Sistema Tecnológico

TRIZ - Teoría Innovadora
para la solución de
problemas
Teorija Rezhenija
Izobretatelskikh Zadatch
TRIZ
• Metodología para inventar o innovar tecnológicamente
de manera sistemática
• Genrikh Saulovich Altshuller
• (1926 – 1998)
• Tashkent – URSS
• Ingeniero, Inventor, científico
escritor
• Creador de la “Teoría para la
Resolución de problemas de
Invención”
El conocimiento en
la época actual
• Actualmente tener recursos
naturales y basar el
bienestar de una Nación en
ellos, es el peor error que
puede cometer el gobierno
de un país; la soberanía y
el bienestar de una nación
tiene como base la
generación de nuevos
conocimientos que sean
útiles a la sociedad
El árbol del conocimiento
Lucas Cranach (1472–1553)
El conocimiento en
la época actual
• El 90% del conocimiento generado por la humanidad en
los últimos 40,000 años, se ha desarrollado en el siglo
XX
• Los expertos sugieren que el conocimiento general
humano se duplica cada 3 años y este periodo tiende a
disminuir
• La Universidad virtual se expande a pasos agigantados
• En 5 años mas los cibernautas llegaran a mil millones, o
sea 1/6 parte de la población humana
Ramas del conocimiento con
mayor avance en el siglo XXI
1. La genética y la biotecnología – El Dr. Juan Enríquez
C. de la Universidad de Harvard., dice “la genética es y
será la clave del desarrollo socioeconómico de muchas
naciones y en la medida en que México no promueva su
investigación adecuadamente, no es de sorprender que
nuestra nación sea cada vez mas pobre”
2. Ciencias de los Materiales – Las propiedades de
ciertos materiales a la resistencia mecánica es notable
así como sus características eléctricas y térmicas. Las
aleaciones superconductoras de la electricidad a
temperaturas ambiente serán una realidad en 10 años
Ramas del conocimiento con
mayor avance en el siglo XXI
3. La nanotecnología – Esta nueva rama de la ingeniería
tiene por objeto fabricar maquinas de un tamaño tan
pequeño que solamente se pueden observar mediante
el uso del microscopio
4. Sistemas computacionales de nueva generación –
El desarrollo acelerado de la ciencia y la tecnología
depende de sistemas computacionales (hardware y
software) confiables y de alta velocidad
5. La Educación – El proceso enseñanza – aprendizaje
requiere ser mas efectivo y cambiar, para que la brecha
entre las naciones que tienen el conocimiento y
aquellas que no lo poseen no se haga mas amplia y las
Ramas del conocimiento con
mayor avance en el siglo XXI
5) desigualdades provocaran todo tipo de problemas
sociales, económicos, políticos, militares, etc., que
ponen en riesgo la supervivencia de la misma especie.
i.
ii.
iii.
“en la medida en que el conocimiento de los habitantes de un
país se genere, las naciones serán o no exitosas en el siglo
XXI
En 1975 el coreano promedio ganaba 1/5 parte de lo que
percibía un mexicano promedio; en el año 2003 ese mismo
coreano gana TRES veces mas que el mexicano del ejemplo
“la cuarta productora de patentes en EUA, es la empresa
coreana SAMSUNG, en México entre las 15 principales
productoras de patentes, no hay una sola nacional, todas son
extranjeras”
La necesidad de inventar o
innovar
Educación – Sistemas educativos obsoletos, con planes y programas
del siglo pasado, que tienen mas de 20 años de antigüedad y que
no reflejan las condiciones actuales de la realidad científica y
tecnológica del planeta e inclusive de México
Existen Naciones en especial en Asia que hace 30 años eran
considerados de los mas atrasados del planeta y que se están
convirtiendo en países económicamente poderosos; tal es el caso
de China, Corea y Singapur. La pregunta que se antoja es ¿como
fue posible que lograran el milagro asiático?
Varios expertos opinan que ellos optaron por invertir grandes recursos
económicos en modernizar sus sistemas educativos ( aprendizaje
acelerado), transparentar las reglas de inversión a capitales
extranjeros y asesorarse de expertos en innovación científica y
tecnológica.
La necesidad de inventar o
innovar
En el caso especial de la innovación tecnológica, se adopto entre
otras, la metodología llamada TRIZ que es un acrónimo de: Teorija
Rezhenija Izobretatelskikh Zadatch misma que se ha traducido a
varios idiomas como The Russian Theory of Inventive Problem
Solving en ingles y en nuestro idioma por Teoría Innovadora
para la Solución de Problemas
Aquel tiempo en que se consideraba que la riqueza material de una
nación aseguraba su futuro ya paso y ahora se ha demostrado que
una nación pobre, aislada del resto del mundo, semidestruida por
la guerra se ha convertido en la 2a nación económicamente mas
importante del planeta – Japón
Un experto de la Universidad de Harvard, indica que México puede
salir del subdesarrollo con 5,000 “cerebros” (gente creativa,
emprendedora e innovadora)
La necesidad de inventar o
innovar
“Crear 10,000 compañías nuevas de mas de mil millones de
dólares anuales de ventas puede significar la diferencia”
Innovación Tecnológica en la
historia de la humanidad
Los inventos y la innovación tecnológica se han
relacionado con la raza humana desde sus
orígenes, se menciona al Homo habilis, anterior al
Homo sapiens, como inventor de muchos utensilios
Lo que se considera una de las grandes innovaciones
tecnológicas de la antigüedad fue el arco y la flecha
Fuera del ámbito bélico un invento que transformo en
gran medida a la sociedad humana fue la imprenta
La gran mayoría de los inventos se produjeron de
manera fortuita y con un gran esfuerzo por parte de
los inventores. Cabe recordar los 3000
experimentos que llevo a cabo Thomas Alva
Edison antes de poder inventar el primer foco de
resistencia incandescente
Innovación Tecnológica en la
historia de la humanidad
Para el Profesor Altshuller, existen 5 niveles en el grado de dificultad
para inventar o innovar:
Nivel 1 – Llamado Estándar. Se refiere a una solución simple de un
problema técnico que no requiere de una gran sofisticación y que
puede ser resuelto por cualquier persona cercana al problema.
Ejemplo – El problema de perdida de calor en una tubería que conduce
vapor. La solución propuesta es aislar dicha tubería mediante fibra
de vidrio o lana o asbesto.
De todos los problemas de innovación tecnológica, este nivel
representa el 32% de los casos.
Nivel 2 – Se define también como mejora. El problema y su solución
se ubican dentro del entorno de una industria.
Ejemplo – El proceso de soldado mediante arco eléctrico en donde
existen áreas que son muy difícil observar. La solución propuesta
Innovación Tecnológica en la
historia de la humanidad
es instalar pequeños espejos en la mascara del soldador para así tener
un mayor ángulo de visión
El presente nivel ocupa el 45% de todos los casos de innovación
Nivel 3 – Ya se habla de una verdadera invención que resuelve un
problema mas complejo. El problema y su solución se
circunscriben al área de una ciencia determinada
Ejemplo – El desarrollo de la transmisión automática en los
automóviles en lugar de la transmisión estándar
El 19% de los casos de innovación tecnológica están representados en
este nivel
Nivel 4 – Se habla ya de un cambio de paradigma mediante el cual se
crea todo un nuevo proceso tecnológico
Ejemplo – El desarrollo de materiales con memoria térmica o los
materiales superconductores de la electricidad
Innovación Tecnológica en la
historia de la humanidad
A este nivel le corresponden el 3.7% de los problemas de innovación
tecnológica
Nivel 5 – También llamados de descubrimiento. Se refiere a una
invención pionera que crea todo un nuevo sistema. Tanto el
problema como su solución se encuentran fuera de los limites de la
ciencia conocida en el momento.
