TRIZ.

1 TRIZ ...
Author: Germán Vega Rojas
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3 40 principios de inventivaProblemas específico Problemas general 39 parámetros 40 principios de inventiva Solución específica Solución general

4 Muchas hojas que recoger (19) Complejidad de las herramientas (07)Brazos cortos Muchas hojas que recoger (19) Complejidad de las herramientas (07)

5 Incrementar la distancia velocidad de los viajes (22) Gran consumo de energía y, en consecuencia, diesel (37)

6 Mayor Frecuencia y velocidad de buses urbanos Mayor congestión vehicular

7 Pasa por arriba, poh!!!!

8 Mayor Frecuencia y velocidad de buses urbanos Mayor congestión vehicular

9 39 Parámetros Peso del objeto móvil Resistencia ConfiabilidadPeso del objeto estacionario Duración de una acción del objeto móvil Precisión en la medida Longitud del objeto móvil Duración de una acción de un objeto estacionario Precisión en la manufactura Longitud del objeto estacionario Temperatura Daño externo que afecta al objeto Área del objeto en movimiento Brillantez Daños generados por el propio objeto Área del objeto estacionario Uso energético del objeto en movimiento Facilidad para la fabricación Volumen del objeto en movimiento Uso energético del objeto estacionario: Facilidad de operación Volumen del objeto estacionario Potencia Facilidad de reparación Velocidad Pérdida de energía Adaptabilidad Fuerza Pérdida de materia Complejidad del objeto Esfuerzo o presión Pérdida de información Complejidad de control Forma Pérdida de tiempo Nivel de automatización Estabilidad de la composición del objeto Cantidad de sustancia o de materia Capacidad/productividad

10 1. segmentación a) Dividir un objeto en partes independientes; por ejemplo: La antena de un automóvil. b) Hacer un objeto fácil de desarmar; por ejemplo: muebles modulares c) Incrementar el grado de fragmentación o segmentación de un objeto; por ejemplo: En lugar de cortinas convencionales emplear persianas

11 2. extracción Separar o quitar la parte que genera el problema de contradicción, por ejemplo: Emplear el sonido de aves en peligro, mediante autoparlantes, con el objeto de mantener alejadas, de las pistas de aterrizaje, a las aves reales.

12 3. calidad local Cambio de una estructura homogénea a otra heterogénea de un objeto o a una acción del ambiente externo; por ejemplo: Para combatir el fino polvo que seproduce dentro de las minas de Carbón, durante la perforación, se aplica agua atomizada, sin embargo eso causa pérdida de visibilidad. La solución es aplicar también gotas más grandes con lo que se resuelve el problema Que partes de un objeto tengan varias funciones; por ejemplo: Un lápiz con su goma de borrar. Colocar cada parte de un objeto bajo las condiciones más favorables para su operación; por ejemplo: Los controles de un monitor se localizan en la parte frontal de éste.

13 4. ASIMETRÍa Remplazar una forma simétrica con otra asimétrica; por ejemplo: El lado externode una llanta se refuerza más para soportar los golpes contra las cunetas. Si un objeto es asimétrico, incrementar dicha asimetría; por ejemplo: Cambiar los sellos de hule, de juntas a presión, por sellos de formas especiales, aún más asimétricas, para un sellado perfecto.

14 5. consolidar - combinar Combinar, en un espacio, objetos homogéneos o que estén destinados a una operación contigua; por ejemplo: Unir dos embarcaciones convencionales con lo que surge el “catamarán”, el cual es mucho más estable que las embarcaciones independientes. Consolidar, en tiempo, operaciones simultáneas; por ejemplo: Cuando se excava en terreno congelado, se sugiere instalar aspersores de vapor de agua, junto con las cuchillas de excavación con objeto de reblandecer dicho terreno.

15 6. universalidad En este caso se pretende que un objeto lleve a cabo varias funciones que normalmente tienen otros objetos; por ejemplo, la popular multiherramienta de bolsillo que contiene un cuchillo, una lima, unas tijeras, unas pinzas, etc.

