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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
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TRIZ: Innovación Estructurada para la Solución de Problemas y el Desarrollo
de ProductosCreatividad como una Ciencia Exacta
Dr. Noel León Rovira, ITESM, Campus Monterrey
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OBJETIVOS
– 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
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
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TRIZ: Innovación estructurada
para el milenio
• La gran mayoría de productos y los servicios que serán comercializados en el nuevo milenio aún no existen.
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• ¿De dónde vendrán estos productos o servicios?
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• Estos resultarán de la culminación de la realización práctica del proceso de
INNOVACIÓN
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• La innovación y la creatividad en una organización se perciben generalmente así:
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¡¡EUREKA!!
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ENIGMÁTICA
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IMPREDECIBLE
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PRUEBA Y ERROR
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MÍSTICA
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NO ENTRENABLE
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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
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• 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
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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
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Importancia de controlar el ciclo de la innovación
Fluj
o m
onet
ario
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
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¿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
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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
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TRIZ• Es una metodología sistemáticametodología sistemática
para convertir la creatividad y la innovación en un sistema de principios y de algoritmos
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Historia y Estado del Historia y Estado del ArteArte
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
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¿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)
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Impacto de TRIZ en una Organización
Punto deInicio
PlazoPlazoPrácticoPráctico
Un conjunto Un conjunto EXHAUSTIVEXHAUSTIVOOde 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
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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
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EL PROBLEMA DE LA INERCIA PSICOLOGICA
EfectosMecánicos y Tecnología
EfectosQuímicos yTecnología
EfectosMagnéticos,Eléctricos yTecnología
roblema
S olución
Termo-dinámica
P
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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
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ALTSHULLER ENCONTRÓ QUEALTSHULLER ENCONTRÓ QUE
Para alcanzar este Nivel Se deben considerarde Invención todas estas soluciones
1 Solución Elemental 102 Mejora 1003 Invención dentro del paradigma 1,0004 Invención fuera del paradigma 100,0005 Descubrimiento 1,000,000
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
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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
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¿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
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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
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Con visión Seis SigmaY = f(X)
• Cuáles son las X para el método de creatividad TRIZ? Diagramas Campo-SustanciaLos 40 principios inventivaDefinición estructurada de problemas Identificación de la contradicciónLos principios de separación Algoritmo para la solución de problemas de inventiva
• Cual es la función de la transferencia con TRIZ?Pensamiento AnalógicoAbstracción
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¿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
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¿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
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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
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TRIZ como ciencia
TRIZ fue creado de la observación y de la clasificación – elementos del método científico.
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Principios Fundamentales: Introducción al método de
TRIZ• Idealidad y Resultado Final Ideal• La Contradicción• Patrones de Evolución
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Resultado Final Ideal (RFI) e IDEALIDAD (I)
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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.
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Resultado Final Ideal (RFI)
• El Resultado Final Ideal (RFI) tiene las siguientes 4 características:
1. Elimina las deficiencias del sistema original2. Conserva las ventajas del sistema original3. No hacen el sistema mas complicado (usa
recursos libres o disponibles). 4. No introduce nuevas desventajas
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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 $
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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 ∞
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Enfoque de IdealidadEnfoque de IdealidadTRIZ 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.
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La “Idealidad” mide el progreso hacia el RFI
ResultadoResultadoFinalFinalIdealIdeal
Inicio RFI
•No efectos dañinos•No Costos•Satisface los requerimientos del cliente
Solución Convencional Solución
Inventiva
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Evolución Evolución Enfocada al Enfocada al
Incremento de la Incremento de la IdealidadIdealidad
IDEALIDAD
=
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EJEMPLO: FRENADO DE UN EJEMPLO: FRENADO DE UN ROLLO DE SOLDADORA ROLLO DE SOLDADORA
AUTOMÁTICAAUTOMÁTICALas 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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EJEMPLO: EJEMPLO: TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE
BOBINASBOBINAS
Tablones cortos reducen los costos
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ElementosTRIZ
Codificar, Clasificar, Contradicciones.
Solucionar Problemas
Patrones y Líneas de Evolución
ARIZ ModelosSF
Elementos Terciarios
Análisis de Análisis de SubversiónSubversión
Pequeños Pequeños hombrecilloshombrecillos
Efectos Efectos FísicosFísicos
Bardas de Bardas de patentespatentes
Idealidad
Resultado Final Ideal
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Teoría de Contradicciones
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Conflictos del ciclo de nuevos productos
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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
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Principios fundamentales de TRIZ [ principio de solución por abstracción ]
Problemaanálogo general
ProblemaProblemaanálogo generalanálogo general
Solución generalanáloga
Solución generalSolución generalanálogaanáloga
ProblemaespecíficoProblemaProblemaespecíficoespecífico
Solución al problema específico
Solución Solución al problema al problema específicoespecífico
Es “simplemente” cuestión de reducir el problema específico a problemas análogos generales.