Los ejemplos mas conocidos son el rayo laser, las computadoras, los
aviones, etc.
Este es el nivel mas avanzado de innovación tecnológica y
corresponde el 0.3%
Teoría para resolver problemas
inventivos y de innovación
tecnológica, TRIZ
La teoría surge gracias al trabajo del profesor Genrich Saulovich
Altshuller (1926 – 1999) en la antigua URSS. Trabajando en la
oficina de patentes de la marina Soviética. Después de varios años
descubre algo sorprendente, el 80% de las patentes parten de
principios similares. Vive en algunas naciones europeas y
finalmente para 1991, arriba a los EUA.
En el ámbito empresarial, la TRIZ, ha tenido una gran utilidad, algunos
ejemplos:
BMW – Reduciendo el numero de partes en sus motores, al tiempo
que se incrementa su potencia
DELPHI – Desarrollando frenos de ultima generación
INTEL – Agilizando el desarrollo de nuevos sistemas de producción
NOKIA – Mejorando sus teléfonos celulares de tal manera que sean
mas potentes
FERRARI – Mejorar componentes de sus motores
Teoría para resolver problemas
inventivos y de innovación
tecnológica, TRIZ
NESTLE – Acelera la producción de chocolate con reducción de costos
PROCTER & GAMBLE – Optimiza procesos y productos
incrementando hasta en un 200% el numero de patentes que
generan sus investigadores
BOSCH – Innovaciones en sus componentes automotrices
SHELL – Mejora la prospección y refinación de petróleo
TOYOTA – Reducción de partes en sus motores
Principios fundamentales de la
TRIZ
Según la TRIZ, el proceso creativo que lleva a la innovación de
sistemas tecnológicos, de ninguna manera es algo caprichoso,
misterioso o azaroso, que depende de la psicología de cada
persona. En realidad es todo lo contrario, es decir , se trata de un
sistema perfectamente estructurado y basado en una metodología
fácil de ensañar a cualquier individuo .
En términos generales la teoría consiste en descubrir las principales
contradicciones (dos) en un problema de innovación tecnológica o
la necesidad de generar un invento:
1. Contradicciones técnicas que son las que involucran a dos
elementos de un sistema tecnológico
2. Contradicciones físicas que corresponden a una sola parte del
sistema tecnológico
Principios fundamentales de la
TRIZ
Problema
Especifico
Solución
particular del
Problema
planteado
Solución
genérica a
problemas
similares (40
principios)
Definir la
contradicción
que debe
eliminarse
Análisis de
miles de
Patentes
Métodos convencionales para
inventar o innovar
Todos los métodos actuales, con excepción de la TRIZ, consideran al
proceso creativo e innovador como algo intuitivo, de difícil
definición y que se desarrolla en algunos individuos mas que en
otros, por lo cual no es posible sistematizarlo.
• Método de tanteos o iterativo - A medida que el método de
observación y reflexión agota su potencial para generar inventos,
surge el llamado método iterativo, es decir, se tiene una idea para
resolver un problema y se lleva a la practica, si no da resultado se
genera otra probable solución y así sucesivamente, regresando
siempre al punto de partida; un invento puede generarse en horas,
días, meses o años.
• Método del Pensamiento Lateral – Fue propuesto por primera
vez por el profesor Edward DeBono en Inglaterra. Se basa en
observar un problema desde diferentes puntos de vista (el vaso
con agua medio lleno o medio vacio)
Métodos convencionales para
inventar o innovar
•
•
Método Heurístico - La heurística trata de explicar las complejas
reglas que rigen al proceso creativo e innovador, mediante la
observación de un gran numero de individuos considerados
altamente creativos. Lo que han pretendido observar los
especialistas en esa ciencia, son procesos mentales internos de
los individuos, lo cual solo ha llevado a la frustración y el fracaso.
Método de la Tormenta de Ideas – En 1953 Alex Osborn en EUA,
propone lo que llamo “Brainstorming” que son una serie de etapas
y condiciones:
–
–
–
–
Se integra un grupo entre 8 y 10 participantes, tanto los relacionados
directamente con el problema a resolver como personas familiarizadas con la
tormenta de ideas
Las sesiones tienen una duración entre 45 a 60 minutos
El objetivo principal del proceso es generar el mayor numero de ideas (simples
o complejas), no se permite la critica
Durante el análisis de las ideas todas se deben considerar
Métodos convencionales para
inventar o innovar
A primera vista el método puede parecer muy prometedor, de hecho ha
tenido algún éxito en el área de mercadotecnia y servicios, sin
embargo para la generación de inventos o innovaciones
tecnológicas su aportación ha sido muy pobre.
• Método del análisis Morfológico – Desarrollado por los
profesores F. Zwick y M. S. Allen, se basa en que una vez
planteado el problema, este se divide en funciones especificas,
con lo que es posible construir una serie de matrices para generar
múltiples combinaciones y permutaciones. Desgraciadamente, a la
medida que se tienen mas funciones, las posibilidades de llegar a
una solución adecuada disminuyen de manera geométrica, siendo
esta su limitante fundamental.
–
–
–
Ejemplo.- Es necesario construir un vehículo individual de transporte urbano
Combustible a emplear puede ser gasolina, diesel, hidrogeno, gas licuado,
electricidad, aire o celdas solares
Función contacto con el suelo con ruedas, rieles, esquíes o suspensión de aire
Métodos convencionales para
inventar o innovar
–
–
•
Función ambiental, la cual se refiere a los impactos en aire, suelo y/o agua.
Función de reciclado del vehículo al final de su vida util que puede ser 100%
desechable, o mas del 75% reciclable
Solamente con las funciones propuestas se han generado 252
alternativas. Si además se incluyen tipos de llantas (anchas,
angostas, convencionales, radiales), el tipo de batería, etc., el
numero de alternativas es monumental, lo que resta utilidad a este
método.
