L’échelle TRL (Technology Readiness Levels) est un système d’évaluation de la maturité d’une technologie.

On compte neuf niveaux de préparation technologique qui permettent de décrire l’avancement d’un projet dans un domaine particulier. Les instances publiques telles que l’ADEME, l’ANR ou encore l’Union Européenne, ont notamment adopté cette méthodologie comme critère de sélection dans le cadre d’appels à projets et concours.

 

Des objectifs d’assurance-qualité/maturité pour les technologies

 

 

Les Technology Readiness Levels font partie d’une méthode utilisée pour mesurer et évaluer la maturité d’une technologie particulière. En effet, ces mesures successives permettent aux membres d’une équipe projet de comprendre le degré de développement d’une technologie donnée. Pour ce faire, on établit le niveau d’avancement et de fiabilité avant d’utiliser la technologie.

La méthode TRL se base sur une échelle de 1 à 9, le niveau 9 sanctionnant la technologie la plus mature. L’utilisation des TRL permet notamment d’encadrer et de mener des discussions cohérentes et uniformes sur la maturité technique des technologies. Les TRL permettent aux décideurs d’un projet de mieux apprécier les risques encourus par celui-ci.

À l’origine, des organisations gouvernementales américaines telles que la NASA  et l’US Air Force ont développé l’échelle TRL . Par ailleurs, ces dernières ont même mis au point un calculateur d’évaluation de l‘état de préparation technologique . Celui-ci facilite le processus de détermination des niveaux de préparation technologique appropriés. Il fournit aussi une évaluation de la maturité d’une technologie à un moment particulier de son développement.

 

Les 9 niveaux TRL

 

 

TRL 1

 

À ce stade, il s’agit d’études sur papier des propriétés de base d’une technologie spécifique. La phase de développement va suivre. Une fois cette étape franchie, la recherche purement scientifique pour un projet donné peut se transformer en recherche appliquée.

 

TRL 2

 

Au niveau 2 des TRL on passe du pur concept technologique à l’application et/ou à l’invention. En effet, à cette étape, l’entreprise ou le porteur de projet invente les applications pratiques. Ce niveau repose sur de la spéculation et des hypothèses. 

 

TRL 3

 

La critique analytique et expérimentale, ainsi que la preuve de concept (POC – Proof Of Concept) caractérisent le niveau TRL3. La recherche et le développement sont activés. Ils comprennent notamment les études analytiques et celles en laboratoire. Elles valident physiquement les prédictions analytiques des éléments séparés d’une technologie.

 

TRL 4

 

La validation de la technologie est conduite dans un environnement de laboratoire. Les différents éléments technologiques de base sont alors intégrés pour constater leur fonctionnement en harmonie. De fait, cette étape préfigure, de façon simplifiée, les tests du système global au niveau 9 du TRL.

 

TRL 5

 

Au niveau 5 de l’échelle TRL, on teste le produit et on valide sa fiabilité dans un environnement pertinent. Cette intégration est assez poussée afin de pouvoir être testée de façon réaliste même dans un environnement simulé.

 

TRL 6

 

Le niveau 6 du TRL permet la démonstration d’un modèle ou d’un prototype. On les place dans un environnement proche de l’opérationnel. Ils sont donc bien plus représentatifs que ceux testés au niveau TRL5. La démonstration d’une technologie au niveau TRL6 est déjà révélatrice de son état d’avancement.

 

TRL 7

 

La démonstration d’un prototype de système est réalisée dans un environnement opérationnel. Le prototype est opérationnel ou proche de ce qui a été prévu. Cette étape cruciale exige la démonstration d’un prototype de système réel. Elle est menée dans un environnement opérationnel tel qu’un véhicule, un environnement spatial, ou une usine par exemple.

 

TRL 8

 

Au niveau 8, le système réel à évaluer est achevé. Il est également qualifié par des essais et des démonstrations. La technologie fonctionne dans sa forme finale et dans les conditions d’utilisation prévues. Cette étape est en général celle qui signifie la fin du développement. Le système répond à ses spécifications de conception.

