second laccei international latin american and caribbean conference for engineering and technology...

Second LACCEI International Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology LACCET’2004: “Challenges and Opportunities for Engineering Education, Research and Development”2-4 June 2004, Miami, Florida, USA

1

TRIZ: Innovación Estructurada para la Solución de Problemas y el Desarrollo de

ProductosCreatividad como una Ciencia Exacta

Dr. Noel León Rovira, ITESM,

Campus Monterrey

Second LACCEI International Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology LACCET’2004: “Challenges and Opportunities for Engineering Education, Research and Development”2-4 June 2004, Miami, Florida, USA Copyright Dr. Noel Leon - ITESM

2

– Entender la naturaleza de la metodología de TRIZ

– Entender la importancia de esta metodología para su compañía/organización

– Comprender la relación entre TRIZ y el proceso seis sigma

– Comprender cómo utilizar esta metodología y qué acciones usted puede tomar para conseguir resultados

OBJETIVOS

De a su compañía la ventaja de la innovaciónDe a su compañía la ventaja de la innovación


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Programa• TRIZ e innovación• Resultado final ideal

– el principio de buscar recursos dentro del sistema– Solución de problemas con IFR

• Conceptos básicos de TRIZ • Niveles de las soluciones • Contradicciones técnicas • Contradicciones físicas• Matriz de contradicciones técnica,• Contradicciones físicas

– solucionando contradicciones físicas


4

• La gran mayoría de productos y los servicios que serán comercializados en el nuevo milenio aún no existen.

TRIZ: Innovación estructurada

para el milenio


5

• ¿De dónde vendrán estos productos o servicios?


6

• Estos resultarán de la culminación de la realización práctica del proceso de

INNOVACIÓN


7

• La innovación y la creatividad en una organización se perciben generalmente así:


8

¡¡EUREKA!!


9

ENIGMÁTICA


10

IMPREDECIBLE


11

PRUEBA Y ERROR


12

MÍSTICA


13

NO ENTRENABLE


14

Creatividad como Ciencia Exacta

La empresa moderna necesita un amplificador en las fases de la resolución y generación de ideas de modo que conviertan la creatividad y la innovación:

• fiable • reproducible• un competencia básica• una actividad cotidiana

• este amplificador es TRIZ


15

• Prácticamente todas las declaraciones de misión de las empresas hacen fuerte

referencia a la necesidad de INNOVACIÓN

• Sin embargo, ¿como se sustenta esa INNOVACIÓN?

• Es triste, pero generalmente nada en absoluto la sustenta


16

Característica de los negocios hoy en día

Se produce una constante diversificación de los productos en el mercado, debido a:

– Rápida aceleración de la innovación tecnológica

– Ciclos de vida reducida de los productos– Diversificación de las necesidades de los

clientes

Nuevas tecnologías abren nuevos mercadosNuevas tecnologías abren nuevos mercados


17

Flu

jo m

on

eta

rio

Importancia de controlar el ciclo de la

innovación

El objetivo es acortar el tiempo del ciclo de innovación y que de esta manera:

• Se aumente el retorno a la inversión

• Se incremente la satisfacción del cliente con su producto

CICLO DE VIDA DE LA INNOVACIÓN

TiempoOcurrencia deOportunidad

Percepción deOportunidad

PrimerCliente

Satisfecho

Inicio del Proyecto

PERIODO DEGANANCIAS

NETAS

Punto deequilibrio

Liberación a Producción

Obsolescenciadel Producto

De: Accelerated Innovation by Marvin Patterson


18

¿Porqué TRIZ?

• Impacto positivo de TRIZ en una organización• Métodos Avanzados de TRIZ

• Solucione los Problemas "Insuperables"• Predicción/Análisis de Fallas• Desarrollo de nuevos productos

– Predicción, producción y protección futuros productos– Pronóstico Tecnológico

• Realce de la propiedad intelectual– Análisis de Patentes

» Generación de reivindicaciones» Mejora del enfoque» Superación de patentes


19

EL PROCESO DE EL PROCESO DE INNOVACIÓN HOY EN INNOVACIÓN HOY EN

DÍADÍA

Identificarel problema

Formularel problema

DesarrollarConceptos

Evaluar Implementar

QFD DiseñoRobusto

CAD/CAM/CAEInvestigación

de mercado

Estudios deconfiabilidad

Tormenta deideas

Prueba y error

Análisis deconfiabilidad

TÉCNICAS AMPLIAMENTE USADASTÉCNICAS AMPLIAMENTE USADAS


20

TRIZ• Es una metodología sistemáticametodología sistemática

para convertir la creatividad y la innovación en un sistema de principios y de algoritmos


