{"id":7623,"date":"2018-04-27T14:15:13","date_gmt":"2018-04-27T19:15:13","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=7623"},"modified":"2018-06-06T12:31:10","modified_gmt":"2018-06-06T17:31:10","slug":"metodo-de-inventiva-para-solucionar-problemas-aplicacion-bimetal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=7623","title":{"rendered":"Me\u0301todo de inventiva para solucionar problemas: aplicacio\u0301n bimetal"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: right;\">Luis Migue Franco Caballero*, Javier Leal Iga**<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 21, No. 88 marzo-abril 2018<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\"><a href=\"doi:10.29105\/cienciauanl88.21-2\">doi:10.29105\/cienciauanl88.21-2<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p class=\"p1\"><b>RESUMEN<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\">La innovaci\u00f3n es actualmente un tema prioritario a nivel mundial. El progreso econ\u00f3mico de un pa\u00eds est\u00e1 \u00edntimamente relacionado con la capacidad de inventiva de sus habitantes. As\u00ed, en el presente documento se hace una explicaci\u00f3n del uso de la aplicaci\u00f3n en l\u00ednea TRIZ, metodolog\u00eda utilizada para la soluci\u00f3n de problemas de inventiva, herramienta de la Asociaci\u00f3n Mexicana de TRIZ.<\/p>\n<p class=\"p1\">Como caso de estudio, la herramienta se aplica en el desarrollo de un disyuntor usando un Bimetal.<\/p>\n<p class=\"p1\"><b>Palabras clave: <\/b><i>Patentes, Innovaci\u00f3n,Metolog\u00eda, Triz, Bimental.<\/i><\/p>\n<p class=\"p1\"><b>ABSTRACT<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\"><i>Innovation is currently a priority issue at the global level. The inventive capacity of its inhabitants and the economic progress of a country is closely related. Thus, is made an explanation in this document of the use of the online application of TRIZ, it is a methodology used for the solution of inventiveness problems, and is a tool of the Mexican Association of TRIZ.<\/i><\/p>\n<p class=\"p1\"><i>As a case study, is applied the tool in the development of a circuit breaker using a Bimetal.<\/i><\/p>\n<p class=\"p1\"><b><i>Keywords: <\/i><\/b><i>Patents, Innovation, Methodology, Triz, Bimetal.<\/i><\/p>\n<p class=\"p1\">En este mundo globalizado, donde la tecnolog\u00eda se ha convertido en la moneda de cambio y el factor que define la potencialidad de desarrollo econ\u00f3mico de un pa\u00eds, se hace cada vez m\u00e1s importante la capacidad de innovaci\u00f3n en todos los \u00e1mbitos de la actividad humana. De igual forma en la educaci\u00f3n, la producci\u00f3n industrial, en la comercializaci\u00f3n de las mercanc\u00edas, la producci\u00f3n y conservaci\u00f3n de alimentos, entre otras.<\/p>\n<p class=\"p1\">Existe una amplia gama de aplicaciones para el tema de la innovaci\u00f3n. En el presente trabajo se presenta una de estas herramientas, el TRIZ, aplicado a encontrar la soluci\u00f3n del uso de un bimetal como disparador en un disyuntor.<\/p>\n<p class=\"p1\">Innovar no s\u00f3lo implica encontrar nuevas tecnolog\u00edas, nuevos productos o nuevas formas de hacer las cosas para satisfacer las necesidades del usuario. En el diccionario de la lengua espa\u00f1ola (Real Academia de la Lengua, 2009), innovar se define como \u201cmudar o alterar algo, introduciendo novedades\u201d, con esto se quiere decir que no se necesita crear algo desde cero, lo que indica es que puede ser alterado o modificado para hacerlo \u00fatil a las necesidades que son requeridas.<\/p>\n<p class=\"p1\">Por ejemplo, usar procedimientos de cortado, pegado, cambio de color, entre otros.<\/p>\n<p class=\"p1\">Los m\u00e9todos de inventiva son herramientas que nos ayudan a resolver problemas o generar nuevas ideas aplicadas a nuevos desarrollos. En experiencia laboral, una herramienta que nos ayuda es <i>think out of the box<\/i><\/p>\n<p class=\"p1\">(o pensar fuera de la caja, como lo indica su anglicismo), consiste en no siempre quedarse con la primera idea que surge, quiz\u00e1s en otra haya una soluci\u00f3n o inventiva m\u00e1s r\u00e1pida o m\u00e1s exacta.