Рынок навигационных и сервисных платформ. Ассоциация разработчиков, производителей и потребителей оборудования и приложений на основе глобальных навигационных спутниковых систем
 Скачать 5.59 Mb.
|
|
Определение TRL (уровень готовности технологии) Согласно ГОСТ Р 58048-2017 Национальный стандарт Российской Федерации. Трансфер технологий. Методические указания по оценке уровня зрелости технологий (утверждённому и введенному в действие Приказом Росстандарта от 29.12.2017) выделяют 9 уровней готовности технологий. Следует отметить, что в оригинале название шкалы звучит как «Technology Readiness Level». Она была разработана в 80-ых годах национальным аэрокосмическим агентством (NASA) США. 42 Уровень готовности технологий, проанализированных в настоящем отчёте, соответствует «TRL 9» – реальная система, эффективность которой доказана в операционной среде (конкурентное производство в случае ключевых перспективных технологий). Подробное описание приведено в следующем разделе. Рисунок 7 - Уровень готовности технологий (по NASA) Таблица 5 – Шкала уровней готовности по ГОСТ Р 58048-2017 Шкала уровней готовности Уровень готовности Шкала уровней готовности технологий (УГТ) УГТ1. Выявлены и опубликованы фундаментальные принципы. Сформулирована идея решения той или иной физической или технической проблемы, произведено ее теоретическое и/или экспериментальное обоснование. УГТ2. Сформулированы технологическая концепция и/или применение возможных концепций для перспективных объектов. Обоснованы необходимость и возможность создания новой технологии или технического решения, в которых 43 Шкала уровней готовности Уровень готовности используются физические эффекты и явления, подтвердившие уровень УГТ1. Подтверждена обоснованность концепции, технического решения, доказана эффективность использования идеи (технологии) в решении прикладных задач на базе предварительной проработки на уровне расчетных исследований и моделирования. УГТ3. Даны аналитические и экспериментальные подтверждения по важнейшим функциональным возможностям и/или характеристикам выбранной концепции. Проведено расчетное и/или экспериментальное (лабораторное) обоснование эффективности технологий, продемонстрирована работоспособность концепции новой технологии в экспериментальной работе на мелкомасштабных моделях устройств. На этом этапе в проектах также предусматривается отбор работ для дальнейшей разработки технологий. Критерием отбора выступает демонстрация работы технологии на мелкомасштабных моделях или с применением расчетных моделей, учитывающих ключевые особенности разрабатываемой технологии, или эффективность использования интегрированного комплекса новых технологий в решении прикладных задач на базе более детальной проработки концепции на уровне экспериментальных разработок по ключевым направлениям, детальных комплексных расчетных исследований и моделирования. УГТ4. Компоненты и/или макеты проверены в лабораторных условиях. Продемонстрированы работоспособность и совместимость технологий на достаточно подробных макетах разрабатываемых устройств (объектов) в лабораторных условиях. УГТ5. Компоненты и/или макеты подсистем испытаны в условиях, близких к реальным. Основные технологические компоненты интегрированы с подходящими другими ("поддерживающими") элементами, и технология испытана в моделируемых условиях. Достигнут уровень промежуточных/полных масштабов разрабатываемых систем, которые могут быть исследованы на стендовом оборудовании и в условиях, приближенных к условиям эксплуатации. Испытывают не прототипы, а только детализированные макеты разрабатываемых устройств. УГТ6. Модель или прототип системы/подсистемы продемонстрированы в условиях, близких к реальным. Прототип системы/подсистемы содержит все детали разрабатываемых устройств. Доказаны реализуемость и эффективность технологий в условиях эксплуатации или близких к ним условиях и возможность интеграции технологии в компоновку разрабатываемой конструкции, для которой данная технология должна продемонстрировать работоспособность. Возможна полномасштабная разработка системы с реализацией требуемых 44 Шкала уровней готовности Уровень готовности свойств и уровня характеристик. УГТ7. Прототип системы прошел демонстрацию в эксплуатационных условиях. Прототип отражает планируемую штатную систему или близок к ней. На этой стадии решают вопрос о возможности применения целостной технологии на объекте