21

Historia y Estado Historia y Estado del Artedel Arte

Historia y Estado Historia y Estado del Artedel Arte

Henry Altshuller, el creador1926 Nace en Rusia

1940 Primera invención

1946 Comienza su trabajo en TRIZ

1948 Es enviado a Siberia

1954 Sale de Siberia y comienza a divulgar sus ideas

1982 Se funda la escuela privada de TRIZEscuela de Kishinev: Boris Zlotin y Alla Zusman

Escuela de Minsk: Valeri Tsurikov1990-1992 Se introduce TRIZ en Estados Unidos

1994 Se introduce TRIZ en México a través de ITESM


22

¿Porqué TRIZ?

• Impacto positivo de TRIZ en una organización• La innovación se reduce a un proceso algorítmico

– Herramientas Básicas de Solucionar Problemas de TRIZ

– Solución de Problemas Mejorada– Los asociados piensan en un nivel más alto de

abstracción (realza creatividad)– Mejora de Procesos– Más soluciones innovadoras– Reducción de costos– Reducción de riesgos

• Repetitividad de resultados


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PROCESO DE DESARROLLO DE

PRODUCTOS

• El futuro de una corporación se basa en la capacidad de crear productos innovadores y de llevarlos al mercado.

• El proceso de desarrollo de productos utiliza los siguientes soportes del proceso: – Diseño Asistido por Computadora– Ingeniería Asistida por Computadora– Manufactura Asistida por Computadora– Diseño robusto, Seis sigma,

¿que se está amplificando? Una idea (una innovación)


Punto deInicio

PlazoPlazoPrácticoPráctico

Un conjunto Un conjunto EXHAUSTIVEXHAUSTIVOO de opcionesde opciones

Punto de Decisión

Fecha para Fecha para la toma de decisiónla toma de decisión

Número de Número de opciones opciones

requeridas para requeridas para tomar una tomar una decisión decisión

razonablerazonable

OpcionesPosibles

Tiempo

Métodos convencionales

Desarrollo rápido del

conocimiento práctico

Impacto de TRIZ en una Organización


La Lluvia de ideas en la La Lluvia de ideas en la SOLUCIÓN DE PROBLEMAS SOLUCIÓN DE PROBLEMAS

P roblemaConcepto 1

Concepto 2

Concepto 3

Concepto 4

Concepto N-1

Concepto N

S olución

Variantes

Variantes

Variantes

Variantes

Variantes

Variantes

Vector deInercia

Psicológica

. . . .


Efectos Mecánicos y

Tecnología

EfectosQuímicos yTecnología

EfectosMagnéticos,Eléctricos yTecnología

EL PROBLEMA DE LA INERCIA PSICOLOGICA

roblema

S olución

Termo-dinámica

P


NIVELES DE NIVELES DE SOLUCIÓNSOLUCIÓN

NIVEL 1: Elemental (sin invención)– Soluciones establecidas– Muy bien conocidas y rápidamente accesibles

NIVEL 2: Mejora– Pequeñas mejoras de un sistema existente, usualmente con algún

compromiso

NIVEL 3: Invención dentro del paradigma– Mejoras escenciales de un sistema existente

NIVEL 4: Invención fuera del paradigma– Un concepto para una nueva generación de un sistema existente,

cambiando el principio de comportamiento de la función primaria

NIVEL 5: Descubrimiento– Invención pionera de un sistema esencialmente nuevo


Para alcanzar este Nivel Se deben considerarde Invención todas estas soluciones

1 Solución Elemental 10

2 Mejora 100

3 Invención dentro del paradigma 1,000

4 Invención fuera del paradigma 100,000

5 Descubrimiento 1,000,000

ALTSHULLER ENCONTRÓ QUEALTSHULLER ENCONTRÓ QUE

Claramente, para altos niveles de invención,Claramente, para altos niveles de invención,el método de prueba y error es imposible e inadecuadoel método de prueba y error es imposible e inadecuado


29

Creatividad como Ciencia Exacta

• La empresa moderna necesita un soporte en las fases de generación de las ideas para la solución de problemas, de modo que se conviertan en creatividad e innovación: fiablereproducibleuna competencia básicaalgo cotidiano

Este amplificador es TRIZEste amplificador es TRIZ


30

¿Porqué una metodología más?

• Seis sigma asume que la solución al problema es inherente a si mismo

• ... DMAIC y DMADV asumen que las ideas innovadoras son la base para la mejora...

• ¿Qué tal si estas asunciones son incorrectas?

