Uniwersalna metodyka mapowania technologii.

Transkrypt

Narodowy Program Foresight – wdrożenie wyników
Zadanie 1, podzadanie 1a,, dokument do konsultacji wewnątrz
wewn
konsorcjum
NPF – wdrożenie wyników
Uniwersalna metodyka mapowania technologii
Anna Rogut, Bogdan Piasecki
(Społeczna Akademia Nauk)
Łódź, grudzień 2012
Spis treści
STRESZCZENIE ......................................................................................................................... 4
WPROWADZENIE .................................................................................................................... 5
ZAKRES WYKORZYSTANIA SCENARIUSZY W METODYCE MAPOWANIA ...................................... 8
ZAKRES WKOMPONOWANIA W METODYKĘ MAPOWANIA KONCEPCJI ZAMIERZONYCH
PRZEWAG KONKURENCYJNYCH I KONCEPCJI ZALEŻNOŚCI VS URUCHAMIANIA NOWEJ ŚCIEŻKI
ROZWOJU ............................................................................................................................. 12
ZAKRES WYKORZYSTANIA INDEKSU INTEGRACJI TECHNOLOGII W METODYCE MAPOWANIA... 14
DOTYCHCZASOWE DOŚWIADCZENIA W ZAKRESIE WYKORZYSTANIA MAPOWANIA DO
ZARZĄDZANIA TRANSFORMACJĄ TECHNOLOGICZNĄ REGIONU .............................................. 16
UNIWERSALNA METODYKA MAPOWANIA ............................................................................. 17
ORGANIZACJA PROCESU MAPOWANIA ............................................................................................ 18
PROCEDURA TWORZENIA PLANÓW TECHNOLOGII DLA INDYWIDUALNYCH (REGIONALNYCH) OBSZARÓW
INTELIGENTNEJ SPECJALIZACJI ....................................................................................................... 21
WARSZTAT SCENARIUSZE ....................................................................................................................... 21
WARSZTAT TECHNOLOGIE ...................................................................................................................... 23
WARSZTAT ZASOBY .............................................................................................................................. 25
WARSZTAT DZIAŁANIA .......................................................................................................................... 27
PROCEDURA TWORZENIA ZINTEGROWANEGO PLANU TECHNOLOGII ........................................................ 29
PODSUMOWANIE ................................................................................................................. 30
BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................................... 31
ZAŁĄCZNIK 1: MAPOWANIE. PODSTAWOWE DEFINICJE, METODY, PROCEDURY...................... 36
MAPOWANIE. INFORMACJE OGÓLNE .............................................................................................. 36
RODZAJE PLANÓW TECHNOLOGII ................................................................................................... 38
ETAPY PROCESU MAPOWANIA ...................................................................................................... 42
ZAŁĄCZNIK 2: REZULTATY PILOTAŻOWEJ INTEGRACJI SCENARIUSZY ROZWOJU SEKTORA ZE
ŚCIEŻKAMI ROZWOJU TECHNOLOGII ...................................................................................... 46
WARSZTAT I............................................................................................................................. 47
STANDARDY OCENY GOTOWOŚCI TECHNOLOGICZNEJ .................................................................................. 47
STANDARDY OCENY GOTOWOŚCI PRODUKCYJNEJ........................................................................................ 55
STANDARDY OCENY TRUDNOŚCI BADAŃ I ROZWOJU .................................................................................... 66
2
WARSZTAT II............................................................................................................................ 69
PRZYKŁAD ROZWOJU TECHNOLOGII ORAZ INTEGRACJA URZĄDZEŃ WYKORZYSTUJĄCYCH MIKRO- I NANOTECHNOLOGIE
OKRESIE 2012- 2025 ........................................................................................................................... 69
PRZYKŁAD ZAAWANSOWANYCH SYSTEMÓW PRZETWÓRSTWA PRZEMYSŁOWEGO W OKRESIE 2012- 2025........... 72
NA PODSTAWIE PRZEPROWADZONEJ ANALIZY STOSOWANYCH AKTUALNIE TECHNOLOGII USTALONO NASTĘPUJĄCĄ
LISTĘ ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII: ................................................................................................. 72
W TABELI PONIŻEJ WYMIENIONO DZIAŁY I GRUPY SEKCJI C (PRZETWÓRSTWO PRZEMYSŁOWE) PKD, DO KTÓRYCH
PRZYPORZĄDKOWANO ODPOWIEDNIE NUMERY ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII. ........................................ 72
WARSZTAT III........................................................................................................................... 80
3
Streszczenie
Uniwersalna metodyka mapowania jest kolejnym, po Założeniach analizy systemowej,
elementem Opracowania systemu map kierunków badań naukowych oraz technologii i
kierunków technologicznych określonych na podstawie metodyki projektów foresight. I
razem z analizą systemową tworzy instrumenty wspomagające decydentów (i szerzej –
interesariuszy) różnych szczebli (lokalnego, regionalnego i krajowego) w procesie kształtowania polityki opartej na faktach. W tym duecie, zadaniem analizy systemowej jest dostarczenie argumentów na etapie diagnozy i identyfikacji obszarów inteligentnej specjalizacji oraz wytyczania celów ogólnych i wspomaganie procesu ewaluacji, Zadaniem uniwersalnej metodyki mapowania jest zaś dostarczenie informacji i wiedzy niezbędnej na
etapie definiowania celów szczegółowych, instrumentów, planów akcji, programów i projektów dedykowanych transformacji technologicznej regionu.
Uniwersalna metodyka mapowania:
•
•
łączy tradycyjną metodykę mapowania z metodą scenariuszową i odwołuje się do:
(i) współczesnych teorii ewolucyjnych i opisanych tam mechanizmów, w myśl których specjalizacja kraju/regionu jest bardziej pochodną strategii i wyboru między
różnymi ścieżkami rozwoju technologicznego niż historii; (ii) amerykańskiego dorobku dedykowanego ocenie poziomu integracji technologicznej i (iii) dotychczasowych doświadczeń w zakresie inicjowania procesu mapowania na poziomie regionu;
oparta jest na pięciu warsztatach (Rysunek 1), z których pierwsze cztery tworzą
blok działań prowadzonych odrębnie dla każdego z (regionalnych) obszarów inteligentnej specjalizacji, i mają na celu stworzenie planu technologii dla każdego z
nich, piąty zaś poświęcony jest przygotowaniu zintegrowanego planu technologii.
W ramach bloku warsztatów dedykowanych każdemu z (regionalnych) obszarów inteligentnej specjalizacji:
•
Pierwszy warsztat jest poświęcony określeniu scenariuszy rozwoju sektora, wokół
którego jest/ma być budowany (regionalny) obszar inteligentnej specjalizacji i
określeniu jego docelowej wizji.
• Drugi warsztat dotyczy inwentaryzacji wiązek (alternatywnych) technologii niezbędnych do urzeczywistnienia docelowej wizji sektora oraz zdefiniowaniu ścieżek rozwoju technologicznego.
• Trzeci warsztat identyfikuje niezbędne (pożądane) i aktualnie dostępne zasoby potrzebne do rozwoju danego obszaru inteligentnej specjalizacji.
• Czwarty warsztat służy uporządkowaniu wiedzy zebranej w trakcie trzech wcześniejszych warsztatów. Podstawą porządkowania wiedzy są siatki analityczne łączące:
- scenariusze rozwoju sektora z macierzą rozwoju technologii; efektem są dwie
warstwy planu technologii: (i) Sektor, warstwa charakteryzująca wizję rozwoju
sektora w poszczególnych przedziałach czasu i (ii) Technologie, warstwa charakteryzująca ewolucję technologii w kierunku jej pełnej komercjalizacji i
wdrożenia w analizowanym sektorze;
- technologie z zasobami; efektem są Zasoby, warstwa pokazująca rodzaj i strukturę aktywów niezbędnych do transformacji technologii;
- luki w zasobach z typologią działań gwarantujących przyszłą transformację
technologiczną danego obszaru inteligentnej specjalizacji.
4
Rysunek 1: Uniwersalna metodyka mapowania
Piąty warsztat służy stworzeniu zintegrowanego planu technologii. Procedura tworzenia
tego planu jest analogiczna do procedury tworzenia planów technologii dla poszczególnych obszarów inteligentnej specjalizacji, lecz opiera się na dwóch siatkach: sektory/technologie i sektory/działania. Pozwala to na ostateczne zdefiniowanie ogólnego
kształtu (regionalnej) strategii badań i innowacji dla inteligentnego rozwoju z wyodrębnieniem działań o charakterze horyzontalnym i sektorowym.
Wprowadzenie
Uniwersalna metodyka mapowania jest kolejnym, po Założeniach analizy systemowej,
elementem Opracowania systemu map kierunków badań naukowych oraz technologii i
kierunków technologicznych określonych na podstawie metodyki projektów foresight.
Mapowanie jest terminem odnoszącym się zarówno do metod zwiększania efektywności
twórczego myślenia (Carvalho 2012; Kiong i in. 2012; Kokotovich 2008; Miller 1996),
jak i do tworzenia map nauki (Bornmann i Waltman 2011; Garechana i in. 2012; Klavans i
Boyack 2009), nauki i technologii (np. ISI 2003; Kostoff i Schaller 2001; McCarthy, Haley i Dixon 2001) i samej technologii. W tym ostatnim przypadku jest jedną z technik decyzyjnych (Blum i in. 1994) kojarzoną od wczesnych lat 1990. z zarządzaniem zmianą
technologiczną na poziomie firm (np. Abe i in. 2009; Albright i Kappel 2003; Cosner i in.
2007; Foden i Berends 2010; Groenveld 2007; Grossman 2004; Richey i Grinnell 2004;
Wells i in. 2004) i sektorów (np. Moghaddam i Sahafzadeh 2010; OECD i IEA 2009;
SMMT 2004; UNIDO 2011). Celem mapowania jest identyfikacja, selekcja, pozyskanie,
wdrożenie i ochrona technologii (Dissel i in. 2009; McCarthy 2003; McMillan 2003;
UNIDO 2005a), a dokument wygenerowany w ramach procesu mapowania identyfikuje
5
krytyczne wymagania systemowe, cele (efektywność, wydajność, szybkość itd.), alternatywne ‘ścieżki technologiczne’ osiągania założonych celów i ‘kamienie milowe’ na drodze do ich realizacji (Garcia i Bray 1997; Lee i Park 2005; Phaal, Farrukh i Probert 2004a;
U.S. Department of Energy 2000). Najczęściej przyjmuje postać wielowarstwowego wykresu czasowego opisującego czynniki technologiczne i pozatechnologiczne, i dostarczającego odpowiedź na trzy zasadnicze pytania: gdzie teraz jesteśmy?, dokąd zmierzamy? i
jak chcemy to osiągnąć? (Phaal i in. 2003; Phaal, Farrukh i Probert 2004a i 2004b, por.
Rysunek 2 i załącznik 1).
Rysunek 2: Struktura dokumentu wygenerowanego w procesie mapowania
Źródło: Phaal i Muller (2009), s. 40
Od niedawna mapowanie staje się instrumentem zarządzania transformacją technologiczną
regionu (Daim i in. 2012; Phaal 2008; Yasunaga, Watanabe i Korenaga 2009). I taka rola
jest punktem wyjścia do opracowania uniwersalnej metodyki mapowania, która – wraz z
analizą systemową – stworzy instrumenty wspomagające decydentów (i szerzej – interesariuszy) różnych szczebli (lokalnego, regionalnego i krajowego) w procesie kształtowania
polityki opartej na faktach. Przy czym, analiza systemowa skoncentruje się głównie na
etapie diagnozy i identyfikacji obszarów inteligentnej specjalizacji, wytyczania celów
ogólnych i ewaluacji (por. Rogut i Piasecki 2012), uniwersalna metodyka mapowania zaś
na etapie definiowania celów szczegółowych, instrumentów, planów akcji, programów i
projektów (Rysunek 3).
Jako taka, uniwersalna metodyka mapowania:
•
•
będzie odpowiedzią na apel High Level Group on Key Technologies o bardziej
proaktywne podejście do rewizji i restrukturyzacji europejskiego modelu społeczno-ekonomicznego (European Commission 2006),
stworzy ramy partycypacji, komunikacji, koordynacji i budowy konsensusu wokół
(regionalnych) obszarów inteligentnej specjalizacji i preferowanych ścieżek transformacji (regionalnej) gospodarki,
6
Rysunek 3: Rola analizy systemowej i uniwersalnej metodyki mapowania w cyklu
definiowania i wdrażania strategii badań i innowacji dla inteligentnej specjalizacji
•
Monitoring i ewaluacja
Plany akcji, programy /
projekty
Uniwersalna
metodyka
mapowania
Cele szczegółowe
Wizja (cele ogólne)
Diagnoza (identyfikacja
Obszarów Inteligentnej
specjalizacji
Analiza
systemowa
może zbudować linię demarkacyjną między krajowymi i regionalnymi programami/projektami badawczo-rozwojowymi, przy założeniu że domeną programów
krajowych będą przede wszystkim badania podstawowe i stosowane, regionalnych
zaś głównie prace rozwojowe i obszary przedkonkurencyjne (Ramka 1).
Ramka 1: Obszar badań podstawowych i stosowanych oraz prac rozwojowych
•
•
•
Badania podstawowe – prace teoretyczne i eksperymentalne, podejmowane
przede wszystkim w celu zdobycia lub poszerzenia wiedzy na temat przyczyn
zjawisk i faktów, nieukierunkowane w zasadzie na uzyskanie konkretnych zastosowań praktycznych. Badania podstawowe dzielą się na badania podstawowe tzw. czyste i ukierunkowane (zorientowane). Badania podstawowe „czyste” - prowadzone są z myślą o postępie wiedzy, bez nastawienia na osiągnięcie długofalowych korzyści ekonomicznych czy społecznych i bez czynienia
wysiłków w celu zastosowania wyników badań do rozwiązywania problemów
o charakterze praktycznym lub w celu przekazania tych wyników do podmiotów mogących zająć się ich zastosowaniem. Badania podstawowe „ukierunkowane” - prowadzone są z nastawieniem na to, że w ich wyniku powstanie
szeroka baza wiedzy, która będzie mogła stanowić podstawę do rozwiązywania już rozpoznanych lub spodziewanych w przyszłości problemów.
Badania stosowane – prace badawcze podejmowane w celu zdobycia nowej
wiedzy mającej konkretne zastosowania praktyczne. Polegają one bądź na poszukiwaniu możliwych zastosowań praktycznych dla wyników badań podstawowych, bądź na poszukiwaniu nowych rozwiązań pozwalających na osiągnięcie z góry założonych celów praktycznych. Wynikami badań stosowanych
są modele próbne wyrobów, procesów czy metod.
Prace rozwojowe – prace konstrukcyjne, technologiczno-projektowe oraz doświadczalne polegające na zastosowaniu istniejącej już wiedzy, uzyskanej
dzięki pracom badawczym lub jako wynik doświadczenia praktycznego, do
opracowania nowych lub istotnego ulepszenia istniejących materiałów, urządzeń, wyrobów, procesów, systemów czy usług, łącznie z przygotowaniem
7
prototypów doświadczalnych oraz instalacji pilotowych. Kategoria ta w zasadzie nie występuje w dziedzinie nauk humanistycznych. Prac rozwojowych nie
należy mylić z pracami wdrożeniowymi, wykraczającymi poza zakres działalności B+R, związanymi w szczególności z wykonaniem dokumentacji technicznej, oprzyrządowania, próbnych instalacji, próbnej serii nowego wyrobu,
przeprowadzeniem poprawek po próbach, itp.
Źródło: GUS (2012)
Wykorzystanie mapowania do zarządzania transformacją technologiczną regionu będzie
wymagać modyfikacji tradycyjnej metodyki mapowania, zwłaszcza że obszary inteligentnej specjalizacji mają być także elementem strategii inicjującej nowe ścieżki rozwoju regionu. Dlatego opisana w dalszej części raportu uniwersalna metodyka mapowania łączy
tradycyjną metodykę mapowania z metodą scenariuszową i odwołuje się do:
•
•
•
współczesnych teorii ewolucyjnych i opisanych tam mechanizmów, w myśl których specjalizacja kraju/regionu jest bardziej pochodną strategii i wyboru między
różnymi ścieżkami rozwoju technologicznego niż historii (wspomniana w Założeniach analizy systemowej koncepcja tzw. kierowanej czy zamierzonej przewagi
konkurencyjnej),
amerykańskiego dorobku dedykowanego ocenie poziomu integracji technologicznej (indeks integracji technologii), opartego na opisanych w Założeniach analizy
systemowej indeksie gotowości technologicznej, indeksie gotowości produkcyjnej i
indeksie trudności badań i rozwoju,
dotychczasowych doświadczeń w zakresie wykorzystania mapowania do zarządzania transformacją technologiczną regionu i doświadczeń w zakresie dostosowywania procesu mapowania do indywidualnych potrzeb poszczególnych regionów (indywidualizacja procesu mapowania).
Zakres wykorzystania scenariuszy w metodyce mapowania
Scenariusze są krótkimi opowiadaniami opisującymi 'możliwe przyszłości' (Futurreg
2007; Loveridge 1995; Neumann 2004), opracowanymi i zaprezentowanymi w sposób
systematyczny (dyskursywny, narracyjny czy w formie tabel i wykresów), i mającymi za
zadanie uchwycenie holistycznego charakteru analizowanych warunków. Jako takie
wspomagają usystematyzowanie procesu myślenia o przyszłości (rozwinięcie strategicznej
wizji, antycypacja przyszłych zdarzeń), efektem którego jest określenie kierunków bliższych i dalszych działań kształtujących przyszłość i mobilizujących środowiska do wspólnych akcji.
Dotychczasowy dorobek scenariuszowy zaowocował różnorodnością podejść, wśród których na czoło wysuwają się (UNIDO 2005a):
•
•
•
•
podejście eksploracyjne (gdzie punktem wyjścia jest teraźniejszość a przyszłość
przyjmuje postać odpowiedzi na pytania typu co by było gdyby?) vs normatywne
(gdzie punktem wyjścia jest przyszłość a całość rozważań koncentruje się wokół
odpowiedzi na pytania typu jak?),
podejście indywidualne vs kolektywne,
podejście jednowariantowe vs wielowariantowe.
podejście oparte na tzw. scenariuszach sukcesu (podejście powstałe w trakcie prac
nad kierunkami brytyjskiej polityki naukowo-technologicznej, wyrażające przeko-
8
nanie o możliwości osiągnięcia pożądanego stanu i definiujące wykaz działań/planów akcji warunkujących osiągnięcie założonego stanu, por. Miles 2003;
Taylor 2002).
Wspólną cechą tych podejść jest upowszechnienie – wśród maksymalnie szerokiego grona
interesariuszy – proaktywnego, dynamicznego i nieliniowego sposobu myślenia o przyszłości, i przygotowanie ich – poprzez takie instrumenty wspomagania decyzji, jak analiza
trendów, słabych i mocnych sygnałów, analiza powiązań itd. – na stawienie czoła wyzwaniom przyszłości. Stąd ogromna popularność scenariuszy i zagoszczenie na stałe w zestawie standardowych instrumentów kształtowania polityki opartej na faktach, zwłaszcza na
etapie diagnozy i formułowania celów (np. ADB 2011; ESPON 2006; European Commission 2012; UNIDO 2005b).
Popularności scenariuszy towarzyszą jednak także nagminne błędy w wykorzystaniu tego
instrumentu, zwłaszcza zaś niedostateczne zaangażowanie interesariuszy, i tym samym
niski poziom akceptacji społecznej; nadmierna koncentracja na samym scenariuszu i zbyt
mała waga przywiązywana do upowszechnienia znajomości kontekstu decyzji, w którym
był on opracowywany i (częste) pozostawianie scenariuszy w gestii niższych, bardziej
operacyjnych niż strategicznych, szczebli zarządzania. Próbą przełamania tych słabości
jest mapowanie, ono jednak cierpi przede wszystkim na akcyjność podejścia i brak dostatecznego przygotowania do budowy planów technologii (Strauss i in. 2004). Komplementarność obu metod: scenariuszy i mapowania powoduje, że minusy jednej z nich mogą być
równoważone plusami drugiej (Tabela 1).
Tabela 1: Porównanie scenariuszy i mapowania – plusy (P) i minusy (M)
Scenariusze
P
Wszystkie typy scenariuszy można
wykorzystać do analizy alternatywnych wizji przyszłości i wyboru tej
najbardziej pożądanej
P
Umożliwiają otwarte i kreatywne myślenie
P
Są instrumentem wysoce partycypacyjnym i interaktywnym
M
M
M
Często używane do opisu szeregu
przyszłych ewentualności bez wyraźnego pokazania ścieżki (ścieżek) dojścia do pożądanej wizji
Zrozumienie scenariuszy wymaga
czasu, zwłaszcza gdy są prezentowane
w postaci tekstu
Mają bardziej otwarty charakter, w
związku z czym mogą prowadzić do
różnorodnych interpretacji
Mapowanie
M
Mają bardziej charakter normatywny,
w związku z czym są bardziej zorientowane na założonych celach niż na
przyszłości
M
Ilustrują bardziej liniowe i wyalienowane myślenie
M
Mają bardziej techniczny charakter,
trudniejszy do zrozumienia dla osób
nieuczestniczących bezpośrednio w
procesie mapowania
P
Łączą przyszłość z teraźniejszością,
definiując rekomendacje dla polityki i
działań w krótkiej, średniej i długiej
perspektywie
P
Wysoka wartość informacyjną zawarta
w skondensowanej postaci (plan technologii)
P
Bardziej precyzyjne i klarowne jeśli
chodzi o działania i sposób, w jaki
prowadzą one (te działania) do rozwoju technologii, produktów, rynków
Źródło: na podstawie Saritas i Aylen (2010)
9
Stąd, korzystna dla podniesienia jakości cyklu tworzenia polityki publicznej, próba połączenia obu metod, nazwana mapowaniem wieloscenariuszowym.
Mapowanie wieloscenariuszowe (Rysunek 4) obejmuje następujące działania (Strauss i in.
2004):
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
identyfikacja trendów i sił napędowych,
określenie podstawowych oczekiwań (podstawowe charakterystyki, źródła przewag konkurencyjnych, zmiany pozycji konkurencyjnej itd.),
określenie podstawowych ryzyk i wyzwań,
rozpoznanie ograniczeń,
opis celów wraz z umieszczeniem ich na osi czasu,
opracowanie scenariuszy,
stworzenie ‘szkieletu’ planów technologii dla każdego scenariusza,
określenie punktów dotyczących kluczowych decyzji (np., kiedy trzeba zaangażować środki przeznaczone na największe inwestycje),
określenie (przy wykorzystaniu metody PERT) obecnego statusu działań, np. działania zrealizowane, w toku, planowane,
określenie najważniejszych uwarunkowań zewnętrznych,
określenie punktów kontrolnych,
rozpatrzenie istotnych odchyleń w działaniach, decyzjach, wymaganiach dotyczących zasobów i ich dostępności w odniesieniu do scenariusza bazowego i pozostałych scenariuszy,
Rysunek 4: Mapowanie wieloscenariuszowe
Źródło: Strauss i in. (2004), s. 56
10
•
•
•
określenie (na podstawie analizy zakresu i natężenia odchyleń między scenariuszem bazowym i pozostałymi scenariuszami) ‘okna’, w którym można przejść do
planu przygotowanego dla innego scenariusza, wraz z określeniem nowych zasobów, działań itd.,
sukcesywne doskonalenie scenariuszy i korygowanie planów technologii,
regularna ewaluacja scenariuszy i korekta planów technologii, dokonywana z częstotliwością zależną od intensywności zmian.
