Уровень готовности технологии (TRL) – это система измерения зрелости продукта, которая разделяет процесс создания продукта на 9 ступеней. Это позволяет вести работу над проектом систематизировано.
Шкала TRL была впервые опубликована НАСА для классификации степени готовности технологий при разработке космических аппаратов и технологий. Эту же шкалу с некоторыми модификациями можно использовать стартапам для систематизации их работы при разработке будущего продукта.
Итак, шкала TRL для разработки новых продуктов состоит из 9 уровней:
Движение от одного TRL к следующему стоит рассматривать как пошаговое добавление ценности при разработке нового продукта. В этой статье мы поговорим о том, какую ценность для развития будущего продукта дает осознанный переход на каждый из TRL.
ИнКата дополнительно разделяет 9 уровней TRL на 3 стадии: концепция, разработка и внедрение.
TRL 1-4 - Концепция
Концепция – первая стадия в разработке нового продукта. Это этап сбора и анализа данных, формирования гипотез, эскизов и т.д. На этом этапе вы анализируете и прогнозируете. Для снижения расходов на проверку своих идей чаще всего высокотехнологичные хардверные стартапы проходят эту стадию в сотрудничестве с университетами и научно-исследовательскими лабораториями. Этапы TRL 1-TRL 3 – это теория и планирование. При этом, чтобы получить обратную связь от пользователей и заинтересовать потенциальных инвесторов, нужно создать что-то “живое” – прототип или макет. В мире hardware-продуктов один рабочий прототип будет говорить больше, чем куча отчетов, бизнес-планов и презентаций. Поэтому логичным завершением стадии концепт будет создание первого прототипа TRL 4, который уже можно посмотреть, потрогать и презентовать работоспособность технологии. Не рекомендуем завершать стадию концепции макетами, прототипами внешнего вида или анимацией. На эту роль подходит прототип концепции (proof of concept prototype), который демонстрирует ключевой функционал и позволяет проверить основные технические риски.
TRL 1 – Базовые исследования
Если вы разрабатываете собственную уникальную технологию, то вы должны убедиться, что проведены основные исследования и ваша технология “работает на бумаге”, в ней нет противоречий и слепых пятен.
Для этого вы должны сделать логические схемы, провести научные эксперименты, выполнить расчеты, задать технические ограничения и сформулировать ваши ожидания от применения технологии в будущем продукте. Согласно нашему опыту, команде, которая разрабатывает новый продукт, необходимо провести дополнительный анализ рынка. На этапе TRL 1 вам необходимо найти ответы на следующие вопросы:
- Какие у вас цели?
- Какую проблему будет решать ваш продукт?
- Кто ваши потенциальные клиенты?
- Что нужно вашим потенциальным клиентам?
Найдя ответы на эти вопросы, ваша идея превращается из простой мысли “А что если?” в ответ на вопрос “Почему стоит создать этот продукт?”. Ответ на это “Почему?” станет надежным основанием успеха, которое уже можно обсудить с партнерами или инвесторами.
Добавленная ценность этапа:
- Теоретическое подтверждение технологии, технические ограничения, оценка целевых характеристик будущего продукта;
- Информация о своей целевой аудитории, потребности и объем рынка.
Эта информация поможет вам принять решение относительно теоретической технической осуществимости и предварительно оценить риски и стоимость вашей технологии или продукта, сравнив вашу идею с уже существующими альтернативами на рынке.
TRL 2 - Концепция
На этапе TRL 1 вы определили цели и нашли ответы на важные для старта разработки вопросы. Теперь вам нужно понять, что из себя представляет ваш будущий продукт, и определить степень его потребности на рынке.
На этапе TRL 2 вам необходимо найти ответы на следующие вопросы:
- Какими способами можно решать проблему? Как может работать будущий продукт? Какие варианты его реализации?;
- На какие сторонние научные знания, базовые технологии вы опираетесь? Достаточно ли они исследованы? Достаточно ли у вас знаний об этих технологиях?;
- Какие аналоги присутствуют на рынке?;
- Каков объем рынка?
Для этого нужно провести анализ существующих на рынке материалов, узнать о возможных способах производства, изучить потенциальные риски, которые могут возникнуть в процессе создания вашего продукта. После чего можно уточнить характеристики и сформировать стратегию создания будущего продукта.
Добавленная ценность этапа:
- Концепция вашего продукта в виде текстовых описаний и эскизов;
- Информация о возможных технических рисках;
- Конкурентные преимущества перед существующими на рынке альтернативами.