16 7. Anidación Que un objeto pueda colocarse dentro de otro y ellos dos dentro de un tercero; ejemplo, un lente zoom de cámara fotográfica. Un objeto pasa a través de la cavidad de otro; por ejemplo: Una navaja tipo“cartonero”, la hoja pasa a través del objeto principal.

17 8. contrapeso Compensar el peso de un objeto combinándolo con otro de tal manera que se tenga una fuerza elevadora; por ejemplo: Un hidrodeslizador, el cual inyecta agua a muy alta presión, bajo la embarcación, para levantarla y avanzar a gran velocidad. Compensar el peso de un objeto con fuerzas aerodinámicas o hidrodinámicas que influyan o interactúen con el ambiente; por ejemplo: En los automóviles de carreras se coloca un alerón trasero con el objeto de incrementar la presión (“agarre”) de los neumáticos sobre el asfalto aumentándo la tracción.

18 9. acción contraria anticipadaEste principio se refiere a llevar a cabo una acción contraria y de manera anticipada para solucionar una contradicción; por ejemplo: El reforzamiento de una columna de concreto.

19 10. acción anticipada Llevar a cabo la acción anticipadamente; por ejemplo: De nuevo la navaja de tipo “cutter”, la cual contiene una hoja segmentada para que cuando una partede ella pierda filo, pueda ser fácilmente reemplazada por un segmento nuevo. Arreglar objetos con antelación de tal manera que entren en acción inmediatamente que sea necesario y en el lugar adecuado; por ejemplo: Cuando se lleva a cabo el vaciado de piezas de cerámica, en secciones, entrecada sección se colocan hojas metálicas o plásticas, para que una vez fraguadala pieza se pueda separar fácilmente del molde

20 11. acolchonado anticipadoSignifica proteger algún objeto contra el daño que puede sufrir en el futuro; por ejemplo: El principio es muy empleado por las empresasque se dedican a las mudanzas de muebles y artículos frágiles, consistiendo en empacar dichos artículos entre plásticos expandidos.

21 12. equipotencialidad Es un principio que se refiere a evitar el levantar o bajar un objeto durante algún tipo de acción; por ejemplo: Para evitar levantar un automóvil, durante el cambio de aceite o la revisión de las ruedas, se cuenta con fosas sobre las cuales se coloca el vehículo y el mecánico simplemente baja para llevar a cabo la tarea.

22 13. hacer algo contrario a lo convencionalEn lugar de llevar a cabo la acción directa, dictada por el propio problema, hacer lo contrario; por ejemplo: El ganado se marca, tradicionalmente, mediante un hierro al “rojo vivo”, lo cual causa mucho dolor y puede producir infecciones posteriores en el animal. En algunos países europeos se emplea un hierro pero enfriado con Nitrógeno líquido, con lo que el dolor se reduce y la marca es permanente. Voltear un objeto “boca abajo” para que lleve su función; por ejemplo: Altshuller sugiere un sartén eléctrico invertido que fríe los alimentos de arriba hacia abajo. Hacer estacionaria la parte móvil de un objeto y lo estacionario móvil, que puede incluir el ambiente; por ejemplo: Una caminadora eléctrica hace que el usuario permanezca en el mismo lugar y lo que se mueve es la banda, contrariamente a lo que sucede al caminar, que el piso permanece estacionario y la que se mueve es la persona.

23 14. esfericidad Remplazar partes lineales con curvas o esferas; por ejemplo: Emplear arcos o domos para reforzar construcciones lineales. Uso de rodillos o espirales; por ejemplo: Algunos implementos agrícolas, para mover la tierra, usan rodillos dentados en lugar de las tradicionales cuchilla con lo que es posible mover el doble o triple de tierra que con el sistema tradicional. Remplazar un movimiento lineal por otro rotatorio; por ejemplo: El “mouse” del computador emplea una esfera para transferir movimientos lineales.