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X2 +X - 6 =0
aX2 +bX +c =0
X =-3,
X = 2Prueba y error
X b b aca
=− ± −2 4
2
Abstraer Particularizar
Resolver
Principios fundamentales de TRIZ [ principio de solución por abstracción ]
Innovación Sistemática
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Ejercicios de Ejercicios de solución de solución de
problemas de problemas de inventivainventiva
• Aplicación de principios de inventiva generales a la solución de problemas.
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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.
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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.
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3. Cortando tubos soldados (1)
• En la producción de tubos soldados en una máquinaroladora-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.
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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.
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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.
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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
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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.
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Problema de la Destrucción del Contenedor
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Problema de la Destrucción del Contenedor
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Problema de la Destrucción del Contenedor
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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.
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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.
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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.
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Contradicción Técnica
– Parámetro A mejora– Parámetro B se deteriora
Temperatura vs.
Desperdicio de EnergíaCantidad de Sustancia
vs. Confiabilidad,
– La invención supera la contradicción, mejorando ambos
AB
A B
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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)
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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
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40 Principios Inventivos32 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
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Parámetros de Altshuller10 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
1 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
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Parámetros de Altshuller31 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
21 Potencia22 Desperdicio de energía23 Desperdicio de sustancia24 Pérdida de información25 Desperdicio de tiempo26 Cantidad de sustancia27 Confiabilidad28 Precisión de mediciones
29 Precisión de manufactura
30 Factores perjudiciales actuando en un objeto
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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 mecánicocon un sistema no mecánico
27 Un objeto barato de vida corta en vezde uno caro y durable
18 Vibración Mecánica
40 Materiales compuestos
Resultadono deseable(Característicadegradada)
1 2 ** 14 38 39**Pe
so d
e un
obj
eto
en
mov
imie
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Peso
de
un o
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Niv
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tom
atiz
ació
n
Prod
uctiv
idad
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
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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
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Tabla de Contradicciones
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Ejemplo de Principio de InventivaEjemplo de Principio de InventivaHaga un objeto asimétrico o Haga un objeto asimétrico o incremente la asimetríaincremente la asimetría
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Ejemplo de Principio de Inventiva Ejemplo de Principio de Inventiva Aplique campos físicosAplique campos físicos
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Ejemplo de Principio de Inventiva Ejemplo de Principio de Inventiva Aplique campos físicosAplique campos físicos
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Ejemplo de Principio de Inventiva Ejemplo de Principio de Inventiva Aplique campos físicos y luego Aplique campos físicos y luego
inviértalosinviértalos
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PrincipioPrincipio InventivoInventivoPrincipio 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.
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Contradicciones Contradicciones FísicasFísicas
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Contradicción Física (CF)
A – 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 A
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Contradicción Física (CF)• 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
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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
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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
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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:
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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
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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
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Resolución de una CF• Algoritmo para la solución de
una contradicción física
Identifique-bipolaridad,
D y anti-D
Use principios deSeparación y/o Modelos S-F y/o efectos científicos
Problema Específico
Solución Específica
1 4
2 3
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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
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jemploE
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
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Contradicciones FísicasContradicciones FísicasUna característica debe ser alta y baja (autoUna característica debe ser alta y baja (auto--opuesta)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
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Convirtiendo Convirtiendo Contradicciones TécnicasContradicciones Técnicasa Contradicciones Físicasa Contradicciones Físicas
Contradicción Técnica
Parámetro de Control, C
A B
Así que:C debería ser alto, y C debería ser bajo
Contradicción Contradicción FísicaFísica}
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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
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EL VALOR AGREGADO EL VALOR AGREGADO DE TRIZDE TRIZ
Identificarel problema
Formularel problema
DesarrollarConceptos Evaluar Implementar
TRIZ proporciona una estructura al procesoTRIZ proporciona una estructura al procesode innovación, => Innovación Sistemáticade innovación, => Innovación Sistemática
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EL VALOR AGREGADO DE QTC+ 6σ
DEFINIR MEDIR ANALIZAR DISEÑAR VERIFICAR
QFDDiseño
Robusto
CAD/CAM/CAE
Estudio deconfiabilidad
Lluvia deideas
Prueba y error
6σTRIZAnálisis
Paramétrico DFMA
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• La puesta en práctica y el despliegue de TRIZ en una organización permitirán que el uso de la INNOVACIÓN sea descrito como:
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SISTEMÁTICO
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FIABLE
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PRÁCTICO
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CIENTÍFICO
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ENTRENABLE
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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
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¿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