Mapowanie wieloscenariuszowe jest przykładem bezpośredniego wkomponowania scenariuszy w proces mapowania, gdzie plan technologii jest ‘szkieletem’, a scenariusz ułożoną
wokół niego ‘tkanką mięśniową’, która ożywia cały plan, pokazując alternatywne ścieżki
rozwoju w postaci wewnętrznie spójnych narracji lub obrazów.
Inne możliwości, to (Saritas i Aylen 2010, por. Rysunek 5):
•
•
budowanie scenariuszy przed uruchomieniem procesu mapowania, i wykorzystanie
ich jako działania przygotowującego do mapowania, zorientowanego na określenie
wizji przyszłości, i
przejście do scenariuszy dopiero po zakończeniu procesu mapowania, i wykorzystanie ich do przetestowania wiarygodności planów technologii.
Rysunek 5: Scenariusze w procesie mapowania
Wyjaśnienia:
•
•
B (scenariusz typu ‘przed’). Scenariusze opracowywane przed rozpoczęciem mapowania, stanowiące scenariusze wyjściowe, nadające planom
technologii kontekst. Przekazują informacje o uwarunkowaniach społecznych, technologicznych, ekonomicznych, środowiskowych, politycznych
i opartych na wartościach (STEEPV). Mogą wskazywać słabe/mocne sygnały i dzikie karty. Przedstawione wyżej trzy alternatywne scenariusze
typu ‘przed’ prezentują różne warianty i mogą się na siebie nakładać (np.
dla przemysłu samochodowego mogą uwzględniać alternatywne technologie napędu: diesel, benzyna i napęd elektryczny).
D (scenariusz typu ‘w trakcie’). Scenariusze opracowywane w trakcie
procesu mapowania. Mogą przyjmować postać ‘winiet’ ilustrujących jeden lub więcej komponentów uszczegółowiających plan technologii. Za-
11
•
•
zwyczaj w procesie mapowania stosuje się więcej niż jeden scenariusz.
Przedstawione wyżej scenariusze typu D obejmują dość wąski zakres
możliwości technicznych (np. konkretną ścieżkę rozwoju technologii T,
prowadzącą do rynku M). W kontekście ekologicznym może to ilustrować scenariusz rozwoju pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi.
A (scenariusz typu ‘po’). Ten typ scenariuszy opracowywany jest często
dla pokazania powiązań danego produktu/sektora z innymi produktami/sektorami.
R (scenariusz typu zintegrowanego). Łączy wszystkie scenariusze typu D
w wewnętrznie spójną całość, umożliwiając wgląd w kontekst całego planu technologii. Scenariusz R jest „korpusem” mapy (Rys. 3). Przykładowo może on dotyczyć przyszłej prognozy dotyczącej pojazdów z obniżoną emisją dwutlenku węgla.
Źródło: Saritas i Aylen (2010), s. 1068
Zakres wkomponowania w metodykę mapowania koncepcji zamierzonych przewag konkurencyjnych i koncepcji zależności vs uruchamiania
nowej ścieżki rozwoju
Rozwój technologiczny potrzebuje zarówno innowacji radykalnych, opartych na nowych i
wyłaniających się technologiach, jak i przyrostowych, opartych na technologiach bardziej
dojrzałych. Oba typy innowacji przyczyniają się, choć każdy w innym stopniu, do transformacji technologicznej regionu (Rinne 2004). Jednak każdy z nich oparty jest na innym
reżimie technologicznym (Breschi, Malerba i Orsenigo 2000; Dolfsma i Leydesdorff
2009; Martinelli 2012; Olsen i Engen 2007; Perez 2009; Souitaris 2002), dlatego potrzebuje innego planu technologii (Robinson i Propp 2008).
I choć w każdym z tych przypadków celem jest zarządzanie rozwojem technologii, to:
•
•
w planach technologii dedykowanych nowym i wyłaniającym się technologiom i
innowacjom radykalnym główny nacisk jest położony na prognozę i strategię działalności badawczo-rozwojowej umożliwiającej dojście do pożądanego poziomu
dojrzałości technologii, (Rysunek 6),
w planach technologii dedykowanych technologiom dojrzałym i innowacjom przyrostowym główny nacisk jest położony na model biznesowy łączący teraźniejszość
z przyszłością (Rysunek 7), i określenie liczby istniejących i/lub planowanych łańcuchów innowacji (miejsce mniejszych firm i wielonarodowych korporacji, rola
technologicznych start up’ów, rola integratorów i sieci itd.).
12
Rysunek 6: Plan technologii dla nowych i wyłaniających się technologii
Rysunek 7: Plan technologii dla technologii bardziej dojrzałych
Źródło: Robinson i Propp (2008), s. 527 i 531
13
Zakres wykorzystania indeksu integracji technologii w metodyce mapowania
Metodyka mapowania pozostawia duży margines swobody w określaniu struktury procesu
tak, by w pełni podporządkować go celom, dla których działanie zostało zainicjowane
(UNIDO 2005a).
Pierwsze zastosowania metod oceny kierunków badań naukowych/technologii, dokładniej
zaś – indeksu gotowości technologicznej1 (TRL) do mapowania, odnoszą się do analizy
uwarunkowań innowacji powstających na styku wielu obszarów badań naukowych i technologii, jak to jest np. w przemyśle farmaceutycznym i innowacjach lekowych powstających na bazie chemii, biologii, zintegrowanych układów elektro-mechanicznych, technologii informacyjnych i nanotechnologii, i służą wytyczeniu bazowej ścieżki rozwoju technologii (Rysunek 8).
Rysunek 8: Rozwój technologiczny przemysłu farmaceutycznego
Źródło: Tierney, Hermina i Walsh (2012), s. 14
Innym obszarem zastosowania indeksu gotowości technologicznej w mapowaniu jest tworzenie planów wartości (VRM2). Plany wartości są skoncentrowane na poszczególnych
projektach lub programach rozwoju technologii i łączą różne perspektywy wyceny i oceny
poszczególnych technologii (drzewo decyzji, analiza opcji, plany technologii, standardowe
techniki wyceny typu wartość bieżąca netto itd.). Rezultatem tego podejścia są być dane
wejściowe do zarządzania portfelem technologii, i może być stosowane na wczesnych
etapach rozwoju technologii do oceny szacunkowej wartości technologii (Dissel i in.
2009).
Por. Założenia analizy systemowej, Załącznik 3: Kryteria identyfikacji priorytetów badawczorozwojowych i innowacyjnych.
2 W oryg. value roadmapping.
1
14
Powyższe sukcesy wykorzystania indeksu gotowości technologicznej do mapowania nie
przesłaniają jednak faktu, że indeks ten sam w sobie (Mankins 2002; Sauser i in. 2008 i
2010, Sauser i Ramirez-Marquez 2008):
•
•
•
nie przedstawia pełnego obrazu trudności włączenia danej technologii w cały system/podsystem technologiczny, i
nie identyfikuje obszarów niepewności charakterystycznych dla kolejnych faz
‘dojrzewania’ technologii,
oddaje specyfikę tylko pojedynczych technologii/grupy technologii, i nie nadaje
się do porównywania technologii między sobą pod kątem integracji w ramach
szerszych układów technologicznych.
Wymagania te w dużej mierze spełnia indeks integracji technologii (ITI) powstały w ramach metodyki oceny poziomu integracji technologicznej różnych grup, podgrup czy rodzin technologii niezbędnych do rozwoju określonego produktu3 (Mankins 2002).
∆ &
Indeks ten przyjmuje postać ITI = ó •
•
•
•
, gdzie:
TRL oznacza (omówiony w Założeniach analizy systemowej) indeks gotowości
technologicznej;
∆ TRL (delta TRL) oznacza różnicę między aktualnym (wyrażonym wartością
TRL) poziomem gotowości technologicznej danej grupy, podgrupy czy rodziny
technologii a poziomem gotowości technologicznej, jaki powinna ona (ta grupa,
podgrupa czy rodzina technologii) osiągnąć w perspektywie kilku następnych lat.
Np. gdy wartość TRL danej grupy technologii wynosi aktualnie 3 a w 2020 roku
powinna osiągnąć wartość 6, to ∆ TRL wynosi 3;
R&D3 oznacza (omówiony w Założeniach analizy systemowej) indeks trudności
badań i rozwoju;
TNV jest ilościową miarą znaczenia każdej z grup, podgrup czy rodzin technologii
dla rozwoju danego produktu, przyjmującą wartości od 1 do 3, gdzie 3 oznacza, że
dana grupa, podgrupa czy rodzina technologii jest kluczową dla rozwoju produktu;
2 – że jest bardzo ważna a 1 – że jest wspomagająca, i że może być zastąpiona innymi technologiami z niewielką szkoda dla produktu finalnego.
ITI jest znormalizowaną4 miarą skumulowanego poziomu gotowości technologicznej, jaki
dana grupa, podgrupa czy rodzina technologii powinna osiągnąć w jakimś czasie,
uwzględniającą dodatkowo poziom trudności dojścia do pożądanego poziomu gotowości
(wskazujący na wielkość ryzyka i prawdopodobieństwo sukcesu) i znaczenie danej technologii dla rozwoju danego produktu.
Krytycy indeksu integracji technologii (Sauser i in. 2008, 2009 i 2010) wskazują, że nie
spełnia on wszystkich wymogów stawianych takim indeksom, dlatego proponują alternatywnie indeks gotowości systemowej.
Np. systemu obrony przeciwrakietowej.
Normalizacji służy podzielenie sumy wartości indywidualnych indeksów technologii przez ogólną liczbę ocenianych technologii.
3
4
15
Dotychczasowe doświadczenia w zakresie wykorzystania mapowania do
zarządzania transformacją technologiczną regionu
Interesującym przykładem wykorzystania mapowania do zarządzania transformacją technologiczną na poziomie kraju jest japoński plan technologii (Yasunaga, Watanabe i Korenaga 2009), koncepcja sięgająca korzeniami lat 1990. traktowanych jako dekada stracona
dla japońskiej gospodarki. W tym czasie japońska polityka naukowo-badawcza i technologiczna skoncentrowała się głównie na wdrożeniach a wiele japońskich firm zredukowało
swoje wydatki na działalność badawczo-rozwojową. W efekcie wiele japońskich firm
utraciło swą dotychczasową pozycje konkurencyjną.
Stąd ostatnia dekada, to okres reorientacji polityki naukowo-badawczej i technologicznej
w kierunku finansowania nowych technologii, ale takich, które mają wyraźną wizją przyszłości. Instrumentem takiej polityki jest strategiczny plan technologii (STR), stawiający
sobie za cel
•
•
•
pogłębienie wiedzy na temat nowych technologii i przyszłych trendów rynkowych
oraz identyfikację priorytetów technologicznych,
promocję międzysektorowych i międzyśrodowiskowych sojuszy w celu stymulowania interdyscyplinarnych badań technologicznych, i
podniesienie efektywności planowania i wdrażania działalności badawczorozwojowej.
Architektura strategicznego planu technologii, podobnie jak architektura standardowego
planu technologii (Ramka 2) składa się z trzech warstw, jednak odmiennie zdefiniowanych:
•
•
górna warstwa – scenariusze upowszechnienia/komercjalizacji – koncentruje się na
działaniach (np. deregulacja, rozwój infrastruktury szerokopasmowej, promocja
Protokołu z Kioto, wprowadzenie standardów bezpieczeństwa technologicznego
itd.),
środkowa warstwa – inwentaryzacja technologii – koncentruje się na wykazie najważniejszych technologii i ilustruje stopień istotności, pilności, zastosowanie oraz
relacje pomiędzy różnymi opcjami technologicznymi. Warstwa ta przedstawia coś
w rodzaju ‘pełnej listy zakupów’, i odzwierciedla poglądy różnych środowisk biznesowych,
Ramka 2: Tradycyjna architektura planu technologii
Plan technologii zawiera najczęściej trzy warstwy.
•
•
•
Górna warstwa odpowiada na pytanie dlaczego?, i prezentuje zewnętrznych i
wewnętrznych uwarunkowania (trendy i siły napędowe o charakterze społecznym, technologicznym, ekonomicznym, ekologicznym itd.) istotne dla zdefiniowania celów (ogólnych i szczegółowych), kamieni milowych i ograniczeń.
Środkowa warstwa odpowiada na pytanie co?, i prezentuje rozwiązania odpowiadające potrzebom górnej warstwy.
Dolna warstwa odpowiada na pytanie jak?, i prezentuje zasoby niezbędne do
rozwinięcia rozwiązań przedstawionych w środkowej warstwie.
Źródło: Phaal i Muller (2009)
16
•
dolna warstwa – właściwy plan technologii – przedstawia horyzont czasu i ścieżkę
rozwoju poszczególnych technologii
Ogólną architekturę powstałego w ten sposób krajowego planu technologii prezentuje Rysunek 9.
Rysunek 9: Architektura regionalnego planu technologii
Źródło: na podstawie Yasunaga, Watanabe i Korenaga (2009), s. 64
Inny przykład, to Commonwealth Research and Technology (R&T) Strategic Roadmap
(CIT 2011). Plan zawiera ocenę regionalnych priorytetów, istniejących i prognozowanych
możliwości, inicjatyw w zakresie rozwoju gospodarczego, oraz ocenę mocnych stron jednostek badawczo-rozwojowych, placówek uniwersyteckich i laboratoriów działających na
terenie stanu Virginia. Plan oparty jest na syntetycznym wskaźniku innowacji (Commonwealth Innovation Index), traktowanym jako punkt wyjścia do priorytetyzacji sektorów i
określenia działań dla sektorów, które już dzisiaj wykazują silne przewagi konkurencyjne i
sektorów, które takie przewagi powinny wykazywać w przyszłości.
Uniwersalna metodyka mapowania
Celem mapowania jest określenie – opartej na (regionalnych) obszarach inteligentnej specjalizacji – strategii transformacji technologicznej gospodarki, i przygotowanie w ten spo-
17
sób podstawowych kierunków działań w ramach (regionalnych) strategii badań i innowacji.
Organizacja procesu mapowania
Mapowanie jest procesem zespołowym wymagającym (najczęściej) kilkunastu miesięcy i
obejmującym (Rysunek 10):
•
•
dwa typy aktywności: oceny eksperckie i budowę konsensusu oraz zbieranie i analizę danych/informacji,
cztery fazy: planowanie i przygotowanie, tworzenie wizji, mapowanie sensu stricto
oraz wdrożenie i rewizję planów technologicznych.
Rysunek 10: Przykład organizacji procesu mapowania
Źródło: OECD i IEA (2010), s. 5
Zadaniem poszczególnych etapów jest:
•
•
•
etapu planowania i przygotowania – doprecyzowanie celu procesu mapowania i
określenie jego struktury organizacyjnej (instytucje/organizacje koordynujące,
nadzorujące i wdrażające proces mapowania i ich wzajemne powiązania, rodzaj i
liczba zespołów eksperckich i/lub grup roboczych), granic (zakresu uwzględnianych i rozpatrywanych zagadnień), ram czasowych, zakresu partycypacji (liczba i
rodzaj uczestników) i podstawowej architektury (liczby i rodzaju warstw) regionalnego planu technologii (Ramka 3),
etapu tworzenia wizji – określenie docelowej wizji (regionalnych) obszarów inteligentnej specjalizacji w perspektywie określonej ramami czasowymi mapowania,
włączając najważniejsze wymagania i ich docelowe wartości,
etapu budowy planu(ów) technologii – identyfikacja najważniejszych obszarów
technologicznych, ich docelowej charakterystyki i sekwencji czasowej, określenie
niezbędnych zasobów i rodzajów działań, przygotowanie jednostkowych i zintegrowanych planów technologii,
18
•
etapu wdrożenia i aktualizacji – krytyka i zatwierdzenie planu(ów) technologii
oraz przygotowanie planu wdrożenia a w późniejszym okresie systematyczna ocena i aktualizacja.
Ramka 3: Ogólne zalecenia dotyczące przygotowania do procesu mapowania
Granice mapowania
Zasadnicze granice mapowania są wyznaczone na etapie analizy systemowej. Na etapie przygotowania do procesu mapowania następuje doprecyzowanie ważnych dla
danego obszaru sektorów/grup sektorów oraz priorytetów badawczo-rozwojowych i
innowacyjnych.
Ramy czasowe
Mapowanie obejmuje (najczęściej) okres 10-15 lat, z wyodrębnieniem krótszych (trzy
do pięciu lat) przedziałów czasu, co daje szansę na jednoczesne rozpatrywanie technologii znajdujących się na różnym etapie transformacji przy zróżnicowaniu warstw branych pod uwagę przy różnym poziomie dojrzałości/gotowości technologicznej poszczególnych technologii.
Zakres partycypacji
Liczba i rodzaj uczestników powinien być pochodną zakresu niezbędnej wiedzy technologicznej, ekonomicznej, społecznej i politycznej i powinien być bazą dla budowy
konsensusu regionalnego wokół planu technologii.
Podstawowa architektura regionalnego planu technologii
Choć standardowy plan technologii oparty jest na trzech warstwach, to liczbę warstw
można dowolnie rozszerzać, dzieląc je jednocześnie na podwarstwy. Zazwyczaj jednak
należy dążyć do tego, by poszczególne warstwy znacząco się od siebie odróżniały.
Każda warstwa powinna zawierać poszczególne rozdziały ‘ewolucji’ w czasie, stanowiące ;ścieżkę’ do przyszłości. Jeżeli dany plan technologii ilustruje jakąś ‘historię’, to
każda warstwa lub podwarstwa powinna stanowić odrębny ‘rozdział’ tej historii.
Oprócz ogólnych warstw (np. rynek, produkt, technologia), warto wśród nich
uwzględnić również warstwy pośrednie w celu podkreślenia głównych wiodących
czynników sprzyjających oraz barier niezbędnych do połączenia poszczególnych
warstw, jeżeli wystąpi konieczność podjęcia jakiegoś działania. Przykładem może być
konieczność pokonania barier o charakterze teoretycznym w przypadku, jeżeli nauka
ma być wykorzystana w technologii; konieczność pokonania barier technicznych, jeżeli technologia ma być zaimplementowana w produktach; konieczność pokonania barier
nietechnicznych (handlowych i organizacyjnych), jeżeli produkty mają odnieść sukces
rynkowy. Najlepszym sposobem sprawdzenia, czy architektura planu (ilość i rodzaj
warstw) jest właściwa, jest jej przetestowanie (czy plan ‘działa’?). Można do tego wykorzystać tzw. ‘eksperymenty myślowe’, polegające na przemyśleniu logiki struktury
planu. Sprawdzający powinien być w stanie wyobrazić sobie, jak każdy temat będzie
ewoluował (w kontekście każdej warstwy i podwarstwy), jak warstwy są ze sobą powiązane pod względem ‘ciągnięcia’ (wymagania, znajdujące swój wyraz w ciągu od
górnej prawej części mapy do lewej dolnej) i ‘pchania’ (możliwości, znajdujące swój
wyraz w ciągu od dolnej lewej części mapy do górnej prawej). Testu należy dokonać
na przykładzie konkretnego zagadnienia (np. szansa rynkowa i/lub jedna z technologii), zwracając uwagę na ciągłość ‘wątku narracyjnego’, np. trendy A, B i C stworzą
szansę rynkową D w perspektywie średnioterminowej i szansę rynkową E w perspektywie długoterminowej, te zaś będą wymagały rozwinięcia produktu F i usługi G przy
udziale systemu produkcji H, z czego z kolei wynika, że trzeba będzie zainwestować w
19
technologię I oraz stworzyć
stworzy strategiczne partnerstwo z J.
Źródło:
ródło: Phaal i Muller (2009), OECD i IEA (2010), Rogut i Piasecki
Piasecki (2012), UNIDO
(2005a)
Praca zespołowa opiera się na podejściu
podej
warsztatowym, przy czym:
•
liczba
iczba uczestników warsztatów jest wypadkową:
wypadkow
- optymalnej kompozycji wiedzy i doświadczeń
do
potrzebnych w ramach każdego
ka
z regionalnych obszarów inteligentnej specjalizacji
specj
i
- równowagi punktów widzenia, pozycji, sądów,
s dów, dziedzin wiedzy, w celu gwagw
rancji jakości
ści procesu mapowania
ma
i planu(ów) technologii;
• prace
race w ramach warsztatów są:
s
- moderowane przez osobę
osob dobrze znającą dany obszar inteligentnej specjalizaspecjaliz
cji,
- koordynowane
nowane przez osobę
osob cieszącą się uznaniem w środowisku i wysokim
poziomem umiejętności
umieję
menadżerskich
erskich i interpersonalnych, umożliwiających
umo
sprawne prowadzenie prac zespołu ekspertów;
ekspertów
• rezultaty każdego
żdego z warsztatów zostaną
zostan przedstawione w formie cząstkowych
cz
raportów.
W przypadku mapowania na poziomie firm/sektorów procedura mapowania przewiduje
cztery warsztaty poświęcone
ś ęcone kolejno
kolejno rynkom, produktom i technologiom, i uporządkowauporz
niu tych warstw względem
ędem siebie i względem
wzgl
czasu na bazie powiązanych
ązanych siatek analianal
tycznych (Rysunek 11).
Rysunek 11: Standardowy układ warsztatów w procesie mapowania
Źródło:
ródło: UNIDO (2005a), s. 167
Nieco inaczej jest w przypadku uniwersalnej metodyki mapowania,, która przewiduje łącznie pięć warsztatów.
20
Cztery pierwsze warsztaty tworzą blok działań prowadzonych odrębnie dla każdego z (regionalnych) obszarów inteligentnej specjalizacji (Ramka 4), mających na celu stworzenie
planu technologii dla każdego z nich. Piąty warsztat poświęcony jest przygotowaniu zintegrowanego planu technologii.
Ramka 4: Obszary inteligentnej specjalizacji
Obszary inteligentnej specjalizacji, to ważne dla danego obszaru sektory/grupy sektorów, które już obecnie wykazują lub w przyszłości mogą wykazywać specjalizację, i
które już uzyskały lub mogą uzyskać w przyszłości przewagi konkurencyjne (endogeniczne potencjały rozwojowe) wraz z niezbędnymi dla ich rozwoju priorytetami badawczo-rozwojowymi i innowacyjnymi.