• Los métodos existentes de creatividad se fundamentan solo emocionalmente

TRIZ TIENE BASES EMPÍRICASTRIZ TIENE BASES EMPÍRICAS


31

Con visión Seis SigmaY = f(X)

• Sea Y la innovación y sean X las entradas que la determinan mediante la función de transferencia f

• ¿Cuáles son las X de los métodos de base emocional y psicológicos de creatividad? o Conflictos personaleso Presión de los pareso Niveles de energía o Necesidades dietéticas o Dinámicas de equipoo Habilidades de comunicación


32

Con visión Seis SigmaY = f(X)

• Cuáles son las X para el método de creatividad TRIZ? Diagramas Campo-Sustancia Los 40 principios inventiva Definición estructurada de problemas Identificación de la contradicción Los principios de separación Algoritmo para la solución de problemas de inventiva

• Cual es la función de la transferencia con TRIZ? Pensamiento Analógico Abstracción


33

¿Porqué TRIZ?

• 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.)

– I.P. 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


34

¿Porqué TRIZ?

• TRIZ dirige la búsqueda de la solución mediante aproximación empírica:– Las personas poseen conocimiento limitado– Es difícil para una persona o para la organización ser

experta en muchas áreas – TRIZ se basa en el fondo de propiedad intelectual del

mundo

“Ningún problema se puede solucionar del mismo conocimiento que lo creó."

Albert Einstein


35

Diagrama de Venn del Espacio de Solución

Espacio de solución para una persona

Límite del conocimiento

S es una SoluciónP es el Problema

P

S

S

S

S

S

S

La mejor La mejor soluciónsolución

Restricciones reales límites

Límites de presunciones

S


36

TRIZ como ciencia

TRIZ fue creado de la observación y de la clasificación – elementos del método científico.


37

Principios Fundamentales: Introducción al método de

TRIZ• Idealidad y Resultado Final Ideal

• La Contradicción

• Patrones de Evolución


38

Resultado Final Ideal (RFI) e IDEALIDAD (I)


39

Resultado Final Ideal (RFI)

• El Resultado Final Ideal (RFI) es la mejor solución imaginable del problema.– Un elemento del sistema o un elemento en el

ambiente que rodea el sistema realizará la(s) función(es) deseada(s) por sí mismo sin costo(s) o efecto(s) dañino.


40

Resultado Final Ideal (RFI)

• El Resultado Final Ideal (RFI) tiene las siguientes 4 características:

1. Elimina las deficiencias del sistema original

2. Conserva las ventajas del sistema original

3. No hacen el sistema mas complicado (usa recursos libres o disponibles).

4. No introduce nuevas desventajas


41

Incremento de la Idealidad

• Cada sistema desempeña funciones que generan efectos útiles y efectos perjudiciales El camino general para mejorar un sistema es maximizar la

razón de idealidad

Nosotros nos esforzamos para mejorar el nivel de idealidad al mismo tiempo que se crean y seleccionan soluciones inventivas

IDEALIDAD = SS TODAS LAS FUNCIONES ÚTILES

SS TODAS LAS FUNCIONES

PERJUDICIALES

+ SS $


42

Los sistemas evolucionan hacia IDEALIDAD

incrementada

La evolución es en la dirección de Ventajas en aumento

Costos que disminuyen

Daños que disminuyen

La idealidad se aproxima

asintóticamente a


43

Enfoque de IdealidadEnfoque de Idealidad

TRIZ proporciona dos enfoques generales para el desarrollo de soluciones cercanas a lo ideal, cercanas a lo ideal, es decir, soluciones que no incrementan la complejidad del sistema:

1. Un sistema ideal lleva a cabo una función requerida sin existir en realidad.

2. La función se lleva a cabo sin necesidad de nuevos recursos; usando recursos existentes: efectos físicos, químicos, geométricos, etc.


44

La “Idealidad” mide el progreso hacia el RFI

Inicio RFI

ResultadoResultadoFinalFinalIdealIdeal

•No efectos dañinos•No Costos•Satisface los requerimientos del cliente

Solución Convencional

SoluciónInventiva


45

Evolución Evolución Enfocada al Enfocada al

Incremento de la Incremento de la IdealidadIdealidad

IDEALIDAD

=


EJEMPLO: FRENADO DE UN EJEMPLO: FRENADO DE UN ROLLO DE SOLDADORA ROLLO DE SOLDADORA

AUTOMÁTICAAUTOMÁTICA

Las máquinas de soldadura automática usan como electrodo un alambre de acero enrollado en un carrete giratorio.

El alambre se jala por un motor especial localizado en la cabeza de la máquina. Cuando la soldadura se interrumpe el motor se para, pero el carrete sigue girando y amontona el alambre.


