Presentacion academica, dentro del curso: Modelos de solucion de problemas, en la Universidad de El Salvador

1. TRIZ
(pron. “trees”)
Una introducción con fines
académicos.
Teoría de la solución de
problemas inventivos.
Recopilación por José Alberto
Santos

2. Es el acrónimo ruso de lo
que se puede traducir por
“Teoría de Resolución de
Problemas de Innovación”
Desarrollada en 1946, por el
científico ruso Genrikh
Altshuller (1926 – 1998)

3. HISTORIA de Altshuller

4. Qué dio origen a Triz?
La pregunta central que dio origen a TRIZ fue:
“¿Existen principios para la invención?”. De ser
así, ¿cuántos? ¿cuáles? La única forma que
tenía Altshuller de contestar era haciendo uso
de la evidencia empírica: las soluciones
reflejadas en las mejores patentes de invención
registradas en la Oficina de la Armada en la
que trabajaba.

5. Con la energía, disciplina y meticulosidad
inusuales que lo caracterizaban, Altshuller
revisó miles de patentes, clasificándolas por
el nivel de invención que reflejaban y los
principios de solución que se aplicaban en las
mismas. Los resultados de este esfuerzo
monumental, unido al talento singular de
Altshuller, fueron sorprendentes:

6. Se encontró que existían 40 Principios para generar
soluciones creativas que se aplicaban una y otra vez
en las más diversas ramas de la técnica.
• Aparecieron 8 regularidades (leyes) que rigen la
evolución en el tiempo de todos los sistemas técnicos.
• Se identificaron 76 soluciones estándar para
transformar sistemas con algunas deficiencias en
sistemas mejorados.
• Se descubrieron métodos únicos para resolver
contradicciones sin tener que utilizar soluciones de
compromiso, como es común en la práctica ingeniera
habitual

7. Las repercusiones de estos hallazgos son inmensas.
Por ejemplo, los 40 Principios constituyen una guía
para enfocar los esfuerzos de búsqueda de los
creadores. Con ello se puede reducir notablemente el
tiempo necesario para realizar inventos. De hecho, la
misma solución conceptual se puede aplicar en
campos tan distantes como la agricultura y la
fabricación de diamantes artificiales. Al ser
desconocedores de estas posibilidades, los ingenieros
se desgastan, los inventos demoran decenios y
cuestan enormes cantidades de dinero.

8. Otro descubrimiento importante de TRIZ es el
siguiente: sólo el 1% de los inventos registrados tiene
rango de “descubrimiento”. El 85% de las invenciones
tiene un nivel inferior y, además, sus soluciones se
pueden transferir con facilidad de una rama del saber
a otra. Conclusión: el 85% de lo que se investiga en
un campo dado ya ha sido resuelto en otro. Sin
embargo, allí no suele buscarse a causa de la “inercia
psicológica” que abruma a nuestros ingenieros y
profesionales en general. Al buscar solamente en el
campo del saber que se domina, se excluye un
inmenso potencial de soluciones que quedan “fuera de
la caja”.

9. Altshuller estudió cerca de 200,000 patentes
enfocando la metodología para encontrar las
soluciones inventivas.
Los clasifico en cinco categorias
Nivel 1: Soluciones rutinarias
Level 2: Invenciones menores (existen
sistemas)
Level 3: Fundamental cambio dentro del
paradigama
Level 4: Generación de invención
Level 5: Descubrimiento científico

10. Moviéndosehacianivelesaltosdelainnovación
ycreatividad
Nivel 5. Descubrimiento.
Ser pioneros en un nuevo sistema esencial.
Nivel 4. Inventando fuera del paradigma.
Un concepto para una nueva generación de un
sistema existente, basados en cambiar el
principio por la función primaria.
Nivel 3. Invención dentro del paradigma.
Mejoramiento esencial de un sistema existente
Nivel 2. Mejoramiento.
Pequeños mejoramientos de un sistema existente,
usualmente con compromiso.
Nivel 1. Una solución aparente (No invención)
Soluciones establecidas, bien conocidas y
accesibles

11. Modelo General de TRIZ

12. Las Soluciones Estándar, por su parte, son todo un
arsenal de métodos para resolver problemas que no
ceden fácilmente al tratamiento convencional. Las
soluciones creativas suelen ser muy similares a las
soluciones convencionales, pero sin las desventajas de
estas. Los mismos objetos que participan en el
problema contienen lo necesario para generar la
solución. Esa es otra peculiaridad extraordinaria de
TRIZ: el uso de los recursos disponibles, accesibles,
derivados y de bajo costo que están al alcance del
sistema.