Procedura tworzenia planów technologii dla indywidualnych (regionalnych) obszarów inteligentnej specjalizacji
W ramach bloku warsztatów dedykowanych każdemu z (regionalnych) obszarów inteligentnej specjalizacji:
•
•
•
•
pierwszy warsztat jest poświęcony określeniu scenariuszy rozwoju sektora, wokół
którego jest/ma być budowany (regionalny) obszar inteligentnej specjalizacji i
określeniu jego docelowej wizji,
drugi warsztat dotyczy inwentaryzacji wiązek (alternatywnych) technologii niezbędnych do urzeczywistnienia docelowej wizji sektora oraz zdefiniowaniu ścieżek rozwoju technologicznego,
trzeci warsztat identyfikuje niezbędne (pożądane) i aktualnie dostępne zasoby potrzebne do rozwoju danego obszaru inteligentnej specjalizacji,
czwarty warsztat służy uporządkowaniu informacji zebranych w trakcie trzech
wcześniejszych warsztatów, pokazaniu – na bazie powiązanych siatek analitycznych –powiązań tej wiedzy względem siebie i względem czasu (por. Rysunek 11)
oraz zdefiniowaniu charakteru i zakresu niezbędnych działań.
Warsztat Scenariusze
Celem warsztatu jest zbudowanie scenariuszy rozwoju danego (regionalnego) obszaru
inteligentnej specjalizacji i określenie jego docelowej wizji. W uniwersalnej metodyce
mapowania scenariusze poprzedzają uruchomienie procesu mapowania, i tworzą informacje o uwarunkowaniach społecznych, technologicznych, ekonomicznych itd.
Budowa scenariuszy obejmuje trzy kroki. Pierwszy, to zdefiniowanie – na podstawie analizy PEST, czyli analizy czynników polityczno-prawnych (P), ekonomicznych (E), społeczno-kulturowych (S) i technologicznych (T) – scenariuszy rozwoju otoczenia (Tabela
2).
21
Tabela 2: Analiza PEST.
Czynniki polityczno-prawne
Czynnik
Opis
Trend*
Siła i kierunek oddziaływania w
skali -5
+5**
Prawdopodobieństwo
wystąpienia
w skali 01***
duże
średnie
niskie
skali -5
+5**
Prawdopodobieństwo
wystąpienia
w skali 01***
skali -5
+5**
Prawdopodobieństwo
wystąpienia
w skali 01***
skali -5
+5**
Prawdopodobieństwo
wystąpienia
w skali 01***
C1
…
Cn
Czynniki ekonomiczne
Czynnik
Opis
Trend*
C1
…
Cn
Czynniki społeczno-kulturowe
Czynnik
Opis
Trend*
C1
…
Cn
Czynniki technologiczne
Czynnik
Opis
Trend*
C1
…
Cn
*Trend określony w kategoriach wzrost, stabilizacja, spadek
** -5 oznacza największe zagrożenie a +5 największe pozytywne oddziaływanie
***0 oznacza niskie prawdopodobieństwo wystąpienia a 1 bardzo wysokie
Drugi krok, to zdefiniowanie (również na podstawie analizy PEST) scenariuszy rozwoju
uwarunkowań wewnątrzsektorowych.
22
Oba scenariusze (rozwoju otoczenia i rozwoju uwarunkowań wewnątrzsektorowych) tworzone są w wersji najbardziej prawdopodobnej (scenariusz bazowy), optymistycznej i pesymistycznej.
Trzeci krok, to określenie scenariusza rozwoju sektora, definiującego wizję sektora w poszczególnych przedziałach czasu oraz czynniki sukcesu i ich docelowe wskaźniki (Tabela
3). Ten scenariusz ma charakter scenariusza sukcesu, obejmującego wizję tego, co może
być zrealizowane.
Tabela 3: Wizja sektora
Wizja
2015
Docelowe wskaźniki
2020
2025
Obszar technologiczny
Obszar ekonomiczny
Obszar społeczny
Warsztat Technologie
Technologie oznaczają całokształt działań i wiedzy niezbędnych do wytworzenia określonych dóbr/usług lub uzyskania określonych efektów.
Celem warsztatu jest inwentaryzacja wiązek alternatywnych technologii niezbędnych do
urzeczywistnienia docelowej wizji sektora (wiązka technologii T1, wiązka technologii T2,
wiązka technologii Tn) i zdefiniowanie pożądanych ścieżek ich rozwoju.
Punktem wyjścia inwentaryzacji wiązek alternatywnych technologii są rezultaty analizy
systemowej w części poświęconej identyfikacji priorytetów badawczo-rozwojowych i
innowacyjnych, jednak na etapie mapowania podlegają one dalszemu uszczegółowieniu.
Podstawą identyfikacji ścieżek rozwoju technologicznego jest zmodyfikowany indeks
∆ ∆ &
integracji technologii, przyjmujący postać ITI = ó , gdzie MRL
oznacza (omówiony w Założeniach analizy systemowej) indeks gotowości produkcyjnej a
∆ MRL (delta MRL) oznacza różnicę między aktualnym (wyrażonym wartością MRL)
poziomem gotowości produkcyjnej danej grupy, podgrupy czy rodziny technologii a poziomem gotowości produkcyjnej, jaki powinna ona (ta grupa, podgrupa czy rodzina technologii) osiągnąć w perspektywie kilku następnych lat. Np. gdy wartość MRL danej grupy
technologii wynosi aktualnie 4 a w 2015 roku powinna osiągnąć wartość 7, to ∆ MRL
wynosi 3. Znaczenie pozostałych oznaczeń przypomina Ramka 5.
Ramka 5: Składowe indeksu integracji technologii
ITI =
•
∆ ∆ &
ó , gdzie:
TRL oznacza (omówiony w Założeniach analizy systemowej) indeks gotowości technologicznej a ∆ TRL (delta TRL) oznacza różnicę między aktualnym
(wyrażonym wartością TRL) poziomem gotowości technologicznej danej grupy, podgrupy czy rodziny technologii a poziomem gotowości technologicznej,
jaki powinna ona (ta grupa, podgrupa czy rodzina technologii) osiągnąć w per-
23
•
•
•
spektywie kilku następnych lat. Np. gdy wartość TRL danej grupy technologii
wynosi aktualnie 3 a w 2020 roku powinna osiągnąć wartość 6, to ∆ TRL wynosi 3;
MRL oznacza (omówiony w Założeniach analizy systemowej) indeks gotowości produkcyjnej a ∆ MRL (delta MRL) oznacza różnicę między aktualnym
(wyrażonym wartością MRL) poziomem gotowości produkcyjnej danej grupy,
podgrupy czy rodziny technologii a poziomem gotowości produkcyjnej, jaki
powinna ona (ta grupa, podgrupa czy rodzina technologii) osiągnąć w perspektywie kilku następnych lat. Np. gdy wartość MRL danej grupy technologii wynosi aktualnie 4 a w 2015 roku powinna osiągnąć wartość 7, to ∆ MRL wynosi
3;
R&D3 oznacza (omówiony w Założeniach analizy systemowej) indeks trudności badań i rozwoju;
TNV jest ilościową miarą znaczenia każdej z grup, podgrup czy rodzin technologii dla rozwoju danego produktu, przyjmującą wartości od 1 do 3, gdzie 3
oznacza, że dana grupa, podgrupa czy rodzina technologii jest kluczową dla
rozwoju produktu; 2 – że jest bardzo ważna a 1 – że jest wspomagająca, i że
może być zastąpiona innymi technologiami z niewielką szkoda dla produktu
finalnego.
ITI jest znormalizowaną miarą skumulowanego poziomu gotowości technologicznej,
jaki dana grupa, podgrupa czy rodzina technologii powinna osiągnąć w jakimś czasie,
uwzględniającą dodatkowo poziom trudności dojścia do pożądanego poziomu gotowości (wskazujący na wielkość ryzyka i prawdopodobieństwo sukcesu) i znaczenie danej
technologii dla rozwoju danego produktu. Normalizacji służy podzielenie sumy wartości indywidualnych indeksów technologii przez ogólną liczbę ocenianych technologii.
Indeks ITI jest obliczany dla każdej ze zdefiniowanych wcześniej wiązek alternatywnych
technologii (ITIT1, ITIT2, ITITn).
Obliczenie ITI jest poprzedzone (procedura dotyczy każdej technologii w ramach każdej z
wiązek technologii):
•
oszacowaniem:
- aktualnego i oczekiwanego (w czasie t1, t2, tn) indeksu gotowości technologicznej,
- aktualnego i oczekiwanego (dla analogicznych, jak w przypadku indeksu gotowości technologicznej, przedziałów czasu) indeksu gotowości produkcyjnej,
- indeksu trudności badań i rozwoju;
• oszacowaniem wartości TNV;
• obliczeniem indywidualnych indeksów technologii (InTI); np. dla technologii T1.1
indywidualny indeks technologii w czasie t1 przyjmuje postać
InTIT1.1(t1) = ∆ TRL T1.1(t1) x ∆ MRL T1.1(t1) x R&D3 T1.1 x TNV T1.1,
dla technologii T2.n indywidualny indeks technologii w czasie t1 przyjmuje postać
InTIT2.n(t1) = ∆ TRL T2.n(t1) x ∆ MRL T2.n(t1) x R&D3 T2.n x TNV T2.n itd.
Wartości aktualnego i oczekiwanego indeksu gotowości technologicznej i gotowości produkcyjnej oraz indeksu trudności badań i rozwoju dla każdej z ocenianych technologii są
średnią ocen dokonanych przez poszczególnych ekspertów.
Indywidualne indeksy technologii są miarą poziomu gotowości, jaki te technologie powinny osiągnąć w założonym czasie, i pokazują:
•
•
znaczenie danej technologii dla rozwoju danego sektora (wartość TNV),
stopień trudności (i tym samym szacunkowy poziom ryzyka) dojścia do pożądane24
•
go poziomu gotowości (∆ TRL skorygowana wartością R&D3),
prawdopodobieństwo osiągnięcia sukcesu (∆ MRL).
Indywidualne indeksy technologii InTI są podstawą wyliczenia ITI (indeksu integracji
technologii) dla każdej z wiązek alternatywnych technologii; np. dla wiązki technologii T1
!.!#! $ !.% &$ !.'#!
wartość ITIT1(t1) przyjmuje postać ITIT1(t1) =
, gdzie n oznacza
(
ogólną liczbę ocenianych (w tej wiązce) technologii. Analogicznie, dla wiązki technologii
T2 wartość ITIT2(t1) przyjmuje postać ITIT2(t1) =
%.!#! $ %.% &$ %.'#!
(
itd.
Indeks ITI jest miarą poziomu gotowości, jaki dana wiązka technologii powinna osiągnąć
w danym czasie, i – analogicznie, jak w przypadku indywidualnych indeksów technologii
– pokazuje zarówno stopień trudności (i tym samym szacunkowy poziom ryzyka) dojścia
danej wiązki technologii do pożądanego poziomu gotowości oraz prawdopodobieństwo
osiągnięcia sukcesu, jak i znaczenie tej wiązki technologii dla rozwoju całego sektora.
Tym samym, umożliwia ranking poszczególnych wiązek alternatywnych technologii z
punktu widzenia:
•
•
szacowanego poziomu ryzyka (technologie o najniższych wartościach ITI charakteryzują się najniższym poziomem ryzyka a technologie o najwyższych wartościach ITI – najwyższym poziomem ryzyka),
oczekiwanej skali kosztów niezbędnych do doprowadzenia każdej z alternatywnych wiązek technologii do pożądanego w danym czasie poziomu gotowości.
Syntezą tego etapu prac jest macierz rozwoju technologii (Rysunek 12).
Rysunek 12: Przykładowa macierz rozwoju technologii
Wiązki
technologii
T1
T2
Tn
2012
ITIT1(t1)
ITIT2(t1)
ITITn(t1)
Wizja rozwoju sektora w poszczególnych okresach
2015
2020
ITIT1(t2)
ITIT2(t2)
ITITn(t2)
ITIT2(t3)
ITITn(t3)
2025
ITITn(t4)
Warsztat Zasoby
Celem warsztatu jest określenie zasobów niezbędnych do rozwoju (czyli urzeczywistnienia wizji i założonych ścieżek rozwoju technologicznego) danego (regionalnego) obszaru
inteligentnej specjalizacji oraz oszacowanie luk w zasobach niezbędnych do rozwoju obszaru inteligentnej specjalizacji (Tabela 4).
Tabela 4: Oszacowanie luk w zasobach niezbędnych do rozwoju obszaru inteligentnej specjalizacji
Zasoby
Aktualnie
dostępne
Potrzebne
2015
2020
2025
25
Zasób 1
Zasób 2
Zasób n
Praca warsztatu opiera się na założeniu koewolucji zmiany technologicznej i instytucjonalnej (Fatas-Villafranca i in. 2009, por. Tabela 5). Analogiczne założenie było wcześniej
(na etapie analizy systemowej) jedną z podstaw priorytetyzacji (regionalnych) obszarów
inteligentnej specjalizacji.
Tabela 5: Elementy koewolucyjnego modelu transformacji technologicznej
Determinanty transformacji
technologicznej
Opis
Potencjał badawczorozwojowy
Kadry
• Ilość i jakość wykwalifikowanego i wysoko wykwalifikowanego personelu naukowo-badawczego i rozwojowego
oraz pracowników technicznych umożliwiająca prowadzenie zaawansowanych, interdyscyplinarnych badań naukowych i prac rozwojowych
• Międzynarodowe uznanie i reputacja, aktywność we
współpracy międzynarodowej i międzynarodowej wymianie pracowników
Infrastruktura badawczorozwojowa
Poziom podstawowej i specjalistycznej infrastruktury badawczej i wyposażenia oraz stopień jej konsolidacji umożliwiający realizację dużych programów badawczo-rozwojowych
Finansowanie
Dostępność i różnorodność oraz poziom finansów niezbędnych do prowadzenia działalności badawczo-rozwojowej i
technologicznej
Otwartość na potrzeby
gospodarki i współpracę
z przemysłem
Zakres współpracy jednostek badawczo-rozwojowych z gospodarką, znajomość potrzeb gospodarki, umiejętność rozwiązywania zgłaszanych przez gospodarkę problemów
Potencjał produkcyjny
Kadry
Ilość i jakość dostępnych zasobów pracy (kwalifikacje, kompetencje technologiczne, organizacyjne i marketingowe,
umiejętności)
Zasoby rzeczowe
Rynki zaopatrzeniowe, pomieszczenia biurowe i produkcyjne,
maszyny, urządzenia, linie produkcyjne/usługowe
Zasoby technologiczne i
badawczo-rozwojowe
Poziom zaawansowania technologicznego firm, intensywność
działalności badawczo-rozwojowej i innowacyjnej
Zasoby finansowe
Dostępność i różnorodność oraz poziom finansów niezbędnych do prowadzenia działalności badawczo-rozwojowej i
technologicznej
Zasoby informacyjne
Intensywność wykorzystania technologii informacyjnych
26
Współpraca
Potencjał instytucjonalny/jakość otoczenia
Intensywność i efektywność powiązań sieciowych (sieci bizbi
nesowe i badawczo-rozwojowe)
(Regionalna) polityka naukowo-technologiczna
technologiczna i innowacyjinnowacy
na, zwłaszcza system komercjalizacji rezultatów działalności
działalno
badawczo-rozwojowej, finanse dla innowacji, system kształkszta
cenia, rodzaj i jakość instytucji wsparcia biznesu itp.
Warsztat Działania
Celem warsztatu jest:
•
•
•
uporządkowanie
dkowanie wiedzy zebranej w trakcie każdego
ka dego z poprzednich warsztatów,
uporządkowanie
dkowanie jej względem
wzgl
siebie i względem czasu,
zdefiniowanie charakteru i zakresu niezbędnych
niezb
działań.
Ostatecznym rezultatem warsztatu jest plan technologii, którego architektura oparta jest na
czterech warstwach opisujących
opisujących kolejno: sektor, technologie, zasoby i działania (Rysunek
(
13).
Rysunek 13:: Architektura planu technologii dla (regionalnego) obszaru inteligentnej specjalispecjal
zacji
Podstawą porządkowania wiedzy są
s siatki analityczne (Rysunek 14).
Pierwsza z nich łączy
ączy scenariusze rozwoju sektora z macierzą
macierzą rozwoju technologii, dając
daj
w efekcie dwie warstwy (Rysunek
Rysunek 15):
•
•
Sektor, warstwęę charakteryzującą
charakteryzuj
wizję rozwoju sektora w poszczególnych przeprz
działach czasu i
Technologie,, warstwę charakteryzującą ewolucję technologii w kierunku jej pełnej
komercjalizacji i wdrożenia
wdr enia w analizowanym sektorze (rodzaj i sekwencja działań
działa
badawczo-rozwojowych
rozwojowych i innowacyjnych niezbędnych
niezb dnych do rozwoju danego sektora
w podziale na badania podstawowe/stosowane i prace rozwojowe/obszary przedprze
konkurencyjne).
Załącznik
cznik 3 przedstawia rezultaty
rezulta pilotażowej analizy powyższych
szych powiązań.
powią
27
Rysunek 14: Siatki analityczne
Rysunek 15: Przykładowa konstrukcja warstw Sektor i Technologie
Druga siatka łączy technologie z zasobami, dając w efekcie warstwę zasobów potrzebnych
do transformacji technologii (Rysunek 16). Punktem wyjścia ostatniej siatki są luki w zasobach, którym trzeba przyporządkować różne grupy działań (por. Rysunek 7).
28
Rysunek 16: Schemat połączenia warstwy Technologie z warstwą Zasoby
Procedura tworzenia zintegrowanego planu technologii
Zintegrowany plan technologii jest przedmiotem praz piątego warsztatu.
Procedura tworzenia zintegrowanego planu technologii (Rysunek 17) jest analogiczna do
procedury przewidzianej w czwartym warsztacie, lecz opiera się na dwóch siatkach: sektory/technologie i sektory/działania. Pozwala to na ostateczne zdefiniowanie ogólnego
kształtu (regionalnej) strategii badań i innowacji dla inteligentnego rozwoju z wyodrębnieniem działań o charakterze horyzontalnym i sektorowym.
Rysunek 17: Architektura zintegrowanego planu technologii
29
Podsumowanie
Uniwersalna metodyka mapowania jest:
•
•
elementem systemowego podejścia do oceny i zrozumienia zmian technologicznych i ich przyszłych trajektorii rozwoju, i
instrumentem kształtowania – na dowolnym poziomie: makro, mezo i mikro – strategicznych umiejętności, oznaczających zarówno zdolność do dostrzegania i wykorzystywania okazji technologicznych, jak i zdolność do celowego kształtowania
zbioru własnych aktywów, czyli zasobów i umiejętności powiązanych z funkcjonalnymi i horyzontalnymi obszarami wewnętrznego łańcucha wartości (Castellacci
2008; Clar i in. 2008; Guan i in. 2006; Heger i Rohrbeck 2012; Huergo 2006;
Lichtenthaler 2007; Linstone 2011).
Jest oparta jest na określonej logice i metodyce, oferuje jednak duży zakres swobody w
zakresie kształtowania celów, bo – jak wynika z dotychczasowych doświadczeń w zakresie wykorzystania mapowania do zarządzania transformacją technologiczną regionu (CIT
2011; Industry Canada 2003; Yasunaga, Watanabe i Korenag 2009) – może być wykorzystana także do:
•
•
•
•
•
•
•
•
identyfikacji zapotrzebowania na różne produkty i i związane z nimi technologie
przyszłości,
identyfikacji obszarów naukowych i technologicznych charakteryzujących się najwyższym potencjałem rozwojowym w kontekście danego sektora/regionu,
określenia najważniejszych, niezbędnych w przyszłości, technologii oraz luk (pod
względem rozwoju technologicznego) pomiędzy tym, co jest dostępne, a tym, co
jest potrzebne,
wskazania priorytetów inwestycyjnych związanych z rozwojem strategicznych dla
danego sektora/regionu technologii, i tym samym – obniżenia poziomu ryzyka inwestowania w mało produktywne technologie,
zwiększenia intensywności współpracy i partnerstwa między (regionalnymi) interesariuszami i usprawnienie przepływu wiedzy,
stworzenia konsensusu niezbędnego do postępu w ramach programu ds. rozwoju
technologii oraz szerzej, działalności badawczo-rozwojowej i innowacyjnej,
stworzenia ram koordynacji wysiłków badawczo-rozwojowych i innowacyjnych
(regionalnej) gospodarki,
określenia etapów niezbędnych do usprawnienia procesu pełnej komercjalizacji
wiedzy; mapowanie technologii jako punkt wyjścia do budowy nowych przewag
konkurencyjnych sektora/regionu.
Celem mapowania może być także wsparcie (regionalnych) firm w procesie zarządzania
zmianą technologiczną, zwłaszcza wtedy, gdy działają one w sektorach o wysokiej dynamice zmian lub długim cyklu życia produktu i wysokich nakładach inwestycyjnych (Becker 2003; Rohrbeck 2011),pomagając im na tyle wcześnie zidentyfikować przyszłe zmiany rynkowe i technologiczne by uniknąć nietrafnych decyzji inwestycyjnych, nie tracąc
szansy na strategiczne przygotowanie się na stawienie czoła przyszłym wyzwaniom.
Uniwersalna metodyka mapowania daje także duży margines swobody w zakresie kształtowania ram czasowych, struktury planu(ów) technologii i ich graficznej prezentacji czy
sposobów wdrażanie i aktualizacji planów. Zawsze jednak wymaga (Industry Canada
2003):
30
•
•
•
•
•
•
włączenia w proces mapowania regionalnych interesariuszy, nawet wtedy gdy inicjatorem procesu są decydenci polityczni,
koncentracji na technologiach najlepiej spełniających potrzeby przyszłych rynków
(technologie krytyczne), jednak bez ograniczania możliwości tworzonych przez już
istniejące zasoby technologiczne,
orientacji na konkretne cele dotyczące rozwoju technologicznego z zamiarem uzyskania konkretnych rezultatów, np. wspólnych projektów badawczo-rozwojowych,
rozwoju współpracy i sieci badawczo-rozwojowych itd.,
stworzenia wspólnej puli wiedzy eksperckiej,
tworzenia kompleksowych rozwiązań, uwygldniajczch potryebz technologicyne i
poyatechnologicyne, i
niepoprzestawania na jednorazowym działaniu lecz sukcesywnego powtarzania całego procesu
Zalety mapowania nie mogą jednak przesłaniać faktu, że – mimo prostej logiki – sam proces mapowania jest procesem trudnym, wymagającym szerokiej wiedzy eksperckiej i dobrego przygotowania organizacyjnego, zwłaszcza że musi uwzględnić wielość obszarów,
które trzeba poddać dekompozycji i analizie oraz powiązaniu za pośrednictwem szeregu
siatek analitycznych (Garcia i Bray 1997). I choć można spotkać szereg praktycznych
wskazówek dotyczących zasad i stosowania mapowania, to nie są one wystarczająco użyteczne, bo każdorazowe zastosowanie metody wymaga daleho idącej indywidualizacji
działań, odpowiadającej specyfice indywidualnie zdefiniowanych celów całego procesu.
Bibliografia
ADB (2011), Asia 2050. Realizing the Asian century, Manila: Asian Development Bank.
Abe H., Ashiki T., Suzuki A., Jinno F., Sakuma H. (2009), Integrating business modeling
and roadmapping methods. The Innovation Support technology (IST) approach, w: Technological Forecasting & Social Change 76, s. 80-90.
Albright R.E., Kappel T.A. (2003), Technology roadmapping: Roadmapping the corporation, w: Research-Technology Management 46(2), s. 31+, retrieved from
http://www.questia.com.