Эта информация позволит вам выдвинуть гипотезы об удобстве использования будущего продукта и рисках, связанных с этим.
TRL 3 – Обоснование концепции
Этап TRL 3 – это этап проверки вашей идеи. На этом этапе вам нужно сформировать целостный взгляд на вашу идею и подготовить первую “презентацию” своего продукта для потенциальных инвесторов на основании данных, собранных на этапе TRL 1 и TRL 2.
На этом этапе вы начинаете проверку ваших продуктовых гипотез о ценности, удобстве использования и возможности реализации. Этот этап может быть полноценным НИОКР (R&D), если речь идет о высокотехнологичном продукте. Либо вы можете быстро все обобщить при помощи схем и расчетов в таблицах, если ваш продукт базируется на проверенных технологиях.
На этом этапе привлекаются промышленные дизайнеры, которые помогают вам визуализировать ваш продукт. Результаты работ промышленного дизайнера в последующем используются инженерами для создания 3D моделей прототипа вашего продукта.
Если по завершении этапа TRL 3, вы способны ответить на вопросы ниже “да” и подкрепить свои ответы результатами исследований, то пора двигаться дальше:
- Ваш продукт закрывает боли и потребности ваших потенциальных клиентов?
- Целевые потребители смогут использовать ваш продукт?
- Ваши инженеры смогут реализовать концепт?
- Ваш продукт рентабелен?
Добавленная ценность этапа:
- Пользовательские истории;
- Дорожная карта по разработке продукта;
- Требования к продукту, которых ожидают ваши пользователи;
- Предварительные идеи дизайна продукта, который может понравиться пользователям и выделить вас среди конкурентов;
- Первая оценка стоимости нового продукта.
На основании этой информации вы сможете презентовать своей команде, потенциальным партнерам и инвесторам новый продукт, чтобы они решили, стоит ли вкладывать время и деньги в реализацию вашей идеи.
TRL 4 – Первый прототип. Проверка концепции (Proof-of-concept)
TRL 4 – это завершающих этап стадии концепт.
На этом этапе вам нужно визуализировать свою идею во что-то осязаемое, создать POC вашего продукта. При создании прототипа не нужно реализовывать все функции вашего будущего продукта. Достаточно показать одну ключевую функцию или доказать гипотезу, которая лежит в основе успеха будущего продукта. Для этого можно использовать недорогие материалы, технологии быстрого прототипирования, урезанные версии прошивок и стороннее программное обеспечение.
Например, вы хотите разработать дверной замок, состояние которого можно отслеживать в режиме реального времени из любой точки страны. На этапе TRL 4 вам необходимо показать, что при отправке команды с телефона открыть/закрыть механизм вашего замка будет следовать командам. И для этого не нужно делать полноценный корпус замка или проектировать печатную плату в нужном форм-факторе, вы можете закупить механизм запирания от любого электронного замка и собрать управляющую электронику на макетной плате, написать несложный код, который будет отправлять сигнал на плату замка, и протестировать работу механизма. По результатам теста вам нужно будет доработать ошибки и презентовать работу вашего замка. В этот пример важно добавить функцию или характеристику, которая дифференцирует ваш продукт от конкурентов, выделяет его в глазах пользователей. Например, для умного замка это может быть наличие нескольких типов связи, чтобы покупатель мог выбирать будет замок работать по Wi-Fi, NB-IoT или LoRa WAN.
Таким образом, на этапе TRL 4 прототип умного замка должен выполнять главную функцию – открываться и закрываться удаленно, а также демонстрировать реализованное конкурентное преимущество будущего продукта.
Добавленная ценность этапа:
По завершении этого этапа вы получаете POC продукта, что позволяет вам наглядно оценить ключевые характеристики вашего продукта и доказать вашим инвесторам, что ваша идея действительно работает.
TRL 5-8 - Разработка
Для разработки продукта вам понадобится команда специалистов, которая обеспечит быстрый выход на рынок. Параллельно вам будет необходимо поднимать следующие раунды инвестиций, тестировать промежуточные варианты, работать с конечными пользователями. Вы можете нанять штат квалифицированных сотрудников к себе в команду или же обратиться в аутсорсинговую компанию.
Вам стоит оценивать не только технологию в вакууме, но и то, как она взаимодействует с внешними устройствами и системами.