13. En TRIZ, a diferencia de otros métodos que tienden
a expandir el espacio de búsqueda de soluciones al
máximo, se hace todo lo contrario: se postula que las
soluciones más creativas se encontrarán “cerca” de
los objetos que están directamente involucrados en
el problema, y se evita resolver introduciendo más y
más recursos u objetos extraños. Esta condición de
“mundo cerrado”, lejos de ser una restricción, se
convierte en una fuente de solución de ideas
originales y creativas.

14. Herramientas:Herramientas:
Se entiende como la capacidad para combinar ideas o
sistemas de una manera original o para establecer
asociaciones poco comunes entre las ideas.

15. Herramientas:
Es la transformación de una idea en un producto
vendible nuevo o mejorado o en un proceso operativo

16. Inercia Psicológica
La solución de
problemas depende
de las competencias
en la solución de
problemas.
Los problemas a
resolver, a menudo
solo son resueltos con
conocimiento y
experiencia.

17. La inercia Psicológica
se presenta en diversas formas
Hábitos
Historia/Tradiciones
Políticas/Procedimientos
Roles/Guías o métodos
Educación
Experiencias pasadas

19. Ley de Idealidad y del
Resultado Final ideal (RFI)
No es compleja
No es costosa
No emplea tiempo
No usa esfuerzo Humano
No consume energía
Y, sin embargo la función se
cumple de manera adecuada.
Donde:
D: representa un sistema que busca la
idealidad
Σfu: suma de las funciones útiles del
sistema
ΣFn: suma de las funciones dañinas
causadas por el sistema
ΣFs: suma de los gastos generados por
el sistema
Fn y Fs se interpretan como costos del
sistema

20. Combinando contradiciones e
idealidad
La integración de la contradicción y la
idealidad ayudan a resolver problemas
inventivos.
La idealidad ayuda a aclarar la solución.
La contradicción ayuda a describir el
estado problema-solución.

24. Métodos y herramientas de TRIZ
Matriz de la contradicción (39 x 39)
Nivel de invención
Patrones en la evolución de sistemas
tecnológicos
Análisis de Sustancia-Campo
Ley de Idealidad y del Resultado Final ideal (RFI)
Sistema de sistemas y de recursos
Los efectos científicos y técnicos
ARIZ: Algoritmo para solucionar problemas
inventivos
Determinación de anticipación de fallas y
evolución dirigida del producto

25. Matriz de la contradicción (39 x 39):
Las contradicciones de clasifican en:
Contradicciones Técnicas: representan el conflicto
entre dos elementos de un mismo sistema
Contradicciones Físicas: implican contradicciones de
un mismo elemento físico, donde parece obvio que
una característica no puede ser y no ser a la vez.
Contradicciones Humanas: se debe a lo que Altshuller
llamó “Inercia psicológica” que consiste en un bloqueo
o resistencia a aceptar un cambio, producto de la
creatividad de otros.

26. Lista de las 39 características
1. Peso de objeto móvil
2. Peso de objeto estacionario
3. Longitud del objeto móvil
4. Longitud del objeto estacionario
5. Área del objeto móvil
6. Área del objeto inmóvil
7. Volumen de objeto móvil
8. Volumen de objeto estacionario
9. Velocidad
10. Fuerza
11. Tensión o presión
12. Forma
13. Estabilidad de la composición
del objeto
14. Resistencia
15. Duración de la acción por un
objeto móvil
16. Duración de la acción por un
objeto estacionario
17. Temperatura
18. Intensidad de la iluminación *
(jerga)
19. Uso de la energía moviendo el
objeto
20. Uso de la energía por el objeto
inmóvil
21. Energía * (jerga)
22. Pérdida de energía
23. Pérdida de sustancia
24. Pérdida de información
25. Pérdida de tiempo
26. Cantidad de sustancia/de la
materia
27. Confiabilidad
28. Exactitud de la medida
29. Precisión de la fabricación
30. El daño externo afecta el objeto
31. factores dañosos Objeto-
generados
32. Facilidad de la fabricación
33. Comodidad de uso
34. Facilidad de la reparación
35. Adaptabilidad o flexibilidad
36. Complejidad del dispositivo
37. Dificultad de la detección y de
medir
38. Grado de la automatización
39. Productividad *