Blum E., Giarrusso F., Zorovoc S., Tatum C.B. (1994), Decision analysis techniques for
integration technology decisions, CIFE Technical Report Nr 95.
Bornmann L., Waltman L. (2011), The detection of “hot regions” in the geography of science – A visualization approach by using density maps, w: Journal of Informetrics 5. s.
547- 553.
Breschi S., Malerba F., Orsenigo L. (2000), Technological regimes and Schumpeterian
patterns of innovation, w: The Economic Journal 110(463), s. 388-410.
Carvalho J.P. (2012), On the semantics and the use of fuzzy cognitive maps and dynamic
cognitive maps in social sciences, w: Fuzzy Sets and Systems, doi:
10.1016/j.fss.2011.12.009.
Castellacci F. (2008), Innovation and the competitiveness of industries: Comparing the
mainstream and the evolutionary approaches, w: Technological Forecasting & Social
Change 75, s. 984–1006.
31
CIT (2011), Commonwealth Research and Technology (R&T) Strategic Roadmap,
www.cit.org/service-lines/research-and-technology-strategic-roadmap.
Clar G., Acheson H., Hafner-Zimmermann S., Sautter B., Buczek M., Allan J. (2008),
Strategic policy intelligence tools. Enabling better RTDI policy-making in Europe’s regions, Stuttgart/Berlin: Steinbeis-Eurpa-Zentrum, Fortas.
Cosner R.R., Hynds E.J., Fusfeld A.R., Loweth C.V., Scouten C., Albright R. (2007), Integrating roadmapping into technical planning, w: Research-Technology Management
50(6), s. 31+, retrieved from http://www.questia.com.
Daim T.U., Iskin I., Oliver T., Kim J. (2012), Technology Roadmapping, An Effcient Tool
for Driving Regional Technological Changes: Case of Energy Effciency in the NorthWest
US, w: Tortora M. (red.), Sustainable Systems and Energy Management at the Regional
Level: Comparative approaches, Hershey: Information Science Reference, s. 88-113,
de Laat B. (2004), Conditions for effectiveness of roadmapping. A cross-sectional analysis
of 80 different roadmapping exercises, EU-US seminar: new technology foresight, forecasting & assessment methods-Seville.
Dissel M.C., Phaal R., Farrukh C.J., Probert D.R. (2009), Value roadmapping: Here's a
systematic approach to supporting early-stage technology investment decisions, w: Research-Technology Management 52(6), s. 45+, retrieved from http://www.questia.com.
Dolfsma W., Leydesdorff L. (2009), Lock-in and break-out from technological trajectories: Modeling and policy implications, w: Technological Forecasting & Social Change
76, s. 932-941.
ESPON (2006), Spatial Scenarios and Orientations in relation to the ESDP and Cohesion
Policy. Final Report. Volume 3: Final Thematic Bases and Scenarios, Belgium: The
ESPON Programme.
European Commission (2006), Creative system disruption: towards a research strategy
beyond Lisbon. Key Technologies expert group, Brussels: Directorate-General for Research Scientific and Technological Foresight.
European Commission (2012), Global Europe 2050, Luxembourg: Publications Office of
the European Union.
Fatas-Villafranca F., Jarne G., Sanchez-Choliz J. (2009), Industrial leadership in sciencebased industries: A co-evolution model, w: Journal of Economic Behavior & Organization
72, 390–407.
Foden J., Berends H. (2010), Technology management at Rolls-Royce, w: ResearchTechnology Management 53(2), s. 33+, retrieved from http://www.questia.com.
Futurreg
(2007),
The
futures
www.futurreg.net/files/The_FUTURREG_Futures_Toolkit_v3.pdf.
toolkit,
Garcia M.L., Bray O.H. (1997), Fundamentals of technology roadmapping,
www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp;jsessionid=0FAE363C58A3941BD8ABF5A3E524F6
2C?purl=/471364-PDo152/webviewable.
Garechana G., Rio R., Cilleruelo E., Gavilanes J. (2012), Tracking the evolution of waste
recycling research using overlay maps of science, w: Waste Management 32, s. 10691074.
Griffiths T.L., Kemp Ch., Tenenbaum J.B. (maszynopis niedatowany), Bayesian models
of cognition, http://cocosci.berkeley.edu/tom/papers/bayeschapter.pdf.
32
Groenveld P. (2007), Roadmapping integrates business and technology, w: ResearchTechnology Management 50(6), s. 49+, retrieved from http://www.questia.com.
Grossman D.S. (2004), Putting technology on the road, w: Research-Technology Management 47(2), s. 41+, retrieved from http://www.questia.com.
Guan I.Ch., Yam R.C.M., Mok Ch.K., Ma N. (2006), A study of the relationship between
competitiveness and technological innovation capability based on DEA models, w: European Journal of Operational Research 170. s. 971–986.
GUS (2012), Nauka i technika 2012, Warszawa: Główny Urząd Statystyczny.
Heger T., Rohrbeck R. (2012), Strategic foresight for collaborative exploration of new
business fields, w: Technological Forecasting & Social Change 79, s. 819-831.
Huergo E. (2006), The role of technological management as a source of innovation: Evidence from Spanish manufacturing firms, w: Research Policy 35, s. 1377–1388.
Industry Canada (2003), Technology Roadmapping: A Guide for Government Employees,
http://www.ic.gc.ca/eic/site/trm-crt.nsf/vwapj/guide_employeesguide_fonctionnaires_eng.pdf/$FILE/guide_employees-guide_fonctionnaires_eng.pdf.
ISI (2003), Science and technology roadmapping: Ambient intelligence in everyday life
(AmI@Life), http://foresight.jrc.ec.europa.eu/documents/SandT_roadmapping.pdf.
Kiong T.T., Md Yunos J.B., Mohammad B.B., Othman W.B., Heong J.M., M.M.B.
Mohamad (2012), The development and evaluation of the qualities of buzan mind mapping module, w: Procedia – Social and Behavioral Sciences 59, s. 188 – 196.
Klavans R., Boyack K.W. (2009), Toward a consensus map of science, w: Journal of the
American Society for Information Science and Technology 60(3), s. 455-476.
Kokotovich V. (2008), Problem analysis and thinking tools: an empirical study of nonhierarchical mind-mapping, w: Design Studies 29, s. 49-69.
Kostoff R.N., Schaller R.R (2001), Science and technology roadmaps, w: IEEE Transactions on Engineering Management 48(2), s. 132-143.
Lee S., Park Y. (2005), Customization of technology roadmaps according to roadmapping
purposes: Overall process and detailed modules, w: Technological Forecasting & Social
Change 72, s. 567–583.
Lichtenthaler E. (2007), Managing technology intelligence processes in situations of radical technological change, w:Technological Forecasting & Social Change 74, s. 1109–
1136.
Linstone H.A. (2011), Three eras of technology foresight, w: Technovation 31, s. 69–76.
Loveridge D. (1995), What are scenarios for?, w: Profutures Workshop, Scenario building.
Convergences and differences. Workshop proceedings, Sevilla: European Commission, ss.
13-16.
Mankins J.C. (2002), Approaches to strategic research and technology (R&T) analysis and
road mapping, w: Acta Astronautica 51(1-9), s, 3-21.
Martinelli A. (2012), An emerging paradigm or just another trajectory? Understanding the
nature of technological changes using engineering heuristics in the telecommunications
switching industry, w: Research Policy 41, s. 414– 429.
33
McCarthy R.C. (2003), Linking technological change to business needs: Roadmapping
offers a systematic approach for the pharmaceutical-biotechnology industry to target technology investments in the drug delivery process, w: Research-Technology Management
46(2), s. 47+, retrieved from http://www.questia.com.
McCarthy J.J., Haley D.J., Dixon B.W. (2001), Science and technology roadmapping to
support project planning, INEEL/CON-01-00344 Preprint.
McMillan A. (2003), Technology roadmapping: Roadmapping-Agent of change, w: Research-Technology Management 46(2), s. 40+, retrieved from http://www.questia.com.
Miles
I.
(2003),
Foresight
tools
–scenario
www.cgee.org.br/prospeccao/doc_arq/prod/registro/pdf/regdoc301.pdf.
planning,
Miller P.H. (1996), Mapping the mind: Where are the state lines, w: Cognitive Development 11, s. 141-155.
Moghaddam N.B., Sahafzadeh M. (2010), Technology research roadmapping: The case
study of membrane technology in Iranian Petrochemical Industry, w: Management Science
and Engineering 4(3), s. 128-137.
Neumann I.B. (2004), International relations and policy planning: The method of
perspectivist scenario building, w: International Studies Perspectives 5, ss. 258–277.
OECD, IEA (2009),Technology Roadmap. Wind energy, Paris: International Energy
Agency.
OECD, IEA (2010), Energy Technology Roadmaps. A guide to development and implementation, International Energy Agency.
Olsen O.E., Engen O.A. (2007), Technological change as a trade-off between social construction and technological paradigm, w: Technology in Society 29, s. 456-468.
Perez C. (2009), Technological revolutions and techno-economic paradigms, TOC/TUT
Working Paper No. 20.
Phaal R. (2008), Technology and other (mostly sector-level) published roadmaps, Cambridge: Institute for Manufacturing and University of Cambridge.
Phaal R., Farrukh C., Mitchell R., Probert D. (2003), Technology roadmapping: Startingup roadmapping fast, w: Research-Technology Management 46(2), s. 52+, retrieved from
Phaal R., Farrukh C.J.P., Probert D.R. (2004a), Technology roadmapping – A planning
framework for evolution and revolution, w: Technological Forecasting & Social Change
71, s. 5-26.
Phaal R., Farrukh C., Probert D.(2004b), Customizing Roadmapping, w: ResearchTechnology Management 47(2), s. 26+, retrieved from http://www.questia.com.
Phaal R., Muller G. (2009), An architectural framework for roadmapping: Towards visual
strategy, w: Technological Forecasting & Social Change 76, 39-49.
Richey J. M., Grinnell M. (2004), Evolution of roadmapping at Motorola, w: ResearchTechnology Management 47(2), s. 37+, retrieved from http://www.questia.com.
Rinne M. (2004), Technology roadmaps: Infrastructure for innovation, w: Technological
Forecasting & Social Change 71, s. 67-80.
34
Robinson D.K.R., Propp T. (2008), Multi-path mapping for alignment strategies in emerging science and technologies, w: Technological Forecasting & Social Change 75, s. 517538.
Rogut A., Piasecki B. (2012), NPF – wdrożenie wyników. Założenia analizy systemowej.
Materiał po konsultacjach eksperckich, maszynopis.
Saritas O., Aylen J. (2010), Using scenarios for roadmapping: The case of clean production, w: Technological Forecasting & Social Change 77, s. 1061–1075.
Sauser B.J., Ramirez-Marquez J.E. (2008), A system maturity index for the systems engineering life cycle, w: International Journal of Industrial and Systems Engineering 3(6), s.
673-691.
Sauser B., Ramirez-Marquez J., Magnaye R., Tan W. (2008), A Systems Approach to Expanding the Technology Readiness Level within Defense Acquisition, w: International
Journal of Defense Acquisition Management 1, s. 39-58.
Sauser B.J., Forbes E., Long M., McGrory S.E. (2009), Defining an Integration Readiness
Level
for
Defense
Acquisition,
http://personal.stevens.edu/~bsauser/SysDML/Evolution_Lifecylce_Management_files/Sa
user%20INCOSE%202009.pdf.
Sauser B.J., Gove R., Forbes E., Ramirez-Marquez J.E. (2010), Integration maturity metrics: Development of an integration readiness level, w: Information Knowledge Systems
Management 9, s. 17-46.
SMMT (2004), Foresight Vehicle Technology Roadmap. Technology and research directions for future road vehicles, London: Society of Motor Manufacturers and Traders Ltd.
Souitaris V. (2002), Technological trajectories as moderators of firm-level determinants of
innovatovation, w: Research Policy 31, s. 877-898.
Strauss, Jeffrey D., Radnor, Michael (2004), Roadmapping for Dynamic and Uncertain
Environments, w: Research-Technology Management 47(2), s. 51+, retrieved from
Taylor J.M. (2002), New dimensions for manufacturing. A UK strategy for nanotechnology, London: DTI.Tegart G. (1997), A review of Australian experience with foresight studies and priority setting. Nexus Paper 2/97, University of Canberra.
Tierney R., Hermina W., Walsh S. (2012), The pharmaceutical technology landscape: A
new forms of technology roadmapping, w: Technological Forecasting & Social Change.
doi: 10.1016/j.techfore.2012.05.002.
UNIDO (2005a), Technology Foresight Manual. Volume 1 Organization and Methods,
Vienna: United Nations Industrial Development Organization.
UNIDO (2005b), Technology Foresight Manual. Volume 2 Organization and Methods,
Vienna: United Nations Industrial Development Organization.
UNIDO (2011), Global technology roadmap for CCS in industry - Sectoral assessment:
sources and sinks matching. Report UNI11–ES–001–2
U.S. Department of Energy (2000), Applying science and technology roadmapping in environmental management, Draft, http://emi-web.inel.gov/roadmap/guide.pdf.
35
Wells R., Phaal R., Farrukh C., Probert D. (2004), Technology roadmapping for a service
organization, w: Research-Technology Management 47(2), s. 46+, retrieved from
Yasunaga Y., Watanabe M., Korenaga M (2009), Application of technology roadmaps to
governmental innovation policy for promoting technology convergence, w: Technological
Forecasting & Social Change 76, s. 61–79.
Załącznik 1: Mapowanie. Podstawowe definicje, metody, procedury
Mapowanie. Informacje ogólne
Mapowanie i budowa planów technologii należą do metod identyfikacji i ustalania priorytetów w rozwoju technologii i badań naukowych. Są one od pewnego czasu szeroko wykorzystywane w przemyśle, w procesie planowania i wsparcia strategii rozwoju technologii.
Metoda mapowania technologii5 po raz pierwszy została zastosowana dla planowania rozwoju technologii w USA przez firmę Motorola na początku lat 1990. Od tamtego czasu
metoda przeszła znaczną ewolucję, stając się instrumentem strategicznego zarządzania
zmianami technologii nie tylko w Stanach Zjednoczonych, ale także w Kanadzie, Japonii i
krajach Unii Europejskiej. Znajduje także zastosowanie w pracach różnych agend rządowych w planowaniu programów badawczych. Jest nadzwyczaj efektywnym instrumentem
planowania rozwoju nowych technologii dając podstawę realistycznego spojrzenia na
rozwiązywanie złożonych problemów i tworząc szansę porozumienie w ustaleniu potrzeb
nauki i technologii w różnych horyzontach czasu.
W przypadku sektorów gospodarczych, i gałęzi przemysłu mapowanie jest narzędziem
projektowania polityki badawczej i technologicznej, gdyż umożliwia identyfikacją wspólnych celów rozwoju technologicznego i wykorzystanie rezultatów wspólnych projektów
badawczo-rozwojowych i osiągania korzyści wynikających z tworzonych sieci współpracy.
W badaniach foresightowych mapa technologii wspomaga identyfikację krytycznych
technologii (kryterium najlepszego zaspokojenia przyszłego popytu na nowe technologie
usługi i wyroby).
Podstawowe cechy mapowania, to (de Laat 2004):
•
•
•
wieloetapowość badania, np. najpierw etap definiowania rynków dla nowych produktów lub usług, potem etap definiowania wizji dalszego rozwoju tych rynków;
etap definiowania wymagań warunkujących urzeczywistnienie wizji, etap definiowanie kluczowych technologii i/lub kierunków badań koniecznych dla rozwoju
technologii/produktów itd.,
pro-aktywność; przyjęcie założenia o tym, że przyszłość nie jest z góry zdeterminowana, i że może i powinna być kreowana,
kolektywność, wyrażająca się włączeniem w proces mapowania licznych ekspertów/interesariuszy z różnych obszarów.
Mapowanie obejmuje (najczęściej) okres 10-15 lat z wyodrębnieniem krótszych (trzy do
pięciu lat) przedziałów czasu, co daje szansę na jednoczesne rozpatrywanie technologii
5
Technology roadmapping.
36
znajdujących się na różnym etapie transformacji przy zróżnicowaniu warstw branych pod
uwagę przy różnym poziomie dojrzałości/gotowości technologicznej poszczególnych
technologii). Sam proces mapowania pozostawia duży zakres swobody w określaniu struktury procesu i doborze technik. Wybór tych ostatnich zależy od celu i logiki działania
(Tabela 6).
Tabela 6: Przesłanki metodyki wytyczania ścieżek rozwoju technologicznego
Szeroka formuła wytyczania ścieżek rozwoju
technologicznego,
daje duży zakres swobody w określaniu struktury tak, by w pełni podporządkować celom, dla których działanie zostało zainicjowane
Wzrost innowacyjności
gospodarki jako nadrzędny cel projektu
Identyfikacja tych kierunków badań naukowych i prac rozwojowych w
Polsce, które (w wybranych obszarach) gwarantują zrównoważony
rozwój, i które są zgodne z potrzebami przemysłu i potencjałem jednostek badawczych (wizja) i opracowanie planu realizacji wizji w perspektywie do 2020 r.
Wniosek: punktem wyjścia procesu określania ścieżek rozwoju technologicznego jest konieczność sukcesywnego rozwiązywania określonych problemów (sygnalizowanych przez rynek) zrównoważonego
rozwoju, np. zmniejszenia energochłonności, emisji zanieczyszczeń
itd.
Logika projektu
Wydzielenie zadań:
• Kwalifikacje i kompetencje w obszarze zaawansowanych technologii przemysłowych (identyfikacja, prognozowanie, standaryzacja,
programowanie i kształtowanie kwalifikacji i kompetencji zawodowych w obszarze zaawansowanych technologii przemysłowych)
• Mocne i słabe strony (identyfikacja obszarów, w których Polska
może osiągnąć dobrą pozycję konkurencyjną lub przywództwo
technologiczne)
• Scenariusze (warianty pożądanych trajektorii rozwoju technologicznego i społecznego w Polsce w obszarze zrównoważonego
rozwoju)
Podsumowaniem całości prac (synteza rezultatów) jest przygotowanie:
• propozycji Strategicznego programu rozwoju zaawansowanych
technologii produkcyjnych, eksploatacji maszyn i urządzeń technicznych, ochrony środowiska w obszarze zrównoważonego rozwoju oraz kształcenia kadr na potrzeby zaawansowanych technologii przemysłowych
• propozycji Polityki innowacyjnej w obszarze zrównoważonego
rozwoju
Efektywność mapowania można zwiększyć stosując istniejące oprogramowanie i wykorzystując metody formalne. Jedną z takich metod jest model Bayes’a, będący narzędziem
wspomagającym proces decyzyjny, pomagającym przewidywać tendencje w szczególnie
określonych scenariuszach.
Model obejmuje następujące kroki:
•
formułowanie możliwych scenariuszy w ustalonym horyzoncie czasowym dla badania PF. Jest to działanie werbalne z opisem, co może się zdarzyć. Takie scena-
37
•
•
•
•
riusze muszą wzajemnie się wykluczać – tzn. realizacja jednego scenariusza implikuje nieuchronnie brak realizacji innych scenariuszy, które zostały wprowadzone.
Innym wymaganiem jest wyczerpanie – tj. sformułowane scenariusze muszą zgadzać się ze spectrum wszystkiego, co mogłoby się wydarzyć;
przypisanie prawdopodobieństw a priori lub początkowych każdego scenariusza w
relacji do informacji dostępnych w czasie, gdy zainicjowana zostaje operacja PF;
rejestr zdarzeń, których działanie rozpoczyna się;
dopasowanie szacunków prawdopodobieństwa każdego scenariusza w oparciu o
zaobserwowany dowód. Znane jako ‘przejrzane prawdopodobieństwa’;
obrazowanie uzyskanych rezultatów w celu wizualizacji tendencji prawdopodobieństwa zdarzenia w każdym ze scenariuszy.
Chociaż obliczenie przejrzanych prawdopodobieństw obejmuje raczej skomplikowane
wzory, programy komputerowe bardzo upraszczają ich stosowanie. Wzór na obliczenie
przejrzanych prawdopodobieństw każdego scenariusza wygląda następująco:
Rodzaje planów technologii
Mapowanie jest metodą budowania porozumienia , analizy i działań umożliwiających podejmowanie uzasadnionych naukowo decyzji dotyczących planów i programów rozwoju.
Biorąc pod uwagę adresatów, do których działania te są skierowane, i cele, jakim służą,
plany technologii dzieli się na (UNIDO 2005a, Rinne 2004):
•
•
•
•
plany technologii przemysłu (sektora, gałęzi, działu przemysłu itd.), służące ocenie
i ekstrapolowaniu kierunku zmian technologii w odpowiedzi na popyt i oczekiwania rynku, a następnie wyznaczeniu strategii w zakresie badań i rozwoju w celu
spełnienia tych oczekiwań,
plany nauki i technologii, stosowane dla wyselekcjonowania technologii ‘wyłaniających się’, tj. przyszłych technologii będących na wczesnym etapie cyklu życia,
plany produktu, wykorzystywane przez indywidualne przedsiębiorstwa w celu
identyfikacji procesów technologicznych, towarzyszących im szans i ryzyka powiązane z rozwojem specyficznych produktów lub usług,
strategiczne plany technologii, wykorzystane przez administracje rządową, władze
regionalne oraz inne instytucje i organizacje dla ewaluacji, w jaki sposób nowe
problemy techniki i technologii wpłyną na strategiczne długookresowe programy
rozwoju.
Dodatkowo wyróżnia się (Rysunek 15):
•
•
•
plany produkcji (plany technologiczne produkcji wyrobów),
plany usług (technologie wspierające potencjał w zakresie organizacji i świadczenia usług),
plany strategiczne (służące ocenie różnych szans i zagrożeń realizacji przyszłych
zamierzeń rozwojowych),
38
•
•
•
•
•
plany długoterminowemu rozwoju (np. realizowane w procesie foresightu na poziomie kraju lub sektora),
plany rozwoju wiedzy koniecznej dla inicjowania przedsięwzięć i zaspokojenia potrzeb praktyki gospodarczej,
plany strategiczne odnoszące się do realizacji różnych programów i projektów w
podejmowanych w zakresie prac badawczo-rozwojowych,
plany związane z zarządzaniem procesem innowacji w ramach rozwoju nowego
produktu,
plany integracji różnych rodzajów technologii w szerszy (pod)system produkcyjny.
W przypadku planów nauki i technologii wyróżnia się:
•
•
plany opracowane na poziomie programowania nauki i technologii, obejmujące
szersze obszary i zwykle powiązane z opracowanymi na poziomie kraju narodowymi programami i strategiami rozwoju oraz
plany na poziomie projektu nauki i technologii, stosowane w przypadku gałęzi
przemysłu lub indywidualnych przedsiębiorstw, służące przygotowaniu wycinkowych rozwiązań w ramach szerszego programu nauki i technologii.
Rysunek 18: Rodzaje planów technologii i form prezentacji
Źródło: UNIDO (2005a), s. 155
Wszystkie te plany mogą przyjmować różne formy prezentacji graficznej, choć najczęstszą jest schemat prezentacji wielowarstwowej (Rysunek 19).