Método de la Sinectica – Del griego significa unión de dos
elementos distintos y aparentemente irrelevantes. Desarrollado por
William F. Gordon, consiste en buscar algún tipo de relación entre
dos o varias cosas que aparentemente no la tienen, también es
volver conocido lo extraño y extraño lo conocido. La Sinectica
promueve el componente emocional que es mas importante que el
intelectual y el racional, en la generación de ideas creativas y
novedosas
Métodos convencionales para
inventar o innovar
Las principales reglas para una sesión de Sinectica son:
• Se sugiere un grupo multidisciplinario
• El numero de participantes pude fluctuar entre 8 y 10
• El tiempo para cada sesión, de 40 a 60 minutos
• Los participantes deben estar de acuerdo en trabajar sobre bases
mas o menos irracionales
• Se entiende que las soluciones al problema propuesto deben ser
racionales aunque el proceso no lo sea
• Se acepta cualquier tipo de idea por ilógica que sea
• No se hace juicio inmediato de las ideas
• Cada participante escribe en varias formas el problema como lo
entiende
• Se aconseja la personificación y antropomorfizacion del problema
• Emplear analogías de preferencia de la biología (leer ejemplo)
Métodos convencionales para
inventar o innovar
Altshuller y otros expertos indican que la Sinectica es el método
inventivo mas poderoso que se ha desarrollado con excepción de
la TRIZ, sin embargo tiene sus limitaciones, entre la mas
importante esta que no toma en cuenta las leyes objetivas de la
evolución de los sistemas tecnológicos y solamente es efectiva en
los primeros 3 niveles de complejidad de innovación tecnológica
Principios básicos de la
evolución de los sistemas
tecnológicos
Sistema Tecnológico – “Cualquier cosa que se emplea para llevar a
cabo alguna tarea especifica, es un sistema tecnológico”
Por otro lado un sistema tecnológico esta integrado por subsistemas
tecnológicos – ejemplo un automóvil tiene como subsistemas al
motor, el mecanismo de frenado, el sistema eléctrico
Existen también en esa misma jerarquía los súper sistemas
tecnológicos formados por varios sistemas tecnológicos
Dentro de los sistemas tecnológicos existe un nivel de subordinación,
por ejemplo el automóvil se encuentra subordinado a otros
sistemas tecnológicos como las fabricas de automóviles, las
carreteras, las gasolineras, los talleres de servicio. etc.
Leyes básicas en la evolución
de los sistemas tecnológicos
 Primera Ley - También llamada ley integradora de las partes de
un sistema tecnológico. Este principio se refiere a la unión de
partes (subsistemas) en un solo sistema con objeto de realizar
alguna tarea determinada; dichas partes son:




Motor – Es el subsistema que se encarga de transformar algún tipo de energía
en movimiento para que el resto del sistema funcione adecuadamente
Órgano de Transmisión – Subsistema mediante el cual se transmite la
energía del motor a un órgano de trabajo
Órgano de Trabajo – Es el subsistema que lleva a cabo directamente el fin
para el cual fue diseñado el sistema tecnológico
Órgano de Control – Es el equivalente al cerebro del sistema tecnológico que
se encarga de controlarlo para que lleve a cabo el fin deseado de una forma
adecuada
 Segunda Ley – La cual se refiere a la transmisión de energía en
un sistema e indica que todos los sistemas tecnológicos
evolucionan, mejorándose, en relación a la conducción de la
energía, del motor al órgano de trabajo (banda, flecha, magnético)
Leyes básicas en la evolución
de los sistemas tecnológicos
 Tercera Ley - También llamada de armonización de ritmos. “Un
sistema tecnológico evoluciona al aumentar la armonía entre los
cuatro órganos de trabajo que lo integran, lo cual incluye, la
armonía de movimiento, de frecuencias, de vibraciones y ritmos en
general del sistema tecnológico. En el motor de un automóvil, el
movimiento de los pistones esta sincronizado con el movimiento de
la leva y esta con el sistema de transmisión de las ruedas, de no
ser así el vehículo funcionaria deficientemente.
 Cuarta Ley – O de idealidad creciente. Se entiende como la
evolución que sufren los sistemas tecnológicos hacia su mejor
desempeño o la llamada “mejora continua”, la cual se expresa
matemáticamente como:
I=∑ED / (∑EI + ∑C)
Leyes básicas en la evolución
de los sistemas tecnológicos
Donde:
I = Sistema tecnológico ideal
∑ED = Sumatoria de los efectos deseados
∑EI = Sumatoria de los efectos indeseados
∑C = Sumatoria de los costos del sistema tecnológico
Entre los efectos deseados de un sistema tecnológico se pueden
encontrar velocidad para llevar a cabo una tarea determinada, alto
aprovechamiento de la energía, bajo índice de contaminación y de
ruido, operación segura, etc.
Entre los efectos indeseados o contrarios a los anteriores como baja
velocidad para llevar a cabo cierta tarea, alto consumo de energía,
altos índices de contaminación y de ruido (laboral /perimetral),
operación peligrosa y de riesgo
Finalmente el costo del sistema tecnológico se considera un aspecto
negativo
Leyes básicas en la evolución
de los sistemas tecnológicos
 Quinta Ley – La cual se relaciona al desarrollo desfasado de los
subsistemas de los sistemas tecnológicos. A medida que un
sistema tecnológico es mas complicado, existe mayor grado de
desfasamiento en la evolución de los subsistemas que lo integran.
Ejemplo, en los grandes barcos de carga modernos, su sistema de
frenado no ha evolucionado en los últimos 50 años
 Sexta Ley – O de transición a un supe sistema tecnológico.
Este principio se refiere a que cuando un sistema tecnológico llega
a su máximo nivel de desarrollo o de utilidad puede estar sujeto a
un salto tecnológico que lo convierta en un subsistema de un
sistema de mayor jerarquía. Problema - El diseño de un equipo
protector para bomberos que resista temperaturas de 100ºC
durante 2 horas, peso menor de 12 Kg, y sistema autónomo de
respiración. Solución – Traje de asbesto al que se integraba un
sistema tecnológico (cilindro de Oxigeno liquido a prueba de fuego)
que al consumirse el oxigeno (aparato de respiración) el peso
disminuía.
Leyes básicas en la evolución
de los sistemas tecnológicos
 Séptima Ley – O de transición de un sistema tecnológico
“macro” a otro “micro”. Ejemplo de los microprocesadores en las
computadoras y el surgimiento de la nanotecnología
 Octava Ley – También llamada de “incremento dinámico”. En
este caso se trata de aumentar el grado de movilidad de alguna de
las partes de un sistema tecnológico con objeto de hacerlo mas
flexible y adaptable. Ejemplo son las alas móviles en los aviones
de combate que cambian el ángulo de ataque de acuerdo a las
necesidades del vuelo
 Novena Ley – O de mayor interacción entre una substancia y un
campo en un sistema tecnológico, el campo puede ser magnético,
eléctrico, térmico, gravitacional, etc. Ejemplo – La velocidad de
endurecimiento para producir plástico es critica y difícil determinar
por métodos convencionales; adicionando una pequeña cantidad
de limaduras de fierro a la mezcla y al momento de polimerizar se
aplica un campo magnético y se logra la velocidad requerida.
Leyes básicas en la evolución
de los sistemas tecnológicos
 Decima Ley – O de inercia psicológica. Este principio es muy
común pero poco reconocido y se refiere a que el ser humano en
general es muy refractario al cambio y por lo tanto le es bastante
difícil inventar algo novedoso.
Ejemplos: Desde el primer momento se pudo haber saltado de la
bicicleta tradicional a la motocicleta sin tener que pasar por la bici
moto, sin embargo el bloqueo psicológico de aquella época no lo
permitió
En un principio se tenia la lancha de remos tradicional, con el
tiempo se evoluciona a la lancha de remos ayudada con vela, mas
tarde la vela ayudada con remos, después surge la maquina de
vapor y se desarrolla el buque con motor pero conservando las
velas hasta que finalmente se tiene el barco moderno con motor
únicamente
Etapas en la evolución de los
sistemas tecnológicos
Estas se refieren a los cambios que sufren los sistemas tecnológicos a
lo largo de toda su vida útil:
 Infancia – Es la etapa en la que nacen los sistemas tecnológicos,
siendo muy ineficientes y bastante alejados de la solución ideal. El
primer automóvil que salió de la línea de producción del Sr Henry
Ford era muy ruidoso, pesado, contaminante y poco eficiente en el
uso de combustible
 Crecimiento acelerado – A medida que transcurre el tiempo, el
sistema tecnológico va siendo mejorado, de acuerdo a los
descubrimientos en ciencia y tecnología. En el ejemplo del automóvil
se puede ver que se hizo mas ligero por el desarrollo de los plásticos
y el aluminio, mas veloz, menos ruidoso, mas eficiente, etc.