27. Lista de los 40 principios
Principio 1. Segmentación
Principio 2. El tomar hacia fuera
Principio 3. Calidad local
Principio 4. Asimetría
Principio 5. Combinación
Principio 6. Universalidad
Principio 7. “Jerarquizó la
muñeca”
Principio 8. Contra-peso
Principio 9. Contra-acción
preliminar
Principio 10. Acción preliminar
Principio 11. De antemano
amortiguando
Principio 12. Equipotentiality
Principio 13. 'El contrario
Principio 14. Spheroidality -
curvatura
Principio 15. Dinámica
Principio 16. Acciones parciales o
excesivas
Principio 17. Otra dimensión
Principio 18. Vibración mecánica
Principio 19. Acción periódica
Principio 20. Continuidad de la
acción útil
Principio 21. El saltar
Principio 22. “Bendición en
disfraz” o “limones de la vuelta en
la limonada”
Principio 23. Regeneración
Principio 24. “Intermediario”
Principio 25. Autoservicio
Principio 26. Copiado
Principio 27. Objetos vivos cortos
baratos
Principio 28. Substitución de los
mecánicos
Principio 29. Neumática e
hidráulica
Principio 30. Cáscaras flexibles y
películas finas
Principio 31. Materiales porosos
Principio 32. Cambios del color
Principio 33. Homogeneidad
Principio 34. Desecho y
recuperación
Principio 35. Cambios del
parámetro
Principio 36. Transiciones de la
fase
Principio 37. Extensión termal
Principio 38. Oxidantes fuertes
Principio 39. Atmósfera inerte
Principio 40. Materiales compuestos

28. Matriz de Altshuller

29. Patrones en la evolución de sistemas tecnológicos
• Ciclo vital del nacimiento, del crecimiento, de la madurez y de la muerte.
Ejemplo: el Vapor-motor y los propulsores substituyeron los barcos, por los
remos
• Tendencia de la idealidad de aumento.
Ejemplo: Impresoras con una resolución y velocidades de impresión mejores
• Desarrollo desigual de subsistemas dando por resultado contradicciones.
Ejemplo: Los aeromotores de gran alcance se convirtieron más rápidamente que
el diseño del ala
• Primero para emparejar piezas y piezas más últimas de la unión mal hecha (a la
ventaja del aumento).
Ejemplo: Embolsar el cuchillo con una lámina, entonces muchas láminas,
finalmente con la tijera, los destornilladores, los abrelatas de poder etc. (el
cuchillo suizo del ejército)
• La complejidad de aumento siguió por simplicidad con la integración.
Ejemplo: PWB con la porción de componentes que conducen al circuito integrado
• Transición de la sistema de macros al micro-system.
Ejemplo: Hojas de cristal rodadas al cristal de flotador
Los rodillos de acero con la reducción de diámetros conducen en última instancia
a las moléculas de la lata fundida que actúan como rodillos
• La tecnología sigue dinamismo y controlabilidad de aumento.
Ejemplo: Indicador de madera, al indicador telescópico, al indicador del laser
• Implicación humana que disminuye con el aumento de la automatización.
Ejemplo: Todos los controles a bordo en el satélite

30. Análisis de
Sustancia-Campo
En la TRIZ y en especial
cuando se lleva a cabo un
análisis de “sustancia-
campo” la señalización
de las flechas es la
siguiente:
a) Línea llena: Efecto
deseado
b) Línea punteada: Efecto
deseado pero insuficiente
c) Línea curva: Efecto
dañino, indeseado o nulo
d) Línea ancha: Quiere decir
“el sistema evoluciona a
otro estado”.

31. Sistema de sistemas y de
recursos
Subsistemas
Sistemas
Suprasistemas
Recursos del espacio
Recursos de Tiempo
Recursos de sistema
Recursos de la
función
Información
Sustancias
Recursos de la
energía y del campo

32. ARIZ: Algoritmo para solucionar el problema inventivo
PASO 1: Identificar y formular el problema
Método de TRIZ: Utilizar el cuestionario innovador de la situación
(ISQ)
PASO 2: Hacer los modelos del S-Campo de las piezas del sistema
que tienen problema
Método de TRIZ: Utilizar el modelo del S-Campo
PASO 3: Formular un resultado final ideal (IFR) y definir el ideal
Método de TRIZ: Definir IFR y el ideal
PASO 4: Hacer una lista de los recursos disponibles (del sistema, de
los subsistemas y del supersistema)
Método de TRIZ: Enumerar los recursos disponibles