и целесообразности запуска объекта в серийное производство. УГТ8. Создана штатная система и освидетельствована (квалифицирована) посредством испытаний и демонстраций. Технология проверена на работоспособность в своей конечной форме и в ожидаемых условиях эксплуатации в составе технической системы (комплекса). В большинстве случаев данный УГТ соответствует окончанию разработки подлинной системы. УГТ9. Продемонстрирована работа реальной системы в условиях реальной эксплуатации. Технология подготовлена к серийному производству Шкала уровней готовности производства (УГП) УГП1. Определены основные факторы, влияющие на производство. Это низший уровень производственной готовности. На этом этапе основная цель - определить потенциальные производственные ограничения и возможности, необходимые для достижения целей проекта разработки новой технологии. Начинаются первоначальные исследования. УГП2. Определена концепция производства. Этот уровень характеризуется наличием описания, как будут применяться новые производственные концепции. С помощью прикладных исследований результаты фундаментальных исследований готовятся для практического применения. Обычно этот уровень готовности включает идентификацию, изучение "на бумаге" и анализ материалов, а также будущих производственных процессов. Оцениваются возможность производства и связанные риски. УГП3. Подтверждена производственная концепция. На этом уровне производственная концепция испытывается и подтверждается через аналитические или лабораторные эксперименты. Стадия развития технологии - прикладные исследования и разработка технологии. Материалы и/или процессы доступны, и существует технологическая возможность производства, но требуются дальнейшее изучение и демонстрация. Экспериментальные модели производства разработаны в лабораторном окружении, которое демонстрирует ограниченную функциональность. УГП4. Достигнута возможность изготовления технических средств в лабораторных условиях. Уровень готовности технологии не ниже УГТ4. Определены инвестиции, необходимые для разработки производственного процесса. Производственные процессы достаточны для 45 Шкала уровней готовности Уровень готовности производства демонстрационной модели, характеризуются технологичностью, возможностью изготовления изделия, качеством. Целевые затраты определены, и ключевые производственные затраты идентифицированы. Выполнена оценка возможности изготовления изделия согласно концепции. Определены ключевые параметры дизайна изделия, а также потребности в специальном инструменте, оборудовании, материалах и компетенциях персонала. УГП5. Достигнута возможность изготовления прототипов компонентов систем в соответствующих производственных условиях. Уровень готовности технологии не ниже УГТ5. Проведена оценка производственных мощностей и определены потенциальные производственные площадки. Идентификация критических технологий и компонентов завершена. Прототипы материалов, инструмента, тестового оборудования, компетенции персонала продемонстрированы на компонентах в соответствующих производственных условиях, но многие производственные процессы и процедуры еще разрабатываются. Оценка возможности изготовления ключевых технологий и компонентов продолжается. Разработана модель затрат для оценки предварительной себестоимости производства. УГП6. Достигнута возможность изготовления прототипов систем или подсистем в соответствующих производственных условиях. Уровень готовности технологии не ниже УГТ6. Этот УГП подтверждает приемлемость предварительного дизайна системы. Первоначальный производственный подход разработан. Основные производственные процессы определены, но продолжаются значительные конструктивные изменения в самой технологии и системе с ее применением. В то же время предварительная разработка системы, оценка возможности изготовления и приобретения ключевых технологий и компонентов выполнены. Прототип производственных процессов и технологий, материалы, инструменты, тестовое оборудование, компетенции персонала продемонстрированы на системах и/или подсистемах в соответствующих производственных условиях. Выполнен анализ затрат, доходов, цены в сравнении с целевыми, определено, соответствуют ли затраты требованиям проекта или требуется принять новый уровень затрат. С учетом возможностей изготовления уточняется план разработки системы. Определены ключевые элементы цепи поставок, в том числе со значительным