مقياس ناسا لنضج التقنيات: مرجع المستثمرين قبل شراء وتمويل براءات الاختراع

جلب الاستثمار لابتكارك التقني يتطلب مستوى نضج 7 فما فوق من مقياس ناسا لنضج التقنيات

مقدمة:

يقول مبتكر: أريد تمويلاً لفكرتي النيرة والمميزة التي ستحل مشاكل العالم، فيرد مستثمر وما الذي يضمن بأن فكرتك عملية؟ وأن مردودها المالي مربح؟ لماذا استثمر بفكرتك أنت دون الأفكار الأخرى التي وردتني؟ حوار يدور باستمرار بين المبتكرين وأصحاب رأس المال الجريء حيث يعتقد كل صاحب فكرة بأن فكرته جيدة ونيرة ويتطلع لأن يدعم ماليا، بينما يتطلع المستثمر للفكرة الذهبية التي ستجلب له موارد اقتصادية عالية وبنفس الوقت يخشى أن يخسر أمواله، فحتى لو افترضنا أن كل الأفكار الواردة له جيدة فلا يمكنه الاستثمار فيها كلها، فقد تكون هناك أفكاراً جيدة من حيث المبدأ ولكنها لا تملك قيمة اقتصادية وقد تكون هناك أفكاراً هي في الواقع حلم لم يتم تجربته ولا اختباره ولا تقييمه، فكيف تتم المقارنة بين الأفكار المختلفة؟ هل هناك آلية لتقييم نضج الأفكار التقنية للمقارنة بينها ومعرفة أي منها قابل للتطبيق والاستثمار بشكل أكبر؟

اعدت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا عام 1975 مقياسا عاما يمكن استخدامه بمختلف التقنيات لتقييم مدى نضجها ووضعت فيه تسعة مراحل (Technical Readiness Levels) يمثل المستوى الأول منها (TRL1) الفكرة ببدايتها ويمثل المستوى التاسع (TRL9) منها منتجا جاهزا لدخول السوق (1) واعتمدت وزارة الدفاع الأمريكية ووكالة الفضاء الأوروبية وجهات دعم البحث العلمي بأوروبا وأمريكا هذا المقياس ليصبح معياراً عالمياً تستخدمه جهات التمويل بما فيها في بعض الجهات بالسعودية لتقييم نضج التقنيات لاتخاذ قرارات الاستثمار والتمويل من عدمه.

وصف مقياس ناسا لنضج التقنيات:

شكل 1 WIPO منظمة الملكية الفكرية الدولية-مراحل الوصول للسوق (2)

         عند البدء بالبحث العلمي أو الابتكار التقني بمجال معين يكون مستوى نضج التقنية هو (TRL1) وعند الانتهاء من مسح البحوث والابتكارات السابقة وصياغة الفكرة والفرضية تصل لمستوى (TRL2) وبعد التحقق من الفرضية واجراء التجارب المخبرية والنشر العلمي والتقديم على الملكية الفكرية تصل التقنية لمستوى (TRL4). يبدأ هنا وادي الموت للتقنية الذي يتطلب اجراء الاختبارات على نماذج أكثر دقة من النماذج المخبرية للتحقق من كفاءة الأداء وصحة الفرضية حتى في ظروف ليست مخبرية لهذا يتم خلال (TRL5-6) بناء نماذج لعناصر التقنية المختلفة أقرب ما تكون للنماذج الصناعية ويتم محاكاة ظروف العمل الحقيقية واختبار كفاءة الأداء فيها والأخذ بملاحظات المستخدمين وحاجة السوق والقيمة الاقتصادية بالاعتبار لحين الوصول لخصائص ومواصفات النموذج الصناعي المتوقع استخدامه، وعند الانتهاء من بناء النموذج الصناعي المتوقع والتحقق من أدائه تصل لمستوى (TRL7). يتطلب الوصول لمستوى (TRL8-9) اجراء كافة التعديلات اللازمة على النموذج الصناعي لتجاوز تحديات العمل بالبيئة الحقيقية للتقنية (حرارة، ضغط، عدد كبير من المستخدمين، تفاعل مع التقنيات المجاورة، تجربة المستخدم، تجاوز المشكلات والعلل التقنية) اضافة للتعديلات اللازمة لتجاوز ملاحظات المستخدمين وحاجة السوق وتحقيق القيمة الاقتصادية وبعدها تصل للتصميم النهائي للتقنية الذي يستطيع دخول السوق، راجع شكل (1) وكثيرا ما تكون هناك اختلافات كبيرة من حيث التصميم بين النموذج الصناعي النهائي في مستوى 9 وبين النموذج الأولي الذي تم استخدامه بالمستويات 3 و 4.

