運作技術成熟度(Technology Readiness Level)進行技術評估

運作技術成熟度(Technology Readiness Level)進行技術評估

資策會科技法律研究所
法律研究員 羅育如
104年10月22日

壹、前言

  為提升我國科技競爭力,於1999年制定科學技術基本法(以下簡稱科技基本法),透過科技基本法的規定,使原本歸屬國有財產之研發成果,得以下放歸屬執行單位所有,使大學對研發成果能有更完善應用之權利。

  科技基本法實施之後,各研究單位開始學習國外經驗,積極進行產學合作,將內部之研發成果技術移轉與外部產業。但是,科技基本法實行已15年的今日,各界逐漸發現,政府經費之投入與研發成果產出之經濟效益有相當大的差距。例如科技部102年專題研究計畫補助經費為215億新台幣,但僅創造3.5億新台幣之衍生成果技術移轉權利金[1]。政府經費投入與產出不符預期的議題,牽涉多元層面問題,但是從新設立政府計畫案之目標與KPI,可以發現政府新創設之補助計畫開始以協助技術商業化作為主要目的,例如萌芽計畫、產學計畫等。

  技術商業化操作模式會依據技術成熟度不同而有所差異,技術成熟度高的項目,廠商承接後所需要投入的研發成果可能較低,直接協助廠商改善生產流程或是成為產品商品化的機率較高;反之,廠商則需要投入較多的技術研發費用,需要花費較多的人力與資源,技術才有機會商品化。

  由此可知,在技術商業化計畫推廣時,技術項目的技術成熟度是一個重要的評估關鍵。本文針對技術成熟度的評估指標詳細說明,以提供執行技術商業化計畫時,評估技術項目之參考。以下會分別說明何謂技術成熟度以及技術成熟度如何運用,最後會有結論與建議。

貳、技術成熟度說明

  技術成熟度或稱為技術準備度(Technology Readiness Level;簡稱TRL)是美國太空總署(NASA)使用多年的技術評估方法,後來為美國國防部所用,再廣為國際各政府機構、學研單位、企業機構使用。

  TRL是一個系統化的量尺/衡量指標,可以讓不同型態的技術有一致性的衡量標準,描述技術從萌芽狀態到成功應用於某項產品的完整流程[2]。而TRL涵蓋的技術研發流程則包括四個部分:(1)概念發展:新技術或是新概念的基礎研究,涵蓋TRL1~3;(2)原型驗證:特定技術針對一項或是多項潛在應用的技術開發,涵蓋TRL4與5;(3)系統開發:在某一應用尚未成為一整套系統之前的技術開發以及技術驗證,然後進行系統開發,涵蓋TRL6;(4)系統上市並運作[3],涵蓋TRL7~9。以下分別說明TRL每個衡量尺度的定義[4]

TRL 1 基礎科學研究成果轉譯為應用研究。
TRL 2 為某項特殊技術、某項材料的特性等,找出潛在創新應用;此階段仍然是猜測或推論,並無實驗證據支持。
TRL 3 在適當的應用情境或載具下,實驗分析以驗證該技術或材料相關物理、化學、生物等特性,並證明潛在創新應用的可行性(proof-of-concept)。
TRL 4 接續可行性研究之後,該技術元素應整合成具體元件,並以合適的驗證程序證明能達成原先設定的創新應用目標。
TRL 5 關鍵技術元件與其他支援元件整合為完整的系統/系系統/模組,在模擬或接近真實的場域驗證。需大幅提高技術元件驗證的可信度。
TRL 6 代表性的模型/雛形系統在真實的場域測試。展示可信度的主要階段。
TRL 7 實際系統的雛形品在真實的場域測試。驅使執行TRL7的目的已超越了技術研發,而是為了確認系統工程及研發管理的自信。
TRL 8 實際系統在真實的場域測試,結果符合設定之要求。代表所有技術皆已整合在此實際系統。
TRL 9 實際系統在真實場域達成目標。

參、技術成熟度應用

  技術成熟度可以單純拿來衡量技術開發階段、可用來衡量技術開發風險、也可作為研發機構角色以及補助計畫定位的參考,以下說明。

一.技術成熟度用來衡量技術開發階段

  這是技術成熟度最單純的應用方法,但因為每種技術領域都可其特殊的技術開發脈絡,所以可以根據NASA原有的技術成熟度,修改成貼近該技術領域需求的技術成熟度指標。目前有看過軟硬體TRL指標、綠能&能源TRL指標、ICT TRL指標、生醫(新藥、生物製劑、醫材)TRL指標等[5]

二、技術成熟度用來管理技術研發風險

  研究開發需投入大量的人力、物力,而研究成果的不確定性又很高,所以需要有良好的技術研發管理。技術成熟度對技術研發管理而言,是風險的概念,一般而言,TRL階段與技術風險是反向關係,也就是說TRL階段越高,技術風險越低[6]

  需要考慮的面向包括[7] ,(1)現在技術成熟度在哪一階段?以及我們投入研發後,希望達到的技術成熟度目標為何?(2)從現在的技術成熟度到專案需要的技術成熟度,要精進這項技術到底有多難?(3)這項特定技術如果開發成功,對於全面技術目標而言的重要性如何?