временем от приема до выполнения заявки на поставку. УГП7. Достигнута возможность изготовления систем, подсистем или их компонентов в условиях, близких к реальным. Уровень готовности технологии не ниже УГТ7. Детальный дизайн системы близок к завершению. Спецификации 46 Шкала уровней готовности Уровень готовности материалов согласованы, материалы доступны к моменту запуска пилотной линии. Производственные процессы и процедуры продемонстрированы в соответствующем производственном окружении. Выполнено детальное изучение возможности закупок, расширение возможности изготовления и оценка рисков продолжаются. Модель затрат изменена в соответствии с детальным дизайном, доведена до уровня системы и отслеживается в соответствии с целевым уровнем. Усилия по снижению затрат на единицу продукции приоритизированы и продолжаются. Анализ доходности и цена уточнены в соответствии с данными о продукции. Выполнена оценка цепи поставок и качества поставщиков, долгосрочные планы закупок готовы. Планы производства и цели по качеству разрабатываются. Начаты проектирование и разработка производственного инструмента и тестового оборудования. УГП8. Испытана пилотная производственная линия, достигнута готовность к началу мелкосерийного производства. Уровень готовности технологии не ниже УГТ7 или УГТ8. Детальный дизайн системы завершен и достаточно стабильный для запуска мелкосерийного производства. Все материалы, инструменты, тестовое оборудование, технические средства, персонал проверены на пилотной линии и доступны в соответствии с графиком мелкосерийного производства. Процессы производства и контроля качества были проверены на пилотной линии, управляемы и готовы к мелкосерийному производству. Известные риски, относящиеся к возможности изготовления, не несут значительных угроз для мелкосерийного производства. Модель затрат, анализ цены и доходов уточнены по результатам производства на пилотной линии. Квалификация и инспекция поставщиков выполнены. Цепь поставок готова к обеспечению мелкосерийного производства. УГП9. Успешно продемонстрирована возможность мелкосерийного производства, подготовлена база для полномасштабного производства. На этом уровне все системы, компоненты или детали ранее производились, производятся или успешно выпускались в ходе мелкосерийного производства. Уровень готовности технологии УГТ8 или УГТ9. Этот уровень обычно отражает готовность к полномасштабному производству. Все требования по дизайну системы выполнены, изменения системы минимальны. Основные особенности дизайна системы стабильны и были подтверждены в ходе тестов и испытаний. Материалы, компоненты, инструмент, тестовое оборудование, технические средства, персонал доступны в соответствии с графиком полномасштабного производства. Возможности производственного процесса, достигнутые при мелкосерийном производстве, обеспечивают необходимый уровень качества и соответствуют допускам. Осуществляется мониторинг 47 Шкала уровней готовности Уровень готовности производственных рисков. Целевые затраты при мелкосерийном производстве достигнуты, кривая обучения анализируется с учетом актуальных данных. Разработана модель затрат для полномасштабного производства, которая отражает влияние постоянных улучшений. УГП10. Продемонстрировано полномасштабное производство, внедрена практика бережливого производства. Это высший уровень готовности производства. Уровень готовности технологии УГТ9. Изменения дизайна системы незначительны и в основном ограничены улучшением качества и снижением затрат. Система, компоненты или детали выпускаются в полномасштабном производстве и соответствуют всем требованиям к дизайну, производительности, качеству и надежности. Возможности производственного процесса обеспечивают необходимый уровень качества. Все материалы, инструменты, инспекционное и тестовое оборудование, технические средства и персонал доступны и соответствуют требованиям полномасштабного производства. Цена продукции и затраты на единицу продукции соответствуют целевым, финансирование достаточно для производства продукции по требуемой цене. Практика бережливого производства внедрена, и процесс непрерывных улучшений продолжается Шкала уровня готовности интеграции (УГИ) УГИ1. Интерфейс между технологиями определен с детализацией, достаточной для дальнейшего проектирования взаимодействия. Это низший уровень готовности к интеграции, на котором выбирается среда