EJEMPLO: FRENADO DE UN EJEMPLO: FRENADO DE UN ROLLO DE SOLDADORA ROLLO DE SOLDADORA

AUTOMÁTICAAUTOMÁTICA

Solución: La flecha del carrete giratorio se puede arreglar con una ranura a un ángulo de uno a diez grados respecto al plano horizontal.

Cuando se interrumpe la fuerza que jala el alambre, la flecha retorna a la posición más baja, y la superficie del carrete se presiona contra el freno por su propio peso. Cuando el alambre se tensiona, la flecha del carrete se mueve a lo largo de la ranura y se aleja del freno.


EJEMPLO: MÉTODO PARA EJEMPLO: MÉTODO PARA COLOREAR HILOS SINTÉTICOSCOLOREAR HILOS SINTÉTICOS

Los hilos sintéticos se hacen enrollando fibras delgadas producidas por la extrusión de una solución líquida a través de pequeños orificios. Los hilos se colorean agregando tintes a la solución. Para cambiar el tinte, el sistema (incluyendo tubería y orificios) debe limpiarse, lo cual es muy laborioso y tardado.


EJEMPLO: MÉTODO PARA COLOREAR EJEMPLO: MÉTODO PARA COLOREAR HILOS SINTÉTICOSHILOS SINTÉTICOS

Una solución es que los hilos sean hechos de fibras de colores rojo, verde, azul y transparente. Cualquier color que se desee puede obtenerse usando combinaciones de esas fibras.


EJEMPLO: EJEMPLO: Extrusión Extrusión de latas de aluminiode latas de aluminio

Las latas de aluminio son extrudidas mediante un dado de acero cilíndrico. El problema es que es difícil quitar las latas del dado cilíndrico una vez extrudidas.


EJEMPLO: USANDO UN EJEMPLO: USANDO UN DADO ENROLLADODADO ENROLLADO

Para resolver este problema, el dado puede hacerse de un rollo de hojas de acero flexibles. La capa exterior se suelda a la capa siguiente del rollo de manera que la parte exterior del rollo forme el cilindro deseado. Después de que se completa la extrusión, el sistema se enrolla en las capas interiores. La capa exterior disminuye su diámetro y las latas se pueden remover fácilmente.


EJEMPLO: TRANSPORTE DE EJEMPLO: TRANSPORTE DE BOBINASBOBINAS

Debido a los requerimientos de carga, las grandes bobinas de alambre o cuerda deben ser transportadas en trenes, apoyadas en forma vertical. Sin embargo, en ésta posición las bobinas pueden girar debido al desplazamiento del tren, y debido a esto las paredes de las bobinas se dañan. Para evitar que las bobinas giren, se deben hacer e instalar soportes de madera especiales.


EJEMPLO: TRANSPORTE EJEMPLO: TRANSPORTE DE BOBINASDE BOBINAS

Un método alterno para prevenir que giren es, simplemente, unir dos bobinas adyacentes con uno o dos tablones.


Tablones cortos reducen los costos

EJEMPLO: EJEMPLO: TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE

BOBINASBOBINAS


55

Elemento

s TRIZ

Codificar, Clasificar, Contradicciones.

Solucionar Problemas

Patrones y Líneas de Evolución

ARIZModelos

SF

Elementos Terciarios

Análisis Análisis de de

SubversióSubversiónn

Pequeños Pequeños hombrecilloshombrecillos

Efectos Efectos FísicosFísicos

Bardas de Bardas de patentespatentes

Idealidad

Resultado Final Ideal


56

Teoría de Contradicciones


57

Conflictos del ciclo de nuevos productos


58

Principios Fundamentales de TRIZ

(Teoría de Contradicciones)

• Todos los problemas inventivos implican la resolución de contradicciones técnicas o físicas

Ventajas: •Identifica las contradicciones•Dirige el pensamiento a la utilización de las soluciones generales de inventiva •Utilización de “nuevos" efectos científicos •Incrementa la densidad y fuerza de las soluciones


ProblemaProblemaanálogo generalanálogo general

ProblemaProblemaanálogo generalanálogo general

Solución generalSolución generalanálogaanáloga

Solución generalSolución generalanálogaanáloga

ProblemaProblema específicoespecíficoProblemaProblema

específicoespecífico

Solución Solución al problema al problema específicoespecífico

Solución Solución al problema al problema específicoespecífico

Principios fundamentales de TRIZ [ principio de solución por abstracción ]

Es “simplemente” cuestión de reducir el problema específico a problemas análogos generales.