<\/p>\n<p class=\"p1\">Dentro de las herramientas manejadas en innovaci\u00f3n, el TRIZ (Altshuller,1997, Shneirderman, 2007), (por su acr\u00f3nimo en ruso <i>Tieoriya Riesheniya Izobrietatielskj Zadach <\/i>\u2013Rantanen y Domb, 2007\u2013, Teor\u00eda de Soluci\u00f3n de Problemas Inventiva \u2013Altshuller, 1997\u2013) ha demostrado ser muy \u00fatil para desarrollar invenci\u00f3n. Se conserva su denominaci\u00f3n porque ya es reconocida\u00a0de esa manera; el TRIZ fue creado por Genrich Altshuller en 1945 (Altshuller,1997).<\/p>\n<p class=\"p1\">Altushuller menciona que la soluci\u00f3n a los problemas de inventiva est\u00e1 en las patentes, no quiere decir que se sugiera hacer una copia exacta de la misma, esto ser\u00eda infringir la ley, pero tomarla desde otro punto de vista pues existen muchos campos del conocimiento como la qu\u00edmica, electricidad, mec\u00e1nica, electromec\u00e1nica, la matem\u00e1tica, entre otras, que aportar\u00edan nuevos enfoques y puntos de vista para crear un producto innovador. Algunos casos de estudio se pueden encontrar en Belski <i>et al. <\/i>(2016).<\/p>\n<p class=\"p1\"><b>HERRAMIENTA PARA INNOVACION-TRIZ<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\">TRIZ se basa en el estudio de las patentes con 40 principios de inventiva y se llega a ellos por medio de 39 par\u00e1metros t\u00e9cnicos. Para identificar el problema se utilizan los 39 par\u00e1metros t\u00e9cnicos, los cuales nos indican que est\u00e1 vinculado con el mismo. Estos par\u00e1metros permiten desarrollar una matriz en funci\u00f3n de las contradicciones, y entre la intersecci\u00f3n encontramos uno o m\u00e1s de los 40 principios de Altshuller que nos llevar\u00e1n a la soluci\u00f3n o la inventiva de un problema.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/tabla1-4-e1524854821506.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7624\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/tabla1-4-e1524854821506.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"682\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\">Los 39 par\u00e1metros t\u00e9cnicos nos indicar\u00e1n las dimensiones vinculadas con el problema, la inventiva o caracter\u00edstica; en otras palabras, lo que queremos mantener del problema. Estos 39 par\u00e1metros se dividen en tres grupos seg\u00fan su problema, variable o caracter\u00edstica (tabla I). La descripci\u00f3n completa de las variables se puede encontrar en Gadd (2011).<\/p>\n<p class=\"p1\">El primer grupo son los par\u00e1metros 1 al 26, los fen\u00f3menos f\u00edsicos y comunes; el segundo grupo son los negativos independientes: 15, 16, 19, 20, 22 al 26, 30, 31, 36 y 37, y el tercer grupo, los que son positivos independientes: 13, 14, 27, 28, 29 y del 32 al 39.<\/p>\n<p class=\"p1\">Los 40 principios de TRIZ mostrados en la tabla II son los estudios de todas las patentes que existen, cada principio ha sido aplicado para resolver un problema, invento o caracter\u00edstica. Altshuller descubri\u00f3, al estudiar m\u00e1s de 200 mil patentes, que todas ten\u00edan una soluci\u00f3n directa y de \u00e9stas s\u00f3lo 40 mil ten\u00edan una soluci\u00f3n inventiva.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/tabla2-3-e1524854981737.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7625\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/tabla2-3-e1524854981737.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"763\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\">Altshuller tambi\u00e9n clasific\u00f3 cada descubrimiento o innovaci\u00f3n encontrado en cada patente como un nivel de inventiva y estableci\u00f3 cinco niveles:<\/p>\n<p class=\"p1\">1. Los problemas rutinarios resueltos con m\u00e9todos conocidos. No necesita alguna invenci\u00f3n.<\/p>\n<p class=\"p1\">2. Mejoras menores con soluciones conocidas dentro de la industria.<\/p>\n<p class=\"p1\">3. Una mejora fundamental por m\u00e9todos conocidos fuera de la industria.<\/p>\n<p class=\"p1\">4. La soluci\u00f3n est\u00e1 m\u00e1s cerca de la ciencia que en la tecnolog\u00eda<\/p>\n<p class=\"p1\">5. Uno descubrimiento o invenci\u00f3n.<\/p>\n<p class=\"p1\">Asimismo, not\u00f3 que cada vez que aumentaba el nivel para poder llegar a una soluci\u00f3n se necesitaba un mayor n\u00famero de soluciones en las cuales el conocimiento era requerido.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/tabla-e1524855066443.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7626\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/tabla-e1524855066443.