33. PASO 5: Mirar en la base de datos de ejemplos y encontrar una
solución análoga
Método de TRIZ: Mirar los ejemplos de la base de datos de las
soluciones inventivas para la tendencia de la evolución que es
aplicable para tu sistema
PASO 6: Resolver la contradicción técnica o física por usar
inventivo o principios de la separación
Método de TRIZ: Utilizar la matriz de la contradicción y los
principios inventivos para resolver contradicciones técnicas o
para utilizar principios inventivos de la separación para resolver
contradicciones físicas
PASO 7: A partir de el modelo del S-Campo, generar varios
conceptos de la solución
Métodos de TRIZ: Conocimiento-base de datos de efectos
PASO 8: Poner las soluciones en ejecución usando solamente
los recursos disponibles libres del sistema PASO 9: Analizar el
sistema modificado para verificar que aparecen ningunas
nuevas desventajas

38. Determinación de anticipación de la falta
y evolución dirigida
Éstos son dos de las adiciones más recientes a la caja
de la herramienta de TRIZ. La determinación de
anticipación de la falta (AFD) es una herramienta
para sistemáticamente identificar y eliminar fallo del
sistema antes de que ocurran éstas. (en contestación
a la pregunta ¿“cómo podemos hacer que el sistema
falla? ”).
La evolución dirigida es una extensión a las
tendencias de la evolución y permite que el diseñador
anticipe un panorama futuro y visualice un mejor
producto vendedor futuro y se mueva agresivamente
en su puesta en práctica.

39. Ejemplo de aplicación
Descripción del problema a resolver: En un proceso
industrial químico general era necesario emplear un
catalizador líquido (compuesto de molibdato) para que
dos sustancias, “A” y “B”, tambien en fase líquida,
reaccionen para obtener un producto final “C” de
acuerdo a:
A + B + Catalizador → C + catalizador + A +B (residuales)
↑ ↓

40. Continuación…
El proceso se llevaba a cabo por lotes puesto que
las reacciones y los productos finales se
encontraban mezclado en una fase líquida. Una
vez terminada la reacción se descargaba el
reactor, enviando toda la mezcla a otro proceso
en donde eran separados los diferentes
componentes. El Catalizador se regresaba al
reactor para acelerar las reacciones del
siguiente lote.

41. Continuación…
Producto “C”
Productos
Mezclados
Reactor Separación
Catalizador
“A” + “B”

42. Continuación…
Los factores negativos del proceso debido a los cuales el
investigador sugirió un cambio tecnológico fueron los
siguientes:
1. La gran mayoría de los procesos industriales que se
llevan a cabo en lotes son muy ineficientes debido a
las pérdidas de tiempo, tanto en la carga y descarga
de los equipos como en la mano de obra involucrada.
2. En el proceso que aquí se describe, la descarga del
catalizador de nuevo al reactor, involucra tiempo
adicional.
3. Los procesos por lotes no pueden automatizarse con la
misma eficiencia que aquellos de flujo continuo.
4. La productividad también sufre pérdidas por los
puntos anteriores.

43. Continuación…
En Base a lo anterior se sugirió una solución
“ideal”, mediante la cual el catalizador llevara a
cabo su función de acelerar las reacciones y
pereciera dentro del reactor por si mismo,
dejando que saliera el producto final “C”. El
siguiente esquema representa esa solución
“ideal”.
Reactor
+
Catalizador
Fijo
Producto “C”“A + B”

44. Continuación…
Una vez visualizada la solución ideal, el investigador
revisa los 40 principios de inventiva, sugiriendo
“atrapar” o “retener” el catalizador dentro del reactor,
para lo cual llega a las siguientes conclusiones.
Será necesario llevar a cabo una “acción previa” (principio
10) para fijar el catalizador sobre un soporte que se
encuentra dentro del reactor. Para ello se requerirá de
un “mediador” (principio 24) el cual se encargara de
detener al catalizador. Finalmente se decide que dicho
mediador debe ser un “material poroso” (principio 31)
por su alta superficie de contacto y su bajo peso por
unidad de volumen (densidad). Ese producto servirá
como soporte al catalizador.

45. Continuación…
Dicho producto fue y es un alcohol
polivinilico de alto peso molecular, que
actualmente se sigue empleando en la
industria soviética con gran éxito. El
material poroso retiene al catalizador
debido a que forma enlaces químicos con
él, permitiendo que lleve a cabo su
función de acelerar las reacciones pero no
dejando que salga del equipo.