 

TRL 9

 

Le niveau final TRL9 valide des mises en service réussies. La technologie est dans sa forme finale et dans ses conditions d’utilisation souhaitées. Le système est dans des conditions de mission opérationnelles.

 

 

 

Un cadre de travail qui facilite l’ingénierie des systèmes

 

 

Le principal objectif de l’ingénierie des systèmes est d’acquérir les connaissances techniques nécessaires à l’élaboration du document d’exigences du système (System Requirements Document – SRD). Il permet notamment de vérifier que la technologie requise pour la ou les solutions du système est suffisamment mature. Celle-ci doit être d’un TRL d’au moins 6. D’ailleurs, le SRD est requis pour passer à la phase de conception. A partir du niveau 6 des TRL il faut avoir recours à des évaluations périodiques de l’état de préparation technologique. Ainsi, elles font la synthèse de nombreux enseignements tirés lors des mesures TRL.

 

De l’importance des évaluations périodiques

 

Même si une évaluation de l’avancement technologique repose sur les TRL pour établir des mesures clés, celles-ci vont bien plus loin. D’abord, il s’agit en réalité d’une compilation d’évaluations de niveau inférieur qui peuvent souvent prendre des années. Ensuite, elles aident à mesurer les progrès du développement technologique. En priorité, elles servent à informer des plans de programme et à identifier les préoccupations des décideurs du projet. Les évaluations périodiques permettent également d’éviter la transmission de risques dans les étapes ultérieures. Enfin, elles facilitent la communication entre les développeurs de technologies, les gestionnaires et les responsables du budget. De plus, elles rendent plus simples les estimations de coûts et de planning.

 

 

L’échelle TRL : quel cadre légal en France ?

 

En France, le gouvernement a établi une liste des technologies-clés en 2015. Certaines d’entre elles ont été déclarées candidates par un large panel d’experts. C’est le « Plan Stratégique de Recherche & Technologie de Défense et de Sécurité – DGA 2009 » qui a été utilisé comme cadre de reconnaissance des technologies concernées. En conséquence, une nomenclature a été proposée pour classifier les technologies au sein d’une liste :

  • TC 2015 : Technologie clé
  • I : la technologie a été intégrée dans une technologie clé 2015 de portée plus vaste (système, famille)
  • NR : Le panel d’expert ne retient pas la technologie candidate comme clé 

Il peut être également très éclairant de consulter le manuel d’évaluation de l’état de préparation technologique à son Annexe C (Technology Readiness Assessment Deskbook – Appendice C) (4). Il offre un aperçu du TRL et explique l’évaluation des éléments technologiques critiques du matériel et du logiciel (CTE – Critical Technology Elements).

 

 

L’échelle TRL et les financements publics européens

 

Les différentes instances publiques européennes utilisent l’échelle TRL pour évaluer les projets de financement. On citera le programme Horizon Europe qui a désormais choisi l’échelle TRL comme indicateur de positionnement des projets. Comme c‘est une échelle unifiée, elle permet aux candidats et aux évaluateurs de bien répondre aux attentes de l’Union Européenne (UE). Un TRL élevé dans le texte de l’appel d’offre signifie clairement que l’UE recherche une solution plus applicative. En revanche, un TRL plus bas signifiera une demande pour un projet de recherche fondamentale. Il ne faut pas perdre de vue que les porteurs du projet « auto-déclarent » le niveau TRL de leur innovation. Cela implique donc qu’il soit fidèle à la maturité réelle du projet.

L’échelle TRL peut aussi constituer un point d’entrée pour le projet. C’est en fait la limite inférieure de son niveau de maturité technologique. C’est dans cette optique que l’UE a défini des critères de financement spécifiques pour les PME/PMI. 

Pour prétendre aux fonds du programme Fast Track to Innovation (FTI) par exemple, le point d’entrée est le TRL6 . C’est un niveau de l’échelle atteint par des projets matures proches de la commercialisation. Par contre, d’autres dispositifs comme EIC Pathfinder soutiennent plutôt des projets plus « early stage », axés sur la recherche et le développement.