24 15. dinamismo Hacer que las características de un objeto o el ambiente, se adapten para un rendimiento óptimo en cada etapa de su función; por ejemplo: Los alerones que se colocan en los autos de carreras, cuyos ángulos de ataque pueden cambiarse para un funcionamiento óptimo del vehículo. Dividir un objeto en varios elementos de tal forma que cambien de posición unos con otros; por ejemplo: Los modernos vehículos “todo terreno” que se emplean para explorar Marte, los cuales son muy flexibles con partes movibles en los sistemas de rodado. Si un objeto es rígido, hacerlo movible o intercambiable; por ejemplo: Una lámpara de mesa, colocarle un aditamento, flexible, para mover el rayoluminoso a donde sea necesario.

25 16. acción excesiva o parcialSi es imposible obtener un 100% del efecto deseado, mediante un sistema tecnológico, tratar de obtener el rendimiento más alto simplificando el sistema; por ejemplo: Cuando se pinta un objeto, por inmersión, siempre queda un exceso de pintura sobre él, para eliminarla se sugiere rotarlo a gran velocidad y así obtener un pintado óptimo recuperando la pintura sobrante para su reciclado

26 17. transición a una nueva dimensiónCambiar un movimiento unidimensional a dos o tres dimensiones; por ejemplo: El “mouse” 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; por ejemplo: Apilar láminas delgadas de vidrio para poder cortarlas con lo que reduce el peligro de que se rompan si se hace el corte de manera individual. Inclinar objetos o colocarlos sobre sus extremos; por ejemplo: Almacenar troncos de árboles verticalmente, uniéndolos adecuadamente para que formen una estructura rígida y estable.

27 18. vibración mecánica Emplear oscilaciones; por ejemplo: El péndulo de un reloj de pared. Si ya existe una oscilación, aumentar su frecuencia e inclusive llegar al ultrasonido; por ejemplo: El horno de microondas. Usar vibraciones ultrasónicas junto con campos magnéticos; por ejemplo: Actualmente es posible “soldar” huesos humanos mediante ultrasonido y campos magnéticos.

28 19. acción periódica Remplazar una acción continua con una periódica o con impulsos; por ejemplo: Cuando se riega el césped, si se aplica el agua de forma constante, éste es dañado, lo mejor es usar aspersores intermitentes. Si una acción ya es periódica, cambiar su frecuencia; por ejemplo: En los faros marinos, se cambia a menudo la frecuencia del haz luminoso con objeto de que sean más visibles para los navegantes. Usar pausas entre los impulsos para obtener una acción adicional; por ejemplo: Unas chimeneas que funcionen mediante pausas para emitir los gases, son capaces de elevarlos hasta 3000 metros, lo que no se lograría con una chimenea del triple de altura pero que funcione de manera continua.

29 20. llevar a cabo la acción positiva de manera continuaConducir la acción deseada sin pausas, es decir que todas las partes de un sistema tecnológico deben operarse a su máxima capacidad; por ejemplo: Un equipo automático para soldar tuberías, en la industria petrolera, está diseñado para operar todo el tiempo a su máxima capacidad y eficiencia. Eliminar “tiempos muertos”; por ejemplo: Un barco carguero siempre debe llevarse cargado con mercancía y nunca viajar vacío.

30 21. aumentar la velocidad a la que se lleva a cabo una acción riesgosa o dañina.Por ejemplo: Una sierra cortadora de tubos de plástico, debe de llevar a cabo la acción de corte a la mayor velocidad posible, para evitar el calentamiento de los tubos y su deformación.

31 22. convertir algo dañino en benéficoConvertir dos o varios efectos dañinos en uno benéfico; por ejemplo: Las aguas residuales, fuertemente alcalinas, de una empresa pueden mezclarse con las aguas residuales, fuertemente ácidas, de otra industria con lo cual se neutralizan ambas. Incrementar la acción dañina hasta que cesa de serlo; por ejemplo: La arena para la construcción, en climas extremadamente fríos, se congela en los contenedores que la transporta a su lugar de uso, por lo que es muy difícil de descargar. Sin embargo si se enfría mucho más, mediante Nitrógeno líquido, es muy fácil de descargar mediante vibración.

