INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA La tcnica por un Mxico mejor

Mtodo TRIZ 40 PRINCIPIOS DE INVENTIVA

Acrnimo ruso de Teorija Rezbenija Izobretatelskib Zadach, que significa "Teora de Solucin de Problemas Inventiva" La metodologa TRIZ naci en Rusia en los aos 40 al final de la 2a Guerra Mundial de la mano de Genrich S. Altshuller. Es una metodologa sistemtica para convertir la creatividad y la innovacin en un sistema de principios y de algoritmos

Altshuller gener la hiptesis de que existen principios universales de invencin, que pueden servir de base para las innovaciones creativas y los avances tecnolgicos.

Tras haber estudiado mas de 400,000 patentes concluy que la mayora estn basadas en 40 principios de inventiva Clasific los inventos en 5 niveles: Nivel 1. Mejora (espesor de aislamiento) Nivel 2. Resolver una contradiccin tcnica (40 principios de inventiva) Nivel 3. Resolver una contradiccin fsica (4 separaciones) Nivel 4. Nueva tecnologa (romper paradigmas o cambios de tecnologas) Nivel 5. Nuevo fenmeno (nuevas ciencias) De los cuales el 77% de las patentes se encuentran en los niveles 1 y 2

Para alcanzar cada uno de los niveles de invencin se deben considerar todas las soluciones posibles 1 2 3 4 5 Solucin Elemental Mejora Invencin dentro del paradigma Invencin fuera del paradigma Descubrimiento 10 100 1,000 100,000 1,000,000

Por lo que es un mtodo inadecuado para altos niveles de invencin, y solo sirve como ayuda sin llegar a remplazar a ningn otro mtodo

TRIZ, mediante pasos definidos disminuye la prueba y error TRIZ ayuda a superar las barreras a la innovacin TRIZ est concebido para superar la inercia psicolgica (I.P.)La cual se basa en paradigmas, hbitos, educacin, xitos anteriores, fallas anteriores I.P: nos aleja de la solucin, impide a menudo el reconocimiento del problema y su clarificacin, crea barreras, complica la toma de decisiones

Por qu TRIZ es la mejor opcin?1. 2. 3.4. 5. 6. 7. 8. 9.

Tiene un propsito general. Genera escenarios de solucin exhaustivos y comprensivos. Es el estudio del conocimiento atreves del estudio de las patentes existentes en el mundo. Genera conexiones entre la inercia psicolgica de miembros de un equipo y sus paradigmas de acuerdo a sus experiencias. Puede ser insertado en cualquier proceso. Reduce la cantidad de recursos para poder generar soluciones. Es rpido, comparado con otros mtodos. Puede ensearse y ser aplicado, a cualquier nivel de educacin, desde nios, a consultores de direccin, a cientficos de PhD, etc. Ayudan a las personas a mejorar sus habilidades para resolver problemas, incluso en reas que les exigiran aos de estudio para ser expertos sobre dichas reas.

40 principios de TRIZ Cada principio ha sido aplicado una solucin ingeniosa. Son tan poderosos que solamente al visualizarlos estimulan la creacin de nuevas ideas. Nos posibilitan alcanzar soluciones provenientes de distintos campos del conocimiento

A. Dividir un objeto en partes independientes B. Crear un objeto seccional C. Incrementar el grado de segmentacinYoropen: Lpiz multipunto

A)

B)

C)

Pasar de 4 a 7 pasajeros

A. Extraer la parte perturbadora de un objeto B. Extraer la parte necesaria de un objeto

A)

B)

Solo necesitamos la energa elctrica de los rayos solares

A. B. C.

Cambiar la estructura de un objeto o ambiente externo de homognea a heterognea Hacer cada parte de un objeto mas satisfactoria para su operacin Hacer cada parte de un objeto llenar una funcin diferente y til

A)

B)

C)

A. B. C.

Cambiar de forma simtrica a asimtrica Cambiar la forma de un objeto para ajustarse a asimetras externas Si un objeto ya es asimtrico, incrementar su grado de asimetra

A)

B)

C)

Adaptacin de objetos a la forma asimtrica del cuerpo humano

Complejo futurista

A. B.

Unir partes idnticas o componentes similares para realizar operaciones paralelas Realizar operaciones contiguas o paralelas

A)

B)

A.