интеграции. УГИ2. Определена спецификация, характеризующая взаимодействие (способность оказывать влияние) между технологиями через интерфейс. После определения среды интеграции должен быть выбран метод сигнализации - такой, что две интегрируемые технологии способны влиять друг на друга через выбранную среду. На этой стадии утверждается концепция интеграции. УГИ3. Достигнута совместимость (общий язык) технологий, позволяющая обеспечить их упорядоченную и эффективную интеграцию и взаимодействие. Минимально требуемый уровень для обеспечения успешной интеграции. Две технологии способны не только влиять одна на другую, но и передавать интерпретируемые данные. Это первый реальный уровень зрелости в процессе интеграции. УГИ4. Достигнуто качество взаимодействия и гарантируется интеграция между технологиями. Много процессов интеграции технологии завершилось неудачно на уровне УГИ3 из-за предположения, что, если две технологии способны успешно обмениваться информацией, тогда они полностью интегрированы. УГИ4 идет дальше простого обмена 48 Шкала уровней готовности Уровень готовности данными и требует, чтобы полученные данные соответствовали отправленным данным, и для проверки этого существует механизм. УГИ5. Достигнут достаточный уровень управления технологиями, чтобы устанавливать, поддерживать и прекращать взаимодействие. УГИ5 обозначает способность одной или нескольких интегрируемых технологий самостоятельно управлять интеграцией (устанавливать, поддерживать и прекращать взаимодействие). УГИ6. Интегрируемые технологии могут принять, преобразовать и структурировать информацию по назначению. УГИ6 - высший технический уровень, который может быть достигнут, он включает способность не только управлять интеграцией, но и определять, какой информацией обмениваться, метки, определяющие, что это за информация, способность транслировать данные из внешнего формата во внутренний. УГИ7. Интеграция технологий была проверена и испытана с достаточной для использования степенью детализации. УГИ7 представляет собой значительный по сравнению с УГИ6 шаг, интеграция работает не только с технической точки зрения, но и с точки зрения требований. УГИ7 подтверждает соответствие интеграции требованиям по производительности, пропускной способности и надежности. УГИ8. Реальная интеграция завершена и проверена испытаниями и демонстрацией в составе системы. УГИ8 представляет не только соответствие интеграции требованиям, но и демонстрацию в составе системы в релевантном окружении. Это позволяет выявить любые неизвестные ошибки/дефекты, которые не могут быть обнаружены до тех пор, пока взаимодействие двух интегрируемых технологий не проверяется в составе системы. УГИ9. Возможность интеграции проверена в применении. УГИ9 показывает, что интегрируемые технологии были успешно использованы в составе системы. Чтобы технология достигла УГТ9, она должна быть интегрирована в систему и после проверена в релевантном окружении. Переход на УГИ9 также влияет на достижение технологией уровня зрелости УГТ9 Шкала уровней готовности системы (УГС) УГС1. Уточнение концепции (индекс 0.10 - 0.39). Улучшена начальная концепция системы, разработана стратегия разработки системы/технологии. УГС2. Разработка технологии (индекс 0.40 - 0.59). Снижены технологические риски и определен подходящий набор технологий для интеграции в полную систему. УГС3. Разработка и демонстрация системы (индекс 0.60 - 0.79). Разработана система или улучшены ее возможности, снижены 49 Шкала уровней готовности Уровень готовности риски интеграции и производства, реализованы механизмы операционной поддержки, оптимизирована логистика, реализован интерфейс с пользователем, система спроектирована с учетом возможностей производства, обеспечены доступность и защита критической информации. Продемонстрированы интеграция системы, взаимодействие с ней, безопасность и полезность. УГС4. Производство системы (индекс 0.70 - 0.89). Достигнуты функциональные возможности, которые соответствуют требованиям заказчика. УГС5. Применение и поддержка системы (индекс 0.90 - 1.00). Поддержка системы осуществляется в соответствии с требованиями к эксплуатации наименее затратным образом на протяжении всего жизненного цикла Основными технологиями, используемыми в системах транспортной телематики на автомобильном транспорте и в дорожной отрасли, являются: координатно-временные и навигационные технологии; геоинформационные