60

X2 +X - 6 =0

aX2 +bX +c =0

X =-3,

X = 2Prueba y error

Xb b ac

a

2 4

2

Abstraer Particularizar

Resolver

Principios fundamentales de TRIZ [ principio de solución por abstracción ]

Innovación Sistemátic

a


61

Ejercicios de Ejercicios de solución de solución de

problemas de problemas de inventivainventiva

• Aplicación de principios de inventiva generales a la solución de problemas.


62

1. Hacer agujeros en una manguera

• Al tratar de hacer agujeros con un taladro en una manguera , esta se deforma, pues es blanda.

• Esto impide utilizar adecuadamente el taladro.

• Identifique una posible solución para este problema.– Tip: Considere el recurso: Cambio del estado físico de un

objeto.


63

2. Falta de Aceite en un Tanque

• En un carro tanque de 3000 litros se identificó que estaban faltando sistemáticamente 20-30 litros al momento de descarga.

• Se analizó detenidamente la situación:– Se verificaron instrumentos de medición => OK.– Se verificó que no hubiera fugas.– Se analizó si la pequeña capa de aceite que quedaba impregnada

en las paredes podía ser la causa => NO.– Se analizó una posible variación por dilatación térmica.– Se sospechó del conductor y se le siguió durante la trayectoria de

entrega => NADA.• Identifique la posible forma en que se perdía el aceite.

– Tip: Hacerlo antes.


64

3. Cortando tubos soldados (1)

• En la producción de tubos soldados en una máquina roladora-soldadora continua, estos se cortan a una longitud de 12 pies, mediante un mecanismo de corte que viaja conjuntamente con los tubos a una velocidad de 2 pies/sec. Cada vez que se corta un tubo el mecanismo se regresa 12 pies y comienza un nuevo ciclo de corte.

• Este principio funciona correctamente. Pero si se desea incrementar la productividad de la máquina y que su velocidad se incremente, por ejemplo al doble, la velocidad de corte es insuficiente.


65

3. Cortando tubos soldados (2)

• El tiempo de proceso de la cortadora consta de el tiempo de corte tc y el tiempo de retorno tr y este es igual o menor a 6 sec para el primer caso.

• En el segundo caso debería ser menor a 3 sec, pero tal velocidad no es posible de lograr.

• Idee una nueva solución para estos casos.– Nota: El principio de “hacerlo antes”, es decir tener laminas

cortadas previamente incrementaría los costos del proceso, pues la maquina no funcionaría de manera continua.

– Tip: Hazlo “tantito” menos.


66

4. Poniendo un resorte comprimido dentro de un

dispositivo

• Se requiere poner un resorte comprimido dentro de un dispositivo, pero que este quede libre después de introducirlo.

• En ocasiones el proceso se puede realizar ayudando el proceso de compresión y ensamble con otro(s) componente(s).

• Sin embargo, en algunos casos comprimir el resorte con otros componentes durante el ensamble, dificulta dicho proceso y lo hace muy complicado.– Tip: Cambiando el estado físico de una sustancia.


67

5. Manufacturando filtros de vidrio

• Se requiere manufacturar filtros de vidrio de 1m de diámetro y 2m de altura, con agujeros de 1 cm– (Ver figura)

• Taladrar dichos agujeros se hace excesivamente caro.

• Encuentre un método mas económico y adecuado para obtener los filtros con las dimensiones dadas.– Tip 1: Hacerlo al revés

– Tip 2: Fragmentación y consolidación


68


69

6. Probar material de probetas

• Para comprobar la resistencia a ácidos, se fabrican probetas que se introducen en ácido durante cierto tiempo para luego analizar el efecto del ácido en su superficie.

• El contenedor del ácido para las pruebas es problemático y caro.

• Encuentre una forma mas económica de realizar las pruebas.– Tip: Hacerlo al revés.


70

Problema de la Destrucción del Contenedor


71



72



73

7. Quitar virutas de hierro de un imán

permanente

• En un imán permanente de gran tamaño (d= 1m, h= 2m), cayeron accidentalmente virutas de hierro (d=0.1 mm).

• Quitar estas virutas se hace complicado. La superficie pulida del imán se puede dañar si se raspa.

• Encuentre un método confiable y eficaz para quitar las virutas.– Tip: Utilizar materiales auxiliares.

– Diagramas Campo-sustancia.


74

8. Identificar si un rifle fue disparado una

semana antes

• Encuentre un método eficaz de determinar si un rifle fue disparado, habiendo transcurrido una semana de tiempo desde el momento en que pudo haber sido disparado.

• El rifle fue limpiado cuidadosamente de forma que cualquier residuo de pólvora o carbón fue eliminado.– Tip: Propiedades físicas.