三、機構角色以及補助計畫定位

  TRL指標可用來明確區分研發機構角色定位,例如工研院內部運用TRL指標做為技術判斷量化評估指標,並且工研院需將技術成熟度提升到TRL6或7,以克服技術面的問題,進行小型試量產,才能跨越死亡之谷讓業界接手商業化[8]

  TRL指標也可以用來區分補助計畫的標的範圍,例如美國國防部傾向投資TRL 4階段技術,美國國防部培養TRL4以及4以下的技術到TRL6階段,使得這些技術能更順利的進入技術市場,其原因在於TRL程度越低,成功商品化的不確定性以及風險就越高,而TRL4階段技術項目,是美國國防部可以承受的風險程度[9]

肆、結論

  TRL指標現在已被廣泛的運用在技術評估工作上,透過量化的指標,協助研發人員或是技術管理人員方便掌握每個技術開發案的現況,例如現在技術在TRL哪個階段,技術開發結束後,TRL預計會到達哪個階段。確定目標之後,就可以進一步評估這個計畫開發案的風險並評估組織需投入的資源。

  TRL是一個簡易的技術評估指標,但如果要以此做出全面性的技術策略,似乎就還是有所不足,因此,可以再搭配其他技術評估變項,發展為全面性的技術風險管理評估指標,可能可以搭配技術開發困難度指標,用以評估TRL往上提升一級的困難度程度[10],也可以搭配技術需求價值指標[11],這項技術順利成功的話,對整個系統開發而言的價值高低,價值非常高的話,就值得花更多資源與人力去投資。

  由此可知,應該可以積極運用TRL指標,用來評估政府技術補助計畫,協助大學技轉辦公室管理各研發團隊之技術開發進程,也可提供技術移轉潛在廠商清楚設定技術規格,減低技術供給方與技術需求方之間的認知差異,進而提升技術移轉成功率,也就可以拉近政府經費投入與研發成果產出的差距。


[1] 行政院國家科學委員會,行政院國家科學委員會102年年報,頁24、98(2013),http://www.most.gov.tw/yearbook/102/bookfile/ch/index.html#98/z,最後瀏覽日2015/07/21。

[2] John C. Mankins, NASA, Technology Readiness Levels: A White Paper (1995).

[3] id.

[4] US DEPARTMENT OF DEFENSE (DoD), Technology Readiness Assessment (TRA) Guidance (2011), http://www.acq.osd.mil/chieftechnologist/publications/docs/TRA2011.pdf (last visited July 22, 2015).

[5] Lewis Chen,<Technology Readiness Level>,工研院網站,http://www.sti.or.th/th/images/stories/files/(3)ITRI_TRL.pdf (最後瀏覽日:2015/07/22)。

[6] Ricardo Valerdi & Ron J. Kohl, An Approach to Technology Risk Management (2004), http://web.mit.edu/rvalerdi/www/TRL%20paper%20ESD%20Valerdi%20Kohl.pdf (last visited July 22, 2015).

[7] John C. Mankins, Technology Readiness and Risk Assessments: A New Approach, ACTA ASTRONAUTICA, 65, 1213, 1208-1215 (2009).

[8] 邱家瑜、蔡誠中、陳禹傑、高皓禎、洪翊恩,<工研院董事長蔡清彥 以新創事業連結全球市場 開創屬於年輕人的大時代>,台灣玉山科技協會,http://www.mjtaiwan.org.tw/pages/?Ipg=1007&showPg=1325 (最後瀏覽日:2015/07/22)。

[9] Ricardo Valerdi & Ron J. Kohl, Massachusetts Institute of Technology, An Approach to Technology Risk Management, http://web.mit.edu/rvalerdi/www/TRL%20paper%20ESD%20Valerdi%20Kohl.pdf (last visited July 21, 2015).

