INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA “La técnica por un México mejor”
• Método TRIZ • 40 PRINCIPIOS DE INVENTIVA
• Acrónimo ruso de Teorija Rezbenija Izobretatelskib Zadach, que significa "Teoría de Solución de Problemas Inventiva" • La metodología TRIZ nació en Rusia en los años 40 al final de la 2a Guerra Mundial de la mano de Genrich S. Altshuller. • Es una metodología sistemática para convertir la creatividad y la innovación en un sistema de principios y de algoritmos
• Altshuller generó la hipótesis de que existen principios universales de invención, que pueden servir de base para las innovaciones creativas y los avances tecnológicos.
Tras haber estudiado mas de 400,000 patentes concluyó que la mayoría están basadas en 40 principios de inventiva • Clasificó los inventos en 5 niveles: Nivel 1. Mejora (espesor de aislamiento) Nivel 2. Resolver una contradicción técnica (40 principios de inventiva) Nivel 3. Resolver una contradicción física (4 separaciones) Nivel 4. Nueva tecnología (romper paradigmas o cambios de tecnologías) Nivel 5. Nuevo fenómeno (nuevas ciencias) De los cuales el 77% de las patentes se encuentran en los niveles 1 y 2
Para alcanzar cada uno de los niveles de invención se deben considerar todas las soluciones posibles 1 2 3 4 5
Solución Elemental Mejora Invención dentro del paradigma Invención fuera del paradigma Descubrimiento
10 100 1,000 100,000 1,000,000
Por lo que es un método inadecuado para altos niveles de invención, y solo sirve como ayuda sin llegar a remplazar a ningún otro método
• TRIZ, mediante pasos definidos disminuye la prueba y error • TRIZ ayuda a superar las barreras a la innovación • TRIZ está concebido para superar la inercia psicológica (I.P.) La cual se basa en paradigmas, hábitos, educación, éxitos anteriores, fallas anteriores • I.P: nos aleja de la solución, impide a menudo el reconocimiento del problema y su clarificación, crea barreras, complica la toma de decisiones
¿Por qué TRIZ es la mejor opción? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Tiene un propósito general. Genera escenarios de solución exhaustivos y comprensivos. Es el estudio del conocimiento atreves del estudio de las patentes existentes en el mundo. Genera conexiones entre la inercia psicológica de miembros de un equipo y sus paradigmas de acuerdo a sus experiencias. Puede ser insertado en cualquier proceso. Reduce la cantidad de recursos para poder generar soluciones. Es rápido, comparado con otros métodos. Puede enseñarse y ser aplicado, a cualquier nivel de educación, desde niños, a consultores de dirección, a científicos de PhD, etc. Ayudan a las personas a mejorar sus habilidades para resolver problemas, incluso en áreas que les exigirían años de estudio para ser expertos sobre dichas áreas.
40 principios de TRIZ • Cada principio ha sido aplicado una solución ingeniosa. • Son tan poderosos que solamente al visualizarlos estimulan la creación de nuevas ideas. • Nos posibilitan alcanzar soluciones provenientes de distintos campos del conocimiento
A. Dividir un objeto en partes independientes B. Crear un objeto seccional C. Incrementar el grado de segmentación Yoropen: Lápiz multipunto
A)
B)
C)
Pasar de 4 a 7 pasajeros
A. Extraer la parte perturbadora de un objeto B. Extraer la parte necesaria de un objeto
A)
B)
Solo necesitamos la energía eléctrica de los rayos solares
A.
Cambiar la estructura de un objeto o ambiente externo de homogénea a heterogénea Hacer cada parte de un objeto mas satisfactoria para su operación Hacer cada parte de un objeto llenar una función diferente y útil
B. C.
A)
B)
C)
A. B. C.
Cambiar de forma simétrica a asimétrica Cambiar la forma de un objeto para ajustarse a asimetrías externas Si un objeto ya es asimétrico, incrementar su grado de asimetría
A)
C)
B)
Adaptación de objetos a la forma asimétrica del cuerpo humano
Complejo futurista
A. B.
Unir partes idénticas o componentes similares para realizar operaciones paralelas Realizar operaciones contiguas o paralelas
A)
B)
A.