75

9. Hielo en líneas de transmisión eléctricas

• Durante el invierno en países fríos se corre el riesgo de que se forme hielo alrededor de las líneas de transmisión eléctricas y el peso del hielo provoque roturas de dichas líneas.

• Si se utiliza una línea cuya resistencia produzca calor, las pérdidas de energía son demasiado grandes. Además, durante el verano el calentamiento puede ser excesivo.

• Poner anillos de ferrita cada cierta distancia, provoca calor por inducción magnética, pero este también ocurre durante el verano.

• Encuentre un principio físico que permita evitar el calentamiento en verano.– Tip: Propiedades magnéticas.


76

Contradicción Técnica

– Parámetro A mejora

– Parámetro B se deteriora

Temperatura

vs.

Desperdicio de Energía

Cantidad de Sustancia

vs.

Confiabilidad,

– La invención supera la contradicción, mejorando ambos

A

B

A B


77

Resolución de una CT

• La solución de una CT sigue un algoritmo simple:

Problema Genérico(MCT)

Solución Genérica(MCT)

Problema Específico

Solución Específica

1 4

2 340 Principios

(MCT)

Pensamiento Analógico

39 Parámetros(MCT)


78

40 Principios Inventivos1 Segmentación

2 Extracción

3 Calidad local

4 Asimetría

5 Combinación

6 Universalidad

7 Anidación

8 Contrapeso

9 Reacción previa

10 Acción previa

11 Amortiguamiento Anticipado

12 Equipotencialidad

13 Inversión

14 Esferoidalidad

15 Dinamicidad

16 Acción parcial ó sobrepasada

17 Moviéndose a una nueva dimensión

18 Vibración mecánica

19 Acción periódica

20 Continuidad de una acción útil

21 Despachar rápidamente

22 Convertir algo malo en un beneficio

23 Retroalimentación


79

32 Cambio de color

33 Homogeneidad

34 Restauración y regeneración de partes

35 Transformación de los estados físicos y químicos de un objeto

36 Transición de fase

37 Expansión térmica

38 Uso de oxidantes fuertes

39 Medio ambiente inerte

40 Materiales compuestos

24 Mediador

25 Autoservicio

26 Copiado

27 Objeto barato de vida corta en vez de uno caro y durable

28 Reemplazo de sistemas mecánicos

29 Uso de una construcción neumática o hidráulica

30 Película flexible o membranas delgadas

31 Uso de materialporoso

40 Principios Inventivos


80

Parámetros de Altshuller1 Peso de un objeto en movimiento

2 Peso de un objeto sin movimiento

3 Longitud de un objeto en movimiento

4 Longitud de un objeto sin movimiento

5 Área de un objeto en movimiento

6 Área de un objeto sin movimiento

7 Volumen de un objeto en movimiento

8 Volumen de un objeto sin movimiento

9 Velocidad

10 Fuerza

11 Tensión, presión

12 Forma

13 Estabilidad de un objeto

14 Resistencia

15 Durabilidad de un objeto en movimiento

16 Durabilidad de un objeto sin movimiento

17 Temperatura

18 Brillo

19 Energía gastada por un objeto en movimiento

20 Energía gastada por un objeto sin movimiento


81

Parámetros de Altshuller

21 Potencia

22 Desperdicio de energía

23 Desperdicio de sustancia

24 Pérdida de información

25 Desperdicio de tiempo

26 Cantidad de sustancia

27 Confiabilidad

28 Precisión de mediciones

29 Precisión de manufactura

30 Factores perjudiciales actuando en un objeto

31 Efectos secundarios dañinos

32 Manufacturabilidad

33 Conveniencia de uso

34 Reparabilidad

35 Adaptabilidad

36 Complejidad de un mecanismo

37 Complejidad de control

38 Nivel de automatización

39 Productividad


82

Tabla de Contradicciones

• Contradicciones posibles representadas en una tabla de 39 X 39

• Las intersecciones de renglones y columnas en contradicción son referencias a los 40 principios de inventiva para la eliminación de contradicciones

Vías de solución propuestas:

28 Reemplazo de un sistema mecánico con un sistema no mecánico 27 Un objeto barato de vida corta en vez de uno caro y durable

18 Vibración Mecánica

40 Materiales compuestos

Resultadono deseable(Característicadegradada)

1 2 ** 14 38 39**

Pes

o de

un

obje

to e

n m

ovim

ient

oP

eso

de u

n ob

jeto

sin

m

ovim

ient

o

**

Res

iste

ncia **

Niv

el d

e au

tom

atiz

ació

n

Pro

duct

ivid

ad

Característica a mejorar

1

2

**

38

Peso de un objeto en movimiento

**

Nivel de automatización

Productividad39

28,2718,40

Peso de un objeto sin movimiento

D:\Catedra de Investigacion\Laccei\LACCEI TUTORIALS\Espa<F1>ol\Matriz de Altshuller.xls


