技术成熟度在项目研制技术攻关中的应用

◎中国运载火箭技术研究院 范宇等

技术成熟度在项目研制技术攻关中的应用

◎中国运载火箭技术研究院 范宇等*

通过采用技术成熟度的管理方法形成了成熟度评价标准、识别方法、评价组织和评价流程，按照成熟度要求策划并完成了技术攻关工作，最终某科技工程项目通过验收评审。

近年来，不断有国家级的科技工程立项研制，这些科技工程技术难度大、时间跨度长、投资规模大，涉及的学科领域广泛且交叉性强，给管理带来了前所未有的挑战。以某科技工程项目为例，其在立项之初经详细论证后共确定五大领域近80项技术，技术种类多、数量多、难度大，存在基础性强、跨学科、跨专业的特点，涉及力学、声学、基础物理学、材料科学、能源科学、电子、通信与自动控制技术、航空及航天科学技术等诸多学科领域，且技术的攻关指标与总体方案论证情况有关，各技术指标在攻关过程中交叉耦合、动态变化。

为了更好地组织攻关工作，按期完成攻关目标，项目团队在经过充分调研和论证后提出了在技术攻关中采用技术成熟度（TRL）的管理方法，以形成成熟度评价标准、识别方法、评价组织和评价流程，按照成熟度要求策划并完成了技术攻关工作，最终通过了上级单位组织的项目验收评审。

一、TRL评价标准

基于国外TRL的基本定义，我国工程TRL共分为9个级别，其中1级最低，9级最高。TRL与技术可行性的对应关系为：TRL 1~3级，对技术从科学原理上是否可行进行演示；TRL 4~6级，对技术从工程实践上是否可行进行演示；TRL 7~8级，对技术从使用应用上是否可行进行演示；TRL 9级，对技术符合全寿命周期下综合环境是否可行进行演示。

开展TRL评价之前，首先要对项目进行工作任务分解，明确其工作分解结构与技术分解结构，以便明确筛选技术的范围，然后再识别出项目的技术元素（CTE），从而确定TRL的评价对象。可通过技术程度评价方法，进一步将识别出的CTE划分为不同程度类别，以实施区别管理。

技术程度可分解为技术重要性和技术困难度2个维度，为了分别对两者进行评价，需将它们再分解为若干个评价要素或判据，以进一步分析某项技术是否符合这些评价要素或判据的程度，再按照符合程度综合评价出这些技术的重要性与困难度。

其中，技术重要性是指技术对于整个工程成败的重要程度或贡献程度，可划分为I类（很重要）、II类（重要）、III类（一般）三类。

技术困难度是指技术研发成功的困难程度，通常从理论、技术（泛指设计方法、设计工具、仿真分析手段等）和验证3个方面评价一项技术的技术困难度，其也可划分为I类（很困难）、II类（困难）、III类（一般）三类。

根据技术程度＝技术重要性技术困难度的定义，结合表1技术程度综合评价矩阵，可对技术程度进行评价。其评价步骤为：首先，使用技术重要性评价检查单评价技术的重要性；其次，使用技术困难程度评价检查单评价技术的困难度；最后，利用前2项评价结果得到技术程度综合评价矩阵，进而对该项技术进行评价。

由技术程度综合评价矩阵可以得出，当技术的重要性、困难度分别为“很重要”、“很困难”时，则该技术被评定为A类技术；当至少有一项为“一般”时，则为C类技术；其余情况为B类技术。

二、TRL评价过程

1.评价组织结构

该科技工程项目的TRL评价工作的行为主体一般包括：评价方、被评方、专家组、评价支撑组。

评价方是指下达科研任务的管理部门或其授权的评价机构，是管理层的责任主体，负责组织相关TRL工作。

被评方是指承担研制任务的单位，是实施层中自评价工作的责任主体，负责根据任务要求开展技术程度评价和TRL自评价，并完成基于TRL的工作策划报告。

专家组由技术、管理等方面的专家组成，覆盖被评价技术的主要专业技术领域，是实施层中专家评价的责任主体。各级专家组依托工程各级专家委员会和专家组，对TRL评价细则和评价结果进行审查。