 Madurez – Es la etapa en la cual se estabiliza el sistema
tecnológico, es mucho mas difícil mejorarlo; ya no hay cambios
substanciales en los subsistemas
Etapas en la evolución de los
sistemas tecnológicos
 Vejez – Aquí es cuando el sistema tecnológico ha llegado al final de
su vida útil (obsolescencia). En el caso del automóvil actual, se
observa la tendencia hacia unidades hibridas (gasolina y
electricidad), de celdas solares, que utilicen hidrogeno, etc.
Parámetros o características
de los sistemas tecnológicos
Numero
Parámetro / Característica
Descripción
1
Peso del objeto móvil
Masa del objeto en movimiento
2
Peso del objeto estacionario
Masa del objeto estático
3
Longitud del objeto móvil
Cualquiera de las dimensiones lineales
de un objeto en movimiento
4
Longitud del objeto estacionario
Lo mismo que 3 para un objeto estático
5
Área del objeto en movimiento
Parte de la superficie que ocupa un
objeto en movimiento
6
Área del objeto estacionario
Lo mismo que 5 para un objeto estático
7
Volumen del objeto en movimiento
Espacio ocupado
8
Volumen del objeto estacionario
Lo mismo que 7 para un objeto estático
9
Velocidad
Velocidad de un objeto
10
Fuerza
Fuerza que requiere un objeto para
cambiar su posición
Parámetros o características
de los sistemas tecnológicos
Numero
Parámetro / Característica
Descripción
11
Esfuerzo o Presión
Fuerza por unidad de área aplicada a un objeto o que
el objeto hace al entorno
12
Forma
Contorno externo de un objeto
13
Estabilidad de la composición del
objeto
Integridad del objeto o sistema. Incremento en la
entropía (desorden), perdida de estabilidad
14
Resistencia
Capacidad de un objeto a resistir un cambio
15
Duración de una acción del objeto
móvil
Tiempo en el cual un objeto puede llevar a cabo una
acción
16
Duración de una acción de un
objeto estacionario
Lo mismo que 15 para un objeto estático
17
Temperatura
Condición térmica de un objeto
18
Brillantez
Cualidad lumínica de un objeto
19
Uso energético del objeto en
movimiento
Energía requerida por un objeto para llevar a cabo
una acción determinada
20
Uso energético del objeto
estacionario
Lo mismo que 19 para un objeto estático
Parámetros o características
de los sistemas tecnológicos
Numero
Parámetro / Característica
Descripción
21
Potencia
Tiempo en el que se lleva a cabo un trabajo
22
Perdida de energía
Energía disipada que no contribuye directamente al trabajo
requerido
23
Perdida de material
Perdida parcial o total de manera temporal o permanente de
material del sistema
24
Perdida de información
Lo mismo que 23 pero referida a la información del sistema que
incluye textura, olor, color, etc.
25
Perdida de tiempo
Tiempo que se pierde al llevar a cabo una acción por el objeto o
sistema tecnológico
26
Cantidad de sustancia o de
materia
Puede cambiar totalmente de manera temporal o definitiva
27
Confiabilidad
Habilidad que tiene un sistema para llevar a cabo una función en
especifico
28
Precisión en la medida
Certidumbre de medir el valor o característica de un parámetro en
un sistema tecnológico
29
Precisión en la manufactura
Grado de exactitud para fabricar un objeto en relación a las
especificaciones
30
Daño externo que afecta a un
objeto
Susceptibilidad a daños infringidos desde el exterior
Parámetros o características
de los sistemas tecnológicos
Numero
Parámetro / Característica
Descripción
31
Daños generados por el propio
objeto
Daños producidos durante la operación de un objeto
32
Manufacturabilidad
Facilidad para la producción de un objeto
33
Facilidad de operación
Simplicidad en la operación de un objeto o un sistema,
entre menos componentes es mas fácil la operación
34
Facilidad de reparación
Cualidad que tiene un objeto de ser reparado de una forma
rápida y sencilla
35
Adaptabilidad
Flexibilidad con que un sistema puede responder a
cambios externos
36
Complejidad del objeto
Diversidad de elementos que se relacionan entre si durante
la operación de un objeto
37
Complejidad de control
Grado de dificultad para controlar la operación de un objeto
o un sistema
38
Nivel de automatización
Capacidad para que un objeto lleve a cabo la función para
la cual fue diseñado sin la intervención humana
39
Capacidad / Productividad
Numero de funciones que un objeto o sistema lleva a cabo
por unidad de tiempo
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
Estos 40 principios del Profesor Altshuller son sugerencias genéricas
para llevar a cabo una acción determinada, con objeto de eliminar
alguna contradicción técnica.
1. Segmentación: Con tres opciones
a)
b)
c)
Dividir un objeto en partes independientes
Hacer un objeto fácil de desarmar. Ej., los muebles modulares
Incrementar el grado de fragmentación o segmentación de un objeto. Ej., En
lugar de cortinas convencionales emplear persianas.
2. Extracción: Separar o quitar la parte que genera el problema. Ej.,
Emplear el sonido de aves en peligro, con el objeto de mantenerlas
(a las aves reales) alejadas de las pistas de aterrizaje.
3. Calidad local: Con tres alternativas
a)
Cambio de una estructura homogénea a otra heterogénea. Para combatir el
fino polvo que se produce dentro de las minas durante la perforación se aplica
agua atomizada (con gotas grandes)
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
b)
c)
Que partes de un objeto tengan varias funciones; Ej., un lápiz con
goma de borrar.
Colocar cada parte de un objeto bajo las condiciones mas favorables
de operación. Ej., los controles de un monitor se colocan en su parte
frontal.
4. Asimetría: Con dos opciones
a)
b)
Reemplazar una forma simétrica con otra asimétrica. Ej., el lado
externo de una llanta se refuerza mas para soportar los golpes contra
las banquetas
Si un objeto es asimétrico, incrementar dicha asimetría. Ej., cambiar
los sellos de hule (en las uniones a presión) por sellos de formas
especiales (mas asimétricas) para un mejor sellado.
5. Consolidación o combinación: Con dos opciones
a)
b)
Combinar en un espacio objetos homogéneos. Ej., unir dos
embarcaciones convencionales – el catamarán – que es mas estable
que las embarcaciones independientes
Consolidar en tiempo, operaciones simultaneas. Ej., cuando se excava
en terreno congelado se sugieren aspersores de vapor de agua junto
con las cuchillas de excavación (reblandecimiento)
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
6. Universalidad: Se pretende que un objeto lleve a cabo varias
funciones que normalmente tienen otros objetos. Ej., la multiherramienta de bolsillo que lleva un cuchillo, una lima, unas tijeras,
unas pinzas, un desarmador, etc.