39
Rysunek 19: Rodzaje planów technologii i form prezentacji
Źródło:
ródło: UNIDO (2005a), s. 152
Inne formy wizualizacji planów technologii, to (Rysunek
(
20):
•
•
•
•
•
6
7
Wykresy słupkowe (paskowe). Wiele planów jest prezentowanych w formie kilku
‘słupków’ lub ‘pasków
pasków’ dla każdej warstwy lub warstwy pośredniej.
średniej. Zaletą
Zalet tego
formatu jest uproszczenie i integracja wymaganych wyników, co umożliwia
umo
komunikację,
ę, integrację planów i rozwój oprogramowania wspomagającego
wspomagaj
proces
tworzenia planów.
Tabele. W niektórych przypadkach całe plany lub ich warstwy są prezentowane w
formie tabel (np. czas a wyniki). Tego typu format jest szczególnie pomocny w
przypadkach, gdy wyniki łatwo zmierzyć
zmierzy lub gdy czynności
ści są pogrupowane w
konkretnych okresach.
Wykresy liniowe. Jeśli
Jeś jakość produktuu lub technologii jest łatwa do zmierzenia,
plan można
na przedstawić
przedstawi w formie prostego wykresu, na ogół jednego dla każdej
ka
6 i
warstwy pośredniej.
średniej. Tego typu wykres często
cz
nosi nazwęę krzywej doświadczenia
do
jest ściśle powiązany
ązany z technologicznymi krzywymi S7.
Ilustracje
lustracje graficzne. Niektóre plany są prezentowane w bardziej twórczej formie
graficznej, ułatwiającej
ułatwiają
prezentację integracji i planów technologii. Niekiedy w
tym celu stosuje się metafory (np. prezentacja w formie drzewa).
Schematy blokowe. Szczególnym rodzajem prezentacji graficznej jest schemat
blokowy, najczęściej
ęściej
ciej stosowany w celu pokazania relacji pomiędzy
pomi
celami, działadział
Experience curve.
S-curves.
40
•
niami i wynikami.
Teksty(opisy). Niektóre plany są
s całkowicie lub w większości
ę
ści opisowe i opisują
opisuj te
same zagadnienia, jak te ujmowane
ujmowane na bardziej typowych planach graficznych (do
których często
ęsto dołącza się
si raporty opisowe).
Rysunek 20:: Przykłady innych form wizualizacji planów technologii
Drzewo produktów i technologii
Plan prezentujący
cy równoczesny rozwój produktów i technologii
41
Plan tabularyczny
Schemat blokowy
Źródło:
ródło: UNIDO (2005a), s. 162-165
162
Etapy procesu mapowania
Proces mapowania dzieli się na następujące etapy (U.S.
U.S. Department of Energy 2000):
2000
•
•
inicjowanie
nicjowanie mapowania,
mapowania polegające na poszukiwaniu partnerów i uczestników pop
rozumienia w podejmowaniu procesu mapowania, ustalenia lidera i zdefiniowane
oczekiwanych
iwanych rezultatów tego procesu,
ocena
cena potrzeb technicznych,
technicznych tj. obecnych możliwości
ci technicznych, luki technolotechnol
gicznej i wynikających
ących z niej zadań w zakresie badań i rozwoju. Faza ta kończy
ko
się
42
•
•
gdy zbudowane i udokumentowane jest porozumienie partnerów na temat techtec
nicznych potrzeb i luk oraz kierunki
kier
przyszłych badań i rozwoju,
działania
ziałania stanowiące reakcję
reakcj na potrzeby w zakresie technologii
ogii, związane z budową potencjału (możliwości)
(moż
technologicznych osiąganych dzię
ięki pracom badawczo rozwojowym,
wdrożenie
enie opracowanej mapy do praktyki.
praktyki W tej fazie realizowane są
s prace związane z prezentacją mapy technologii i rozpowszechnione rezultatów. Etap ten rozpoczyna sięę od instruktażu,
instrukta
planu implementacji i zawiera propozycje dotyczące
alokacji środków
rodków finansowych i planu prac badawczobadawczo rozwojowych.
W przypadku działań,
ń,, których celem jest opracowanie plany technologii gałęzi
gał lub działu
przemysłu proces mapowania technologii podzielony jest na trzy etapy (Garcia i Bray
1997, por. Rysunek 21):
•
•
•
działania wstępne, przygotowawcze,
właściwy
ciwy proces mapowania technologii,
technolog
działania uzupełniające
uzupełniają (implementacja).
Rysunek 21:: Etapy procesu mapowania
Na wstępny
pny etap procesu mapowania składają
składaj się następujące czynności:
ści:
•
Przeprowadzenia studiów sektorowych wybranego (docelowego) przemysłu.
przemysłu
Obejmuje analizę dostępnych
dost pnych informacji na temat starych i nowych rynków, techtec
43
•
•
•
•
•
nologii oraz kwalifikacji obejmujące pewien ustalony okres. Oprócz studiów literaturowych analiza powinna być oparta o zebranych ocenach osób z różnych środowisk (rząd, przedsiębiorstwa). Studia takie są podstawą procesu mapowania. Ważną sprawą jest liczba ekspertów z przemysłu (ludzi związanych z przemysłem).
Zebranie przedsiębiorstw chętnych do uczestniczenia w procesie mapowania i gotowych do uczestniczenia w wspólnych badaniach nad technologiami i wspólnego
uczestniczenia w pracach B+R realizowanych dla danego przemysłu.
Partnerami powinny być tylko takie firmy które gotowe są zaangażować czas i wysiłek w taką współpracę.
Wybranie lidera grupy.
Może to być czołowa firma w danej grupie przedsiębiorstw, gotowa zaangażować
się w kosztowny i czasochłonny proces mapowania.
Ustanowienie zespołu ekspertów, grup roboczych.
Najczęściej brane pod uwagę grupy robocze, to: technologiczna , koordynacyjna,
zastosowań logistyczna.
Zdefiniowane wizji rozwoju wybranego (celowego) przemysłu.
Przed włączeniem wszystkich zespołów ekspertów do procesu mapowania zespół
kluczowych ekspertów (Komitet Sterujący) powinien rozwinąć wizję rozwoju
przemysłu, z której wynikają cele mapowania technologii.
Wizja koncentruje się na identyfikacji pożądanych rezultatów mapowania. Określa
cele długofalowe które obejmują również wyniki procesu badawczo-rozwojowego,
który prowadzony będzie zgodnie z rekomendacjami mapy technologii. Metodą,
którą można się posługiwać dla ustalenia takiej wizji jest burza mózgów. Niekiedy
nie ma wystarczająco czasu i środków na spekulowanie na temat przyszłości wykorzystując w tym celu burzę mózgu. W takim przypadku menedżer organizujący
proces mapowania może wykorzystać Internet do zebrania pewnej liczby alternatywnych wizji dla rozważenia ich przez zespól ekspertów.
Zdefiniowanie zakresu i ograniczeń mapy technologii.
Mapa technologii na samym początku, przed rozpoczęciem procesu jej budowy,
powinna mieć jednoznaczne zdefiniowany zakres. Cel i zakres powinien powstać
w wyniku konsensusu zawartego przez uczestników procesu mapowania. Wizja
powinna zawierać dyskusję na temat okoliczności które motywowały uruchomienie procesu mapowania.
Właściwy proces mapowania obejmuje:
•
Wyznaczenie przyszłych potrzeb odbiorców usług i wyrobów danego przemysłu i
momentów czasu, kiedy potrzeby takie się pojawią.
Aby zdefiniować dokąd zmierza dany (celowy) przemysł, powinno się na początku
określić obecny stan jego podstawowych produktów i usług , ich odbiorców, dostawców, rodzajów wykorzystywanych surowców i materiałów oraz energii. Opierając się następnie na przewidywanych zmianach na rynku tych produktów czynników produkcji należy zdefiniować przyszłych odbiorców i prawdopodobny popyt oraz rodzaj procesów przetwórczych , które należy zaadoptować, aby ten popyt
zaspokoić.
•
Identyfikację produktów lub możliwych technologii.
Jeden z kluczowych elementów mapowania technologii, wymagający porozumienie uczestników procesu jeśli chodzi o określenie (zdefiniowanie) produktów i
możliwych technologii. Porozumienie takie nastąpi prawdopodobnie po żmudnych
44
•
•
•
•
•
•
•
dyskusjach. Istotną pomoc stanowić może opracowanie kilku możliwych scenariuszy. Mapa technologii ostatecznie ograniczy się do kilku technologii i wytwarzanych komponentach w zależności o stopnia skomplikowania produktu. Możliwe
jest, że zaistnieje konieczność zbadania kilku komponentów lub technologii, konieczne jest wówczas ustanowienia kilku eksperckich grup roboczych dla rozstrzygnięcia takich problemów.
Identyfikację krytycznych atrybutów (właściwości) celów przyszłego systemu.
Po ustaleniu jakie produkty lub technologie będą mapowane należy zdecydować
jakie podstawowe cech jakościowe powinny posiadać. Są to krytyczne atrybuty
przyszłego systemu do których zalicza się takie cechy jak koszt lub efektywność,
wydajność, zużycie energii, bezpieczeństwo, niezawodność itd.
Identyfikację najważniejszych badanych obszarów technologii.
Po tym jak uczestnicy procesu mapowania podejmą decyzję na temat produktu i
krytycznych atrybutów systemu produkcji należy zdecydować jakie najważniejsze
obszary technologii powinny być brane pod uwagę jeśli atrybuty te mają być osiągnięte (zgłębione). Oczywiście wybór tych obszarów zależy od rodzaju przemysłu,
typu technologii itd. Jednakże uczestnicy mapowania mogą zdecydować o zbadaniu spraw związanych z materiałami, elektroniką, systemem produkcji, kwestie integracji, modelowania i symulacji, systemu kontroli zanieczyszczeń środowiska
itd.
Wyznaczenie okresu w jakim technologia będzie pożądana jeśli ma zaspokoić
przyszłe potrzeby odbiorców.
Termin ten jest różny dla różnych przemysłów. Prawdopodobnie w przypadku wysokich technologii okres ośmiu dziesięciu lat jest zbyt odległy. Natomiast w innych
przemysłach (ropa, gaz, elektryczność itd.) okres ten może wynieść 30 i więcej lat.
Identyfikację sił wiodących (napędzających, motorycznych (drivers) technologii i
przyszłych celów.
Takimi siłami mogą być np.: dostępność i koszt materiałów i energii danego procesu wytwarzania; oddziaływanie środowiskowe; redukcja poziomu emitowanych
zanieczyszczeń itd. Dla każdej z ‘wiodących sił’ należy zdefiniować długookresowy cel, np. redukcja energochłonności o x% i/lub wykorzystanie czystych źródeł
energii.
Identyfikację alternatywnych technologii i okres ich rozwoju.
Niekiedy realizacja jednego z planowanych celów wymaga kilku przełomowych
technologii. Możliwe jest również, że jedna technologia może być zastosowana do
realizacji kilku celów. Dla każdej z alternatywnych technologii należy określić
okres, w jakim stanie się ona na tyle dojrzała, że będzie realizować planowane cele
‘wiodących sił.
Selekcję i rekomendowanie alternatywnej technologii.
Selekcja technologii alternatywnej powinna bazować na szeregu czynników, w
tym na wyników ewaluacji ich kosztów, okresu opracowania, oczekiwanych wyników itd. Technologia taka powinna prowadzić do zwycięstwa w wyścigu o uzyskanie rynków zbytu.
Przygotowanie raportu.
Należy dokumentować wszystkie spotkania grup roboczych ekspertów. Każda
grupa powinna na końcu pracy przygotować jej własny raport, Raporty te zostaną
następnie zintegrowane w jeden raport końcowy. Każdy raport cząstkowy paneli
eksperckich składa się z dwóch części:
− charakterystyk technologii danego obszaru tematycznego zrównoważonego
rozwoju,
45
− mapy technologii obszaru tematycznego w układzie takim jak raport końcowy.
Etap wdrożenia obejmuje:
•
•
•
Ocenę map technologii.
Mapa jest oceniana przez szeroki zespół specjalistów, przedstawicieli różnych grup
z przemysłu, z kilku punktów widzenia starając się w pierwszym rzędzie odpowiedzieć na następujące pytania:
− Czy planowany cel zostanie osiągnięty zrealizowany w przypadku rozwinięcia
technologii alternatywnych ?
− Jak sensownie i odpowiednio dobrane są technologie alternatywne ?
− Czy któraś z istotnych technologii alternatywnych została pominięta ?
− Czy opracowana mapa technologii jest zrozumiała ?
− Czy wykonalne są rekomendowane technologie ?
− Czy proponowane działania są możliwe do zrealizowania w ustalonym terminie?
Reakcję zwrotną ekspertów grup roboczych.
Krytyka oraz proponowane modernizacje powinna być zebrane przeanalizowane
przez grupy robocze poszczególnych obszarów. Należy równocześnie podjąć działania promocyjne proponowane mapy technologii. Zdążać do modyfikacji polityki
B+R oraz systemu edukacji, a także programu finansowania badań (wykorzystania
środków funduszy Strukturalnych itd.).
Przygotowanie planu wdrożenia.
Dokumenty mapy technologii powinny zawierać informacje wystarczające dla selekcji technologii i podejmowania decyzji inwestycyjnych. Opierając się na informacjach na temat alternatywnych technologii zespół kluczowych ekspertów opracuje plan wdrożenia, wskazujący na potrzebę współpracy różnych instytucji i organizacji w przemyśle dla podejmowania wymaganych B+R. Jeśli nie ma możliwości zorganizowania takiej szerokiej współpracy która umożliwi uzyskanie koniecznej masy krytyczną dla podjęcia B+R i podziału rezultatów (praw własności)
wówczas indywidualne firmy powinny podjąć ich własne projekty B+R.
Załącznik 2: Rezultaty pilotażowej integracji scenariuszy rozwoju sektora ze ścieżkami rozwoju technologii
Pilotażowa integracja scenariuszy rozwoju sektora ze ścieżkami rozwoju technologii została dokonana w ramach trzech warsztatów:
•
•
•
opracowanie standardów systemu oceny gotowości technologicznej i produkcyjnej
oraz trudności badań i rozwoju technologii ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki tzw. kluczowych technologii wspomagających (KETs),
tworzenie map technologii dla poszczególnych rodzajów specjalizacji regionalnej
tj. sektorów, działów itd. gospodarki. Zmian w rozwoju (kierunki) badań naukowych i pojawieniu się nowych „produktów” i technologii w okresie 2012 -2025
sprawdzenie wykonalności proponowanej metodyki (badania pilotażowe) mapowania technologii w oparciu o mapowanie biotechnologii przemysłowych w obszarze mikro i nanotechnika
46
Warsztat I
Celem warsztatu było opracowanie standardów systemu oceny gotowości technologicznej
i produkcyjnej oraz trudności badań i rozwoju technologii ze szczególnym uwzględnieniem kluczowych technologii wspomagających (KETs), do których zalicza się zwłaszcza
nanotechnologie, mikro i nanoelektronikę, zaawansowane materiały, fotonikę, biotechnologie przemysłowe i zaawansowane systemy przetwórstwa przemysłowego.
Standardy oceny gotowości technologicznej
Ustalone w trakcie warsztatu standardy oceny poziomu gotowości technologicznej przedstawia Tabela 7.
Tabela 7: Opis poziomów gotowości technologicznej
Poziom
TRL
1
Definicja fazy/
poziomu rozwoju
Opis
Badania podstawowe
Najniższy poziom gotowości technologicznej. Początek procesu
inwencji
• określenie podstawowych praw fizycznych, chemicznych, mate•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
matycznych itd. pozwalających uzasadnić rozwijaną ideę.
studia literaturowe dokumentujące podstawowe prawa w nowych
kierunków badań i technologii
studia literaturowe potwierdzające wykonalność rozwiązania
(wdrożenia technologii)
zdefiniowanie możliwych algorytmów działania
zarys metodyki badań
identyfikacja potencjalnego produktu oraz jego najważniejszych
komponentów
pierwsze pomysły rozwiązań projektowych
pierwsze interfejsy użytkownika
wstępna charakterystyka technologii wraz z założeniami co do
działania itd.
Studia literaturowe dokumentujące potrzebę wprowadzenia czy
ulepszenia nowych lub istniejących technologii
Określenie proponowanego produktu i jego podsystemów (podzespołów)
Identyfikacja współpracy podsystemów (podzespołów) oraz potencjalnych problemów do rozwiązania
Wstępne określenie wymagań dla połączeń pomiędzy podsystemami (komponentami) - zdefiniowanie interfejsów podsystemów np. poziomów i przebiegów napięć, sposobu synchronizacji
podsystemów etc.
47
• Zdefiniowanie końcowej charakterystyki produktu
• identyfikacja materiałów półprzewodnikowych (np. FPGA8,
•
•
•
•
2
Badania dowodzące wykonalności
ASIC9, etc) i wstępne określenie technologii oraz stopnia integracji najważniejszych komponentów
identyfikacja niezbędnego środowiska programistycznego (software)
studia literaturowe oraz identyfikacja dostępnych bloków IP
(ang. Intelectual Property), które mogą zostać wykorzystane w
projekcie.
identyfikacja materiałów półprzewodnikowych i wstępne określenie stopnia integracji najważniejszych komponentów
Określenie polityki patentowej
Początek badań wdrożeniowych i prac rozwojowych. Wykorzystanie
prac analitycznych i laboratoryjnych do potwierdzenia założeń analitycznych (zdefiniowanych we wcześniejszych fazach) co do poszczególnych komponentów technologii, np.:
• eksperymenty, modelowanie, symulacje potwierdzające potencjał
•
•
•
•
•
•
•
3
technologii, jej wykonalności, efektywność itd.
studia literaturowe potwierdzające możliwość przygotowania
zintegrowanych rozwiązań
zdefiniowanie metodyki pomiaru efektywności rozwiązania itd.
Opracowanie specyfikacji produktu końcowego i podsystemów(podzespołów), które mają być użyte w jego produkcji
Identyfikacja podstawowych narzędzi typu
CAD/CAM/EDA10/CAE11, bibliotek technologicznych i programowych oraz bloków IP12wspomagających realizację projektu
Określenia ram czasowych (np. ang. Time-to-market) wykonania
prototypów oraz wdrożenia gotowego produktu na rynek
Wstępne określenie wymaganego uzysku w przypadku produkcji
układów scalonych (ang. IC13) i złożonych systemów
oszacowanie poboru mocy, wymaganej niezawodności i czasu
życia opracowywanej technologii na tle rozwiązań konkurencyjnych
Rozwój techno- Integracja podstawowych komponentów technologicznych w celu
logii
ustalenia możliwości i zasad działania (pierwsze modele), np.:
• potwierdzenie w próbach laboratoryjnych funkcjonalności rozwiązania na poziomie systemu i/lub poszczególnych komponentów
• udokumentowanie kompatybilności rozwiązań oraz określenie
wymagań dla połączeń pomiędzy podsystemami (komponentami)
- zdefiniowanie interfejsów podsystemów np. poziomów i przebiegów napięć, sposobu synchronizacji podsystemów etc.
• udokumentowanie funkcjonalności rozwiązania w środowisku
FPGA Field-programmable gate array.
ASIC Application-Specific Integrated Circuit.
10 EDA, ECAD Electronic Design Automation.
11 CAE Computer-aided engineering.
12 IP Intellectual Property.
13 IC Integrated Circuit.
8
9
48
•
•
•
•
•
•
4
Przeprowadzenie prób i
sprawdzianów
w rzeczywistych warunkach (demonstracja)
laboratoryjnym itd.
Opracowanie pierwszych prototypów urządzenia lub jego komponentów
opracowanie projektu konstrukcji przyjętego wariantu koncepcyjnego, zawierającego kompletną informację techniczną dotyczącą budowy, zgodnie z zasadą działania,
Przeprowadzenie weryfikacji laboratoryjnej (pomiarów) poszczególnych części składowych produktu
Udokumentowanie kompatybilności podzespołów i rozwiązanie
problemów z komunikacją innych jeśli takie wystąpią
Badania termiczne, mechaniczne, elektomagnetyczne (kompatybilności elektromagnetycznej, SI) wyznaczające limity technologiczne.
Określenie niezbędnych parametrów do pakowania przyrządów i
całych układów w oparciu o istniejące standardy
Etap badań prototypu.
• wykonanie wirtualnego prototypu zgodnie z technologią zapewniającą integrację podstawowych komponentów rozwiązania w
celu zapewnienia możliwości zgodnych z zasadą działania,
• potwierdzenie w symulacyjnych testach wirtualnego prototypu
funkcjonalności rozwiązania na poziomie systemu i/lub poszczególnych komponentów,
Połączenie komponentów technologicznych i wspomagających
(wstępny projekt technologiczny) i pierwsze próby w warunkach
symulacyjnych, np.:
• diagnoza, analiza i dokumentacja ewentualnych powiązań z innymi technologiami
• specyfikacja i dokumentacja wewnątrz- i międzysystemowych
procedur komunikacji
• weryfikacja rozwiązania w warunkach symulacyjnych itd.
Rozwiązanie systemowe (projekt technologiczny), sprawdzany w
rzeczywistych warunkach, np.:
• przygotowanie roboczego projektu technicznego i weryfikacja
jego użyteczności w realnych warunkach
• weryfikacja technicznej wykonalności rozwiązania itd.
• Określenie standardów testowania podsystemów (komponentów):
a) jakość oprogramowania14 poprzez: testy, formalną weryfikację, inspekcje, ang. fault tolerance, Failure containment.
b) wybór sposobów debugowania: emulatory sprzętowe, JTAG15,
etc.
Software Quality – conformance to explicitly stated functional and performance requirements,
explicitly documented development standards, and implicit characteristics that are expected of all
professionally developed software.
15 Joint Test Action Group – std. IEEE 1149.1
14
49
• Przeprowadzenie prób działania produktu w warunkach rzeczywistych
• Identyfikacja nowopowstałych problemów i próba ich rozwiązania
• Oszacowanie kosztów wprowadzenia produktu w końcowej wersji i jego ceny
• Oszacowanie Poziomu współpracy przyrządów opracowane
technologii i innymi technologiami niezbędnymi do realizacji
zintegrowanych systemów elektronicznych
5
Rozwój i testowanie systemu i uruchomienie produkcji.
Opracowanie linii produkcyjnej małej skali (rozwiązanie ekonomiczne) z częściowym wykorzystaniem istniejącej infrastruktury.
Przygotowanie i testowanie prototypu w faktycznych warunkach
pracy (samolocie, samochodzie, maszynie wiertniczej itd.) tj. w docelowym środowisku.
Zakończenie prac rozwojowych, opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej, badania i odbiór prototypu i przygotowanie do komercyjnego wdrożenia. Pierwsze wdrożenia i małe serie (technologiczna
renta nowości)
Analiza wyników testów produktu (kontrola rozrzutów technologicznych, uzysku produkcyjnego, etc.)