支撑组是支撑层的主体，是评价工作的支撑、培训和服务组织。

2.职责分工

评价方的职责是确定任务的最终TRL等级要求。组织专家组并确定评价支撑组；组织对被评方的技术进行TRL评价；组织承研单位制定基于TRL的研制计划。

被评方的职责是依据任务要求制定工作计划，落实工作人员。完成技术程度评价和TRL自评价；完成基于TRL的工作策划报告；配合评价方、专家组和评价支撑组开展相关工作。

专家组的职责是审查被评方的技术程度评价结果、被评方制定的TRL评价标准细则、被评方的TRL等级自评价结果以及被评方制定的基于TRL的研制计划。

支撑组的职责是制定TRL评价标准和规范；开展TRL评价方法培训；协助评价方组织TRL评价工作；指导被评方完成TRL评价工作。

3.评价流程

TRL评价工作流程（见图1）可划分为3个阶段：一是评价工作启动阶段；二是评价工作执行阶段，包括自评价以及专家评价过程；三是评价工作总结阶段。

表1 技术程度的综合评价矩阵表

根据该科技工程的技术梳理情况，评价方、被评方、专家组和评价支撑组经过协同工作和多轮论证分析后共梳理总结出A类技术、B类技术、C类技术近80项。

在完成技术评价后，对工程涉及的近80项技术进行了TRL进阶策划，对各技术所处的TRL等级进行了确定，以达到技术突破（TRL 4级）为目标，对需完成的工作内容、完成时间进行了详细策划。以进阶情况统计表和策划报告为依托，组织开展了规范化审查、中期审查和验收工作。

图1 TRL评价过程图

三、实施过程及其效果

1.起步阶段

在该工程立项之初，按照各级领导和专家的指示要求，将TRL引入到工程项目的技术攻关管理工作中。在工程转段之际，选取了具有代表性技术开展了工作信息表等数据采集工作，为后续全面推进提供了借鉴。

2.全面推进阶段

截至2012年底，工程各承研单位按照各级领导要求，对工程涉及的技术进行了全面的TRL评估，完成了TRL进阶表和策划报告。同时，按照“事前策划，事后评估”的要求，对各项技术进行了规范化审查。至此，TRL在该工程技术攻关中得到了全面应用，并进入了实质性的推进阶段。

3.总结验收阶段

2015年，按照TRL的管理要求和方式，经过专家评审和审议后，各项技术已经达到TRL 4级，即技术取得突破，随后项目团队启动了相关的集成地面演示验证。TRL在技术攻关中的应用，使技术脉络和技术路线更加清晰，为管理决策和计划制定提供了有力而清晰的依据。

TRL工作在科技工程上的应用取得了显著效果，主要体现在以下几个方面；一是形成了一套适用于科技工程的、具有自主知识产权的TRL方法；二是形成了一个规范化的、可供科技工程各技术领域统一使用的技术平台，包括工程TRL评价表格、软件工具、数据库等；三是形成了一组识别、聚焦A类技术的评价标准，对于指导科技工程当前攻关和后续发展意义重大；四是形成了一套基于TRL的策划方案，可有效指导科技工程攻关工作检查；五是形成了一支基本掌握TRL方法的设计师队伍，为后续更好地开展TRL工作打下了基础；六是形成了一批熟悉TRL的专家队伍，可对技术攻关和成熟状态进行更加合理的把控；七是基本形成了一个基于TRL的科技工程规划，可有效支撑工程项目的管理创新。

TRL评价中蕴含的管理理念和思想，可以用来加强科技计划项目的过程管理、目标管理和不同技术的协同攻关。美国及其它西方国家在装备采办过程中已广泛应用TRL作为度量和描述技术发展状态的工具，对改进项目管理和减少项目延迟起到了重要作用，而且国外研究机构还对面向产品的制造成熟度和系统成熟度等进行了定义。因此，后续工作中还可以开展系统成熟度、工程成熟度、制造成熟度等成熟度工程管理方法的研究与应用工作。

*其他作者：任晶志（北京临近空间飞行器系统工程研究所）、马戎燕（北京临近空间飞行器系统工程研究所）、李亮（中国运载火箭技术研究院）、梁冰冰（北京临近空间飞行器系统工程研究所）