TRL 5 - Валидация в условиях, приближенным к реальным
На этапе TRL 4 вы создали первый прототип с ограниченным функционалом и продемонстрировали жизнеспособность вашей идеи, возможно, заинтересовали им потенциальных инвесторов. На этапе TRL 5 вы разрабатываете и совершенствуете отдельные узлы вашего будущего продукта, чтобы испытать работу всей системы в условиях схожих с реальными. Ваш продукт должен иметь все функции, которые будут валидированы в контролируемых условиях или с определенными ограничениями. Ваш TRL 5 прототип должен быть готов к валидации, но не обязательно должен пройти ее успешно. Прототип TRL 5 должен быть готов к выполнению пользовательских сценариев, о которых вы знаете на данный момент.
На этом этапе разрабатываются и испытываются отдельные узлы или подсистемы продукта, если вам понятно какое воздействие на них оказывают другие части продукта.
Например, если в вашем продукте присутствует электроника, то на этапе TRL 5 можно проверить работу узлов преобразования мощности, блоков питания или процессов передачи данных. В механической части продукта проверяются механические передачи (редукторы, шестеренки и т.д.), защелки, крепления и другие соединения, прорабатываются поворотные механизмы и т.д.
Например, в ходе проекта “Робот Адам” мы отдельно работали над прототипом четырехпалого механизма захвата (“кисть” робота). Робот представлял собой металлический каркас, в котором не функционировала “кисть”, так как управляющая электроника робота была сырой и выдавала минимальный функционал для демонстрации робота инвесторам, но не выполняла все задачи необходимые для конечного пользователя.
На этапе TRL 5 мы разработали улучшенный четырехпалый захват руки и снабдили его всеми нужными системами для тестирования. Наши инженеры-электроники разработали пользовательский концентратор PCBA, который управляет актуаторами и сервоприводами. Raspberry Pi использовался в качестве платы управления, контролируя всего робота и обеспечивая беспроводную связь для него. Чтобы проверить работу “кисти”, мы изготовили её и разработали тестовую прошивку, чтобы ей можно было управлять.
В результате чего мы получили проработанный механизм захвата, электронику для управления роботом и тестовую прошивку для него.
Добавленная ценность этапа:
По завершении данного уровня вы получаете рабочие механизмы/части вашего продукта, которые будут протестированы на этапе TRL 6 и объединены в единую систему.
TRL 6 – Доработанный прототип
На этапе TRL 5 вы проверили и доработали рабочие механизмы и части своего продукта, теперь пора собрать их в прототип TRL 6, чтобы провести демонстрацию работы всей системы в условиях близких к реальным.
Рассмотрим, как это работает на примере кейса “Робот Адам”. На этапе TRL 5 мы разработали и подготовили к испытаниям четырехпалый захват руки, пользовательский концентратор и плату для управления роботом. Следующим нашим шагом была сборка наших наработок в один прототип, чтобы показать, что система соответствует всем техническим требованиям и работает в контролируемых условиях.
После установки всех узлов и сборки прототипа мы протестировали, как эти узлы работают вместе: как плата принимает сигнал, нет ли ошибок в исполнении роботом команд поступающих от человека, нет ли проблем у поворотных механизмов в процессе движения.
Такой прототип уже можно презентовать на выставках и специальных форумах, делать проморолики и заниматься привлечением средств на разработку вашего продукта. На этапе TRL 6 можно скорректировать технические требования, собрать обратную связь от ваших потенциальных клиентов и доработать прототип по их замечаниям, которые не были учтены ранее. Не забывайте, что в первую очередь ваш продукт должен закрывать боли ваших потенциальных клиентов, а не ваши.
Добавленная ценность этапа:
По завершению этого уровня вы получаете первую рабочую версию продукта, что позволит вам начать альфа тестирования продукта на целевой аудитории.
TRL 7 – Функциональный прототип
Этап TRL 7 – это доработка вашего продукта по собранным на этапе TRL 6 результатам тестирования и обратной связи от пользователей. Переход на этот уровень подразумевает, что испытания проходили в реальных условиях. Если вы разрабатываете складского робота, то он должен уметь двигаться по реальному складу с пыльными полами и коробками, которая предыдущая смена не поставила на место. На этом этапе у вас должен получиться первый готовый к использованию и продаже продукт.
В случае с проектом “Робот Адам”, мы доработали металлоконструкцию робота, так как на этапе тестирования выяснили, что в конструкции робота есть места, в которых обшивка робота затрудняет перемещение подвижных частей устройства. Для того чтобы сэкономить затраты на корректировку прошивки, в процессе ее доработки мы использовали 3D-печать для изготовления частей обшивки. В результате мы получили функционирующий прототип, готовый к презентации потенциальным клиентам.