Hacer a un objeto desempear mltiples funciones; eliminar la necesidad de otras partes

A)

Troquel progresivo

B)

A. B. C.

Colocar un objeto dentro de otro Incrementar el numero de objetos anidados Hacer que un objeto pase a travs de la cavidad de otro

A)

B)

C)

A. B.

Compensar el peso de un objeto unindolo con otro que tenga una fuerza de empuje Hacerlo que interacte con el ambiente (usar aerodinmica, hidrodinmica, flotacin y otras fuerzas)

A)

B)

A. B.

Cuando es necesario hacer una accin con efectos tiles y dainos, esta accin deber ser remplazada con una reaccin para controlar efectos dainos Crear fuerzas previas en un objeto que se oponga a fuerzas de trabajo indeseables generadas con el tiempo

A)

Chamarra con bolsa de aire para motociclista.

El ruido causado por el aire acondicionado puede neutralizarse por aplicacin de materiales aislantes y espuma. De la misma forma, en los cuartos se utiliza el hielo seco para no dejar escapar aire por las ventanas.

B)

Varillas reforzantes del concreto

A. B.

Ejecutar un cambio a un sistema u objeto antes de ser necesario Pre-arreglar objetos

A) B)Filtro de aire pre-aceitado

Variador de frecuencia. Muy utilizado en la industria; consiste en el recorrido de puertas automatizadas. Su intencin es de reducir la velocidad del motor antes de finalizar su carrera para no generar impactos. Casas prefabricadas

A.

Adelantarse a la poca fiabilidad de un sistema.

A)

Palanca irrompible de motocicleta

B)

Celda de manufactura: Las distintas operaciones, aplicadas en una celda de manufactura, se realizan en secuencia. Lo que implica que existen acciones previas que acondicionan al producto para su maquinado posterior.

A.

Cambio en las condiciones de operacin para no trabajar contra un campo potencial como la gravedad

A)

B)

Manipulador para ensamble de motores

A. B. C.

Invertir la accin usada para resolver el problema Hacer las partes movibles fijas y las fijas movibles Invertir el objeto o proceso

A)

Herramienta Viva: Girar la herramienta en lugar de la pieza

B) C)

Al colocar un rodamiento en el eje, un mtodo muy comn es calentar el balero y enfriar el eje para generar una holgura momentnea y as se evita daar los elementos.

A. B. C.

Remplace superficies planas con superficies curvadas Usar rodillos, esferas, espirales y domos Ir del movimiento lineal al rotatorio (o viceversa); usar fuerzas centrifugasLos puentes con arcos tienen como ventaja la distribucin de la presin hacia los soportes. Esto los hace estructuralmente muy resistentes.

A)

B)

C)

Probador de fuerza centrifuga de la NASA

La forma semiesfrica de la cmara de combustin permite acomodar las vlvulas en la parte superior logrando menor tamao y mejorando la combustin en el motor.

A. B. B.

Hacer elementos flexibles a un ambiente cambiante centrifugas Si un objeto es inmvil, hacerlo mvil Dividir un objeto en partes capaces de tener movimiento relativo entre ellasVentanas cenitales: En un invernadero, forman el techo, permiten regular la temperatura abriendo y cerrando.

A)

B)

C)

Ductos anillados (Tubo tipo gusano)

A.

Si no puedes lograr el 100% del efecto deseado, entonces lgralo con mas o menosLata Abre-fcil: Un ligero corte sobre la lmina permite cortar la tapa ms fcil.

A)

C)

B)

Pintura con plantillas: usar mucha pintura sobre la plantilla y dejar el mnimo requerido.

A. B. C.

Moverse hacia una dimensin adicional, de una a dos, de dos a tres Usar un arreglo multidimensional de objetos en lugar de uno unidimensional Incline un objeto, recustelo sobre uno de sus lados, use el otro lado

A)

C)

B)

Apilar lminas delgadas de vidrio para poder cortarlas con lo que reduce el peligro de que se rompan si se hace el corte de manera individual.

A. B. C. D. E.

Provocar un objeto oscilar o vibrar Incrementar su frecuencia (aun a ultrasnica) Usar la frecuencia resonante de un objeto Usar vibradores piezoelctricos en lugar de los mecnicos Usar combinaciones de oscilaciones de campo ultrasnicas y electromagnticas

A)

C)

D)

Sensores piezoelctricos son usados en los vehculos para asistir en la estabilidad

E) B)La frecuencia de resonancia de un objeto es usado para la destruccin de piedras en la bilis o en rodillas por ultrasonido en una tcnica llamada lototripsia, la cual hace que la ciruga no sea necesaria.