شكل 2 سلسلة الابتكار من الفكرة للثراء (3)

تنقسم مراحل النضج التسعة كما يوضح الشكل رقم (2) إلى ثلاث مراحل هي:

  1. بناء المعرفة وتشمل الفرضية والتجارب والنتائج ومناقشتها والنشر العلمي والملكيات الفكرية المرتبطة بتقنية معينة وعادة ما تتم في معامل ومختبرات الأبحاث وتتطلب تمويلا للبحث العلمي وتشمل مثلا التجارب المخبرية على الخلايا والفئران في حال التقنيات الدوائية والعلاجية.
  2. بناء التقنية وتشمل النمذجة الصناعية واختبارات السلامة والكفاءة والجودة والتحقق من المطابقة للمواصفات القياسية وعادة ما تتطلب تعاونا بين مراكز الأبحاث ومراكز النمذجة والاختبارات والتحقق من المطابقة وتتطلب تمويلا لتطوير براءة الاختراع وتشمل مثلا الدراسات السريرية للتقنيات الدوائية وتسمى هذه المرحلة بوادي الموت للتقنية لأن نسبة عالية من التقنيات لا تتجاوز هذه المرحلة.
  3. بناء النموذج التجاري ودراسات السوق والجدوى الاقتصادية وتجربة المستخدمين واجراء التعديلات الضرورية على التقنية وتتطلب تمويلا وشراكة مع القطاع الصناعي لإخراج الفكرة للسوق من خلال نموذج صناعي ذو قيمة اقتصادية

العلاقة بين مستوى النضج والاستثمار

شكل 3 العلاقة بين مستوى نضج التقنية وفرص التمويل ومصادره

يوضح شكل (3) مشوار التقنية في النضج من 1-9 ويبين العلاقة بين مستوى النضج وفرص ومصادر التمويل والاستثمار. نلاحظ ارتفاع فرص التمويل للابتكار والبحث العلمي ببدايته لأن الاهتمام بالنشر العلمي والملكيات الفكرية موجود من كافة مراكز الابحاث، وتنخفض فرص تمويل تطوير البحوث وبراءات الاختراع بعد نشرها والحصول على الملكيات الفكرية لأن هذا يعتبربداية بمشوار ريادة الأعمال الذي لا يعتبرأولوية للكثير من الباحثين كما أن الاستثمار بهذه المرحلة عالي الخظورة لأنه لم يتم التحقق من التقنية إلا بالمختبر وهناك احتمال كبير لفشلها اقتصاديا وصناعيا، وتزداد فرص التمويل مجددا في حال اجتياز التقنية للاختبارات الصناعية كما هو موضح بشكل (3). وينبغي عند النظر بالعلاقة بين مستوى نضج التقنية وفرص التمويل لها ملاحظة التالي:

  • النشر العلمي وبراءة الاختراع يوصلان التقنية لمستوى TRL3-4 وعلى المبتكر والباحث السعي لأن يرفع مستوى جهوزية تقنيته لو أراد جذب الاستثمار بتقنيته.
  • القاعدة الذهبية هي أن القطاع الخاص سيتردد كثيرا بالاستثمار بتقنية لم يصل نضوجها لمستوى TRL7 أو أكثر.
  • تسمى المرحلة ما بين TRL4  حتى TRL7 بوادي الموت للتقنية حيث تفشل 90% من التقنيات في تجاوزه إما لعدم اهتمام الباحثين في خوض التجربة أو لصعوبة إيجاد تمويل للاختبارات والنمذجة التي تتطلبها تجاوز المرحلة.
  • الاستثمار في وادي الموت عالي الخطورة لأن نتائج الاختبارات قد تثبت عدم جدوى التقنية وعلى المبتكر ومراكز الأبحاث بذل الجهد لرفع مستوى نضج تقنيته لتجاوز وادي الموت. 
  • تنخفض خطورة الاستثمار مع ارتفاع مستوى النضج للتقنية لأنه مؤشر لصحة الفكرة وقابليتها للتطبيق وهو الأمر الذي يحفز المستثمرين على الاستثمار بشكل أكبر.
  • يشكل وادي الموت للتقنية تحديا كبيرا للجامعات والمبتكرين لأنه يعني بأن على الجامعات والمبتكرين تجاوزه قبل تسويق التقنية للمستثمرين لكنه بنفس الوقت يشكل فرصة للجامعات لرفع قيمة التقنية عند التفاوض مع المستثمر فمن الطبيعي أيضا أن ارتفاع مستوى النضج يعني ارتفاع قيمتها الشرائية.