7. Anidación: Con dos opciones
a)
b)
Que un objeto pueda colocarse dentro de otro y ellos dos dentro de un tercero
Ej., Lente zoom de la cámara fotográfica
Un objeto pasa a través de la cavidad de otro; Ej., una navaja tipo “cutter” (la
hoja pasa a través del objeto principal)
8. Contrapeso: Con dos alternativas
a)
b)
Compensar el peso de un objeto combinándolo con otro de tal manera que se
tenga una fuerza elevadora; Ej., el hidrodeslizador inyecta agua a alta presión
bajo la embarcación, para levantarla y avanzar a gran velocidad
Compensar el peso de un objeto con fuerzas aerodinámicas o hidrodinámicas;
Ej., en los automóviles de carreras se coloca un alerón trasero con la intención
de incrementar el agarre de los neumáticos sobre el asfalto
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
9. Acción contraria anticipada: Este principio se refiere a llevar a
cabo una acción contraria y de manera anticipada para solucionar
una contradicción. Ej., El reforzamiento de una columna de
concreto.
10. Acción anticipada: Con dos opciones
a)
b)
Llevar a cabo la acción anticipadamente; Ej., La navaja tipo “cutter” tiene una
hoja segmentada para que cuando la parte que se esta usando pierda filo, se
reemplaza con un nuevo segmento.
Arreglar objetos con anticipación de tal manera que entren en acción
inmediatamente que sea necesario; Ej., en el vaciado de piezas de cerámica,
entre cada sección se colocan hojas metálicas para que una vez fraguada la
pieza se puedan separar fácilmente del molde.
11. Acolchonado anticipado: Significa proteger algún objeto contra el
daño que pueda sufrir en el futuro; Ej., en las mudanzas los objetos
frágiles se empacan individualmente con protección especial
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
12. Equipotencialidad: Es un principio que se refiere evitar levantar o
bajar un objeto durante un tipo de acción; Ej., Para no levantar un
automóvil al cambio de aceite o revisión de ruedas, se cuenta con
fosas sobre las cuales se coloca el vehículo y el mecánico baja para
hacer la tarea
13. Inversión o hacer algo en forma contraria a la convencional:
a)
b)
En lugar de llevar a cabo la acción directa, hacer lo contrario; Ej., al ganado se le
marca mediante un hierro al “rojo vivo “ el cual es doloroso y produce infecciones
posteriores; en algunos países europeos se emplea un “hierro enfriado” con
nitrógeno liquido el cual es menos doloroso y deja marca permanente
Hacer estacionaria la parte móvil de un objeto y lo estacionario móvil; Ej., una
caminadora eléctrica hace que el usuario permanezca en el mismo lugar,
contrariamente a cuando se camina donde el piso permanece estacionario y
quien se mueve es la persona
14. Esfericidad:
a)
Reemplazar partes lineales con curvas o esferas; ej., usar arcos o domos para
reforzar construcciones lineales.
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
b)
c)
Uso de rodillos o espirales ; Ej., algunos implementos agrícolas para mover la
tierra usan rodillos dentados en lugar de las tradicionales cuchillas con lo que se
mueve el doble o triple de tierra que con el sistema tradicional
Reemplazar un movimiento lineal con otro rotatorio; ej., el “ratón” de la
computadora emplea una esfera para transmitir movimientos lineales al CPU
15. Incremento dinámico o dinamismo:
a)
b)
c)
Hacer que las características de un objeto o el ambiente, se adapten para un
rendimiento optimo; Ej., los alerones que se colocan en los autos de carreras
cuyos ángulos de ataque pueden cambiarse para un funcionamiento optimo del
vehículo
Dividir un objeto en varios elementos de tal forma que cambien de posición unos
con otros; Ej., Los vehículos “todo terreno” que se emplean para explorar Marte
(muy flexibles con partes móviles en los sistemas de rodado)
Si un objeto es rígido, hacerlo movible o intercambiable; Ej., una lámpara de
mesa con aditamento flexible para mover el rayo luminoso a donde se requiera
16. Acción excesiva o parcial: Si es imposible obtener un 100% del
efecto deseado tratar de obtener el rendimiento mas alto
simplificando el sistema; Ej., cuando se pinta un objeto por inmersión
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
siempre queda un exceso de pintura sobre el, para eliminarla se
sugiere rotarlo a gran velocidad y así obtener un pintado optimo
(recuperando la pintura sobrante para su reciclado)
17. Transición a una nueva dimensión:
a)
b)
Cambiar un movimiento unidimensional a dos o tres dimensiones; el “ratón” de
una computadora que funciona mediante luz infrarroja puede moverse en tres
dimensiones en comparación con el tradicional que solo lo hace en dos
Utilizar objetos apilados en varios niveles; Ej., apilar laminas delgadas de vidrio
para poder cortarlas, con menos peligro de romperlas si esto se hace individual
18. Vibración mecánica:
a.
b.
c.
Emplear oscilaciones; Ej., el péndulo de un reloj de pared
Si ya existe una oscilación, aumentar su frecuencia e inclusive llegar al
ultrasonido; Ej., horno de microondas
Usar vibraciones ultrasónicas junto con campos magnéticos; Ej., actualmente es
posible “soldar” huesos humanos mediante ultrasonido y campos magnéticos
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
19. Acción periódica:
a.
b.
c.
Reemplazar una acción continua con una periódica o con impulsos; Ej., cuando
se riega el césped, si se aplica el agua de forma constante, este se daña, lo mejor
es usar aspersores intermitentes
Si una acción ya es periódica, cambiar su frecuencia; Ej., en los faros marinos, se
cambia a menudo la frecuencia del haz luminoso con objeto que sean mas
visibles para los navegantes
Usar pausas entre los impulsos para obtener una acción adicional; Ej., chimeneas
que funcionan mediante pausas para emitir los gases, son capaces de elevarlos
hasta 3,000 mil metros, lo que no se lograría con una chimenea del triple de altura
pero que funciona de manera continua
20. Llevar a cabo la acción positiva de manera continua:
a.
b.
