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2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
TRIZ: Herramienta para lograr innovación
tecnológica.
Centro de Diseño Mecánico e Innovación
Tecnológica, UNAM
Adrián Espinosa Bautista Rosa Itzel Flores Luna Mariano García del Gállego Antonio Zepeda Sánchez
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Contenido
• CDMIT.
• ¿Qué es innovación tecnológica?
• Herramientas para lograr Innovación Tecnológica, TRIZ.
• Casos de estudio.
• Resultados.
• Conclusiones.
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional Autónoma de México
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Realiza proyectos con la industria con participación de alumnos desde 1976.
Áreas: Diseño de máquinas originales Diseño para ensamble Diseño óptimo ------------------ Diseño de vehículos de competencia Diseño para el bienestar Colaborativo Diseño de productos innovadores TRIZ
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
¿Qué es Innovación Tecnológica?
Aplicación
Conocimiento + Ingeniería
Productos Procesos
Servicios
MEJORA
Tecnología
Innovación
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
TRIZ
• Teorija Reshenija Izobretatelskikh Zadatch.
• The Russian Theory of Inventive Problem Solving.
• Teoría para la Solución Innovadora de Problemas.
Mercado
Especificación
Diseño conceptual
Diseño de detalle
Manufactura
Venta
Diseño conceptual
• Historia de TRIZ.
• Principios de innovación.
• Matriz de las contradicciones.
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Un poco de historia…
Genrikh Saulovich Altshuller.
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Un poco de historia… • Nace 1926, en Rusia.
• Inventor, diseñador.
• 1946, Altshuller se pregunta si será posible estructurar el proceso de lograr la inspiración para resolver los problemas técnicos.
• Patentes eran un certificado de reconocimiento de la contribución del autor (3 hojas). -> Fáciles de revisar.
• 1948 envía carta a Stalin.
• Sentenciado a 25 años en cárcel -> intelectuales, escritores, matemáticos, ...
• Dos años después de morir Stalin sale de la cárcel.
• NACE TRIZ
Se han estudiado más de 3,000,000 de patentes.
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Condiciones para emplear TRIZ
Geinrich Altshuller, construye una teoría con las siguientes condiciones:
1. Ser un procedimiento sistemático, paso a paso.
2. Ser una guía a través de amplios espacios de solución para dirigir los
pasos a la solución ideal.
3. Ser repetible y confiable y no dependiente de las herramientas
psicológicas.
4. Permitir el acceso al cuerpo del conocimiento inventivo.
5. Permitir agregar elementos al cuerpo de conocimiento inventivo.
6. Ser lo suficientemente amigable para los diseñadores siguiendo la
aproximación general para la resolución de los problemas inventivos.
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Patrones de diseño
Parámetros de cambios
Principios de innovación
Idealidad
Tendencias de
evolución
Productos de vanguardia
Recursos y restricciones
Contradicciones
Técnicas
Físicas
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Niveles de Innovación
Nivel 1. Una simple mejora de un sistema técnico.
Nivel 2. Una invención que incluye la resolución de una contradicción técnica.
Nivel 3. Una invención que contiene una resolución de una contradicción física.
Nivel 4. Una nueva tecnología se aplica, que contiene una resolución de contradicciones con mejor enfoque de Resultado Final Ideal.
Nivel 5. El descubrimiento de un fenómeno o sustancia nueva.
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Nivel 1. 32% de las patentes. Área de la empresa.
Nivel 2. 45% de las patentes. Empresa.
Nivel 3. 18% de las patentes. Industria.
Nivel 4. 4% de las patentes. Varias industrias.
Nivel 5. 1% de las patentes. Industrias y áreas del conocimiento.
Niveles de Innovación
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Algunas herramientas de
TRIZ útiles para las empresas
• Idealidad
•Tendencias de evolución
•Contradicciones técnicas y físicas
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Problema
Solución ideal
Ideal Buena Suficiente
Enfocarse en la solución ideal
Nivel de solución
Permite a la empresa identificar nuevos productos y oportunidades de negocios. Enfocar los esfuerzos para resolver un problema.
