چرخه‌ی کامل نوآوری؛ شکاف‌ها و ریسک‌ها

۱. مقدمه

حرکت از «جرقه‌ی ایده» تا «تبلور ارزش» و ارزش‌آفرینی، ما را به بازاندیشی در منطق و سازوکار «چرخه‌ی نوآوری فناورانه» رهنمون می‌کند. نوآوری فناورانه در ادبیات کلاسیک علم و فناوری، صرفاً به‌عنوان فرآیند خلق یک ایده‌ی جدید یا توسعه‌ی یک فناوری نوین تعریف نمی‌شود. بلکه به‌مثابه مسیری پیچیده، پُرریسک و چند مرحله‌ای تلقی می‌گردد که هدف نهایی آن، تبدیل دانش به ارزش اقتصادی، صنعتی و اجتماعی است.

نوآوری فناورانه در ادبیات کلاسیک علم و فناوری، صرفاً به‌عنوان فرآیند خلق یک ایده‌ی جدید یا توسعه‌ی یک فناوری نوین تعریف نمی‌شود. بلکه به‌مثابه مسیری پیچیده، پُرریسک و چند مرحله‌ای تلقی می‌گردد که هدف نهایی آن، تبدیل دانش به ارزش اقتصادی، صنعتی و اجتماعی است.

در این چارچوب، نوآوری زمانی محقق می‌شود که خروجی فعالیت‌های علمی و فناورانه، از مرز آزمایشگاه عبور کرده و به شکلی پایدار در بستر تولید، بازار و زنجیره‌ی ارزش تثبیت شود. با این حال، تجربه‌های انباشته در صنایع پیشرفته و در حال توسعه نشان می‌دهد که فاصله‌ای معنادار میان «توسعه‌ی فناوری» و «تحقق نوآوری» وجود دارد؛ فاصله‌ای که ریشه‌ی بسیاری از شکست‌ها، توقف‌ها و ناکامی‌ پروژه‌های فناورانه به‌شمار می‌رود. شوربختانه این شکاف، در صنعت ایران پُررنگ‌تر و عمیق‌تر از میانگین جهانی آن است.

مطالعات متعدد در حوزه‌ی مدیریت فناوری و اقتصاد نوآوری حاکی از آن است که درصد قابل‌ توجهی از پروژه‌های فناورانه، علی‌رغم موفقیت‌های علمی و فنی اولیه، هرگز به مرحله‌ی تولید صنعتی یا حضور پایدار در بازار نمی‌رسند.

مطالعات متعدد در حوزه‌ی مدیریت فناوری و اقتصاد نوآوری حاکی از آن است که درصد قابل‌ توجهی از پروژه‌های فناورانه، علی‌رغم موفقیت‌های علمی و فنی اولیه، هرگز به مرحله‌ی تولید صنعتی یا حضور پایدار در بازار نمی‌رسند.

این شکست‌ها لزوماً ناشی از ضعف ایده، ناکارآمدی فناوری یا فقدان دانش فنی نیست، بلکه اغلب حاصل نادیده‌گرفتن ابعاد غیرآزمایشگاهی نوآوری است؛ ابعادی که به ساخت، تولید، زنجیره‌ی تأمین، لجستیک، هزینه، کیفیت، مقیاس‌پذیری و تاب‌آوری سیستم مربوط می‌شوند. از همین‌رو، نوآوری را نمی‌توان صرفاً به‌عنوان یک فعالیت فناورانه یا پژوهشی در نظر گرفت، بلکه باید آن را یک «بسته‌ی کامل» و یا یک «سیستم» دانست که در آن، اجزای علمی، صنعتی و نهادی به‌صورت هم‌زمان و هم‌راستا عمل می‌کنند.

نوآوری را نمی‌توان صرفاً به‌عنوان یک فعالیت فناورانه یا پژوهشی در نظر گرفت، بلکه باید آن را یک «بسته‌ی کامل» و یا یک «سیستم» دانست که در آن، اجزای علمی، صنعتی و نهادی به‌صورت هم‌زمان و هم‌راستا عمل می‌کنند.