Conducir la acción deseada sin pausas, todas las partes del sistema deben
operarse a su máxima capacidad; Ej., equipo automático para soldar tuberías en
la industria petrolera (operan todo el tiempo a máxima capacidad)
Eliminar tiempos muertos; Ej., Un barco carguero siempre debe llevarse cargado
con mercancía y nunca viajar vacio
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
21. Aumentar la velocidad a la que se lleva a cabo una acción
riesgosa o dañina: Ej., una sierra cortadora de tubos de plástico,
debe llevar a cabo la acción de corte a la mayor velocidad posible,
para evitar el calentamiento de los tubos y su deformación
22. Convertir algo dañino en benéfico:
a)
b)
Convertir dos o varios efectos dañinos en uno benéfico; Ej., las aguas residuales
altamente alcalinas de una empresa pueden mezclarse con aguas residuales
altamente acidas de otra industria con lo cual se neutralizan ambas
Incrementar la acción dañina hasta que cesa de serlo; Ej., la arena para la
construcción en climas fríos se congela en los contenedores de transporte por lo
que es difícil descargar. Si se enfría mucho mas (mediante nitrógeno liquido), es
muy fácil descargar mediante vibración
23. Retroalimentación:
a)
b)
Si no existe retroalimentación establecerla; Ej., el funcionamiento de un flotador en
un tanque de agua (sin el se derramaba el agua)
Si ya existe la retroalimentación, incrementarla; Ej., en los equipos muy ruidosos, se
genera otro sonido con la misma intensidad pero desfasado 90 grados (se
neutralizan)
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
24) Mediador:
a)
b)
Emplear un objeto intermedio para transmitir o llevar a cabo una acción; Ej., en el
uso de inyección de plástico en moldes complejos, se inyecta aire a presión con la
intensión de distribuir adecuadamente el polímero
Temporalmente conectar un objeto a otro y después desconectarlos; Ej., en el
sembrado de hortalizas se colocan las semillas (mediante un adhesivo orgánico)
distribuidas en un papel biodegradable; con el tiempo el papel desaparece cuando
ya cumplió su función
25) Autoservicio:
a)
b)
Un objeto debe darse servicio a si mismo y si es necesario repararse. Ej., en un
restaurante de autoservicio, los mismos clientes se convierten en sus propios
meseros
Aprovechar los materiales y la energía desechada en un proceso. Ej., 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 (ahorro de combustible)
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
26) Copiado:
a)
b)
c)
Emplear una copia barata en lugar del objeto original; Ej., un simulador de vuelo
para entrenar pilotos en lugar de un avión verdadero
Reemplazar el objeto original con su imagen óptica; Ej., la altura de objetos muy
altos puede determinarse mediante la sombra que proyectan
Si se esta empleando una copia óptica, esta puede ser reemplazada por una
copia infrarroja o ultravioleta; Ej., determinando el grado en que un cultivo ha sido
atacado por plagas (se emplean fotografías infrarrojas)
27) Desechar: Reemplazar un objeto costoso por otro que sea ,mas
económico y conveniente; Ej., agujas hipodérmicas desechables
28) Reemplazar un sistema mecánico con otro:
a)
b)
Reemplazar el sistema mecánico con un óptico, acústico o térmico; Ej., un
sistema óptico es empleado para determinar el momento en el cual se rompe un
“diente” de un engrane en una maquina de perforación
Emplear campos eléctricos, magnéticos o electromagnéticos para interactuar con
un objeto; Ej., reemplazar el gancho de una grúa para levantar chatarra de fierro
con un electroimán
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
c)
Uso de campos magnéticos en combinación con partículas ferro magnéticas; Ej.,
en el caso ya visto para determinar la velocidad de endurecimiento de un plástico,
se le agrega limaduras de plástico y se aplica un campo magnético oscilante
durante el fraguado con lo que se determina el grado de movilidad de las
partículas metálicas y en consecuencia la velocidad de endurecimiento
29. Emplear un sistema hidráulico o neumático: Ej., Las bolsas de los
automóviles que se inflan rápidamente para evitar lesiones a los
tripulantes, durante una colisión
30. Membranas flexibles o películas delgadas de plástico:
a)
b)
Separación de varios objetos mediante membranas flexibles; Ej., en un carrotanque se puede transportar petróleo, licor o aceite comestible si se colocan
dichas membranas adecuadamente dentro del transporte
Aislar una parte de un objeto del ambiente que lo rodea mediante una membrana;
Ej., un invernadero es clásico de este principio ya que el plástico mantiene las
condiciones deseadas dentro del lugar
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
31) Material poroso:
a)
b)
Hacer un objeto poroso o emplear algún elemento que lo sea; Ej., los empaques
porosos de poliestireno que se usan para proteger objetos durante su transporte
Si un objeto es poroso, llenar los poros con algún tipo de sustancia; Ej., en
metalurgia, la manera mas empleada para agregar un aditivo a un metal fundido
liquido, es llenando los poros de un ladrillo especial con el aditivo e
introduciéndolo al liquido
32) Cambio de color:
a)
b)
c)
d)
Cambiar el color de un objeto o el de un ambiente; Ej., aprovechando el calor del
sol, en los calentadores de agua, pintándolos de negro mate
Cambiar el nivel de translucidez de un objeto o de un ambiente; Ej., una venda
puede hacerse transparente para observar como cicatriza una herida
Usar aditivos de algún color para resaltar alguna cualidad o proceso de visualizar;
el liquido de algunos termómetros que indica la temperatura se colorea de rojo
para contrastar y hacer mas fácil la lectura
Usar algún tipo de pintura luminiscente; Ej., la caratula fosforescente de algunos
relojes
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
33) Homogeneidad: Objetos secundarios que interactúan con el objeto
principal, deben fabricarse del mismo material o de materiales
similares; Ej., cuando es necesario agitar un metal fundido, de alta
pureza, se introduce un agitador del mismo metal para evitar
contaminar el material fundido
34) Desechando y regenerando partes:
a)
b)
Después de terminar su función, un elemento de un objeto, debe descartarse
(evaporarse, disolverse, etc.) o puede ser modificado durante el proceso en que
se requiere; Ej., empaques fabricados con harina de almidón que una vez
terminada su función se degradan fácilmente
Componentes usados de un objeto, deben ser reutilizados; Ej., en los
lanzamientos de naves espaciales, se recuperan los contenedores de combustible
y se vuelven a usar varias veces
35) Transformación de propiedades:
a)
Cambio del estado físico de algún componente del sistema tecnológico; Ej., para
limpiar por erosión mecánica piezas metálicas, se usa polvo de bióxido de
carbono (hielo seco) que después de limpiar se evapora sin rastro
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
b)
c)
Cambio de concentración o densidad; Ej., el agua en la piscina de clavados, se
hace burbujear aire (reduciendo su densidad) y así protegiendo a los clavadistas
contra alguna lesión al efectuar un mal clavado
Cambio de temperatura; Ej., mantener a baja temperatura las muestras medicas
de tejidos para su posterior análisis
36) Transición de fase: Emplear el fenómeno de cambio de fase
(liberación, absorción de calor, etc.); Ej., algunas naves espaciales
cuentan con una capa protectora de una sustancia que se evapora,
absorbiendo calor, durante la etapa de reingreso a la tierra y por ello
protegiendo a los astronautas
37) Expansión térmica:
a)
b)
Emplear la expansión o contracción de algún material con el cambio de
temperatura ambiental; Ej., para ajustar dos partes metálicas, se enfría la interna
y se calienta la externa; se unen y se dejan a temperatura ambiente, logrando un
ajuste perfecto
Usar varios metales con diferente coeficiente de expansión térmica; Ej., el
termocople para el control de temperatura en aparatos industriales
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
38) Oxidación acelerada: Llevar a cabo la transición de un nivel inferior
de oxidación a otro nivel mayor; Ej., en el tratamiento de aguas
residuales se dosifica (aumentando) el oxigeno a las bacterias que
biodegradan la materia orgánica, cambiando la combinación del aire
común (oxigeno 21%, nitrógeno 78%) obteniendo mejor eficiencia
(menor tiempo)
39) Ambiente inerte:
a)
b)
c)
Reemplazar el ambiente natural con otro inerte; Ej., para evitar que algunas fibras
vegetales se quemen en los almacenes se les aplica Nitrógeno que desplaza al
Oxigeno, previniendo la combustión
Llevar a cabo un proceso en el vacio; Ej., soldadura muy delicada se lleva a cabo
en cámaras de vacio
Emplear una substancia inerte; Ej., para evitar la oxidación en soldadura se usa
algún gas inerte
40) Materiales compuestos “Composites”: Uso de nuevos materiales
con características especiales; Ej., bicicletas ligeras y resistentes
hechas de fibra de carbono
Los 40 principios
fundamentales para inventar o
innovar
Estos 40 principios combinados con los 39 parámetros o
características de los sistemas tecnológicos en una gran
“MATRIZ DE CONTRADICCION”, son la base principal
de la TRIZ, gracias a ella es posible sistematizar los
procesos inventivos y de generación de innovaciones
tecnológicas, en cualquier nivel de abstracción, es decir
de complejidad
Aprovechando los recursos
“invisibles”
Con frecuencia para inventar se hace uso de recursos aparentemente
gratuitos o que cuestan muy poco, pero que a primera vista se
ignoran por los bloqueos psicológicos de la mayoría de las personas
Ejemplo, en muchos restaurantes a las horas de mayor demanda se
ofrece el llamado “buffet”, donde los clientes se sirven sus alimentos
rápidamente a un precio razonable (dado que el dueño vende mucha
comida sin contar con mas meseros)
Hay muchos recursos “invisibles” que se deben considerar, tales como;
el vacio que existe en un espacio determinado, la fuerza de
gravedad, el aire, el campo magnético terrestre, el vapor de agua de
la atmosfera, etc.