Добавленная ценность этапа:
Ппо завершении этого уровня вы получаете полностью рабочий прототип, на основе которого можно начинать бета-тестирования продукта на целевой аудитории, что позволит вам собрать обратную связь от ваших клиентов и узнать “сильные” стороны вашего продукта, для организации маркетинговой кампании.
TRL 8 – Мелкосерийное производство
TRL 8 – это последний этап в разработке вашего продукта. На этом этапе начинается “бумажная работа”, идет подготовка конструкторской и технологической документации, вносятся незначительные корректировки в прототип, которые адаптируют его под массовое производство. При этом вы должны провести много испытаний: на надежность, производительность, безопасность использования. На этом этапе необходимо также получить необходимые сертификаты и подтвердить соответствие вашего продукта законодательству той страны, где вы планируете его продавать.
На этом этапе чаще всего завершается сотрудничество с аутсорсинговыми инжиниринговыми компаниями и начинается поиск подрядчика для массового производства вашего продукта.
Например, в проекте AirZen, после завершения этапа TRL 7, на котором изготовили 3 прототипа устройства с корпусами из 3-х материалов (листовой металл с порошковым покрытием, дерево, пластик), заказчик нашел подрядчика в Китае и по моделям полученным от нас были спроектированы формы для литья и изготовлены 50 комплектов корпусов.
Таким образом, мы получили обратную связь от заказчика и внесли корректировки в КД, чтобы повысить технологичность изготовления корпусов.
Добавленная ценность этапа:
По завершении этого уровня вы получаете небольшую серию прототипов, которые позволяют выявить несовершенства в процессе производства и доработать технологический процесс производства продукта. Фактически этот этап завершает процесс разработки вашего продукта и позволяет вам вывести продукт на рынок.
TRL 9 - Внедрение
Внедрение – последняя стадия создания вашего продукта. На этой стадии производство продукта становится на поток, привлекаются маркетологи и продавцы, запускаются рекламные компании.
TRL 9 – Массовое производство
TRL 9 – это последний этап создания вашего продукта. На этом этапе все внимание переходит не на сам продукт, а на его продажи. Для успеха вам нужно правильно построить маркетинговую кампанию и наладить массовое производство вашего продукта.
Существует несколько вариантов массового производства продукта:
- Постройте свой собственный завод;
- Станьте специалистом по производству;
- Наймите профессионала;
- Обратитесь к консультантам по вопросам производства.
Выбор будет зависеть от вас и вашего бюджета.
В случае с проектом AirZen, после завершения этапа TRL 8, на котором была изготовлена партия из 50 устройств, стартап успешно запустил краудфандинговые кампании на Kickstarter и IndieGoGo. Собрав дополнительные инвестиции на краудфандинге, стартап перешел к запуску массового производства в Китае самостоятельно, без помощи ИнКата.
Добавленная ценность этапа:
По завершении этого этапа вы получаете налаженное производство больших партий продукта, что позволяет вам полностью сконцентрироваться на их рекламе и реализации.
Заключение
TRL показывает, насколько далеко находится ваша разработка от ее рынка. При этом каждый из уровней определяет критерии, которые позволяют поступательно развивать идею продукта, разработать и протестировать идею на прототипах, а потом перейти к производству.
Уровни TRL не статичные, а динамичные. Это означает, что вы не можете зафиксировать результаты работы над продуктом без оглядки на окружающий мир, который постоянно меняется.
Уровень готовности на стадии концепции определяется на основании потребностей рынка, а также тенденций на рынке инноваций. Уровень готовности на стадии "разработки" определяется изменением поведения пользователей, выходом других продуктов, изменениями в законодательстве.
Поэтому важно стремиться к скорости и такту при разработке. Если забросить разработку на этапе TRL 4, а потом вернуться к ней через 5 лет, то работу придется начинать заново, так как то, что вы делали на этапе TRL 1-3, скорее всего, уже устарело. За 5 лет могут появиться новые материалы и новые аналоги, измениться потребности рынка.
Чтобы создать успешный продукт, нужно постоянно двигаться и это движение не должно быть хаотичным. Методология TRL позволит продумать роуд мэп и постоянно двигаться к цели, не откладывая важные вехи проекта в долгий ящик.