در پاسخ به این پیچیدگی، طی دهه‌های اخیر تلاش‌های متعددی برای توسعه‌ی ابزارها و چارچوب‌های تحلیلی صورت گرفته است که بتوانند عدم‌قطعیت‌های مسیر نوآوری را کاهش داده و تصمیم‌گیری در مراحل مختلف توسعه فناوری را نظام‌مند سازند. یکی از مهم‌ترین این تلاش‌ها، معرفی مفهوم «سطوح بلوغ» به‌عنوان ابزاری برای ارزیابی مرحله‌ای پیشرفت پروژه‌های فناورانه است. منطق سطوح بلوغ بر این فرض استوار است که فناوری و نوآوری به‌صورت جهشی و ناگهانی به بلوغ نمی‌رسند، بلکه از مسیر مراحل تدریجی، قابل ‌شناسایی و قابل ‌ارزیابی عبور می‌کنند. در این نگاه، سنجش بلوغ نه یک فعالیت توصیفی، بلکه ابزاری برای مدیریت ریسک، تخصیص منابع و تصمیم‌سازی راهبردی به شمار می‌آید.

در میان چارچوب‌های ارایه ‌شده، «سطوح بلوغ فناوری[i]» یا TRL به‌عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین و پرکاربردترین شاخص‌ها مطرح شده است. این شاخص با هدف ارزیابی میزان آمادگی یک فناوری برای ورود به مراحل بهره‌برداری طراحی شد و توانست با ساده‌سازی فرآیند سنجش پیشرفت فناوری، زبان مشترکی میان پژوهشگران، صنعتگران و سیاست‌گذاران ایجاد کند. سطوح بلوغ فناوری با تمرکز بر عملکرد فنی و اثبات کارکرد فناوری، نقش مهمی در کاهش ریسک‌های فناورانه و جلوگیری از سرمایه‌گذاری‌های زودهنگام ایفا کرده است. با این حال، تجربه‌ی عملی نشان می‌دهد که دستیابی به سطوح بالای TRL، به‌تنهایی تضمین‌کننده‌ی موفقیت صنعتی یا تجاری یک فناوری نیست.

مسئله‌ی اساسی از جایی آغاز می‌شود که فناوری «کار می‌کند»، اما «به صورت پایدار قابل ساخت» نیست. یا اینکه فناوری ساخته می‌شود، اما امکان تکرارپذیری، کنترل کیفیت و تولید پایدار بر مبنای مزیت رقابتی آن فراهم نمی‌گردد. این وضعیت، که می‌توان آن را «شکاف میان بلوغ فناورانه و تحقق صنعتی» نامید، یکی از مهم‌ترین گلوگاه‌های نوآوری در عمل محسوب می‌شود. در چنین شرایطی، تمرکز صرف بر شاخص‌های فناورانه، تصویری ناقص و گاه گمراه‌کننده از آمادگی واقعی یک پروژه ارایه می‌دهد و می‌تواند به تصمیم‌های نادرست در سرمایه‌گذاری یا حتی سیاست‌گذاری‌های کلان منجر شود.

برای پاسخ به این خلأ، مفهوم «سطوح بلوغ ساخت[ii]» یا MRL توسعه یافت. شاخص سطوح بلوغ ساخت با تمرکز بر توان تولید، فرآیندهای ساخت، تجهیزات، کیفیت، هزینه و تکرارپذیری، بُعدی را پوشش می‌دهد که قبلاً در چارچوب‌های صرفاً فناورانه مغفول مانده بود. این شاخص تلاش می‌کند به این پرسش بنیادین پاسخ دهد که «آیا یک فناوری، فارغ از درستی و کارکرد فنی، قابلیت تولید صنعتی و اقتصادی دارد یا خیر». به بیان دیگر، MRL پلی است میان فضای آزمایشگاهی و کارخانه. پلی که بدون آن، بسیاری از فناوری‌ها هرگز به محصول تبدیل نخواهند شد.

با وجود این، حتی هم‌زمانیِ بلوغ فناورانه و بلوغ ساخت نیز تضمین‌کننده‌ی پایداری تولید و موفقیت بازار نیست. تجربه‌های صنعتی، به‌ویژه در صنایع پیچیده و سرمایه‌بر، نشان می‌دهد که پروژه‌هایی با فناوری بالغ و خطوط تولید آماده، به‌دلیل ناپایداری در تأمین مواد اولیه، انحصار تأمین‌کنندگان، ریسک‌های لجستیکی، موانع قراردادی یا شوک‌های بیرونی، محکوم به توقف یا شکست شده‌اند. این مشاهدات، ضرورت توجه به بُعد سومی از نوآوری را برجسته می‌سازد. بُعدی که فراتر از دیوارهای کارخانه تعریف می‌شود و به شبکه‌ی تأمین و محیط بیرونی سیستم‌ی تولید مربوط می‌شود.