Algunos ejemplos:
 El campo magnético terrestre, del cual se beneficia la brújula y
algunas aves y otros animales (orientación)
Aprovechando los recursos
“invisibles”
 El uso del “vacio” para estacionar bicicletas; en lugar de un gran
estacionamiento en el piso, se colocan ganchos para colgarlas, con
lo que se aprovecha el vacio existente
 Cada día es mas grave la falta de agua; y en el lavado de las
manos; se han instalado “grifos ahorradores”, que permite mezclar el
aire con el agua, con buen poder de lavado y ahorros de agua de
hasta 50%
 El mismo principio se aplica en las regaderas
 La obtención de agua purificada del vapor de agua que se encuentra
en el aire que respiramos (Japón)
 Uso del agua (equipos supersónicos) para cortar metales; una vez
cumplida esta misión se filtra y se recicla
Planteamiento adecuado de un
problema
 Debido a que en un alto porcentaje de casos no se saben plantear
correctamente los problemas, se ha desarrollado un cuestionario
preliminar, donde se pide que se defina en varias formas el
problema que se pretende resolver
 Por otro lado la inercia psicológica presenta un obstáculo en la
solución de los problemas ya que solo se ve una parte de la
situación
 La importancia de plantear adecuadamente un problema en
diferentes formas se ilustra en el siguiente ejemplo:
 En una fabrica de chocolates que elaboraba botellas de chocolate rellenas de
chocolate, se presento el problema que en épocas de gran demanda el sistema
de llenado no tenia la velocidad requerida debido a que la viscosidad de la
mermelada impedía aumentar la velocidad en el llenado
 Al pedir al dueño de la empresa que definiera el problema que se deseaba
resolver indico “… deseo que las botellas de chocolate se llenen de mermelada a
una mayor velocidad que la actual”
Planteamiento adecuado de un
problema
 La solución que aportaron varios técnicos fue calentar la mermelada para que
disminuyera su viscosidad y así fluyera a mas velocidad; el resultado
desafortunado fue que la mermelada caliente reblandecía las paredes de
chocolate y se producían fugas por las cuales escapaba el relleno
 Se contrato a un consultor externo experto en el TRIZ, y la clave de su propuesta
fue replantear el problema en la siguiente forma:
 Se deseaba “recubrir” la mermelada con una capa delgada de chocolate,
formando una botella; esto es usando el sistema de refrigeración ya existente, se
recomendó moldear botellas de mermelada solida y mas tarde recubrirlas con
chocolate liquido por inmersión. – El proceso quedo agilizado.
 Aquí se ilustra lo importante que es plantear un problema desde diferentes
puntos de vista
 Otro problema – En un laboratorio se debía de determinar el grado
de corrosión que sufrían unas muestras metálicas en forma de cubo
las cuales se sumergían en una solución concentrada de acido y se
depositaban en algunos recipientes de platino (metal precioso que
resiste la corrosión de cualquier acido); las pruebas tomaban días.
Planteamiento adecuado de un
problema
 Al final de la prueba, se extraían los cubos metálicos y por diferencia
de peso se determinaba el grado de corrosión que sufrían. Debido a
que la demanda del mercado aumentaba se requería una mayor
cantidad de pruebas de corrosión y el laboratorio enfrentaba el
problema de falta de recipientes de platino
 El planteamiento del problema fue el siguiente: “¿como llevar a cabo
un mayor numero de ensayos de corrosión si solo se cuenta con
pocos recipientes de platino y ese metal es muy costoso?”
 Se decidió buscar la asesoría de un experto en la TRIZ; y este
reuniendo a todos los involucrados les pregunto:
 Consultor – ¿Podrían explicar, en palabras muy simples lo que desean hacer?
 Jefe de laboratorio – Deseamos que los cubos de metal sean corroídos por el
acido
 Consultor - ¿La corrosión tiene que ser en las caras “exteriores” de los cubos o
puede ser en el interior de los cubos?
Planteamiento adecuado de un
problema
 Técnico de laboratorio – Puede ser en el interior, pero los cubos son sólidos y no
hay forma de introducir el acido.
 Consultor – Señores, les sugiero que vendan sus recipientes de platino dado que
ya no los van a requerir, mi sugerencia es la siguiente:
 La recomendación fue convertir los propios cubos metálicos en recipientes,
mediante la perforación de parte del metal para formar un hueco adecuado por el
que se vertía el acido directamente y al final de la prueba se determinaba el
grado de corrosión sufrido. El principio inventivo # 13 de Altshuller, “inversión” o
“hacer algo en forma contraria” dio la solución
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
Ya ubicado por una parte el parámetro o característica que
se desea mejorar y por otro lado la característica que
empeora, la matriz automáticamente sugiere uno o
varios de los 40 principios para inventar o innovar, los
cuales de alguna forma señalaran como eliminar la
contradicción.
Caso 1 – Mingitorios sin agua
 El problema a resolver es eliminar completamente el uso de agua
en los urinales públicos para varones, asegurando que no se
desprendan olores ofensivos
 Empleando la TRIZ se llega a la siguiente contradicción técnica;
si no se emplea agua que arrastre los orines (atributo deseable)
estos generan olores ofensivos en el aire (atributo indeseable)
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 Según la metodología de la TRIZ, el objeto en movimiento es el
agua y el objeto estacionario son los orines. La característica a
mejorar , es decir reducirla a cero es el agua, en la matriz de
contradicción se identifica con el parámetro 15 “tiempo de acción
del objeto móvil”
 Por otro lado si no se aplica agua se genera una condición
negativa que empeora (olor ofensivo), que se ubica como
parámetro 31 “factores adversos generados por el objeto
estacionario”
 Con estos dos factores (15 y 31) se entra a la matriz de
contradicción de Altshuler que sugiere los siguientes principios:




Característica 16 – Acción parcial o excesiva
Característica 21 – Hacerlo a mayor velocidad
Característica 22 – Convertir algo negativo en benéfico
Característica 39 – Ambiente inerte
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 Dado que los olores se generan sobre la superficie del objeto
estacionario, la alternativa 39 es la mas adecuada, “aplicar algo
inerte en la superficie del objeto estacionario”.