Hacer a un objeto desempeñar múltiples funciones; eliminar la necesidad de otras partes
A)
Troquel progresivo
B)
A. B. C.
Colocar un objeto dentro de otro Incrementar el numero de objetos anidados Hacer que un objeto pase a través de la cavidad de otro
A)
B)
C)
A. B.
Compensar el peso de un objeto uniéndolo con otro que tenga una fuerza de empuje Hacerlo que interactúe con el ambiente (usar aerodinámica, hidrodinámica, flotación y otras fuerzas)
A)
B)
A. B.
Cuando es necesario hacer una acción con efectos útiles y dañinos, esta acción deberá ser remplazada con una reacción para controlar efectos dañinos Crear fuerzas previas en un objeto que se oponga a fuerzas de trabajo indeseables generadas con el tiempo
A)
Chamarra con bolsa de aire para motociclista.
B)
Varillas reforzantes del concreto
El ruido causado por el aire acondicionado puede neutralizarse por aplicación de materiales aislantes y espuma. De la misma forma, en los cuartos se utiliza el hielo seco para no dejar escapar aire por las ventanas.
A. B.
Ejecutar un cambio a un sistema u objeto antes de ser necesario Pre-arreglar objetos
A) B) Filtro de aire pre-aceitado
Variador de frecuencia. Muy utilizado en la industria; consiste en el recorrido de puertas automatizadas. Su intención es de reducir la velocidad del motor antes de finalizar su carrera para no generar impactos. Casas prefabricadas
A.
Adelantarse a la poca fiabilidad de un sistema.
A)
Palanca irrompible de motocicleta
B)
Celda de manufactura: Las distintas operaciones, aplicadas en una celda de manufactura, se realizan en secuencia. Lo que implica que existen acciones previas que acondicionan al producto para su maquinado posterior.
A.
Cambio en las condiciones de operación para no trabajar contra un campo potencial como la gravedad
A)
B)
Manipulador para ensamble de motores
A. B. C.
Invertir la acción usada para resolver el problema Hacer las partes movibles fijas y las fijas movibles Invertir el objeto o proceso
Herramienta Viva: Girar la herramienta en lugar de la pieza
A)
B) C)
Al colocar un rodamiento en el eje, un método muy común es calentar el balero y enfriar el eje para generar una holgura momentánea y así se evita dañar los elementos.
A. B. C.
Remplace superficies planas con superficies curvadas Usar rodillos, esferas, espirales y domos Ir del movimiento lineal al rotatorio (o viceversa); usar fuerzas centrifugas Los puentes con arcos tienen como ventaja la distribución de la presión hacia los soportes. Esto los hace estructuralmente muy resistentes.
A)
B)
C)
Probador de fuerza centrifuga de la NASA
La forma semiesférica de la cámara de combustión permite acomodar las válvulas en la parte superior logrando menor tamaño y mejorando la combustión en el motor.
Hacer elementos flexibles a un ambiente cambiante centrifugas Si un objeto es inmóvil, hacerlo móvil Dividir un objeto en partes capaces de tener movimiento relativo entre ellas
A. B. B.
A)
Ventanas cenitales: En un invernadero, forman el techo, permiten regular la temperatura abriendo y cerrando.
B)
C)
Ductos anillados (Tubo tipo gusano)
A.
Si no puedes lograr el 100% del efecto deseado, entonces lógralo con mas o menos
A)
Lata Abre-fácil: Un ligero corte sobre la lámina permite cortar la tapa más fácil.
C)
B)
Pintura con plantillas: usar mucha pintura sobre la plantilla y dejar el mínimo requerido.
A. B. C.
Moverse hacia una dimensión adicional, de una a dos, de dos a tres Usar un arreglo multidimensional de objetos en lugar de uno unidimensional Incline un objeto, recuéstelo sobre uno de sus lados, use el otro lado
A)
C)
B)
Apilar láminas delgadas de vidrio para poder cortarlas con lo que reduce el peligro de que se rompan si se hace el corte de manera individual.
A. B. C. D. E.
Provocar un objeto oscilar o vibrar Incrementar su frecuencia (aun a ultrasónica) Usar la frecuencia resonante de un objeto Usar vibradores piezoeléctricos en lugar de los mecánicos Usar combinaciones de oscilaciones de campo ultrasónicas y electromagnéticas
A)
D)
C)
Sensores piezoeléctricos son usados en los vehículos para asistir en la estabilidad
E) B) La frecuencia de resonancia de un objeto es usado para la destrucción de piedras en la bilis o en rodillas por ultrasonido en una técnica llamada lototripsia, la cual hace que la cirugía no sea necesaria.