در این چارچوب، «سطوح بلوغ زنجیره‌ی تأمین[iii]» یا SRL به‌عنوان مکملی ضروری برای دو شاخص TRL و MRL مطرح گردید. سطوح بلوغ زنجیره‌ی تأمین، میزان آمادگی شبکه‌ی تأمین یک فناوری یا محصول را برای پشتیبانی از تولید پایدار، مقیاس‌پذیر و تاب‌آور ارزیابی می‌کند. این شاخص به عواملی نظیر دسترسی و تنوع تأمین‌کنندگان، ثبات کیفیت و هزینه، لجستیک، ریسک‌های ژئوپلیتیکی و انعطاف‌پذیری در برابر شوک‌های بیرونی توجه دارد. در واقع، SRL گویای پاسخی است به این پرسش کلیدی که «حتی اگر بتوانیم بسازیم، آیا می‌توانیم ادامه دهیم؟»

از منظر سیستمی، نوآوری زمانی معنا پیدا می‌کند که این سه بُعد به‌صورت هم‌زمان، متناسب و هماهنگ توسعه یابند. تمرکز صرف بر بلوغ فناوری، بدون توجه به ساخت و تأمین، منجر به پروژه‌هایی می‌شود که در بهترین حالت در سطح نمونه باقی می‌مانند. تمرکز بر ساخت بدون پایداری تأمین، به توقف خطوط تولید و ورشکستگی سرمایه‌گذار می‌انجامد. نهایتاً، زنجیره‌ی تأمین بدون پشتوانه‌ی فناورانه و تولیدی، فاقد معنا و کارکرد اقتصادی است. بنابراین TRL، MRL و SRL نه سه شاخص مستقل، بلکه اجزای یک چرخه‌ی واحد و به‌هم‌پیوسته‌اند که در مجموع، «چرخه‌ی کامل نوآوری» را شکل می‌دهند.

هدف از این نوشتار، تبیین این چرخه‌ی کامل و تحلیل شکاف‌ها و ریسک‌های ناشی از ناهماهنگی میان اجزای آن است. در این مسیر، ابتدا منطق و ساختار هر یک از شاخص‌های بلوغ به‌صورت مستقل و در عین حال به طور مختصر تشریح می‌شود، سپس روابط متقابل آن‌ها و پیامدهای عملی هم‌راستاسازی یا عدم هم‌راستاسازی‌ آنها مورد بررسی قرار می‌گیرد. تمرکز اصلی بر این نکته است که نوآوری، پیش از آن‌که یک دستاورد فناورانه باشد، یک فرآیند تصمیم‌سازی چند بُعدی است؛ فرآیندی است که موفقیت آن مستلزم نگاه هم‌زمان به فناوری، تولید و زنجیره‌ی تأمین می‌باشد.

نوآوری، پیش از آن‌که یک دستاورد فناورانه باشد، یک فرآیند تصمیم‌سازی چند بُعدی است؛ فرآیندی است که موفقیت آن مستلزم نگاه هم‌زمان به فناوری، تولید و زنجیره‌ی تأمین می‌باشد.

۲. سطوح بلوغ

۱-۲- سطوح بلوغ فناوری یا TRL

تبدیل دانش پایه به فناوری قابل بهره‌برداری، فرآیندی تدریجی، زمان‌بر، هزینه‌ساز و همراه با عدم‌قطعیت‌های فنی و تصمیم‌گیری است. به‌منظور مدیریت این عدم‌قطعیت‌ها و کاهش ریسک سرمایه‌گذاری در پروژه‌های فناورانه، مفهوم «سطوح بلوغ فناوری» به‌عنوان یک ابزار تحلیلی و تصمیم‌ساز توسعه یافته است. سطوح بلوغ فناوری، چارچوبی نظام‌مند برای ارزیابی میزان آمادگی یک فناوری در طول مسیر توسعه، از شکل‌گیری ایده در ذهن خلاق بشر، کنکاش در اصول علمی اولیه تا آزمون موفق آن در محیط عملیاتی واقعی، فراهم می‌کند.