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Situación actual Función Situación deseada
Resultado Final Ideal
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10. Space segmentation
11. Surface segmentation
12. webs and fibres
13. Action coordination
14. macro to nano scale
15. mono-bi-poly similar objects
16. mono-bi-poly various objects
17. Non -linearity
18. Rhythm coordination
19. Boundary breakdown
20. Controlability
1. Boundary breakdown
2. decreasing density
3. Dynamization
4. Geometric evolution of linear constructions
5. Geometric evolution of volumentric constructions
6. Increasing asymetry
7. macro to nano scale
8. object segmentation
9. Smart material
35 Tendencias de evolución
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21. Customer purchase
22. Decreasing human involment
23. Degrees of freedom
24. Design mothodology
25. Design ponit
26. Increasing trasnparency
27. Increasing use of colour
28. Increasing use of senses
29. market evolution
21. mono-bi-poly increasing differences
22. mono-bi-poly similar objects
23. mono-bi-poly various objects
24. Reduced damping
25. Reducing energy conversion n to 0
26. Reducing system complexity
35 Tendencias de evolución
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CDMIT II
Comparación de mano vs. prótesis de mano
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Radar de tendencias de las prótesis de mano
• Be-bionic • Michelangelo
• i-limb
El radar permite identificar los nichos de oportunidad para innovar.
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Contradicciones C. FÍSICAS (CF)
Principios de Separación:
1. Separación en tiempo.
2. Separación en espacio.
3. Separación en todo y sus partes.
4. Separación a una condición superior.
CONVIERTE CF EN C. TÉCNICAS (CT)
Sugerencias de redacción.
C. TÉCNICAS
Matriz de las contradicciones.
39 Parámetros generalizados. 40 Principios de Invención.
SOLU
CIO
NES
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39 Parámetros de cambio
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.
10. Fuerza.
11. Tensión, presión.
12. Forma.
13. Estabilidad de composición de un objeto.
14. Resistencia.
15. Tiempo de acción de un objeto en movimiento.
16. Tiempo de acción de un objeto sin movimiento.
17. Temperatura.
18. Iluminación.
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39 Parámetros de cambio
19. Energía gastada por un objeto en movimiento.
20. Energía gastada por un objeto sin movimiento.
21. Potencia.
22. Desperdicio de energía.
23. Desperdicio de sustancia.
24. Pérdida de información.
25. Desperdicio de tiempo.
26. Cantidad de sustancia.
27. Confiabilidad.
28. Precisión de mediciones.
29. Precisión de manufactura.
30. Factores perjudiciales actuando en un objeto.
31. Factores perjudiciales del objeto.
32. Conveniencia de manufacturabilidad.
33. Conveniencia de uso.
34. Conveniencia de reparabilidad.
35. Adaptabilidad, universalidad.
36. Complejidad de un mecanismo.
37. Complejidad de control y medición.
38. Nivel de automatización.
39. Productividad.
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12. Equipotencialidad.
13. Inversión.
14. Esferoidalidad.
15. Dinamicidad.
16. Acción parcial o sobrepasada.
17. Traspaso a una nueva dimensión.
18. Vibración mecánica.
19. Acción periódica.
20. Continuidad de una acción útil.
21. Acción rápida.
22. Convertir algo malo en un beneficio.
40 Principios de invención 1. Segmentación.
2. Extracción.
3. Calidad local.
4. Asimetría.
5. Combinación.
6. Universalidad.
7. Anidación.
8. Contrapeso.
9. Reacción previa (prevención).
10. Acción previa.
11. Amortiguamiento anticipado.
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40 Principios de invención 23. Retroalimentación.
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 material poroso.
32. Cambio de color.
33. Homogeneidad.
34. Descarte y regeneración de partes.
35. Transformación de parámetros físicos y químicos de un objeto.
36. Transición de fases.
37. Expansión térmica.
38. Uso de oxidantes fuertes.
39. Medio ambiente inerte.
40. Materiales compuestos.
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
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Matriz
www.triz40.com
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Contradicción técnica
Ejemplo Objetivo: Reducir el costo de una pieza metálica estampada. Parámetro a mejorar: Reducir el espesor de la placa. Parámetro que empeora: Disminuir su resistencia mecánica. Para alcanzar una solución ideal se deben eliminar las soluciones por compromiso o trade off (i.e. aquellas con las que sentimos como obvias).
Solución Problema
Beneficio
Perjuicio
Solución innovadora
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Problema: Una cajuela (portaequipajes) de coche puede alojar una silla de ruedas, las sillas son muy voluminosas para meterlas. Contradicción: Parámetro que mejora: Volumen de un objeto inmóvil. Parámetro que empeora: El peso del objeto en movimiento.
Contradicción técnica
Principio aplicado: 7. Anidación.
2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Co
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Cliente 1.
Desea auto pequeño para ciudad y fácil de estacionar.
Cliente 2.