Wprowadzenie ostatnich poprawek i ulepszeń
Przygotowanie serii testowych
6
Zaakceptowanie technologii
przez rynek
(Dyfuzja)
Upowszechnienie technologii (korzyści skali) i pojawienie się coraz
to nowych obszarów zastosowań
Określenie przydatności produktu oraz zdefiniowanie planów jego
dalszego rozwoju w nowych wersjach
Negocjacje ewentualnego zakupu komercyjnych licencji oprogramowania do realizacji układów scalonych.
Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości technologicznej przedstawia
Tabela 8.
Tabela 8: Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości technologicznej
Pytania
Ocena stopnia realizacji w %
100
10075
< 75
Konieczna
zmiana
Poziom 1 Badania podstawowe
Czy wyniki podstawowych badań naukowych i praw fizycznych, chemicznych, matematycznych wspierają koncepcję badań nad rozwojem i zastosowaniem tej technologii
50
Czy programy komputerowe, procedury i inne dokumenty
wspierają koncepcje badań
Czy zidentyfikowane są potencjalne systemy lub komponenty, gdzie wyniki badań mogą być zastosowane
Czy dostępne są studia literaturowe potwierdzające wykonalność zastosowania technologii jako technologii indywidualnych lub komponentu w systemie
Czy użytkownicy zdefiniowali wzajemne oddziaływanie
(interfejs) komponentów systemu (podsystemów) pomiędzy
sobą
Czy technologia lub komponenty systemu są przynajmniej
częściowo scharakteryzowane
Czy zakres przebadanych materiałów jest odpowiednio
wyselekcjonowany z materiałów ogólnie dostępnych na
temat istniejących rozwiązań
Czy dostępne komponenty wystarczą do zbudowania nowego urządzenia
Czy będzie konieczne opracowanie nowych złożonych
podzespołów
Czy wstępne założenia projektowe nie są zbyt wygórowane
Czy materiały zastosowane w nowej technologii maja juz
stabilne parametry i zapewnią opłacalny uzysk
Poziom 2 Badania dowodzące wykonalności
Czy przewidywane możliwości komponentów technologii
ocenione w wyniku eksperymentów, modelowania lub symulacji potwierdzają wykonalność i efektywność
Czy są studia literaturowe pozwalające na zweryfikowanie
przewidywanych wyników
Czy analiza prezentowanej technologii wskazuje, że technologia ta lub system wypełniają lukę w zakresie potencjału
badawczego
Czy dostępne są programy komputerowe wspomagające
projektowanie typu CAD/CAM/EDA/CAE
Czy dostępne są biblioteki technologiczne, oprogramowania oraz IP bloki wspomagających realizację projektu
Czy ewentualny zakup niezbędnych materiałów i programów do opracowania produktu nie jest zbyt kosztowny
51
Czy użyte podzespoły są w stanie ze sobą współpracować z
odpowiednimi założeniami np. co do szybkości przetwarzania danych.
Czy nie ma już podobnego produktu na danym rynku zbytu,
który może wpłynąć na zmniejszenie zapotrzebowania na
nowy produkt
Czy symulacje komputerowe wykorzystujące oprogramowanie potwierdziły założenia teoretyczne
Poziom 3 Rozwój technologii
Czy przeprowadzono wstępną charakterystykę technologii
wraz z założeniami co do działania itd
Czy dokonano diagnozy, analizy i udokumentowano ewentualne powiązania z innymi technologiami
Czy wykazano i udokumentowania żądania użytkowników
technologii lub systemu
Czy zademonstrowana są funkcjonalności wszystkich komponentów
Czy została at hoc wykazana integracja podstawowych
funkcji lub modułów
Czy została wykazana integracja podstawowych funkcji
lub modułów i kombatybilność z innymi systemami
Czy sprawdzono wśród potencjalnych klientów zapotrzebowanie na określony produkt
Czy konieczna jest duża modernizacja linii mającej wyprodukować produkt, jakie są tego koszty
Czy porównano rozwiązania realizowane w technologii
mikro/nanoelektronicznej z istniejącymi systemami dyskretnymi
Czy została wykazana integracja podstawowych funkcji
lub modułów i kombatyb ilność z innymi systemami
Czy dokonano ochrony patentowej
Czy laboratoryjne warunki pozwalają na wysoce wiarygodne oceny
Czy zdefiniowano metodykę pomiaru efektywności rozwiązania
Poziom 4 Przeprowadzenie prób i sprawdzianów w rzeczywistych warunkach (demonstracja)
52
Czy wykonano specyfikację i dokumentację wewnątrz- i
międzysystemowych procedur komunikacji
Czy wymagania wewnętrznego system współzależności
(interfejs) z innymi technologiami zostały udokumentowane
Czy laboratoryjne warunki pozwalają na wysoce wiarygodne oceny
Czy funkcje są zintegrowane w postaci modułów
Czy przeprowadzono weryfikację rozwiązania w warunkach przemysłowych
Czy opracowano roboczy projekt techniczny i czy został
zweryfikowany w realnych warunkach
Czy wszystkie podzespoły wykorzystane do budowy urządzenia działają prawidłowo i zgodnie z założeniami
Czy testy laboratoryjne wykazały prawidłową pracę urządzenia
Czy przeprowadzono testy w warunkach rzeczywistych,
które potwierdzają prawidłową pracę urządzenia
Czy wybrano właściwą procedurę uzyskania wymaganej
jakości produktu i czy jest ona respektowana na wszystkich etapach projektowania.
Czy przeprowadzono próby w warunkach przemysłowych z
uwzględnieniem zakłóceń (np. elektromagnetycznych)
Czy określono standardy testowania całego produktu i jego
podsystemów (komponentów)
Czy przeprowadzono weryfikację rozwiązania w warunkach przemysłowych
Poziom 5 Rozwój i testowanie systemu i uruchomienie produkcji
Czy prototyp był testowany w rzeczywistych warunkach
pracy poza laboratorium
Czy techniczna wykonalność rozwiązania została zademonstrowana.
Czy zakończono prace rozwojowe opracowano dokumentację konstrukcyjną
Czy nastąpiły pierwsze wdrożenia w postaci np. małych
serii
53
Czy ujawnione zostały obszary nowych zastosowań.
Czy wszystkie technologie/komponenty systemu pasują i są
zgodne ich funkcją.
Czy opracowano dokumentację konstrukcyjną, dokonano
zakończenie badania i odbiór prototypu i przygotowano do
komercyjnego wdrożenia
Czy przeprowadzono wystarczającą liczbę testów świadczących o bezpiecznej pracy urządzenia
Czy opracowano dokumentację techniczną końcowej wersji
produktu
Czy urządzenie spełnia normy Unii Europejskiej
Czy zaproponowane rozwiązanie jest zgodne z normami
technicznymi obowiązującymi w regionie zbytu
Czy wybrano właściwą procedurę uzyskania wymaganej
jakości produktu i czy jest ona respektowana na wszystkich etapach projektowania.
Czy przeprowadzono produkcję serii próbnych, które potwierdzają prawidłowe wykonanie produktu
Czy testy dopuszczanego poziomu zawodności zostały
zaakceptowane
Poziom 6 Zaakceptowanie technologii przez rynek
Czy technologia, system funkcjonuje zgodnie z dokumentacją
Czy technologia jest w pełni uruchomiona
Czy dokumentacja jest kompletna
Czy nastąpiła pełna standaryzacja produkcji
Czy określono nowe obszary zastosowań
Czy istnieje pełna dokumentacja produktu pozwalająca na
jego analizę
Czy finalny produkt działa zgodnie z założeniami
Czy końcowy koszt (i uzysk) urządzenia jest zgodny z
wcześniejszymi założeniami
Uwaga: kolor czerwony zaznacza specyfikę technologii MEMS, niebieski – zaawansowanych
materiałów
54
Standardy oceny gotowości produkcyjnej
Standardy oceny gotowości technologicznej zdefiniowano w dwóch wariantach:
•
•
wariant 1 ze specyfiką charakterystyczną dla technologii mikro i nanoelektronika
(Tabela 9), i
wariant 2 ze specyfiką charakterystyczną dla zaawansowanych materiałów (Tabela
10).
Tabela 9: Opis poziomów gotowości produkcyjnej uwzględniający specyfikę technologii mikro i
nanoelektronika
Poziom
TRL
Definicja poziomu
Opis
1
Identyfikacja podstawowych wymogów
produkcyjnych
Ocena możliwości produkcyjnych ze względu na kryteria wielkości serii, jakości wykonania, kosztów produkcji itd.
2
Określenie koncepcji
produkcji
Pierwszy opis koncepcji i technologii produkcji. Studia literaturowe i prace teoretyczne prowadzące do identyfikacji niezbędnych materiałów i procesów. Pierwsze analizy wykonalności
produkcji i możliwych związanych z tym problemów
Ustalenie norm/standardów pozwalających na zapewnienie wymaganej jakości produktu (np. oprogramowania).
3
Testowanie i rozwój
koncepcji produkcji
Walidacja rezultatów studiów literaturowych i prac teoretycznych
za pośrednictwem metod analitycznych i eksperymentów laboratoryjnych. Budowa pierwszych maszyn i urządzeń oraz eksperymentalnych (niezintegrowanych) procesów produkcyjnych. Przygotowanie charakterystyk materiałów i procesów warunkujących
uruchomienie procesu produkcji, które w kolejnych fazach będą
poddane dalszym badaniom testowym i ewaluacji
Zbadanie rozrzutów technologicznych linii produkcyjnej (w tym
wpływu środowiska na rozrzuty).
Badania sondażowe na wybranych grupach użytkowników.
4
Etap uruchomienia
produkcji w warunkach laboratoryjnych
Określenie zakresu niezbędnych inwestycji. Prace nad zdefiniowaniem podstawowych wymogów techniczno-technologicznych
niezbędnych do zachowania określonych kosztów produkcji i
jakości produktów. Identyfikacja ryzyka związanego z uruchomieniem produkcji oraz budowa pierwszych prototypów. Identyfikacja podstawowych składników kosztowych. Ocena koncepcji
produkcji z punktu widzenia przygotowania do produkcji. Zdefiniowanie podstawowych parametrów wydajności. Określenie
podstawowych wymagań co do pomieszczeń, oprzyrządowania,
urządzeń, magazynowania i kwalifikacji/umiejętności pracowników.
Określenie wymaganych standardów/zasad bezpieczeństwa.
55
5
Etap produkcji zespołów prototypowych w
warunkach odzwierciedlających rzeczywiste warunki produkcji
Dopracowana i zintegrowana zintegrowane z zarządzaniem ryzykiem strategia produkcji. Pełna identyfikacja najważniejszych
technologii i komponentów. Demonstracja prototypów materiałów, oprzyrządowania i wyposażenia w warunkach zbliżonych do
rzeczywistych, i jednoczesna kontynuacja prac nad wieloma procesami produkcji i procedurami. Uruchomienie lub rozwijanie
prac nad technologią produkcji. Ocena stopnia przygotowania do
produkcji od strony podstawowych technologii i komponentów.
Model kosztów oparty na szczegółowej analizie mapy strumienia
wartości (rzeczywistego przepływu elementów fizycznych w
procesie produkcji i związanych z tym informacji)
6
Etap przygotowania
prototypowego systemu/podsystemu działającego w warunkach
rzeczywistych produkcji.
Pierwsze podejście do produkcji. Zdefiniowanie większości procesów produkcyjnych i ich parametrów ale nadal niewykluczone
( nawet istotne) zmiany techniczne i projektowe. Zakończenie
prac nad wstępnym projektem najważniejszych komponentów.
Zakończenie oceny podstawowych technologii pod kątem stopnia
przygotowania do uruchomienia produkcji. Demonstracja prototypowego systemu/podsystemu, włączając materiały, maszyny i
urządzenia, oprzyrządowanie i stopień przygotowania pracowników. Szczegółowa analiza kosztów włączając koszty prac projektowych. Zdefiniowanie celów kosztowych. Podporządkowanie
dalszych prac nad systemem osiągnięciu pełnej zdolności do produkcji. Określenie pełnego łańcucha dostaw i jego podstawowych
elementów. Ocena zdolności przemysłowych (ocena tego, czy
baza produkcyjna sprosta wymogom systemu produkcji i czy
zagwarantuje, że produkcja zaspokoi wcześniej zdefiniowane
potrzeby/warunki)
7
Etap wdrożenia produktu (systemu) w
warunkach odpowiadających rzeczywistym warunkom produkcji
Kończenie szczegółowego projektu. Zatwierdzenie specyfikacji
materiałowych. Pełna dostępność materiałów niezbędnych do
zbudowania pilotażowych linii. Demonstracja procesów produkcyjnych i procedur w rzeczywistych warunkach produkcji.
Szczegółowe studia zdolności produkcyjnych i związanych z
nimi ryzyk. Aktualizacja modelu kosztów, określenie faktycznych kosztów na poziomie systemu i konfrontacja faktycznych
kosztów z wcześniej zakładanymi. Prace nad redukcją kosztów
jednostkowych. Ocena łańcucha dostaw i ocena jakości dostawców. Tworzenie długookresowych planów zamówień. Rozpoczęcie projektowania i produkcji oprzyrządowania i wyposażenia
Etap uruchomienia
linii pilotażowych.
Przygotowanie do
powolnego rozruchu
Gotowość produkcji
niskoseryjnej. Testy
produkcji na pełną
skalę
Wdrożenie produkcji.
Budowa szczegółowego systemu, na tyle stabilnego, że umożliwiającego rozpoczęcie produkcji niskoseryjnej/próbnej. Dostępność wszystkich materiałów w ilości pozwalającej na produkcję
niskoseryjną. Podobnie procesy produkcyjne i procedury kontroli
jakości – sprawdzone w warunkach pilotażu i gotowe do produkcji niskoseryjnej. Walidacja modelu kosztowego. Walidacja modelu kosztów. Zdefiniowany system dostaw i pena ocena zdolności przemysłowych.
System w zdecydowanej większości przetestowany i stabilny.
Materiały i surowce dostępne w ilości pozwalającej na uruchomienie docelowej wielkości produkcji. Ugruntowane procesy i
procedury produkcyjne i kontrola wadliwości produkcji do poziomu trzy sigma (lub innego adekwatnego dla danego procesu),
56
nieprzekraczającego tolerancji przewidzianej w specyfikacji projektowej w warunkach produkcji niskoseryjnej. Ciągły monitoring ryzyka. Osiągnięcie zakładanych dla produkcji niskoseryjnej
celów kosztowych i walidacja krzywej uczenia się. Opracowanie
modelu kosztów rzeczywistych dla produkcji na pełną skalę, z
uwzględnieniem ścieżki ciągłego doskonalenia
Najwyższy poziom gotowości produkcyjnej. Zmiany techniczne i
projektowe rzadkie i sprowadzone głównie do poprawy jakości i
optymalizacji kosztów. System (i jego elementy) dostosowany do
potrzeb na pełną skalę, i spełniający wszystkie wymagania (techniczne, technologiczne, wydajnościowe, jakościowe i niezawodności). Materiały, procesy i procedury, aparatura badawcza i kontrolna kontrolowane do poziomu sześć sigma (lub innego adekwatnego dla danego procesu). Koszty jednostkowe na poziomie
założonym dla produkcji na pełną skalę i zdolności finansowe
gwarantujące osiągnięcie założonej skali produkcji. Ugruntowane
praktyki szczupłej produkcji i ciągłego doskonalenia procesu
produkcji
Komentarz: W przypadku wytwarzania produktów zawierających
oprogramowanie wielokrotnie stosuje się technikę polegającą na
sprzedaży produktu z niepełni dojrzałym oprogramowaniem i
jego dalszą ewolucję poprzez sprzężenie zwrotne klient-producent
w którym następuje rozwój oprogramowania.
Tabela 10: Opis poziomów gotowości produkcyjnej uwzględniający specyfikę zaawansowanych
materiałów
Poziom
TRL
Definicja poziomu
Opis
1
Identyfikacja podstawowych wymogów
produkcyjnych
Ocena możliwości produkcyjnych Studia literaturowe i prace
teoretyczne prowadzące do identyfikacji niezbędnych materiałów
i procesów .Przygotowanie charakterystyk materiałów i procesów warunkujących uruchomienie procesu produkcji, które w
kolejnych fazach będą poddane dalszym badaniom testowym i
ewaluacji
2
Określenie i walidacja
koncepcji produkcji
Pierwszy opis koncepcji i technologii produkcji.. Pierwsze analizy wykonalności produkcji i możliwych związanych z tym problemów
3
Etap uruchomienia
produkcji w warunkach laboratoryjnych
Określenie zakresu niezbędnych inwestycji. Prace nad zdefiniowaniem podstawowych wymogów techniczno-technologicznych
niezbędnych do zachowania określonych kosztów produkcji i
jakości produktów. Identyfikacja ryzyka związanego z uruchomieniem produkcji oraz budowa pierwszych prototypów (w skali
laboratoryjnej). Identyfikacja podstawowych składników kosztowych. Ocena koncepcji produkcji z punktu widzenia przygotowania do produkcji. Zdefiniowanie podstawowych parametrów
wydajności. Określenie podstawowych wymagań co do pomiesz-
57
czeń, oprzyrządowania, urządzeń, magazynowania i kwalifikacji/umiejętności pracowników
4
Przedwdrożeniowy
etap uruchomienia
produkcji
Dopracowana i zintegrowana zintegrowane z zarządzaniem ryzykiem strategia produkcji. Pełna identyfikacja najważniejszych
technologii i komponentów. Demonstracja prototypów materiałów, oprzyrządowania i wyposażenia w warunkach rzeczywistych, i jednoczesna kontynuacja prac nad wieloma procesami
produkcji i procedurami. Ocena stopnia przygotowania do produkcji Model kosztów oparty na szczegółowej analizie ekonomicznej Szczegółowa analiza kosztów włączając koszty prac
projektowych. Określenie pełnego łańcucha dostaw i jego podstawowych elementów. Ocena zdolności przemysłowych (ocena
tego, czy baza produkcyjna sprosta wymogom systemu produkcji
i czy zagwarantuje, że produkcja zaspokoi wcześniej zdefiniowane potrzeby/warunki). Pierwsze podejście do produkcji
5
Etap wdrożenia produktu (systemu) w
warunkach odpowiadających rzeczywistym warunkom produkcji
Kończenie szczegółowego projektu. Zatwierdzenie specyfikacji
materiałowych. Pełna dostępność materiałów niezbędnych do
zbudowania pilotażowych linii. Demonstracja procesów produkcyjnych i procedur w rzeczywistych warunkach produkcji.
Szczegółowe studia zdolności produkcyjnych i związanych z
nimi ryzyk. Aktualizacja modelu kosztów, określenie faktycznych kosztów na poziomie systemu i konfrontacja faktycznych
kosztów z wcześniej zakładanymi. Prace nad redukcją kosztów
jednostkowych. Ocena łańcucha dostaw i ocena jakości dostawców. Tworzenie długookresowych planów zamówień. Rozpoczęcie projektowania i produkcji oprzyrządowania i wyposażenia
Etap uruchomienia
linii pilotażowych.
Przygotowanie do
powolnego rozruchu
Gotowość produkcji
niskoseryjnej. Testy
produkcji na pełną
skalę
Wdrożenie produkcji.
Procedury kontroli jakości – sprawdzone w warunkach pilotażu i
gotowe do produkcji niskoseryjnej. System w zdecydowanej
większości przetestowany i stabilny. Ciągły monitoring ryzyka.
Najwyższy poziom gotowości produkcyjnej. Zmiany techniczne i
projektowe rzadkie i sprowadzone głównie do poprawy jakości i
optymalizacji kosztów. System (i jego elementy) dostosowany do
potrzeb na pełną skalę, i spełniający wszystkie wymagania (techniczne, technologiczne, wydajnościowe, jakościowe i niezawodności). Koszty jednostkowe na poziomie założonym dla produkcji na pełną skalę i zdolności finansowe gwarantujące osiągnięcie
założonej skali produkcji.
Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości produkcyjnej dla mikro i nano
elektroniki przedstawia Tabela 11.
Tabela 11: Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości produkcyjnej dla mikro i
nano elektroniki
Pytania
100
10075
< 75
Konieczna
zmiana
58
Poziom 1 Identyfikacja podstawowych wymogów produkcyjnych
Czy linia technologiczna wymaga modyfikacji
Jaki jest szacunkowy koszt przystosowania linii do produkcji
Jaki jest szacunkowy poziom produkcji (przewidywana
wydajność/uzysk)
Czy dostępne są w regionie (w kraju, w Europie) materiały
półprzewodnikowe o stabilnych parametrach
Czy dostępne jest komercyjne oprogramowanie lub biblioteki niezbędne do uruchomienia technologii
Stan zaawansowania realizacji oprogramowania specjalistycznego
Czy warunki środowiskowe umożliwią rozpoczęcie produkcji
Poziom 2 Określenie koncepcji produkcji
Jakie materiały są niezbędne do rozpoczęcia produkcji
Jakie urządzenia są wymagane
Jaki jest koszt przystosowania linii technologicznej do produkcji
Czy oszacowano koszty infrastruktury produkcyjnej i czy
jest akceptowalna w skali regionu
Czy zapewniono odpowiednio wysoki poziom przedsiębiorstw kooperujących i produkujących komponenty niezbędne dla opracowanej technologii
Poziom 3 Testowanie i rozwój koncepcji produkcji
Przygotowanie produkcji do wytworzenia prototypów
Przygotowanie do wytworzenia serii próbnych
Szacunkowy koszt wytworzenia prototypu
Szacunkowy koszt wytworzenia serii próbnych
Szacunkowy koszt uruchomienia produkcji docelowej
Czy opracowano procedurę zapewniającą uzyskanie jakości
produktu i podsystemów (np. wektory testowe) dla sprawdzenia pierwszego prototypu
59
Czu opracowano strategię minimalizującą liczbę kolejnych
prototypów przed podjęciem produkcji
Opracowanie metodyki badań termicznych z uwzględnieniem samonagrzewania struktur półprzewodnikowych oraz
otoczenia elementów mocy (jeżeli dotyczy)
Czy podjęto prace w celu eliminacji wewnętrznych zaburzeń (termicznych, mechanicznych, chemicznych, radiacyjnych i elektromagnetycznych) zakłócających stabilną pracę
końcowego produktu
Współpraca z innymi technologiami w przypadku rozbudowanych systemów mikroelektronicznych
Poziom 4 Etap uruchomienia produkcji w warunkach laboratoryjnych
Czas potrzebny do przygotowania linii do wykonania prototypu
Czas potrzebny do zmodyfikowania linii w celu uruchomienia serii próbnych
Czas uruchomienia docelowej linii produkcyjnej
Sprzęt pomiarowy o klasie odpowiadającej realizowane
technologii
Zapewnienie warunków odpowiedniej klasy czystości laboratoriów dla minimalizacji błędów technologicznych
Poziom 5 Etap produkcji zespołów prototypowych w warunkach odzwierciedlających rzeczywiste warunki produkcji
Ile komponentów musi być wytworzonych
Ile komponentów musi zostać sprowadzonych od zewnętrznych dostawców
Określenie najlepszej strategii integracji/łączenia podsystemów (podzespołów) w czasie produkcji
Czy zapewniono dostatecznie wysoki (opłacalny) uzysk
produkcyjny
Czy przeprowadzono analizę wpływu zakłóceń przemysłowych na technologię odpowiadających rzeczywistym warunkom produkcji
Poziom 6 Etap przygotowania prototypowego systemu/podsystemu działającego w warunkach
rzeczywistych produkcji.