A. B. C.
En lugar de una acción continua, usar acciones periódicas o pulsos Si una acción ya es periódica, cambiar la magnitud periódica o frecuencia Usar pausas entre acciones para ejecutar una acción diferente
A)
C)
B) En los faros marinos, a menudo se cambia la frecuencia del haz luminoso con objeto de que sean más visibles para los navegantes
Chimeneas que funcionan mediante pausas para emitir los gases son capaces de elevarlos hasta 3000 metros, lo que no se lograría con una chimenea del triple de altura pero que funcione de manera continua.
A. B.
Mantener el trabajo sin descanso. todas las partes de un objeto operando a su máxima capacidad Eliminar las acciones ociosas e intermitentes
Nótese la contradicción entre estos dos principios, si se eliminan todas las acciones intermitentes, no tendrá mas pausas a usar. Un equipo automático para soldar tuberías en la industria petrolera, está diseñado para operar todo el tiempo a su máxima capacidad y eficiencia.
A)
B)
Un barco carguero siempre debe llevarse cargado con mercancía y nunca viajar vacío
A.
Conducir un proceso, o ciertas etapas de el (operaciones destructibles, dañinas o peligrosas) a alta velocidad
A)
Cortar un tubo de plástico muy rápidamente. Si lo cortas despacio, el calor de la región cortada se propagará al resto del tuvo, produciendo una deformación. Así realizando la acción muy rápido el calor no pude fluir de forma que afecte al material.
Pasteurizar leche es calentarla a 72 C por 15 s. Ultra pasteurización a alta temperatura, es calentada a 138 C, solamente 2 s, incrementa el tiempo de conservación del producto, claramente podemos ver que al realizar el proceso con mayor rapidez incrementa las propiedades del producto y lo mejora.
A. B. C.
A)
B)
Usar factores dañinos para lograr un efecto positivo Eliminar la acción dañina primaria agregándole otra acción dañina para resolver el problema Amplificar el factor dañino a tal grado que ya no sea dañino Cargas eléctricas son dañinas en los procesos de control. Pueden causar explosiones, destruir componentes electrónicos, también pueden dar información para la optimización del proceso y su mejora al igual que los antivirus lo hacen con las amenazas virtuales
El cloruro de sodio (NaCl) que no es saludable combinado con el cloruro de potasio (KCl), el cual tiene un sabor muy malo, crea una tableta de sal saludable y de buen sabor usada para quienes padecen de hipertensión, una sal mala con otra mala hacen una menos mala
C)
A. B.
Introducir retroalimentación para mejorar un proceso o acción Si la retroalimentación ya es usada, cambiar su magnitud o influencia de acuerdo a las condiciones de operación Monitores del ritmo cardiaco sirven para controlar la intensidad del ejercicio
A)
Control calidad
B)
Mariposa de aceleración de los automóviles, abren o cierran de acuerdo a la potencia requerida
de
A. B.
A)
Usar un articulo intermediario o proceso intermediario Unir un objeto temporalmente con otro (el cual pueda ser fácilmente removible) Cuando se realizan tratamientos térmicos, se deben tomar piezas de acero a altas temperaturas, se usan pinzas como intermediario para tomarlas
B)
A. B.
A)
Hacer que un objeto sea útil por si mismo desarrollando funciones auxiliares útiles Hacer uso de material desperdiciado y energías El aprovechamiento del calor generado en una chimenea que puede ser recuperado mediante un serpentín que conduzca agua, la cual aumenta su temperatura y así se alimenta a la caldera, obteniéndose un ahorro considerable de combustible.
Reloj que funcionan con el movimiento de la muñeca, de esta forma ya no requieren de una fuente de energía externa.
B) Extracción de gas a partir de basura orgánica
Lámparas de halógeno regeneran el filamento durante el uso, el material evaporado es re-depositado.
A. B. C.
Remplazar objetos frágiles, caros o no disponibles con disponibles o copias baratas Remplazar un objeto o proceso con copias ópticas Si copias ópticas visibles son usadas, moverse a copias infrarrojas o ultravioletas
A)
Simuladores espaciales
B)
C)
A.