آليات حساب وتقييم مستوى نضج التقنيات

          وضعت ناسا مقياسها للنضج بطريقة تضمن قابليته للاستخدام بشتى أنواع التقنيات ولكن يبقى إسقاط التعاريف على التطبيقات المختلفة مسألة نسبية يختلف الأشخاص حولها وقد شكلت ناسا فريقا من الخبراء لإخراج دليل إرشادي لتطبيق المقياس على مختلف التقنيات (4) ويعد الدليل مرجعا جيدا يمكن استخدامه لتقييم التقنيات من حيث النضج كما أصدرت ناسا حاسبة (TRL Calculator) عبارة عن ملف إكسل به عدد من الأسئلة التي تستفسر عن التقنية والمرحلة التي وصلت إليها من حيث التصميم والاختبار ويقوم البرنامج بحساب مستوى النضج من خلال الإجابات التي يتم وضعها (5)

         يوضح الشكل (4) المراحل التي يمر بها الابتكار قبل وصوله للسوق كمنتج ذو أثر اقتصادي وقد قمت بصورة شخصية بإضافة مستويات النضج التي تتخطاه التقنية بنهاية كل مرحلة من مراحل عجلة حياة الابتكار وقد يساعد هذا الشكل المبتكرين على وضع خططهم للبحث والابتكار بهدف رفع مستوى نضجها وبالتالي رفع قيمتها الاقتصادية وتحفيز المستثمرين على دعمها للوصول للمنتج النهائي

شكل 4 مراحل الابتكار ومستويات النضج للتقنية

قامت ناسا أيضا بوضع تعريفات إيضاحية لمستويات النضج واسقطتها على تقنية الكترونية وتقنية حاسبات للتعرف على الخطوات والأهداف المطلوب تحقيقها لتجاوز مستويات النضج المختلفة وقد تم ترجمة هذه التعريفات وإيضاحها بالجدول (1)

TRL التعريف تقنية معدات إلكترونية تقنية برامج حاسبات نهاية المستوى
1 ملاحظة وتوثيق للفكرة الأساسية توثيق خلفية الفكرة وآلية تنفيذها وما سبق تصميمه بمجال الفكرة توثيق خلفية الفكرة والمعادلات المطلوب تنفيذها وهيكلة وخريطة البرنامج مسح للبحوث والابتكارات السابقة في مجال الفكرة المطلوب تطبيقها
2 بناء التصميم التقني للفكرة بناء التصميم، توقعات نتائج التطبيق وفوائده بدون تجارب تطبيقية تحديد عناصر البرنامج الحاسوبي وتطبيقاتها وتجربة البرنامج باستخدام بيانات ليست حقيقية توثيق وصف للتطبيق والتصميم والفائدة المتوقعة من التطبيق
3 إجراء الحسابات والتحليل لعناصر التصميم كل على حدة لإثبات الفكرة تجارب محاكاة، نمذجة أولية بالمختبر للتحقق من صحة التوقعات بالمرحلة السابقة بناء أجزاء التطبيق واختبار كل منها على حدة والتحقق من صحة توقعات المرحلة السابقة توثيق نتائج التجارب والتحقق من صحة التوقعات بالمرحلة السابقة
4 التحقق من صحة عناصر  التصميم  على لوحة الكترونية بالمعمل بناء التصميم المبدئي على لوحة الكترونية بالمعمل للتحقق من عمل التصميم واختباره بظروف مختبر وتوقع طريقة عمله وكفاءته في حال عمله بالبيئة المتوقع عمله فيها ربط عناصر البرنامج مع بعضها البعض والتحقق من عملها وهي مترابطة والبدء بتصميم البرنامج بصيغته النهائية وتوقع الأداء في حال عمله ببيئة أنظمة التشغيل المتوقعه توثيق نتائج اختبارات الربط والمعامل وتوافقها مع توقعات TRL2 وتوثيق بيئة العمل وأنظمة التشغيل المتوائمة والنشر العلمي والتقديم على الملكية الفكرية بناء على النتائج الموثقة
5 التحقق من عمل التصميم الأولي بظروف تحاكي بيئة العمل المتوقعه تجربة التصميم الأولى للفكرة للتحقق من الأداء مع محاكاة واقعية لظروف العمل المتوقعة وتوقع أداء العمل في الظروف الحقيقية للعمل البرمجة الكاملة للتطبيق وربطه مع أنظمة التشغيل المتوقعة ومحاكاة ظروف العمل المتوقعة وتجربة كافة عناصره وتوقع أداء التطبيق في الظروف الحقيقية لعمل التطبيق توثيق نتائج اختبارات التحقق من الأداء والتحقق من موائمته لنتائج الحسابات الأولية في  TRL2 & TRL3 وكتابة مواصفات النموذج الصناعي
6 بناء أجزاء النظام وعناصر النموذج الصناعي الذي سيعمل في الظروف والبيئة الحقيقة نموذج صناعي لعناصر وأجزاء النظام قابل للتصنيع بكميات كبيرة تم فيه اعتبار التعامل مع كافة متطلبات ظروف وبيئة العمل المطلوبة تجربة التطبيق في ظروف عمل حقيقية والتحقق مع أداء الارتباط مع أجزاء الأنظمة بدون توثيق مفصل للنتائج توثيق نتائج التحقق من الأداء للتأكد من موائمتها لما تم توقعه في TRL2, TRL3, TRL4, TRL5
7 بناء النظام الكامل وتجربته في ظروف وبيئة العمل الحقيقية نموذج صناعي متكامل مترابط بكل عناصره قابل للتصنيع بكميات كبيرة تم فيه اعتبار ضروريات التعامل مع كافة متطلبات ظروف وبيئة العمل المطلوبة برنامج كامل بكل عناصره المترابطة والوظائف والخدمات التي يقدمها يتم اختباره والتحقق من أدائه في ظروف وبيئة العمل المتوقعة مع إزالة غالبية العلل البرمجية مع توثيق محدود توثيق نتائج الاختبارات وكفاءة الأداء والتحقق من موافقته للتوقعات والحسابات السابقة
8 التصميم النهائي بطريقة تتجاوز كافة الاختبارات ومتطلبات العمل والتحقق من أدائه مع محاكاة ظروف وبيئة العمل المتوقعة تصميم نهائي يستند لمتطلبات تجاوز الاختبارات وظروف وبيئة العمل التي تم الوصول لها بالخطوات السابقة والتحقق من أدائها ومطابقتها للتوقعات السابقة بناء البرنامج النهائي مع إزالة كافة العلل البرمجية وربط كافة عناصره الحاسوبية والفيزيائية مع بعضها البعض والتحقق من الأداء في ظروف تم محاكاتها للواقع الحقيقي الذي سيعمل به التطبيق توثيق نتائج الاختبارات والتحقق من مطابقتها للتوقعات بالخطوات السابقة
9 التصميم النهائي بطريقة تتجاوز كافة الاختبارات ومتطلبات العمل والتحقق من أدائه بظروف وبيئة العمل المتوقعة التحقق من مطابقة المنتج النهائي لمتطلبات العمل انهاء علل البرمجة وربط كامل لعناصر البرنامج الحاسوبية والفيزيائية مع توثيق كامل للعناصر وآليات الدعم وتحقق مع عمل البرنامج في ظروف العمل الحقيقية توثيق للوصف والعمليات والمواصفات للمنتج النهائي