Analiza wymagań dotyczących sal produkcyjnych
60
Czy zapewniono dodatkowe punkty pomiarowe umożliwiające wszechstronne sprawdzenie parametrów urządzenia
Czy przewidziano autotesty produktu i procedury samo
naprawcze oprogramowania
Poziom 7 Etap wdrożenia produktu (systemu) w warunkach odpowiadających rzeczywistym
warunkom produkcji
Czy opracowano dokumentację technologii/systemu
Czy opracowano dokumentacje najważniejszych awarii i
błędów technologicznych wynikających z realizacji prototypów
Czy prowadzony jest dokumentacja: błędów, usterek i defektów uwzględniająca ich opis oraz informację o przebiegu ich eliminacji.
Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości produkcyjnej dla zaawansowanych materiałów przedstawia Tabela 12.
Tabela 12: Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości produkcyjnej dla
zaawansowanych materiałów
Pytania
100
10075
< 75
Konieczna
zmiana
Czy zidentyfikowano wymogi produkcyjne w zakresie
technologii urządzeń i materiałów
Czy dokonano oceny realności uruchomienia produkcji
Czy zidentyfikowano potencjalnych dostawców elementów
niezbędnych do uruchomienia produkcji
Czy uwzględniono uwarunkowania lokalizacji produkcji i
logistyki
Czy dokonano analizy prawnej uruchomienia produkcji
(niezbędne koncesje i dopuszczenia)
Poziom 2 Określenie i walidacja koncepcji produkcji
Czy dokonano opisu koncepcji produkcji
Czy dokonano opisu technologii
61
Czy dokonano analizy wykonalności
Czy dokonano walidacji koncepcji
Czy określono zakres niezbędnych inwestycji i zdefiniowano podstawowe wymogi technologiczne związane z kosztami
Czy określono ryzyko wdrożenia
Czy zbudowano i sprawdzono działanie prototypu lub demonstratora technologii
Poziom 4 Przedwdrożeniowy etap uruchomienia produkcji
Czy określono strategię zarządzania ryzykiem
Czy dokonano demonstracji prototypów
Czy poddano analizie inne drogi technologiczne osiągnięcia
celu
Czy istniej model kosztów oparty na szczegółowej analizie
ekonomiczne
Czy określono łańcuch dostaw
Czy dokonano pierwszego podejścia do produkcji
Poziom 5 Etap wdrożenia produktu (systemu) w warunkach odpowiadających rzeczywistym
warunkom produkcji
Czy dokonano demonstracji procesów produkcyjnych i
procedur w rzeczywistych warunkach produkcji
Czy dokonano aktualizacji kosztów pod kątem produkcji
przemysłowej
Czy określono procedury kontroli jakości
Czy osiągnięto najwyższy poziom gotowości produkcyjnej
Czy opracowano i wdrożono system jakości.
Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości produkcyjnej dla zaawansowanych systemów wytwarzania (z naciskiem na produkcję dyskretną z powodu jej większej
złożoności i częstszego występowania w wyrobach rynkowych) przedstawia Tabela 13
Tabela 13: Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu gotowości produkcyjnej dla
62
zaawansowanych systemów wytwarzania
Pytania
100
10075
< 75
Konieczna
zmiana
Czy dysponuje kompetentną kadrą pracowniczą
Czy ma możliwość zatrudnienia specjalistów do zwiększenia spektrum zadań produkcyjnych
Czy posiada odpowiednie do podjęcia zadania środki produkcji
Czy określone w założeniach projektowych wskaźniki jakościowe są możliwe do otrzymania stosując posiadane
systemy produkcji
Czy zostały zdefiniowane przesłanki dotyczące powtarzalności wskaźników jakości i wymogów norm ISO
Czy istnieją ukierunkowania dotyczące ograniczenia zbioru
rozważanych wariantów technologii (ukierunkowanie na
koncepcję, konstrukcję, wytwarzanie itd.)
Czy wybrane warianty technologii mieszczą się w uwarunkowaniach ekonomicznych inwestora
Czy dysponuje wystarczającą mocą przerobową dla zakładanej skali produkcji
Poziom 2 Określenie koncepcji produkcji
Czy wybrany wariant koncepcji produkcji spełnia założenia
jakości produktu finalnego sprecyzowanego w założeniach
projektowych
Czy wybrany wariant mieści się w założeniach dotyczących
elastyczności systemu produkcyjnego
Czy analiza literatury potwierdza wiarygodność wybranego
wariantu produkcji i daje przesłanki odniesienia sukcesu
Czy na podstawie dokumentacji konstrukcyjnej uznano
wykonalność zadania produkcyjnego
Czy wykonano analizę technologiczności konstrukcji pod
względem wykonania części
Czy wykonano analizę technologiczności konstrukcji pod
względem zautomatyzowanego montażu
63
Czy opracowano ramowy proces technologiczny wykonania części i montażu prototypu
Poziom 3 Testowanie i rozwój koncepcji produkcji
Czy metody analityczne potwierdzają przesłanki sformułowane na podstawie studiów literaturowych i prac teoretycznych
Czy wykonano próbne realizacje kluczowych części i podzespołów produktu
Czy wybrane cechy technologii produkcji są potwierdzone
przez wyniki eksperymentów przeprowadzonych w warunkach laboratoryjnych
Czy zweryfikowano zastosowane materiały i ich stan użytkowy
Czy opracowano korekty systemu na podstawie przeprowadzonych analiz teoretycznych, symulacyjnych i eksperymentalnych
Czy dokonano wstępnej modyfikacji konstrukcji i technologii
Czy wyznaczony dla przyjętego wariantu realizacji technologii wskaźnik wydajności jest na poziomie rentowności
przedsięwzięcia
Czy wykonano kompleksową weryfikację dokumentacji
konstrukcyjnej (funkcjonalną, materiałową, technologiczną)
Czy opracowano proces technologiczny wykonania prototypu
Czy wykonano prototyp
Czy zbadano prototyp i opracowano wyniki badań pod
kątem funkcjonalności użytkowej
Czy oceniono zastosowaną technologię wykonania i sformułowano zalecenia do jej modyfikacji podstawowej i realizacji produkcji seryjnej
Czy oceniono cechy środowiskowe i estetyczne prototypu
Czy dokonano oceny ryzyka związanego z uruchomieniem
produkcji seryjnej
64
Czy określono niezbędne wymagania dla uruchomienia
produkcji seryjnej ( kadra, pomieszczenia, maszyny, urządzenia, wyposażenie technologiczne, wyposażenie pomiarowe, infrastruktura transportowo-magazynowa)
Poziom 5 Etap produkcji zespołów prototypowych w warunkach odzwierciedlających rzeczywiste warunki produkcji
Czy wybrano metody i procesy produkcji odzwierciadlające
warunki rzeczywiste
Czy opracowano technologię seryjnej produkcji produktu
Czy wykonano oprzyrządowanie technologiczne
Czy zrealizowano produkcję w warunkach seryjnych z
docelowych materiałów
Czy wykonano badania produktów na krytyczne warunki
użytkowania (badania niszczące)
Czy dokonano ocen i weryfikacji konstrukcji oraz technologii wytwarzania
Czy wprowadzono niezbędne zmiany do systemu produkcji
na podstawie otrzymanych wyników i sformułowanych
wniosków
Czy opracowano strukturę kosztów produkcji
Czy oszacowane koszty produkcji na podstawie produkcji
prototypów w warunkach odzwierciedlających rzeczywiste
warunki pracy spełniają założenia modelu kosztów przyjętego na etapie przegotowania biznesplanu
Czy produkcja prototypowa w warunkach odzwierciedlających rzeczywiste warunki produkcji pozwoliła otrzymać
produkt o właściwościach spełniających założenia projektowe
Czy wszystkie etapy produkcji spełniają wymagania postawione na etapie określenia koncepcji produkcji
Poziom 6 Etap przygotowania prototypowego systemu działającego w warunkach rzeczywistych produkcji.
Czy określono kompletną strategię produkcji w warunkach
docelowych
Czy opracowano zweryfikowaną dokumentację konstrukcyjną
Czy opracowano zweryfikowaną dokumentację technolo-
65
giczną
Czy wykonano serię produkcyjną testującą przygotowanie
kadry, maszyn i oprzyrządowania
Czy dokonano krytycznej oceny kluczowych dla organizacji procesu produkcji punktów systemu
Czy zweryfikowano koszty wytwarzania
Czy zbudowany rzeczywisty system produkcyjny spełnia
wymagania dotyczące kosztów projektowych
Poziom 7 Etap wdrożenia produktu w warunkach odpowiadających rzeczywistym warunkom
produkcji
Czy w pełni zrealizowano poprzednie etapy wdrożenia, a
system został zbudowany w warunkach docelowych
Czy uruchomiono produkcję w krótkich powtarzalnych
seriach
Czy dokonano optymalizacji pracy na kolejnych stanowiskach
Czy zaplanowano system dostaw i zapewnienia/utrzymania
produkcji
Czy zweryfikowano i wdrożono przepływ materiałów, półfabrykatów i produktów
Czy dopracowano sieciowy nadzór produkcji
Czy zoptymalizowano koszty produkcji uwzględniając
lokalne uwarunkowania docelowe
Czy dokonano aktualizacji kosztów produkcji i porównania
ich z zakładanymi oraz czy wykonano analizę ryzyka produkcji wg finałowego projektu w warunkach docelowych
Czy zastosowano techniki optymalizacji kosztów wykorzystujące metodę lean manufacturing
Czy osiągnięto zakładaną wydajność i opłacalność produkcji
Czy wprowadzono system ciągłego doskonalenia procesu
organizacji produkcji
Standardy oceny trudności badań i rozwoju
Ustalone w trakcie warsztatu standardy oceny poziomu gotowości technologicznej przedstawia Tabela 14.
66
Tabela 14: Opis poziomów trudności badań i rozwoju
Stopień
trudności
Opis stopnia
trudności
Rodzaj koniecznych działań
Prawdopodobieństwo
sukcesu
1
Niezwykle wysoki, przewidywany stopień
trudności w
osiągnięciu założonego celu
B+R.
Wymaga podjęcia pewnych badań podstawowych (w zakresie fizyki, chemii itd.) w celu
zdefiniowania możliwych kierunków dalszych
badań.
Prawdopodobieństwo
sukcesu na
poziomie
20%
2
Przewidywany
bardzo wysoki
stopień trudności w osiągnięciu założonych
celów B+R
Wymaga podjęcia dodatkowych badań dotyczących parametrów materiałów półprzewodnikowych lub interakcji pomiędzy powiązanymi
zjawiskami (np. układy scalone MEMS16, MOEMS, kompatybilność elektromagnetyczna,
etc.). Ze względu na kosztowną aparaturę laboratoryjną może zaistnieć konieczność współpracy z zagranicznymi ośrodkami badawczymi.
Wymaga podjęcia prac nad opracowaniem i
sprawdzeniem wielu różnych rozwiązań technologicznych w celu opracowania alternatywy dla
późniejszych rozwiązań systemowych gwarantujących wysokie prawdopodobieństwo sukcesu
w obszarach zastosowań danej technologii.
Prawdopodobieństwo
sukcesu na
poziomie
50%.
Wymaga rozszerzenia badań obejmując syntezę
znanych rozwiązań układowych i ich adaptację,
głównie poprzez zwiększenie stopnia integracji
oraz analizę rozwiązań z wykorzystaniem technologii mieszanych (układy analogowocyfrowe, implementacja technologii takich jak
BiCMOS, Si-SiGe, technologie mikromaszynowe itp.)
3
Przewidywany
wysoki stopień
trudności w
osiągnięciu założonych celów
B+R
Wymaga podjęcia wcześniejszych prac nad
opracowaniem i sprawdzeniem co najmniej
dwóch rozwiązań technologicznych w celu
opracowania alternatywy późniejszych rozwiązań systemowych gwarantujących wysokie
prawdopodobieństwo sukcesu w obszarach
zastosowań.
Prawdopodobieństwo
sukcesu na
poziomie
80%.
Wskazane jest opracowanie kilku rozwiązań
tych samych komponentów systemu i ich implementacja w jednym cyklu produkcji prototypu
4
16
Przewidywany
umiarkowany
Potrzeba podjęcia dalszych prób (testów) dla
wyboru alternatywnego rozwiązania dające
Prawdopodobieństwo
MEMS Micro-Electro-Mechanical Systems.
67
5
celów B+R
wysokie prawdopodobieństwo sukcesu w obsza- sukcesu na
rach zastosowań technologii.
poziomie
90%.
Opracowanie założeń szczegółowych i dokumentacji technicznej linii technologicznej dopiero po wykonaniu testów układów prototypowych
Przewidywany
bardzo niski
celów B+R
Potrzebne są jedynie krótkotrwałe, jednostkowe
badania gwarantujące wysokie prawdopodobieństwo sukcesu w obszarach późniejszych
zastosowań technologii.
Prawdopodobieństwo
sukcesu na
poziomie
99%.
Pytania ułatwiające ekspertom identyfikacje poziomu trudności badań i rozwoju zdefiniowano tylko dla systemów wytwarzania (Tabela 15)
Tabela 15: Pytania ułatwiające ekspertom ocenę poziomu trudności badań i rozwoju dla systemów
wytwarzania
Pytania
Ocena zakresu w %
100
80
60
40
20
Czy planowane badania można zrealizować w krótkim
czasie korzystając z posiadanych zasobów sprzętowych i
wiedzy pracowniczej
Czy planowane badania wymagają wykonania szeregu powtórzeń według określonego planu
Czy planowane badania wymagają weryfikacji przeprowadzonej na podstawie wyników otrzymanych w rzeczywistych warunkach pracy prototypu
Czy planowane badania wymagają weryfikacji przeprowadzonej na podstawie wyników otrzymanych w laboratoryjnych (symulowanych) warunkach pracy rzeczywistego
prototypu
Czy planowane badania wymagają weryfikacji przeprowadzonej na podstawie wyników otrzymanych w symulowanych warunkach pracy wirtualnego prototypu (badania
modelowe)
Czy planowane prace wymagają przygotowania wariantów
rozwiązania i ich weryfikacji
Czy planowane działania powinny być poprzedzone studiami literaturowymi celem opracowania szeregu rozwiązań, z których zostaną wyłonione takie o wysokim prawdo-
68
podobieństwie sukcesu
Czy planowane działanie wymaga podjęcia studiów literaturowych i badań podstawowych celem zdefiniowania obszaru i kierunków uściślenia dalszych prac
Warsztat II
Celem warsztatu była budowa planów technologii dla poszczególnych rodzajów specjalizacji regionalnej, tj. sektorów, działów itd. gospodarki i wspierających je technologii w
okresie 2012 -2025
Etapy:
•
•
•
•
Wylistowanie technologii i grup (rodzin) technologii w wybranym obszarze KET
oraz powiązania tych technologii z sektorami gospodarki (klasy, działy wg PKD),
Identyfikacja możliwych nowych kierunków badań w wybranym obszarze KET
oraz , nowych zastosowań (wyrobów, działów gospodarki) w okresie 2012-2025.
Oszacowanie danych dotyczących zmian w poziomach gotowość technologicznej,
gotowości produkcyjnej, trudności badań i rozwoju (R&D3) oraz wskaźnika znaczenia technologii dla rozwoju sektora (TNV), a także wskaźników ∆TRL i
∆MRL dla obliczenia elementów matrycy: technologie/ sektory
Wnioski i rekomendacji dla budowy systemu mapowania technologii dla NPF
Przykład rozwoju technologii oraz integracja urządzeń wykorzystujących mikro- i nanotechnologie okresie 2012- 2025
a) Rozwój MEMS, MOEMS, NEMS, BioMems i innych elementów nanoelektronicznych wykorzystujących zjawiska wielodomenowe w zintegrowanych układach:
• scalonych czujników:
o chemicznych wykorzystujących matryce CHEMFET, ISFET, selektywne
membrany etc.
o naprężeń mechanicznych, czujniki przyśpieszenia i grawitacji, etc.
o pomiaru temperatury, wilgotności powietrza, etc.
o pomiaru innych wielkości fizycznych,
o wykorzystujących żywe komórki (lub ich matryce)
• scalonych elementów wykonawczych:
o mikrozwierciadła,mikropompy, etc.
o elementy i matryce emitujące światło
• scalonych elementów konwersji energii (np. wyznaczanie RMS)
• transmisji danych wewnątrz układu scalonego oraz pomiędzy układami scalonymi
• układy wykorzystujące interakcję pomiędzy układami elektro-chemicznymi i biologicznymi (np. matryce neuronowe).
• elementów i systemów nanoelektronicznych:
69
•
b)
c)
d)
e)
f)
g)
o Nowych cementów np.: nanotranzystorów, nanorurek, elektroniki molekularnej, nanojonika, NEMS, etc.
Rozwój nowych systemów integrujących w/w rozwiązania np.: nanoradio,
Rozwój technologii RFID i innych specjalizowanych technik identyfikacji i etykietowania produktów
Układów ASIC w tym trójwymiarowe struktury półprzewodnikowe
Układów SoC
Układy reprogramowalne (FPGA, FPAA, etc.)
Inteligentnych układów mocy łączących w sobie nowoczesne elementy wykonawcze ze zintegrowanymi systemami sterującymi.
Elementy i układy wykorzystujące nowe materiały półprzewodnikowe np. grafen,
węglik krzemu.
Objaśnienia skrótów anglojęzycznych:
MEMS
NEMS
MOEMS
RFID
ASIC
SoC
FPGA
FPAA
CHEMFET
ISFET
RMS
ang. Microelectromechanical systems
ang. Nanoelectromechanical systems
ang. Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems
ang. Radio-frequency identification
ang. An application-specific integrated circuit
ang. System-on-chip
ang. Field-programmable gate array
ang. Field-programmable analog array
ang. Chemically modyfied field-effect transistor
ang. Ion-sensitive field-effect transistor
ang. Root mean square
Wartości indeksów TRL, MRL oraz R&D3 i przyjęte wartości TNV dla wybranych
technologii mikro i nanoelektroniki
Mikro i nanoelektronika
TRL
MRL
2012
2015
2020
2025
2012
2015
2020
czujniki scalone
3
5
6
6
5
6
6
aktuatory
2
4
5
6
3
4
6
elementy konwersji energii
1
2
5
6
1
2
4
układy transmisji danych
1
2
4
5
1
1
2
układy wykorzystujące interakcję pomiędzy układami elektro-chemicznymi i biologicznymi
2
3
5
6
1
1
2
Technologie A
70
elementy i systemy nanoelektroniczne
1
2
3
4
1
1
2
systemy zintegrowane, np.: nanoradio
2
3
4
5
1
3
4
Technologie B
4
6
6
6
3
5
6
Technologie C
4
5
6
6
5
5
5
Technologie D
2
3
5
6
1
1
2
układy FPGA
5
5
6
6
5
5
6
układy FPAA
2
3
5
6
3
3
4
Technologie F
2
4
5
6
1
1
2
Technologie G
1
2
3
4
1
2
3
Technologie E
Objaśnienia:
Technologie A
Technologie B
Technologie C
Technologie D
Technologie E
Technologie F
Technologie G
Układy MEMS, MOEMS, NEMS, czujniki i aktuatory
RFID i inne specjalizowane technologie identyfikacji i etykieto
Układy ASIC w tym trójwymiarowe struktury półprzewodniko
Układy SoC
Układy reprogramowalne (FPGA, FPAA,
inne)
Układy inteligentne mocy
Elementy i układy wykorzystujące nowe materiały półprzewod
fen, węglik krzemu
Wartości indeksu ITI dl wybranych technologii mikro i nanoelektroniki
Mikro i nanoelektronika
ITI
2015
2020
2025
Technologie A
6,00
34,29
67,14
czujniki scalone
8,00
12,00
12,00
aktuatory
12,00
54,00
72,00
elementy konwersji energii
4,00
48,00
80,00
układy transmisji danych
0,00
27,00
72,00
układy wykorzystujące interakcję pomiędzy układami elektro-chemicznymi i biologicznymi
0,00
27,00
72,00
71
elementy i systemy nanoelektroniczne
0,00
18,00
54,00
systemy zintegrowane, np.: nanoradio
18,00
54,00
108,00
Technologie B
8,00
12,00
12,00
Technologie C
0,00
0,00
8,00
Technologie D
0,00
12,00
32,00
Technologie E
0,00
2,00
4,50
układy FPGA
0,00
1,00
1,00
układy FPAA
0,00
3,00
8,00
Technologie F
0,00
12,00
32,00
Technologie G
6,00
24,00
54,00
Wnioski
•
•
•
Rozwój w ramach grupy technologii A jest zróżnicowany dlatego powinien być
niezależnie dla konkretnej technologii.
Technologia B nie wymaga dużego rozwoju, natomiast może w łatwy sposób zrewolucjonizować zagadnienia związane z logistyką i bezpieczeństwem.
Rozwój C,D,E jest istotny - powinny być rozwijane, jako Know-How do realizacji
w zewnętrznych fabrykach
Przykład zaawansowanych systemów przetwórstwa przemysłowego w okresie 20122025.
Na podstawie przeprowadzonej analizy stosowanych aktualnie technologii ustalono następującą listę zaawansowanych technologii:
1. Zaawansowane systemy obróbki ubytkowej
2. Automatyzacja procesów wytwórczych
3. Zautomatyzowane systemy montażowe
4. Robotyzacja procesów produkcyjnych
5. Elastyczne systemy wytwórcze
6. Rapid technologie w produkcji jednostkowej
7. Integracja procesów wytwórczych
8. Procesy współbieżne w systemach wytwórczych
9. Modelowanie systemów wytwórczych
10. Symulacyjne techniki badań systemów produkcji
11. Systemy wizyjne w kontroli procesów wytwórczych
12. Sztuczna inteligencja w procesach wytwórczych
13. Zaawansowane metody połączeń nierozłącznych (spawanie, zgrzewanie, klejenie
itp.).
W tabeli poniżej wymieniono działy i grupy sekcji C (przetwórstwo przemysłowe) PKD,
do których przyporządkowano odpowiednie numery zaawansowanych technologii.
72
Dział Grupa Nazwa grupowania
10
.
PRODUKCJA ARTYKUŁÓW SPOŻYWCZYCH
.
10.1
Przetwarzanie i konserwowanie mięsa oraz produkcja wyrobów z
mięsa
.
10.2
Przetwarzanie i konserwowanie ryb, skorupiaków i mięczaków
.
10.3
Przetwarzanie i konserwowanie owoców i warzyw
.
10.4
Produkcja olejów i tłuszczów pochodzenia roślinnego
i zwierzęcego
.
10.5
Wytwarzanie wyrobów mleczarskich
.
10.6
Wytwarzanie produktów przemiału zbóż, skrobi i wyrobów skrobiowych
.
10.7
Produkcja wyrobów piekarskich i mącznych
.
10.8
Produkcja pozostałych artykułów spożywczych
.
10.9
Produkcja gotowych paszy i karmy dla zwierząt
11
11.0
PRODUKCJA NAPOJÓW
12
12.0
PRODUKCJA WYROBÓW TYTONIOWYCH
13
.