[10] 同註7。

[11] 同註7。

※ 運作技術成熟度(Technology Readiness Level)進行技術評估, 資訊工業策進會科技法律研究所, https://stli.iii.org.tw/article-detail.aspx?d=7031&no=16&tp=1 (最後瀏覽日:2026/07/30)
引註此篇文章
你可能還會想看
歐盟執委會發佈產品能源標章政策研究報告

  歐盟實施能源標示(Energy Label)制度已屆滿20週年,目前能源標示制度下,主要針對家電產品(house appliances)之能源標示進行管制,共分為七個層級,即A、B、C、D四等級外,另於能源效率表現較好之A等級之上,再行劃分A+、A++、A+++三等級。   歐盟執委會於2012年10月下旬公告能源標示市場調查研究,期在目前能源標示制度(Directive 2010/30/EU)下,探究未來二種可導入的模式: 模式一,導入碳足跡(carbon footprint)、水足跡(water footprint)、資源消耗(resource depletion)、水毒性(water eco-toxicity)等四種環境衡量指標;模式二,僅導入碳足跡(carbon footprint)衡量指標。本研究旨在建立是否上述二種模式能鼓勵消費者採購更佳環境友善的產品,其次,測試消費者對於不同節能績效產品之採購意願。   本研究報告分為三大面向,第一大面向,檢視當前能源相關標示制度與資料,分析產品的碳足跡和環保標示。第二大面向,擇定三個市場,進行消費者質化研究。第三大面向,擇定九個市場並六千名消費者,就消費者之行為調查。   觀歐洲議會已於2012年底就若干產品之能源標示進行審議,與歐盟經貿關係亦屬密切之台灣當持續關注此項議題。

既有建築改善翻新措施─德國政策參考

既有建築改善翻新措施─德國政策參考 科技法律研究所 2013年07月11日 壹、事件摘要   內政部於6月20日公布資訊指出,我國為達成環境永續發展之目標,於1999年開始推行綠建築標章評估系統,迄今已有3,943件新建或既有建築,取得綠建築標章或候選綠建築證書,每年皆可有效節水與節電;同時,自2003年起,針對既有中央辦公廳舍及國立大專院校所辦理的改善翻新,亦具有顯著的節能減碳成果。 貳、重點說明   為因應全球暖化與氣候變遷問題,我國針對建築部門推動許多兼顧節能減碳與生態保護的綠建築政策。首先,內政部在1999年針對新建建築之規劃設計,訂定綠建築標章評估系統。行政院另於2001年3月核定「綠建築推動方案」,率先實施對公部門新建及既有建築之綠化工作,內政部並依據該方案實施方針第7條,推動「綠廳舍暨學校改善補助計畫」。接著,為了強化民間產業投入綠建築,行政院再於2008年1月核定「生態城市綠建築推動方案」,依據該方案實施方針第11條「辦理綠建築更新診斷與改造計畫」,繼續推動既有中央辦公廳舍及國立大專院校建築物之改善翻新。此外,為鼓勵民間既有建築參與綠建築改善,並於100年1月訂定內政部獎勵民間綠建築示範作業要點。   由上述政策發展可以看出,我國既有建築之改善翻新,乃循公部門先帶頭示範,再輔以對民間建築給予獎勵補助,與歐美等先進國家政策推動模式一致。 參、事件評析   根據統計,我國既有建築約佔全國建築總量97%,這些早期建造的建築物,於設計規劃之初皆未納入綠建築之概念。因此,雖然許多既有建築仍舊堪用,但建築本身卻普遍存在著高耗能問題。這使得推動既有建築進行改善翻新,提升其能源效率,成為一重要議題。而依內政部公布之資訊,公部門既有建築改善翻新獲得卓越之成效,確實令人欣喜。然而,公部門既有建築畢竟仍屬少數,故如何推動民間既有建築進行改善翻新,會是我國落實綠建築政策的關鍵。在此,本文將介紹德國政府之相關政策,希望能供我國作參考。   在既有建築改善翻新政策中,德國政府同樣先要求公部門建築必須進行改善翻新,以逐年降低其能源消耗量。與此同時,德國政府也認知到有超過75%的既有建築,至今仍未進行改善翻新。因此德國交通、建築暨都市發展部(Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, BMVBS,簡稱交通部)推出了降低二氧化碳排放的建築改善翻新方案,不僅給予補助,更與德國復興信貸銀行(Kreditanstalt für Wiederaufbau, KfW)合作,提供改善翻新的低利率貸款。   今年6月1日,為了促進民眾積極採取「具體的」改善翻新行動,交通部與德國聯邦經濟暨技術部(Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, BMWi,簡稱經濟部)共同推出建築節能改善翻新的線上評估服務。讓民眾即使在家中,也可以進行節能與節省成本的行動。 該線上評估服務分為三大步驟,首先,必須輸入建築物的狀態。接著,便可以選擇欲改善翻新的項目及措施。最後,系統會產生整體改善翻新的結果,包括改善翻新前後的能源需求狀態、二氧化碳排放量,以及改善翻新所需經費,並提供聯邦、邦政府財政補助及KfW貸款方案的連結。   德國政府希望藉此向民眾傳達改善翻新的好處,在於節能、節省長期的能源成本,並增加建築物之價值。儘管德國政府在此線上評估服務網站上表明,評估結果僅供參考,並無法取代專業能源顧問的具體評估建議。然而,事先透過簡單、便利的線上評估,不僅增加民眾對於既有建築改善翻新的瞭解及興趣,更是進一步驅動民眾尋求專業評估的動力。   由此可知,節能減碳若要具體落實,全面性的規劃絕對是必要的。我國若能以德國的政策為借鏡,給予民眾更多關於既有建築改善翻新的協助,提供更多資訊。相信可以鼓勵更多民眾自主投入既有建築節能之行列,使我國綠建築政策獲得全面性的落實。