Desea auto tan grande como sea posible para fácil acceso y confort.
Requerimiento: El diseño del auto debe ser pequeño de afuera y grande al interior.
Deben cumplirse dos propiedades opuestas
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Cuatro principios para resolver las contradicciones
físicas:
Separación en Espacio.
Separación en Tiempo.
Separación incluye todo y sus partes.
Separación a una Condición superior.
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2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Requerimiento1:Debe ser
ancho para dar estabilidad
al usuario
Requerimiento 2: Debe ser
angosto para poder entrar
en pasillos angostos
Requerimiento: El diseño del auto debe ser pequeño de
afuera y grande al interior
Deben cumplirse dos propiedades opuestas C
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2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Requerimiento1:Debe ser
ancho para dar estabilidad
al usuario.
Requerimiento 2: Debe ser
angosto para poder entrar
en pasillos angostos.
Separación en tiempo: la andadera puede ajustarse en
diferentes tiempos a diferentes anchos.
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2013 AEB, RIFL, MGG, AZS TRIZ
Recursos
Un recurso es cualquier cosa que se puede aplicar para resolver un problema y mejorar el sistema sin un gran gasto. Un recurso deberá ser gratis o de bajo costo y fácil de implementar o conseguir.
Permite identificar y aprovechar de manera
eficiente lo que tiene a su alrededor.
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1. Recurso de Energía.
2. Recurso de Espacio.
3. Recurso de Función.
4. Recurso de Información.
5. Recurso de Sustancia.
6. Recurso de Tiempo.
7. Recurso Combinado.
Tipos de recursos
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Tip
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de
recu
rso
s 1. Energía: Son todas las fuentes y tipos de energía (magnética,
eléctrica, campo gravitacional, térmica, eólica).
2. Espacio: Lugar en el espacio lleno o vacío que podrá utilizarse para modificar la eficiencia o funcionalidad
3. Función: Son las funciones que tienen los sistemas u objetos utilizados en otra aplicación para el cual no estaba diseñado, con o sin cambios.
4. Información: Es la información del objeto, campos, propiedades, cambios de las propiedades, parámetros de la sustancia.
5. Sustancia: Son todas las sustancias utilizadas en el sistema analizado y del medio ambiente
6. Tiempo: Son los intervalos de tiempo que se podrán aprovechar para mejorar el proceso o las operaciones básicas.
7. Combinado: Es la combinación de los recursos primarios
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¿Cómo usar los recursos? 1
Hacer una lista de recursos
2 Ordenar primero por los internos y gratis y después, al último, los externos y con costo
3 Definir que tipo de
recurso es necesario para resolver el problema
4 Evaluar y estimar cada
uno de los recursos
5 Priorizar en el orden de los efectos y
beneficios al problema
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Recursos
Es necesario optimizar el uso de los recursos para alcanzar el estado ideal del sistema
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9 Ventanas
• Esta técnica utiliza una cuadrícula de 3 por 3.
• Las columnas indican el presente en la del centro, a la izquierda el pasado y a la derecha es el futuro (como imaginamos deberá ser nuestro sistema).
• Los renglones describen al sistema en el centro, al súper-sistema en la parte superior y en la inferior es el sub-sistema
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9 V
enta
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Evaluación de una Innovación Tecnológica
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• Ejemplos
• Silla geriátrica
• Solicitud de patente:
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Cuestionario para la innovación
• Innovation Situation Questionary (ISQ).
1. Información acerca del sistema.
2. Recursos.
3. Información acerca de la situación del problema.
4. Cambios permitidos en el sistema.
5. Criterios de selección de conceptos.
6. Historia de intentos de soluciones.
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Socket ajustable
• Solicitud de patente: MX/a/2012/013227
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¿Qué puede hacer TRIZ por el emprendimiento?
• Lograr soluciones innovadoras a problemas relacionados con los procesos, productos o servicios de la empresa.
• Ampliar el análisis de los problemas de la empresa en términos de espacio y tiempo.
• Enfocar los esfuerzos y talentos para resolver los problemas enfocándolos hacia una solución ideal.
• Identificar el estado de la evolución tecnológica de los productos de la empresa.
• Comparar desde el punto de vista tecnológico la situación de los productos de la empresa con respecto a la competencia.
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• TRIZ es una técnica basada en el hecho que las soluciones están capturadas en las patentes.
• TRIZ identifica las tendencias de los productos.
• TRIZ tiene varias herramientas para generar ideas innovadoras.
Conclusiones