PRODUKCJA WYROBÓW TEKSTYLNYCH
.
13.1
Przygotowanie i przędzenie włókien tekstylnych
.
13.2
Produkcja tkanin
.
13.3
Wykończanie wyrobów włókienniczych
.
13.9
Produkcja pozostałych wyrobów tekstylnych
14
.
PRODUKCJA ODZIEŻY
.
14.1
Produkcja odzieży, z wyłączeniem wyrobów futrzarskich
.
14.2
Produkcja wyrobów futrzarskich
.
14.3
Produkcja odzieży dzianej
15
.
PRODUKCJA SKÓR I WYROBÓW ZE SKÓR WYPRAWIONYCH
.
15.1
Wyprawa skór, garbowanie; wyprawa i barwienie skór futerkowych; produkcja toreb bagażowych, toreb ręcznych i podobnych
wyrobów kaletniczych; produkcja wyrobów rymarskich
.
15.2
Produkcja obuwia
16
.
PRODUKCJA WYROBÓW Z DREWNA ORAZ KORKA, Z
WYŁĄCZENIEM MEBLI; PRODUKCJA WYROBÓW
ZE SŁOMY I MATERIAŁÓW UŻYWANYCH DO WY-
Zaawansowane
technologie
2, 3, 4, 5, 7, 8, 9,
10, 11, 12
2, 3, 4, 5, 7, 8, 9,
10, 11
2, 4, 5, 7, 8, 9, 10,
11
2, 4, 5, 7, 8, 9, 10,
11
2, 4, 5, 7, 8, 9, 10,
11
73
PLATANIA
.
16.1
Produkcja wyrobów tartacznych
.
16.2
Produkcja wyrobów z drewna, korka, słomy i materiałów używanych do wyplatania
17
.
PRODUKCJA PAPIERU I WYROBÓW Z PAPIERU
.
17.1
Produkcja masy włóknistej, papieru i tektury
.
17.2
Produkcja wyrobów z papieru i tektury
18
.
POLIGRAFIA I REPRODUKCJA ZAPISANYCH NOŚNIKÓW INFORMACJI
.
18.1
Drukowanie i działalność usługowa związana z poligrafią
.
18.2
Reprodukcja zapisanych nośników informacji
19
.
WYTWARZANIE I PRZETWARZANIE KOKSU I PRODUKTÓW RAFINACJI ROPY NAFTOWEJ
.
19.1
Wytwarzanie i przetwarzanie koksu
.
19.2
Wytwarzanie i przetwarzanie produktów rafinacji ropy naftowej
20
.
PRODUKCJA CHEMIKALIÓW I WYROBÓW CHEMICZNYCH
.
20.1
Produkcja podstawowych chemikaliów, nawozów i związków
azotowych, tworzyw sztucznych i kauczuku syntetycznego w
formach podstawowych
.
20.2
Produkcja pestycydów i pozostałych środków agrochemicznych
.
20.3
Produkcja farb, lakierów i podobnych powłok, farb drukarskich i 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9,
mas uszczelniających
10, 11, 12
.
20.4
Produkcja mydła i detergentów, środków myjących
i czyszczących, wyrobów kosmetycznych i toaletowych
.
20.5
Produkcja pozostałych wyrobów chemicznych
.
20.6
Produkcja włókien chemicznych
21
.
PRODUKCJA PODSTAWOWYCH SUBSTANCJI FARMACEUTYCZNYCH ORAZ LEKÓW I POZOSTAŁYCH
WYROBÓW FARMACEUTYCZNYCH
.
21.1
Produkcja podstawowych substancji farmaceutycznych
.
21.2
Produkcja leków i pozostałych wyrobów farmaceutycznych
22
.
PRODUKCJA WYROBÓW Z GUMY I TWORZYW
SZTUCZNYCH
.
22.1
Produkcja wyrobów z gumy
.
22.2
Produkcja wyrobów z tworzyw sztucznych
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 10, 11
23
.
PRODUKCJA WYROBÓW Z POZOSTAŁYCH MINERALNYCH SUROWCÓW NIEMETALICZNYCH
1, 2, 4, 5, 7, 8, 9,
10, 11
.
23.1
Produkcja szkła i wyrobów ze szkła
1, 2, 4, 5, 9, 10, 11
1, 2, 4, 5, 9, 10, 11
2, 4, 5, 9, 10, 11
2, 3, 4, 5, 7, 8, 9,
10, 11, 12
2, 4, 5, 7, 9, 10, 11
74
.
23.2
Produkcja wyrobów ogniotrwałych
.
23.3
Produkcja ceramicznych materiałów budowlanych
.
23.4
Produkcja pozostałych wyrobów z porcelany i ceramiki
.
23.5
Produkcja cementu, wapna i gipsu
.
23.6
Produkcja wyrobów z betonu, cementu i gipsu
.
23.7
Cięcie, formowanie i wykańczanie kamienia
.
23.9
Produkcja wyrobów ściernych i pozostałych wyrobów
z mineralnych surowców niemetalicznych, gdzie indziej niesklasyfikowana
24
.
PRODUKCJA METALI
.
24.1
Produkcja surówki, żelazostopów, żeliwa i stali oraz wyrobów
hutniczych
.
24.2
Produkcja rur, przewodów, kształtowników zamkniętych
i łączników, ze stali
.
24.3
Produkcja pozostałych wyrobów ze stali poddanej wstępnej obróbce
.
24.4
Produkcja metali szlachetnych i innych metali nieżelaznych
.
24.5
Odlewnictwo metali
25
.
PRODUKCJA METALOWYCH WYROBÓW GOTOWYCH, Z WYŁĄCZENIEM MASZYN I URZĄDZEŃ
.
25.1
Produkcja metalowych elementów konstrukcyjnych
.
25.2
Produkcja zbiorników, cystern i pojemników metalowych
.
25.3
Produkcja wytwornic pary, z wyłączeniem kotłów do centralnego
ogrzewania gorącą wodą
.
25.4
Produkcja broni i amunicji
.
25.5
Kucie, prasowanie, wytłaczanie i walcowanie metali; metalurgia
proszków
.
25.6
Obróbka metali i nakładanie powłok na metale; obróbka mechaniczna elementów metalowych
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 10, 11, 12, 13
.
25.7
Produkcja wyrobów nożowniczych, sztućców, narzędzi
i wyrobów metalowych ogólnego przeznaczenia
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 10, 11, 12, 13
.
25.9
Produkcja pozostałych gotowych wyrobów metalowych
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 10, 11, 12, 13
26
.
PRODUKCJA KOMPUTERÓW, WYROBÓW ELEKTRONICZNYCH I OPTYCZNYCH
.
26.1
Produkcja elektronicznych elementów i obwodów drukowanych
.
26.2
Produkcja komputerów i urządzeń peryferyjnych
.
26.3
Produkcja sprzętu (tele)komunikacyjnego
.
26.4
Produkcja elektronicznego sprzętu powszechnego użytku
2, 4, 5, 7, 9, 10, 11
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 10, 11, 12, 13
2, 3, 4, 5, 7, 9, 10,
75
11
.
26.5
Produkcja instrumentów i przyrządów pomiarowych, kontrolnych
i nawigacyjnych; produkcja zegarków i zegarów
.
26.6
Produkcja urządzeń napromieniowujących, sprzętu elektromedycznego i elektroterapeutycznego
.
26.7
Produkcja instrumentów optycznych i sprzętu fotograficznego
.
26.8
Produkcja magnetycznych i optycznych niezapisanych nośników
informacji
27
.
PRODUKCJA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH
.
27.1
Produkcja elektrycznych silników, prądnic, transformatorów, apa- 1, 2, 3, 5, 9, 10, 11
ratury rozdzielczej i sterowniczej energii elektrycznej
.
27.2
Produkcja baterii i akumulatorów
27.3
Produkcja izolowanych przewodów i kabli oraz sprzętu instalacyjnego
.
27.4
Produkcja elektrycznego sprzętu oświetleniowego
1, 2, 3, 4, 5, 7, 9,
10, 11
.
27.5
Produkcja sprzętu gospodarstwa domowego
1, 2, 3, 4, 5, 7, 9,
10, 11
.
27.9
Produkcja pozostałego sprzętu elektrycznego
28
.
PRODUKCJA MASZYN I URZĄDZEŃ, GDZIE INDZIEJ
NIESKLASYFIKOWANA
.
28.1
Produkcja maszyn ogólnego przeznaczenia
1, 2, 3, 4, 5, 7, 9,
10, 11, 13
.
28.2
Produkcja pozostałych maszyn ogólnego przeznaczenia
1, 2, 3, 4, 5, 7, 9,
10, 11, 13
.
28.3
Produkcja maszyn dla rolnictwa i leśnictwa
.
28.4
Produkcja maszyn i narzędzi mechanicznych
.
28.9
Produkcja pozostałych maszyn specjalnego przeznaczenia
29
.
PRODUKCJA POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH, PRZYCZEP
I NACZEP, Z WYŁĄCZENIEM MOTOCYKLI
.
29.1
Produkcja pojazdów samochodowych, z wyłączeniem motocykli
.
29.2
Produkcja nadwozi do pojazdów silnikowych; produkcja przyczep 1, 2, 3, 5, 13
i naczep
.
29.3
Produkcja części i akcesoriów do pojazdów silnikowych
30
.
PRODUKCJA POZOSTAŁEGO SPRZĘTU TRANSPORTOWEGO
.
30.1
Produkcja statków i łodzi
.
30.2
Produkcja lokomotyw kolejowych oraz taboru szynowego
1, 2, 3, 4, 5, 7, 9,
10, 11, 13
1, 2, 3, 5, 13
76
.
30.3
Produkcja statków powietrznych, statków kosmicznych
i podobnych maszyn
.
30.4
Produkcja wojskowych pojazdów bojowych
.
30.9
Produkcja sprzętu transportowego, gdzie indziej niesklasyfikowana
31
31.0
PRODUKCJA MEBLI
32
.
POZOSTAŁA PRODUKCJA WYROBÓW
.
32.1
Produkcja wyrobów jubilerskich, biżuterii i podobnych wyrobów
.
32.2
Produkcja instrumentów muzycznych
.
32.3
Produkcja sprzętu sportowego
.
32.4
Produkcja gier i zabawek
.
32.5
Produkcja urządzeń, instrumentów oraz wyrobów medycznych,
włączając dentystyczne
.
32.9
Produkcja wyrobów, gdzie indziej niesklasyfikowana
33
.
NAPRAWA, KONSERWACJA I INSTALOWANIE MASZYN I URZĄDZEŃ
.
33.1
Naprawa i konserwacja metalowych wyrobów gotowych, maszyn 1, 13
i urządzeń
.
33.2
Instalowanie maszyn przemysłowych, sprzętu i wyposażenia
1, 2, 4, 5, 9,10
Oszacowano dane dotyczące zmian w poziomach gotowości technologicznej, gotowości
produkcyjnej, trudności badań i rozwoju (R&D) oraz wskaźnika znaczenia technologii dla
rozwoju sektora (TNV), a także wskaźników ∆TRL, ∆MRL.
Technologia
1. Zaawansowane systemy obróbki ubytkowej
2. Automatyzacja procesów wytwórczych
3. Zautomatyzowane systemy montażowe
4. Robotyzacja procesów produkcyjnych
5. Elastyczne systemy wytwórcze
6. Rapid-technologie w produkcji jednostkowej
7. Integracja procesów wytwórczych
8. Procesy współbieżne w systemach wytwórczych
9. Modelowanie systemów wytwórczych
10. Symulacyjne techniki badań systemów produkcji
11. Systemy wizyjne w kontroli procesów wytwórczych
12. Sztuczna inteligencja w procesach wytwórczych
13. Zaawansowane metody połączeń nierozłącznych
∆TRL
3
3
3
3
1
2
1
∆MRL
4
3
3
3
1
1
1
∆R&D
2
3
3
2
2
2
1
TNV
3
3
3
2
2
1
1
1
1
1
1
3
3
2
2
3
3
2
2
2
2
3
3
2
2
1
2
3
4
2
3
Metoda obliczenia wartości indeksów gotowości integracyjnej
77
Analizując procedury postępowania przy ocenie wdrożenia zaawansowanych systemów
przetwórstwa przemysłowego zastanowiono się nad użytkową stroną wykonywanych
opracowań. Mając na uwadze ocenę rozwoju z jednoczesną pozycją końcową stanu technologii w rozpatrywanym okresie, którą osiągnie się, zaproponowano wskaźnik postaci:
∆TRL = (TRLK - TRLP) * TRLK/TRLMAX
gdzie: ∆TRL jest względnym przyrostem gotowości technologicznej, TRLK, TRKP,
TRLMAX – indeksami gotowości technologicznej odpowiednio na koniec, początek okresu
oraz najwyższy poziom gotowości technologicznej, odpowiadającej pełnemu wdrożeniu.
Tak określony ważony przyrost gotowości technologicznej informuje jednocześnie o ważności zaangażowania we wdrażaną technologię.
W podobny sposób proponuje się przyjąć wskaźnik przyrostu gotowości produkcyjnej:
∆MRL = (MRLK - MRLP) * MRLK/MRLMAX
gdzie: ∆MRL jest względnym przyrostem gotowości produkcyjnej, MRLK, MRKP,
MRLMAX – indeksami gotowości produkcyjnej odpowiednio na koniec, początek okresu
oraz najwyższy poziom gotowości produkcyjnej, odpowiadającej pełnemu wdrożeniu.
W obszarze oceny trudności badań oraz prawdopodobieństwa osiągnięcia sukcesu w obszarze zaawansowanych systemów przetwórstwa przemysłowego, z uwagi na złożoność
tych technologii i etapowość trudno przypisać ściśle poziom trudności. Pewne ich fragmenty mogą mieć bardzo niski poziom trudności, inne średni, a niektóre wysoki, wymagający badań podstawowych w stosunkowo wąskim zakresie. Stad, proponuje się uwzględnić realne warunki opracowując poniższą tabelę.
Ocena oceny poziomu trudności badań Indeksy R&D3
Poziom trudności
Ocena zakresu
1,0
Niski
1
Umiarkowany
2
Średni
3
Wysoki
4
Bardzo wysoki
5
0,8
0,6
0,4
0,2
Przypisanie udziału stopnia trudności do odpowiedniego zakresu technologii (suma nie
może być większa niż 1) da bliższą odpowiedź na temat stopnia trudności całej technologii.
Przedstawienie arytmetyczne tego zagadnienia może mieć postać:
78
TNV=
,
gdzie: n - numer poziomu, Un - udział trudności w danym poziomie, PTn - poziom trudności.
Dalsza analiza i wyznaczanie indeksu ITI może
mo przebiegać jużż według wcześniej
wcze
zaproponowanych wzorów.
Wnioski i rekomendacje do budowy systemu mapowania technologii dla NPF
Z historycznego punktu widzenia region łódzki posiada bardzo silne tradycje aktywnego
rozwoju ukierunkowanego na cele utylitarne, podporządkowane
podporz dkowane wymogom rynku i uwauw
runkowaniom ekonomicznym. To rejon, którego mieszkańcy
mieszka
sąą potomkami fabrykantów
fab
i
robotników, zostali wychowani w atmosferze szacunku dla ciężkiej
ciężkiej pracy mając
maj przed
swymi oczami przykłady realizacji wyzwań
wyzwa o wielkim rozmachu.
Z geo-ekonomicznego
ekonomicznego punktu widzenia rejon posiada ogromne potencjalne możliwości
mo
rozwoju. Składają sięę na to: centralne położenie
poło enie w stosunku do wszystkich innych regioregi
nów kraju, znakomite warunki komunikacyjne (skrzyżowanie
(skrzy owanie dwóch najważniejszych
najwa
drogowych ciągów
gów komunikacyjnych Polski, gęsta
g
sieć połączeńń kolejowych wraz z szybszy
ką koleją w kierunku stolicy,
stolicy pełnowymiarowe lotnisko pasażerskie).
W kontekście możliwości
ż
ści wynikających
wynikaj cych z zasobów ludzkich region przedstawia się
si bardzo korzystnie. Łódźź od ponad 20 lat jest miastem posiadającym
posiadającym status silnego ośrodka
o
akademickiego. W Łodzi jest ulokowanych kilkanaście
kilkana
wyższych
szych uczelni publicznych i
niepublicznych. To pozwala sformułować
sformułowa wniosek, żee dostosowanie rynku pracy do
zmiennych potrzeb i wymagań
wymaga przemysłu jest w regionie łódzkim bardzo elastyczne i
możliwe
liwe do realizacji w krótkim horyzoncie czasowym.
Zróżnicowany stopieńń rozpowszechnienia technologii produkcji w sektorach, grupach i
działach PKD sekcja C – Przetwórstwo przemysłowe, uzasadnia budowę systemów mapowania tych technologii dla NPF. System mapowania zaawansowanych technologii pop
winien uwzględniaćć oszacowanie danych odnośnie
odno nie do zmian w poziomach gotowości
gotowo
technologicznej i produkcyjnej, trudności
trudno
badań i rozwoju oraz wskaźników
wskaź
znaczenia
technologii dla rozwoju sektora TNV, a także
tak wskaźników ∆TRL i ∆MRL
MRL w horyzoncie
czasowym.
Dla sektora przetwórstwa
wórstwa przemysłowego wyodrębniono
wyodr
poniżej
żej listę 13 zaawansowanych technologii. Na podstawie przeprowadzonej analizy ustalono następującą
nast
nastę
kolejność
tych technologii pod względem ich ważności
wa
ci dla rozwoju sektora ZAPP:
I
Zaawansowane systemy obróbki ubytkowej
ubytkow
Automatyzacja procesów wytwórczych
Zautomatyzowane systemy montażowe
monta
Zaawansowane metody połączeń
poł
nierozłącznych,
II
Robotyzacja procesów produkcyjnych
Modelowanie systemów wytwórczych
Symulacyjne techniki badań
bada systemów produkcji
Systemy wizyjne
izyjne w kontroli procesów wytwórczych,
79
III
Sztuczna inteligencja w procesach wytwórczych,
IV
Rapid technologie w produkcji jednostkowej,
V
Integracja procesów wytwórczych
Procesy współbieżne w systemach wytwórczych.
Tak sklasyfikowane technologie posłużą opracowania strategii rozwoju tego sektora w
okresie do 2015r.
Przeprowadzono identyfikację nowych technologii w wybranym obszarze KET i ich perspektywicznych zastosowań w okresie 2012-2025. Obejmują one 12 nowych zaawansowanych technologii rozwijanych aktualnie w gospodarce światowej.
Zaproponowano nową procedurę obliczeniową wskaźników oceny przyrostu gotowości
technologicznej ∆TRL i produkcyjnej ∆MRL oraz wskaźnika trudności technologii TNV
uwzględniając specyfikę zaawansowanych systemów przetwórstwa przemysłowego.
Dla obiektywnej oceny wartości indeksów gotowości integracyjnych nowych innowacyjnych technologii wskazane jest zastosowanie syntetycznego wskaźnika ITI.
Warsztat III
Celem warsztatu było sprawdzenie wykonalności proponowanej metodyki (badania pilotażowe) mapowania technologii w oparciu o mapowanie biotechnologii przemysłowych w
obszarze mikro i nanotechnika
(Przykład wraz z diagramami opracowany przez zespół: Prof. dr hab. inż. Zygmunt Ciota,
Prof. dr hab. inż. Mariusz Zubert i Dr Michał Szermer dla wybranych technologii mikro
i nanoelektronika w oparciu o które realizowane są produkty sektora biotechnologie przemysłowe).
Rozważano następujące technologie, które mogą być wykorzystywane w biogospodarce:
•
•
•
•
•
•
•
Bioczujniki do monitorowania na bieżąco skażenia.
Monitorowanie poziomu radioaktywności przy użyciu układów scalonych VLSI17 i
ASIC (dominująca Technologie C).
Monitorowanie stężenia substancji chemicznych wykorzystujące matryce tranzystorów ISFET i CHEMFET (dominujące Technologie A,E)
Wykorzystanie układów LOC18 do rozpoznawania wybranych sekwencji DNA, wirusów i bakterii (dominujące Technologie A,E).
Wykorzystanie ang. MEA19 i MTA20 biochips oraz układów mikroprzepływowych
do analizy związków toksycznych na tkankę nerwową oraz przesiewowego badania leków i szczepionek. (dominujące Technologie A,C,E)
Wykorzystanie ang. DNA multiarray biosensor do rozpoznawania środków trujących (dominujące Technologie A,E).
Czujniki biometryczne do rozpoznawania i identyfikacji osób
VLSI Very-large-scale integration.
LOC lab-on-a-chip.
19 MEA Multi-Electrode Array.
20 MTA Multi-Transistor Array.
17
18
80
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Rozpoznawanie i identyfikacja osób na podstawie kodu DNA (dominujące Technologie A,E)
Rozpoznawanie i identyfikacja osób z wykorzystaniem obrazu tęczówki oka (dominujące Technologie D,E oraz z grupy ITC)
Rozpoznawanie i identyfikacja osób z wykorzystaniem obrazu odcisków palców
(dominujące Technologie D,E oraz z grupy ITC)
Opakowania inteligentne
Wykorzystanie RFID oraz nanoradia do lokalizacji opakowania w magazynie oraz
transmisji informacji o jego przydatności do spożycia (dominujące Technologie B)
Monitorowanie stężenia substancji chemicznych wykorzystujące matryce tranzystorów ISFET i CHEMFET (dominujące Technologie A,E)
Wykorzystanie układów LOC21 do rozpoznawania wybranych sekwencji DNA, wirusów i bakterii (dominujące Technologie A,E).
Wykorzystanie ang. MEA22 i MTA23 biochips oraz układów mikroprzepływowych
do analizy związków toksycznych na tkankę nerwową oraz przesiewowego badania leków i szczepionek. (dominujące Technologie A,C,E)
Wykorzystanie ang. DNA multiarray biosensor do rozpoznawania środków trujących (dominujące Technologie A,E).
Dla przeprowadzenia badań pilotażowych wyselekcjonowano technologie zestawione w
tabeli. Dla technologii tych indeksy ITI dla lat 2012,2015, 2020 i 2025
Obliczenie i analiza indeksów ITI dla wybranych technologii obszaru mikro i nanotechnologie (analiza ITI.xls).
LOC – ang. lab-on-a-chip
MEA – ang. Multi-Electrode Array
23 MTA – ang. Multi-Transistor Array
21
22
81
82
83
Graficzna prezentacja map wybranych mikro i nanotechnologii
Opierając się na przyjętych
ętych okresach realizacji technologii i wykreślono
wykreślono mapy technologii
jak niżej:
84
85
86
87
88
89
90
91
Wnioski:
•
•
•
Jeżeli kilka strumieni bierze udział w technologii to zamiast wartości średniej lepiej stosować medianę.
Tak samo w przypadku głosowania ekspertów.
Jeżeli analizujemy możliwość zastosowania jednej z alternatywnych wiązek to dla
tej grupy wiązek powinno być wybrane ITI o najwyższej wartości.
92

Uniwersalna metodyka mapowania technologii.

Transkrypt

Podobne dokumenty

INWESTOR Państwowe Muzeum Auschwitz