A. B. C.

En lugar de una accin continua, usar acciones peridicas o pulsos Si una accin ya es peridica, cambiar la magnitud peridica o frecuencia Usar pausas entre acciones para ejecutar una accin diferente

A)

C)

B)En los faros marinos, a menudo se cambia la frecuencia del haz luminoso con objeto de que sean ms visibles para los navegantes

Chimeneas que funcionan mediante pausas para emitir los gases son capaces de elevarlos hasta 3000 metros, lo que no se lograra con una chimenea del triple de altura pero que funcione de manera continua.

A. B.

Mantener el trabajo sin descanso. todas las partes de un objeto operando a su mxima capacidad Eliminar las acciones ociosas e intermitentes

Ntese la contradiccin entre estos dos principios, si se eliminan todas las acciones intermitentes, no tendr mas pausas a usar.Un equipo automtico para soldar tuberas en la industria petrolera, est diseado para operar todo el tiempo a su mxima capacidad y eficiencia.

A)

B)

Un barco carguero siempre debe llevarse cargado con mercanca y nunca viajar vaco

A.

Conducir un proceso, o ciertas etapas de el (operaciones destructibles, dainas o peligrosas) a alta velocidad

A)

Cortar un tubo de plstico muy rpidamente. Si lo cortas despacio, el calor de la regin cortada se propagar al resto del tuvo, produciendo una deformacin. As realizando la accin muy rpido el calor no pude fluir de forma que afecte al material.

Pasteurizar leche es calentarla a 72 C por 15 s. Ultra pasteurizacin a alta temperatura, es calentada a 138 C, solamente 2 s, incrementa el tiempo de conservacin del producto, claramente podemos ver que al realizar el proceso con mayor rapidez incrementa las propiedades del producto y lo mejora.

A. B. C.

Usar factores dainos para lograr un efecto positivo Eliminar la accin daina primaria agregndole otra accin daina para resolver el problema Amplificar el factor daino a tal grado que ya no sea dainoCargas elctricas son dainas en los procesos de control. Pueden causar explosiones, destruir componentes electrnicos, tambin pueden dar informacin para la optimizacin del proceso y su mejora al igual que los antivirus lo hacen con las amenazas virtuales

A)

B)

El cloruro de sodio (NaCl) que no es saludable combinado con el cloruro de potasio (KCl), el cual tiene un sabor muy malo, crea una tableta de sal saludable y de buen sabor usada para quienes padecen de hipertensin, una sal mala con otra mala hacen una menos mala

C)

A. B.

Introducir retroalimentacin para mejorar un proceso o accin Si la retroalimentacin ya es usada, cambiar su magnitud o influencia de acuerdo a las condiciones de operacinMonitores del ritmo cardiaco sirven para controlar la intensidad del ejercicio

A)

B)

Control calidad

de

Mariposa de aceleracin de los automviles, abren o cierran de acuerdo a la potencia requerida

A. B.

Usar un articulo intermediario o proceso intermediario Unir un objeto temporalmente con otro (el cual pueda ser fcilmente removible)Cuando se realizan tratamientos trmicos, se deben tomar piezas de acero a altas temperaturas, se usan pinzas como intermediario para tomarlas

A)

B)

A. B.

Hacer que un objeto sea til por si mismo desarrollando funciones auxiliares tiles Hacer uso de material desperdiciado y energasEl aprovechamiento del calor generado en una chimenea que puede ser recuperado mediante un serpentn que conduzca agua, la cual aumenta su temperatura y as se alimenta a la caldera, obtenindose un ahorro considerable de combustible.

A)

Lmparas de halgeno regeneran el filamento durante el uso, el material evaporado es re-depositado.

Reloj que funcionan con el movimiento de la mueca, de esta forma ya no requieren de una fuente de energa externa.

B)Extraccin de gas a partir de basura orgnica

A. B. C.

Remplazar objetos frgiles, caros o no disponibles con disponibles o copias baratas Remplazar un objeto o proceso con copias pticas Si copias pticas visibles son usadas, moverse a copias infrarrojas o ultravioletas

A)

Simuladores espaciales

B)

C)

A.