83

Principio InventivoPrincipio Inventivo

1 SEGMENTACIÓN

• divide el objeto en piezas independientes que sean fáciles de desmontar,

• aumenta el grado de segmentación tanto como sea posible

Ejemplos:

• dividir los muebles en segmentos modulares,

• componentes modulares de computadora,

• mangueras del jardín puede ser ensamblado para formar una longitud más larga

• Reglas plegables


84

Tabla de Contradicciones


85

Ejemplo de Principio de InventivaEjemplo de Principio de InventivaHaga un objeto asimétrico o Haga un objeto asimétrico o incremente la asimetríaincremente la asimetría


86

Ejemplo de Principio de Inventiva Ejemplo de Principio de Inventiva Aplique campos físicosAplique campos físicos


87

Ejemplo de Principio de Inventiva Ejemplo de Principio de Inventiva Aplique campos físicosAplique campos físicos


88

Ejemplo de Principio de Inventiva Ejemplo de Principio de Inventiva Aplique campos físicos y luego Aplique campos físicos y luego

inviértalosinviértalos


89

Principio InventivoPrincipio Inventivo Principio de la solución opuesta Principio de la solución opuesta

que desuelda con nitrógeno líquidoque desuelda con nitrógeno líquido•Los componentes en tarjetas de prototipos pueden tener que ser soldado y desoldado en varias ocasiones. Pero los dispositivos del circuito integrado y otros componentes se pueden dañar por el calor usado en la desoldadura.

•Un método alternativo para quitar componentes es tocar cada empalme soldado con una punta de prueba enfriada por el nitrógeno líquido. Cuando es enfriada por esta punta, la soldadura cambia el estado, de blanco a gris - y aumenta en volumen en 27 por ciento. La soldadura se convierte en un polvo gris fino que se puede sacudir simplemente.


90

Contradicciones Contradicciones FísicasFísicas


91

– El parámetro A debe ser maximizado

– El parámetro A debe también ser reducido al mínimo

• Una solución innovadora supera la contradicción, alcanzando ambos

A

A

Contradicción Física (CF)

A A


92

• Principios de separación para la resolución de una contradicción

• Física• En el Tiempo: separe el requisito asignando las

características al sistema en diversas secuencias del tiempo

• En el Espacio: separe el requisito asignando las características al sistema en diversos localidades

• En la Escala: separe el requisito asignando las características al sistema en diferentes escalas (macro v. micro)

• Por La Condición: separe el requisito asignando las características al sistema en diversas condiciones

Contradicción Física (CF)


93

Principios de SeparaciónPrincipios de SeparaciónTRIZ busca eliminar las contradicciones físicas por

separaciónseparación de los requerimientos contradictorios:

1 Separación en el espacio

2 Separación en el tiempo

3 Separación entre las partes y el todo

4 Separación de acuerdo a alguna condición


94

Separación en el TiempoSeparación en el Tiempo•Una característica se hace grande en determinado momento y pequeña a otro•Una característica se presenta en determinado momento y se ausenta en a otroEjemplo 1Ejemplo 1: Los pilares de concreto deben ser puntiagudos para enterrarlos fácilmente pero no deben ser puntiagudos para soportar una carga =>=> Se hacen con puntas en pico, las cuales, después de ser insertadas, se destruyen mediante un explosivo interno Ejemplo 2:Ejemplo 2: Considerando el problema de la acumulación de arena de abrasión=> usar granitos de hielo seco como abrasivo Después de que se hace el efecto de abrasión, los granitos simplemente desaparecen por sublimación


95

Separación entre las Separación entre las partes y el todopartes y el todo

Si algo es contradictorio ¿podemos hacer que aunque las partes hagan una cosa individualmente el resultado total sea precisamente lo contrario?