美國參議院提出《產業融資公司法案》成立美國產業金融機構(IFCUS)助高科技產業技術發展與強化供應鏈韌性

  美國參議院於2021年8月12日提出全新《產業融資公司法案》(Industrial Finance Corporation Act),擬授權成立美國產業金融公司(Industrial Finance of the U.S., IFCUS)投資半導體、量子運算、人工智慧、網路安全、生物科技等高科技領域,旨在促進國內製造業創新和打造良好就業機會。   本法案首先點出國內在關鍵技術供應鏈上所面臨的困境,包括「國內製造商缺乏足夠的資金管道致技術工作外包,影響到美國在關鍵技術(如半導體和5G通訊硬體)生產的主導地位」、「目前美國的創新模式較依賴私人資本協助政府將研究成果產品化,然因私人資本通常會傾向尋求短期投資回報,與新興技術領域較需採長期投資發展策略有別」,以及「官方捐款計劃跟不上創新步伐使得納稅人須承擔技術創新的高風險,但卻無法獲得相應的高回報」。接著,法案提到為解決前述困境,擬藉由法案授權成立美國國有企業產業金融公司(IFCUS),以投資方式協助與經濟國家安全相關重要產業之發展,並幫助相關產業利用額外私人資金,使納稅人在承擔高風險之際,亦有機會獲取相應的高回報。   依據《產業融資公司法案》所成立之國有企業產業金融公司(IFCUS),則將支持關鍵產業彈性供應鏈、美國製造業經濟發展及就業機會、先進技術商業化、中小企業廠商與資金門檻較低廠商、易受系統性投資不足與不公平產業政策等。在具體運作模式上,IFCUS將先與私人企業合作,利用法案所授權的500億美元資本進行融資,並由IFCUS發行及提供擔保貸款、購買股權、發行債券、收購資產、創建投資設施和企業基金及投資證券化等,藉以創造更多資本額。並鑒於IFCUS為一國營單位,相對較有能力保持優良的社會環境和勞動標準,創造全國就業機會、減少環境危害及對公眾與國會負責,同時確保企業決策係為納稅人服務。最後,透過IFCUS與政府研究機構協調,建立保障措施,以及提供私人資本和政府計畫補助,鼓勵天使投資以降低市場競爭影響。簡而言之,即希望憑藉IFCUS國有企業之設立,為美國高科技製造業提供策略性投資、產經政策等具體援助,藉以強化供應鏈韌性。

日本經產省為了促進智慧家庭(smart home)計畫,以促進資料共享與利用。

  經產省為了在智慧家庭領域創造新事業,整備相關資料活用環境,蒐集共有及分析從多種多樣機器及服務所實際產出之資料,於2017年8月開始實施實證實驗。在實施前,為了使參加實證之民間公司間,得為資訊合作而完備相關規則及保安對策,於5月24日召開「智慧家庭資料活用環境整備推進事業」檢討會。因物聯網(IoT)的擴大得以蒐集龐大資料,以及現在人工智慧(AI)解析能力提高下,期待在各種領域提高生產效率及創造新的事業模式。特別是在智慧家庭領域,其在「新產業構造願景的中間整理」(2016年4月27日、產業構造審議會新產業構造部會)中,為有力重要領域。因此,以IoT技術等使家庭內機器網路化,活用此一資料,除了使既存事業模式發生變革或創造新事業模式外,也期待可以透過把握製品之使用資訊,而提高產品回收(recall)率,並促進資源回收以及家庭部門節能化等相關社會課題解決上。為此,本事業係以對於家庭內機器網路化及透過此而創造新事業為目標,整備事業環境與社會課題及各主題新事業服務創造相連結,因應每個人的生活模式而使得生活空間客製化成為可能,實現智慧家庭之社會目標。

TOP