технологии; телекоммуникационные технологии, включая технологии мобильной связи и навигации; технологии сбора, хранения и обработки информации на ЭВМ. Координатно-временные и навигационные технологии применяются для определения географических координат, скорости и направления движения контролируемых транспортных средств. Реализация координатно- временных технологий в системах управления дорожными машинами и механизмами основана на использовании глобальных навигационных спутниковых систем. Геоинтехнологии обеспечивают возможность отображения информаций о движении контролируемых дорожных машин и механизмов на компьютере с использованием карты местности, представляемой в электронном виде, а также использование данной информации при решении задач управления. 50 Геоинформационные технологии обеспечивают автоматизированное создание, хранение и поддержание в актуальном состоянии информации специализированных карт местности. Такое направление работ получило название «Электронная картография». Компьютерные системы, обеспечивающие создание электронных карт любых типов и масштабов, обозначаются специальным термином «географические информационные системы» (ГИС). Они обеспечивают обработку всех пространственных данных в цифровой форме. ГИС входят в состав программных комплексов современных телематических систем автомобильного транспорта и дорожной отрасли. Телекоммуникационные технологии обеспечивают передачу данных в зоне действия интеллектуальных транспортных систем. Основные требования к телекоммуникационным технологиям предъявляют по следующим параметрам: 1) рабочая зона предоставляемых телекоммуникационных услуг; 2) скорость передачи данных (пропускная способность канала); 3) надежность канала связи (доступность, безотказность, достоверность, конфиденциальность); 4) стоимость услуг передачи данных. В телематических системах дорожной отрасли телекоммуникационное обеспечение строится в виде сети связи, обеспечивающей обмен информацией между субъектами управления. Дополнительно используются сети сотовой связи для обмена информацией между контролируемыми машинами, механизмами и системой управления. Телематическая платформа предназначена для создания распределённых отраслевых систем мониторинга транспорта с высокой нагрузкой, для создания операторского бизнеса «под ключ» и предоставления комплекса телематических, навигационно-информационных 51 услуг в отраслевых и региональных навигационно-информационных центрах мониторинга транспорта. Телематическая платформа – технологическая основа для организации операторского бизнеса «под ключ» на рынке спутниковой навигации ГЛОНАСС и GPS, для реализации крупных инфраструктурных проектов, а также для построения навигационно-информационных систем мониторинга и управления транспортом различного назначения, сложности и архитектуры. Прием и обработка информации от навигационно-связного оборудования (абонентских телематических терминалов), которая включает навигационную информацию (от внешних источников навигационной информации – бортовых устройств системы ГЛОНАСС/GPS) и телематическую информацию (от внешних источников телематической информации – бортовых телематических систем). Прием сообщений и команд от внешних диспетчерских пунктов автоматизированных систем мониторинга и управления. Долговременное хранение полученной информации от абонентских телематических терминалов и с диспетчерских пунктов. Передача полученной информации от абонентских терминалов на диспетчерские пункты автоматизированных систем мониторинга и управления. Передача на абонентские телематические терминалы исполняемых команд и сообщений, которые формируются как внешними диспетчерскими пунктами, так и непосредственно программой, c использованием различных протоколов обмена. Ведение журналов событий на основе навигационной и телематической информации, полученной с оборудования, сообщений и команд с диспетчерских пунктов. Получение статистических данных для анализа на основании информации, записанной в журналах событий. 52 По хайп-циклу Гартнера технологии транспортной телематики находятся на исходе фазы в цикле зрелости технологий – «Склон просвещения» и переход к фазе «Плато производительности». Уровень готовности технологии транспортной телематики соответствует «TRL 9» – реальная система, эффективность которой доказана в операционной среде (конкурентное производство в случае ключевых перспективных технологий). |