SI

SI

SI

SI

SI SI

SI

SI

SI

SISI

SI

SI

SI

SI SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SISI

SISI

SI

SI SI SI

SISI

SI

SI

Ejemplo:


96

Separación entre las Separación entre las Partes y el Todo Partes y el Todo

•Una característica tiene un valor en el nivel de sistema y el valor opuesto en el nivel de componente•Una característica existe en el nivel de sistema pero no existe en el nivel de componente ( o viceversa )

Ejemplo 1:Ejemplo 1: Una cadena de bicicleta es rígida en el micro nivel para tener resistencia, y es flexible en el macro nivelEjemplo 2:Ejemplo 2: Resina epóxica y endurecedor son líquidos hasta que se mezclan, ya mezclados se solidifican


97

Separación de Acuerdo a la Separación de Acuerdo a la CondiciónCondición

•Una característica es alta dentro de una condición y baja dentro de otra•Una característica está presente dentro de una condición y ausente en la otraEjemplo :Ejemplo : El agua es “suave” cuando se entra en ella a baja velocidad Sin embargo, si alguien salta en la misma cantidad de agua de una altura de 10 metros, el agua se siente considerablemente dura De este modo, la velocidad de la interacción de los cuerpos con el agua es la condición a ser considerada cuando se aplica este principio


98

• Algoritmo para la solución de una contradicción física

Identifique-bipolaridad,

D y anti-D

Use principios de Separación y/o Modelos S-F y/o efectos científicos

Problema Específico

Solución Específica

1 4

2 3

Resolución de una CF


99

Platear Partes MetálicasPlatear Partes Metálicas

Para platear partes metálicas con níquel, estas se colocan en un baño de sal de níquel El baño se calienta para incrementar la productividad del proceso. Sin embargo, el calentamiento reduce la estabilidad de la solución y acelera su deterioro


100

Separación en el EspacioSeparación en el Espacio

En el niquelado de piezas, el incremento de la temperatura es necesario solo en las proximidades de estas:=> las piezas mismas pueden ser calentadas, en lugar de calentar la solución

jemploE


101

Contradicciones FísicasContradicciones FísicasUna característica debe ser alta y baja (auto-opuesta)Una característica debe ser alta y baja (auto-opuesta)

Ejemplo 1: Un ala de aeroplano debería tener un área grande para un despegue fácil y pequeña para alta velocidad

Ejemplo 2: Una punta de pluma debería ser aguda para dibujar líneas finas, pero chata para evitar romper el papel

Una característica debe estar presente y ausenteUna característica debe estar presente y ausente

Ejemplo 3: Para limpiar con chorro de arena el abrasivo debe estar presente (para hacer la abrasión) pero no se quiere que permanezca en el producto

Ejemplo 4: El tren de aterrizaje es necesario para aterrizarpero innecesario en el vuelo


102

Convirtiendo Convirtiendo Contradicciones TécnicasContradicciones Técnicasa Contradicciones Físicasa Contradicciones Físicas

Contradicción Técnica

Parámetro de Control, C

Así que: C debería ser alto, y C debería ser bajo

Contradicción Contradicción FísicaFísica

A B

}


103

Convirtiendo Contradicciones Convirtiendo Contradicciones TécnicasTécnicas

a Contradicciones Físicasa Contradicciones FísicasContradicción Técnica:•El calentamiento incrementa la productividad (A), pero desperdicia material (B) •Parámetro de control C - temperatura

Contradicción Física:•La temperatura (C) debería ser alta para incrementar la productividad y baja para evitar desperdicio


104


105

EL VALOR AGREGADO EL VALOR AGREGADO DE TRIZDE TRIZ

TRIZ proporciona una estructura al procesoTRIZ proporciona una estructura al procesode innovación, => Innovación Sistemáticade innovación, => Innovación Sistemática

Identificarel problema

Formularel problema

DesarrollarConceptos

Evaluar Implementar


106

EL VALOR AGREGADO DE QTC+ 6σ

DEFINIR MEDIR ANALIZAR DISEÑAR VERIFICAR

QFDDiseño

Robusto

CAD/CAM/CAE

Estudio deconfiabilidad

Lluvia deideas

Prueba y error

6σTRIZAnálisis

ParamétricoDFMA


107

• La puesta en práctica y el despliegue de TRIZ en una organización permitirán que el uso de la INNOVACIÓN sea descrito como:


108

SISTEMÁTICO


109

FIABLE


110

PRÁCTICO


111

CIENTÍFICO


112

ENTRENABLE


113

Información Adicional

• The TRIZ Journal www.triz-journal.com

• TRIZ: The Right Solution at the Right Time, by Dr. Yuri Salamatov. Edited by Dr. Valeri Souchkov and Dr. Michael Slocum. ©Insytec B.V. 1999. ISBN 90-804680-1-0

http://www.triz-journal.com/


114

¿Porqué TRIZ?

• Impacto positivo de TRIZ en una organización• La innovación se reduce a un proceso algorítmico

– Herramientas Básicas de Solucionar Problemas de TRIZ

– Solución de Problemas Mejorada– Los asociados piensan en un nivel más alto de

abstracción (realza creatividad)– Mejora de Procesos– Más soluciones innovadoras– Reducción de costos– Reducción de riesgos– Repetitividad de resultados

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