Remplazar un objeto caro con mltiples objetos baratos comprometiendo ciertas cualidades, tales como ciclo de vida del producto o servicio

A)

Tiras desechables para la medicin de glucosa

Termos desechables discretos

A. B. C. D.

Remplazar un sistema mecnico con uno ptico, acstico, trmico u olfativo Usar campos elctricos, magnticos y electromagnticos para interactuar con el objeto Remplazar campos estticos con movibles; campos no estructurados con estructurados Usar campos en conjuncin con campos activados

C) A)Bote inflable en lugar de uno metlico

Collar acstico para perros, remplaza la cerca y optimizar el espacio

D) B)Electroimanes superconductores en trenes maglev

Pintura electrosttica

A.

Remplazar partes solidas de un objeto con un gas o liquido. Estas partes pueden usar aire o agua para inflarse o usar amortiguaciones neumticas o hidrostticas.

A)

Bicicleta hidrulica

A. B.

Usar armazones flexibles y pelculas delgadas en lugar de estructuras tridimensionales Aislar el objeto de su ambiente externo usando membranas flexibles

A)

Lentes de contacto capaces de transmitir imgenes

Empaquetamiento tipo blster

B)

A. B.

Hacer un objeto poroso o adherir elementos porosos Si un objeto ya es poroso, usar los poros para introducir una funcin o sustancia til

A)

Filtros de aire, fibras de papel, espuma o algodn dispositivo eliminan partculas slidas como polvo, polen y bacterias.

B)

A. B. C.

D.

Cambiar el color de un objeto o su ambiente externo Cambiar la transparencia de un objeto o su ambiente externo A fin de mejorar observabilidad de cosas que son difciles de ver, usar colores radiantes o elementos luminiscentes Cambiar la propiedad emisiva de un objeto sujeto a calor radiante

A) C)Sartenes que cambian de color cuando alcanzan la temperatura deseada

B)

D)

A. Hacer aquellos objetos con los cuales interacta el objeto principal del mismo material o uno cercano.

A)

A. Despus de que ha completado su funcin, desechar el elemento o modificarlos durante el proceso B. Restaurar partes consumidas/usadas de un objeto durante la operacin

A)

B)

Sistema de recopilacin de energa cintica usada en automviles

A. B. C. D. F.

Cambiar el estado fsico (a gas, liquido o solido) Cambiar la concentracin o densidad Cambiar el grado de flexibilidad Cambiar la temperatura, volumen o presin Cambiar otros parmetros

A)

A.

Usar el fenmeno de transicin de fase (cambio de volumen, perdida o absorcin de calor, etc.)

A)

Inyeccin de plstico

A. B.

Usar expansin o contraccin de materiales Usar mltiples materiales con coeficientes diferentes de expansin trmica

A)

Para unir planchas de metal se emplean remaches al rojo. Al enfriarse se contraen y aprietan enrgicamente las planchas

B)

A.

Hacer una transicin de un nivel de oxidacin bajo a uno mas alto Remplazar aire comn con aire enriquecido en oxigeno Remplazar aire enriquecido con oxigeno puro Exponer aire u oxigeno a radiacin ionizante Usar oxigeno ionizado Remplazar oxigeno ozonizado (o ionizado) con ozono

A)

A. B.

Remplazar un ambiente normal con uno inerte Agregar partes neutras o aditivos inertes a un objeto

A)

B)

Llenadora rotativa para polvos, con opcin para llenar 400 contenedores/min en un ambiente inerte

A.

Remplazar materiales homogneos con compuestos

A)

Tenis de fibra de carbono

Estos son solo una mnima cantidad de ejemplos de los que se pueden hacer para todas las diferentes reas en las que se trabaje, ya sea en el mbito social, de negocios, de ciencia, de hecho no hay limites en cuanto a su campo de aplicacin La mayora de los principios de inventiva (sino es que todos) son aplicables al sector de servicios. Estos principios se ajustan a las necesidades y propsitos de cada persona y problema. El mtodo de creatividad inventiva no es una receta para invenciones. Tampoco pueden remplazar el conocimiento tcnico. Pero si ayuda a aplicar los mtodos del conocimiento de manera efectiva. El estudiar estos mtodos no garantiza lograr niveles como los de Edison o Popov, pero si a garantiza solucionar el problema a tratar

TRIZ sirve para resolver problemas creativamente, la resolucin de problemas conlleva a pensar y el pensar gua hacia el progreso

Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica Instituto Tecnolgico de Celaya

Generacin Enero/2012 Agosto/2012