32 23. retroalimentación Si no existe la retroalimentación establecerla; por ejemplo: El funcionamiento de cualquier flotador, en un tanque de agua. Antes de que se inventara el artefacto, se determinaba el nivel del líquido cuando este se derramaba. Si ya existe la retroalimentación, incrementarla; por ejemplo: En los equipos muy ruidosos, como los tracto camiones, primero se determina el nivel de ruido generado, mediante sensores y después se genera otro sonido, con la misma intensidad pero defasado 90 grados con lo que se eliminan ambos ruidos.

33 24. mediador Emplear un objeto intermedio para transmitir o llevar a cabo una acción; por ejemplo: Cuando se elaboran artículos de plástico, en moldes muy complejos, se inyecta aire a presión con el propósito de distribuir adecuadamente el polímero, el aire solo lo “empuja” y después se elimina. Temporalmente conectar un objeto a otro y después quitar uno de ellos; por ejemplo: Cuando se desea sembrar hortalizas, de manera muy precisa en el espaciado de las plantas, se colocan las semillas distribuidas en un papel biodegradable, mediante un adhesivo orgánico. El papel y las semillas se depositan en la tierra y con el tiempo el papel desaparece dado que ya cumplió su función.

34 25. autoservicio Un objeto debe darse servicio a si mismo y si es necesario repararse; por ejemplo: En un restaurante de autoservicio, los mismos clientes se conviertenen sus propios meseros. Aprovechar los materiales y la energía desechada en un proceso; por ejemplo: La producción de compost, de los residuos sólidos biodegradables o 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, obteniéndose un ahorro considerable de combustible.

35 26. copiado Emplear una copia barata en lugar del objeto original que es frágil o inconveniente de operar; por ejemplo: Un simulador de vuelo para entrenar pilotos en lugar de un avión verdadero. Reemplazar el objeto original con su imagen óptica, la imagen obtenida puede ser reducida o agrandada; por ejemplo: La altura de objetos muy altos puede determinarse mediante la sombra que proyectan. Si se está empleando una copia óptica, ésta puede ser remplazada por una copia infrarroja o ultravioleta; por ejemplo: Para determinar el grado en que un cultivo ha sido atacado por plagas, se emplean fotografías infrarrojas.

36 27. desechar Remplazar un objeto costoso con otro que sea más económico y conveniente; por ejemplo: Agujas hipodérmicas desechables.

37 28. reemplazar un sistema mecánico con otro sistemaReemplazar el sistema mecánico con un óptico, acústico o térmico; por ejemplo: Un sistema olfatorio es empleado para determinar el momento en el cual se rompe un “diente”, de un engrane, en una máquina de perforación. Emplear campos eléctricos, magnéticos o electromagnéticos para interactuar con un objeto; por ejemplo: Remplazar el gancho de una grúa para levantar chatarra de Fierro con un electroimán. Uso de campos magnéticos en combinación con partículas ferromagnéticas; por ejemplo: En el caso ya visto de querer determinar la velocidad de endurecimiento de un plástico, se le agrega limadura de Fierro, durante la preparación y se aplica un campo magnético oscilante durante el fraguado, con lo que se puede determinar el grado de movilidad de las partículas metálicas y por lo tanto la velocidad de endurecimiento.

38 29. emplear un sistema hidráulico o neumáticoPor ejemplo: Las bolsas de los automóviles que se inflan rápidamente para evitar lesiones al conductor y los tripulantes, durante una colisión

39 30. membranas flexibles o películas delgadasSeparación de varios objetos mediante membranas flexibles; por ejemplo: Altshuller aporta el ejemplo de que en un carro- tanque se puede transportar petróleo, licor y aceite comestible si se colocan dichas membranas adecuadamente dentro del transporte. Aislar una parte de un objeto del ambiente que lo rodea mediante un membrana o película flexible; por ejemplo: Un invernadero es clásico de ese principio ya que el plástico mantiene las condiciones deseadas dentro de la construcción.