جدول  1 تعريف لمستويات ناسا نضج التقنية (6)

أتمنى أن تساهم التدوينة في تقريب مفهوم نقل التقنية وتقييم النضج لها للقراء لكي يضع المبتكرون ضرورة رفع مستوى نضج افكارهم التقنية في الحسبان عند التفاوض مع المستثمرين في التقنية واتمنى من الخبراء بالمجال اثراء المحتوى من خلال التعليق بتجاربهم على الموضوع

المراجع:

  1. موقع وكالة الفضاء الأمريكية ناسا – مقياس نضج التقنيات https://www.nasa.gov/directorates/heo/scan/engineering/technology/txt_accordion1.html (آخر زيارة اغسطس 2019)
  2. موقع منظمة الملكية الفكرية الدولية WIPO – عرض عن مراحل تطور التقنية وجهوزيتها للدخول للأسواق https://www.wipo.int/edocs/mdocs/aspac/en/wipo_ip_bkk_17/wipo_ip_bkk_17_17.pdf (أخر زيارة أغسطس 2019)
  3. مدونة بن سركان (تطبيق مستويات نضج التقنية) https://serkanbolat.com/2016/02/17/technology-readiness-level-trl-put-into-practice/  (آخر زيارة اغسطس 2019)
  4. تقرير فريق وكالة الفضاء الأمريكية ناسا لآليات تقييم مستويات النضوج للتقنيات https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20170005794.pdf  (آخر زيارة اغسطس 2019)
  5. حاسبة مستوى النضج للتقنية من موقع وكالة الفضاء الأمريكية ناسا https://esto.nasa.gov/files/TRL_Worksheet_11-30-10.xls (آخر زيارة أغسطس 2019)
  6. موقع وكالة الفضاء الأمريكية ناسا – تعربف مستويات نضج التقنية https://www.nasa.gov/pdf/458490main_TRL_Definitions.pdf (آخر زيارة اغسطس 2019)
About نزيه العثماني 104 Articles
دكتوراة هندسة كهربائية طبية وأسعى للتميز في البحوث التطبيقية وبراءات الاختراع وتوطين التقنية بمجالي ومهتم بدعم الإبداع والموهبة وأساليب التعليم الفعالة وبناء قيادات المستقبل

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*


هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.