Remplazar un objeto caro con múltiples objetos baratos comprometiendo ciertas cualidades, tales como ciclo de vida del producto o servicio
A)
Tiras desechables para la medición de glucosa
Termos desechables discretos
A. B.
Remplazar un sistema mecánico con uno óptico, acústico, térmico u olfativo Usar campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos para interactuar con el objeto Remplazar campos estáticos con movibles; campos no estructurados con estructurados Usar campos en conjunción con campos activados
C. D.
C) A) Bote inflable en lugar de uno metálico
Collar acústico para perros, remplaza la cerca y optimizar el espacio
D) B) Electroimanes superconductores en trenes maglev
Pintura electrostática
A.
Remplazar partes solidas de un objeto con un gas o liquido. Estas partes pueden usar aire o agua para inflarse o usar amortiguaciones neumáticas o hidrostáticas.
A)
Bicicleta hidráulica
A. B.
A)
Usar armazones flexibles y películas delgadas en lugar de estructuras tridimensionales Aislar el objeto de su ambiente externo usando membranas flexibles
Lentes de contacto capaces de transmitir imágenes
Empaquetamiento tipo blíster
B)
A. B.
Hacer un objeto poroso o adherir elementos porosos Si un objeto ya es poroso, usar los poros para introducir una función o sustancia útil
A)
Filtros de aire, fibras de papel, espuma o algodón dispositivo eliminan partículas sólidas como polvo, polen y bacterias.
B)
A. B. C.
Cambiar el color de un objeto o su ambiente externo Cambiar la transparencia de un objeto o su ambiente externo A fin de mejorar observabilidad de cosas que son difíciles de ver, usar colores radiantes o elementos luminiscentes Cambiar la propiedad emisiva de un objeto sujeto a calor radiante
D.
A) C) Sartenes que cambian de color cuando alcanzan la temperatura deseada
B)
D)
A. Hacer aquellos objetos con los cuales interactúa el objeto principal del mismo material o uno cercano.
A)
A. Después de que ha completado su función, desechar el elemento o modificarlos durante el proceso B. Restaurar partes consumidas/usadas de un objeto durante la operación
A)
B)
Sistema de recopilación de energía cinética usada en automóviles
A. B. C. D. F.
A)
Cambiar el estado físico (a gas, liquido o solido) Cambiar la concentración o densidad Cambiar el grado de flexibilidad Cambiar la temperatura, volumen o presión Cambiar otros parámetros
A.
Usar el fenómeno de transición de fase (cambio de volumen, perdida o absorción de calor, etc.)
A)
Inyección de plástico
A. B.
A)
B)
Usar expansión o contracción de materiales Usar múltiples materiales con coeficientes diferentes de expansión térmica
Para unir planchas de metal se emplean remaches al rojo. Al enfriarse se contraen y aprietan enérgicamente las planchas
A.
Hacer una transición de un nivel de oxidación bajo a uno mas alto Remplazar aire común con aire enriquecido en oxigeno Remplazar aire enriquecido con oxigeno puro Exponer aire u oxigeno a radiación ionizante Usar oxigeno ionizado Remplazar oxigeno ozonizado (o ionizado) con ozono
A)
A. B.
Remplazar un ambiente normal con uno inerte Agregar partes neutras o aditivos inertes a un objeto
A)
B)
Llenadora rotativa para polvos, con opción para llenar 400 contenedores/min en un ambiente inerte
A.
Remplazar materiales homogéneos con compuestos
A)
Tenis de fibra de carbono
Estos son solo una mínima cantidad de ejemplos de los que se pueden hacer para todas las diferentes áreas en las que se trabaje, ya sea en el ámbito social, de negocios, de ciencia, de hecho no hay limites en cuanto a su campo de aplicación La mayoría de los principios de inventiva (sino es que todos) son aplicables al sector de servicios. Estos principios se ajustan a las necesidades y propósitos de cada persona y problema. El método de creatividad inventiva no es una receta para invenciones. Tampoco pueden remplazar el conocimiento técnico. Pero si ayuda a aplicar los métodos del conocimiento de manera efectiva. El estudiar estos métodos no garantiza lograr niveles como los de Edison o Popov, pero si a garantiza solucionar el problema a tratar
TRIZ sirve para resolver problemas creativamente, la resolución de problemas conlleva a pensar y el pensar guía hacia el progreso
Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica Instituto Tecnológico de Celaya
Generación Enero/2012 – Agosto/2012