40 31. material poroso Hacer un objeto poroso o emplear algún elemento que lo sea; por ejemplo: 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; por ejemplo: En metalurgia, la manera más empleada de adicionar un aditivo, a un metal fundido líquido, es llenando los poros de un ladrillo especial con el aditivo e introduciéndolo al líquido

41 32. cambio de color Cambiar el color de un objeto o el de su ambiente; por ejemplo: Una forma muy eficiente de aprovechar el calor del sol, en los calentadores de agua, es pintándolos de negro mate. Cambiar el nivel de translucidez de un objeto o de su ambiente; por ejemplo: Una venda puede hacerse transparente para observar como cicatriza una herida. Usar aditivos de algún color para resaltar alguna cualidad o proceso de visualizar; por ejemplo: En algunos termómetros, el líquido que indica la temperatura se colorea de rojo para producir un mayor contraste y hacer más fácil la lectura. Si ya se emplean aditivos, usar algún tipo de pintura luminiscente para un mayor contraste; por ejemplo: Algunos termómetros tienen ya luminiscencia agregada en el líquido que indica la temperatura. Otro ejemplo es la carátula fosforescente de algunos relojes.

42 33. homogeneidad Objetos secundarios que interactúan con el objeto principal, deben fabricarse del mismo material o de materiales similares al objeto principal; por ejemplo. En metalurgia, cuando es necesario agitar un metal fundido, de alta pureza, se introduce un agitador del mismo metal para evitar contaminar el material fundido.

43 34. desechando y regenerando partesDespués 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; por ejemplo: Empaques fabricados con harina de almidón que una vez terminada su función se degradan fácilmente en los rellenos sanitarios. Los componentes usados de un objeto, deben ser reutilizados; por ejemplo. En los lanzamientos de naves espaciales, se recuperan los contenedores de combustible y se vuelven a usar varias veces.

44 35. transformación de propiedadesCambio del estado físico de algún componente del sistema tecnológico; por ejemplo. Para limpiar, por erosión mecánica, piezas metálicas sin que el polvo limpiador deje trazas, se usa polvo de bióxido de Carbono (“hielo seco”) que una vez cumplida su misión limpiadora se evapora y desaparece sin dejar rastro. Cambio de concentración o densidad; por ejemplo. El agua de una piscina de clavados, en la cual se hace burbujear aire, reduciendo su densidad y así protegiendo a los clavadistas contra alguna lesión al efectuar un mal clavado. Cambio de temperatura; por ejemplo. Mantener a baja temperatura las muestras médicas de tejidos para su posterior análisis

45 36. transformación de faseEmplear el fenómeno de cambio de fase (liberación, absorción de calor, etc.); por ejemplo. 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 con ello protegiendo a los astronautas.

46 37. expansión térmica Emplear la expansión o contracción de algún material con el cambio de temperatura ambiental; por ejemplo. Para ajustar perfectamente dos partes metálicas, se enfría la interna y se calienta la externa. Una vez lograda, por una parte la contracción y por otra la expansión, se unen y se dejan a la temperatura ambiente, logrando un ajuste perfecto. Usar varios materiales con diferente coeficiente de expansión térmica; por ejemplo. El termopar (termocople) para el control de temperatura en algunos aparatos industriales.

47 38. oxidación acelerada Llevar a cabo la transición, de un nivel inferior de oxidación a otro nivel mayor; por ejemplo. En el tratamiento de aguas residuales, en las cuales es indispensable dosificar Oxígeno a las bacterias que biodegradan la materia orgánica, se cambia de aire común (Oxígeno, 21% y Nitrógeno, 78%) a inyectar Oxígeno puro, con lo que se obtienen mayores eficiencias en un menor tiempo

48 39. ambiente inerte Remplazar el ambiente natural con otro que sea inerte; por ejemplo. Para evitar que algunas fibras vegetales se incendien en los almacenes se les aplica Nitrógeno para así desplazar al Oxígeno, previniendo la posible combustión. Llevar a cabo un proceso en el vacío; por ejemplo. Algunos proceso de soldado, muy delicados, se llevan a cabo en cámaras de vacio. Emplear una sustancia inerte; por ejemplo. Para evitar la oxidación, en un proceso de soldado, se hace uso de algún gas inerte al llevar a cabo la acción.

49 40. materiales compuestosUsos de los nuevos materiales con características muy especiales; por ejemplo. Algunas bicicletas de carreras, para hacerlas más ligeras y resistentes, tienen partes hechas de fibra de Carbono.