ایده‌ی اولیه‌ی TRL نخستین‌بار در دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی توسط سازمان فضایی آمریکا  (ناسا[iv]) با هدف مدیریت ریسک پروژه‌های پیچیده‌ی فضایی مطرح شد. نسخه‌های ابتدایی این مدل شامل هفت سطح بلوغ بود، اما با گذشت زمان و انباشت تجربه‌های علمی و عملی، محدودیت‌های آن آشکار گردید. در نتیجه، نسخه‌ی تکامل‌یافته‌ی این مدل با نُه سطح بلوغ، در اوایل دهه‌ی ۲۰۰۰ معرفی شد و به‌تدریج در حوزه‌های مختلف صنعتی، دفاعی و پژوهشی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه سطوح بلوغ فناوری به‌عنوان زبانی مشترک میان دانشگاه، صنعت و نهادهای تصمیم‌گیر شناخته می‌شود و نقش مهمی در ارزیابی پیشرفت فناوری و هدایت منابع ایفا می‌کند.

از منظر مفهومی، سطوح بلوغ فناوری بر این پرسش متمرکز است که «آیا فناوری مورد نظر از نظر فنی کار می‌کند؟ و در چه مرحله‌ای از بلوغ فناورانه قرار دارد؟» این شاخص، ماهیتی عمدتاً فنی/ علمی دارد و تمرکز آن بر اثبات عملکرد، اعتبارسنجی مفهومی و کاهش ریسک‌های فناورانه است. با این حال، TRL به‌طور ذاتی وارد مباحثی نظیر قابلیت ساخت صنعتی، هزینه‌ی تمام‌شده، زنجیره‌ی تأمین یا پایداری تولید نمی‌شود؛ موضوعی که در ادامه و با معرفی شاخص‌های مکمل مورد توجه قرار خواهد گرفت.

سطوح نُه‌گانه TRL را می‌توان در قالب سه فاز کلی دسته‌بندی کرد:

• فاز توسعه‌ی علم و دانش پایه (TRL 1 تا TRL 3)؛
• فاز توسعه‌ی فناوری و نمونه‌سازی (TRL 4 تا TRL 6)؛
• فاز توسعه‌ی صنعتی و کاربرد عملیاتی (TRL 7 تا TRL 9)؛

این تقسیم‌بندی، علاوه بر ساده‌سازی درک سطوح، امکان تحلیل نقش بازیگران، نوع ریسک غالب و تصمیم‌های کلیدی در هر بازه را فراهم می‌کند.

• TRL 1، مشاهده و گزارش اصول پایه: در این سطح، اصول علمی و پدیده‌های پایه‌ای که می‌توانند مبنای یک فناوری قرار گیرند، شناسایی و مستند می‌شوند. فعالیت‌ها عمدتاً ماهیت نظری و علمی دارند و خروجی آن‌ها اغلب در قالب مقالات پژوهشی یا گزارش‌های علمی ارایه می‌شود. در این مرحله هنوز نمی‌توان از «فناوری» به معنای عملیاتی سخن گفت و ریسک غالب، ریسک مفهومی است. قابل ذکر است این مرحله بلافاصله بعد از بروز ایده در ذهن خلاق یک نوآور کلید خواهد خورد.
• TRL 2، تدوین مفهوم فناوری: در این مرحله، کاربردهای بالقوه‌ی اصول علمی شناسایی شده و مفهوم اولیه‌ی فناوری شکل می‌گیرد. ایده‌ها عمدتاً ذهنی و تحلیلی هستند و نیازمند به بررسی‌های بیشتر برای سنجش امکان‌پذیری فنی‌اند. اگرچه هنوز شواهد تجربی وجود ندارد، اما در این مرحله مسیر کلی توسعه‌ی فناوری ترسیم می‌شود.
• TRL 3، اثبات مفهوم به‌صورت تحلیلی و آزمایشگاهی: این سطح از بلوغ فناوری، نقطه‌ی ورود به تحقیق و توسعه‌ی فعال است. مطالعات تحلیلی و آزمایش‌های اولیه در سطح آزمایشگاهی انجام می‌شود تا اعتبار مفهومی فناوری مورد تأیید قرار گیرد. در این مرحله، معمولاً نمونه‌های ابتدایی یا شواهد تجربی محدود تولید می‌شوند. TRL 3 نقش مهمی در کاهش ریسک علمی و تصمیم‌گیری برای ادامه یا توقف پروژه دارد.

جمع‌بندی فاز اول: در فاز اول سطوح بلوغ فناوری، ریسک غالب، ریسک علمی و مفهومی است و بازیگران اصلی، مراکز علمی و پژوهشی هستند.