 Mingitorios secos a los cuales se les adiciona un liquido
aromatizado que es menos denso que los orines y por lo
tanto flota siempre sobre “ellos”, formando una barrera
física que evita los malos olores.
 Con esta medida hay ahorros entre 100,000 a 140,000 litros por mingitorio
por año
 Caso 2 – Reducir en un 50% el consumo de agua en las
llaves de un lavabo domestico
 La contradicción que hay que resolver es, si no se emplea agua
o se usa una cantidad muy pequeña, el lavado de las manos no
es adecuado y queda jabón y suciedad en ellas
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 Objeto en movimiento: el agua
 Objeto estacionario: las manos enjabonadas y suciedad
 A mayor tiempo de acción del objeto móvil (el agua) mejor se
lavan las manos, característica 15; si se emplea poca agua, el
objeto estacionario queda enjabonado y sucio, lo que significa un
efecto indeseable, característica 31
 La matriz de contradicción sugiere las opciones siguientes:




Característica 16 – Acción parcial o excesiva
Característica 21 – Hacerlo a mayor velocidad
Característica 22 – Convertir algo negativo en benéfico
Característica 39 – Ambiente inerte
 La opción mas adecuada es introducir una substancia inerte
como el aire atmosférico (un recurso “invisible”). Las llaves
ahorradoras en su salida mezclan el aire con el agua generando
un ahorro de agua cercano al 50%
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 Caso 3 – Reducir el uso de agua de riego en la
agricultura por lo menos en un 50%.
 Caso resuelto en la Escuela Superior de Ingeniería Química e
Industrias Extractivas del IPN, empleando un producto comercial.
 Definición del Problema – Uso excesivo de agua en la
agricultura, al grado que se desperdicia del 70 al 85% de ella,
dependiendo del tipo de suelo (terrenos arenosos son muy
permeables y los suelos arcillosos son parcial o muy
impermeables)
 ¿Que provoca esta perdida de agua?
 Las plantas no son capaces de, en tiempo corto aprovechar toda el agua que
aplica el agricultor
 La porosidad del suelo es muy variable
 ¿Donde sucede el fenómeno?
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 En el suelo
 En las raíces
 ¿Cuándo sucede el fenómeno?, durante el momento del riego o
en horas mas tarde
 ¿A quien le sucede?, al agricultor
 ¿Cómo sucede?, al regar los cultivos se aplica un gran volumen
de agua durante cierto tiempo. Las plantas solo absorben cierta
cantidad de agua dependiendo de su fisiología, el resto del agua
se pierde.
 ¿Por qué se pierde el agua?, Por exceso en el riego, porque el
suelo no tiene capacidad de retención, o porque el agua no
penetra adecuadamente
 ¿Cuál seria el objetivo a resolver del problema planteado?,
aplicar la mínima cantidad de agua que requiera el cultivo y que
esta humedezca las raíces todo el tiempo del ciclo de riego
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 ¿Cuál es la contradicción que debe resolverse?, se desea tener
humedad todo el tiempo, en las raíces de las plantas, pero no se
requiere exceso de agua, al punto de que se pierda o pudran las
raíces
 Con todos los datos anteriores se definen las
características del sistema de acuerdo con la TRIZ:
 Característica 9 – Velocidad que tiene el objeto móvil, el agua
 Característica 15 – Tiempo de acción del objeto estacionario; el
tiempo que el suelo adyacente a las raíces puede retener el agua
 Característica 23 – Perdida de sustancia, el agua que se
desperdicia
 Se construyen pares de características para ingresar a la
matriz de contradicción:
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 Característica 9 y 15, sugerencias de la matriz:
 Principio 3 – Calidad local. Sugiere que de alguna manera
se cambie la calidad del suelo para retener agua.
 Principio 8 – Contrapeso. No aplica
 Principio 14 – Esfericidad. No aplica
 Principio 26 – Copiado. No aplica
 Característica 15 y 23, sugerencias de la matriz:
 Principio 3 – Calidad local. Sugiere que de alguna manera se
cambie la calidad del suelo para retener el agua
 Principio 18 – Vibración mecánica. No aplica
 Principio 27 – Desechar. No aplica
 Principio 28 – Reemplazar el sistema mecánico. Sugiere que
se reemplace la parte del suelo en contacto directo con las
raíces
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 Propuestas de la matriz de Contradicción:
 Cambiar la característica local del suelo (calidad local)
 Cambiar la característica local del agua (no aplica)
 Reemplazar el suelo adyacente a las raíces (reemplazar el
sistema mecánico)
 Propuestas concretas:
 En suelos altamente permeables (arenosos), se puede aplicar
una resina (Eurobond) que aglutine las partículas de arena
reduciendo su porosidad y evitando la perdida de agua (de 36 a
45%)
 En suelos arcillosos con poca permeabilidad se aplica una resina
(Hidrogel) que tiene la característica de hidratarse con el agua
que se use, y al contacto con la raíz la mantiene húmeda por
largo tiempo, ahorrando consumo de agua de 53 hasta 75%
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos
 Caso 4 – En una granja se producen peces en un
estanque, donde el contenido de oxigeno del agua es
muy bajo, y este factor afecta negativamente la
productividad:
 Empleando las 39 características o parámetros de la TRIZ, se
llega a las siguientes conclusiones:
 Característica que se desea mejorar: Productividad, o sea el
parámetro 39 “Capacidad / Productividad”
 El oxigeno es la sustancia que se pierde en la producción de
peces, por lo que se considera el parámetro 23 “perdida de
sustancia”
 Con 39 y 23 se ingresa a la matriz de contradicción, la cual
sugiere los siguientes principios:
Aplicaciones de la matriz de
contradicción en algunos casos




Principio 10 – Acción previa
Principio 23 – Retroalimentación
Principio 28 – Reemplazar el sistema mecánico
Principio 35 – Transformación de propiedades
 Las sugerencias tomadas son la 10 (acción previa) y la 35
(transformación de propiedades) que proponen instalar un
compresor mediante el cual se mezcla el agua y aire, en una
cámara de alta presión antes de que el agua sea enviada al
estanque, con lo que esta se satura de Oxigeno y la
productividad aumenta
Diagrama para resolver un
problema de innovación
tecnológica según la TRIZ
Definir el
Problema
Tratar de
eliminar la
contradicción
con alguno de
los 40
Principios
Entrar a la
Matriz de
Contradicción
Encontrar la
contradicción
que debe
eliminarse
Determinar la
característica,
que se desea
mejorar y cual
empeora, de
las 39
propuestas
Bibliografia
1. Ochoa O. J. J. y Oropeza M. R. 2004, Aprendizaje acelerado: La
revolución educativa del siglo XXI. Panorama Editorial SA de
CV
2. Colin R. 2000, Accelerated learning for the 21st century. Dell
Publishing Co. EUA
3. Senge P. 2002, Escuelas que aprenden. Editorial Norma.
Mexico
4. Altshuller, G. 2002, 40 principles: TRIZ key to technical
innovation”. Technical Innovation Center, Inc. EUA
5. Shah, H and Mann, D “5W’s and a H of TRIZ innovation”. TRIZ
– Journal. September 2001
6. www.triz.net/lecturas/trizjournal.html
7. DeBono E. 1991. “Teaching Thinking”. Penguin Books