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"188\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\">El pensamiento fuera de la caja quiere decir que en nuestro conocimiento com\u00fan est\u00e1n los tres primeros niveles de inventiva de TRIZ y lo que se encuentra fuera de ella son innovaciones<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura1-3-e1524855137623.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7627\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura1-3-e1524855137623.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"230\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\"><b>C\u00d3MO FUNCIONA-TRIZ<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\">Rantanen y Domb (2007) muestran los pasos a seguir en la figura 2, donde el paso uno es identificar el problema con los 39 par\u00e1metros t\u00e9cnicos. El paso dos es el problema gen\u00e9rico, basado en la matriz de contradicciones. El paso tres son los 40 principios de inventiva y el cuarto paso es la soluci\u00f3n.<\/p>\n<p class=\"p1\">Una contradicci\u00f3n surge cuando se requiere modificar el problema espec\u00edfico, pero el problema gen\u00e9rico se ve afectado. Por dar un ejemplo, en pocas palabras, si quiero cambiar el \u00e1rea, pero se requiere que no se vea afectada la longitud.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura2-3-e1524855909812.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7628\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura2-3-e1524855909812.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"291\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\">AMETRIZ es la asociaci\u00f3n mexicana de TRIZ que elabor\u00f3 una herramienta virtual muy f\u00e1cil y sintetizada de la matriz de contradicciones. Se cargan los 40 principios de inventiva seg\u00fan los 39 par\u00e1metros.<\/p>\n<p class=\"p1\"><b>EJEMPLO DE SOLUCI\u00d3N DE UN PROBLEMA CON-TRIZ<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\">Un bimetal en cantil\u00e9ver necesita mucho calor para flexionarse y as\u00ed ejercer una fuerza (figura IV). El problema existe en que la temperatura es excesiva para poderse flexionar.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura4-1-e1524855985870.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7629\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura4-1-e1524855985870.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"433\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\">El problema espec\u00edfico es la temperatura, pues es el factor que hace funcionar el bimetal, pero en exceso puede degradar su forma. Por lo tanto, se da por entendido que se pretende mejorar este factor.<\/p>\n<p class=\"p1\">En la figura 3 se utiliza la matriz de contradicciones interactiva de AMETRIZ (Asociaci\u00f3n Mexicana de TRIZ, 2017), para solucionar el problema.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura3-2-e1524856029631.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7630\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura3-2-e1524856029631.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"162\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\">Utilizando la herramienta interactiva nos arroja los siguientes principios de inventiva:<\/p>\n<p class=\"p1\">\u2022 Esferoidalidad<\/p>\n<p class=\"p1\">\u2022 Convertir algo malo en un beneficio<\/p>\n<p class=\"p1\">\u2022 Acci\u00f3n peri\u00f3dica<\/p>\n<p class=\"p1\">\u2022 Cambio de color<\/p>\n<p class=\"p1\">Una de las posibles soluciones m\u00e1s factible es la de acci\u00f3n peri\u00f3dica, la cual nos arroja las siguientes soluciones:<\/p>\n<p class=\"p1\">\u2022 Use pausas entre impulsos para dar acci\u00f3n adicional<\/p>\n<p class=\"p1\">\u2022 Si una acci\u00f3n es peri\u00f3dica, cambie su frecuencia<\/p>\n<p class=\"p1\">\u2022 Reemplace una acci\u00f3n continua con una peri\u00f3dica o un impulso.<\/p>\n<p class=\"p1\">Analizando los principios de inventiva, se determina seleccionar la opci\u00f3n que nos sugiere el remplazo de una acci\u00f3n continua con una peri\u00f3dica o un impulso.<\/p>\n<p class=\"p1\">Por lo cual se determina reemplazar la acci\u00f3n continua del bimetal en cantil\u00e9ver (la acci\u00f3n continua del cantil\u00e9ver consiste en la flexi\u00f3n gradual provocada por el calor), por la acci\u00f3n de impulso de un bimetal de snap o de chasquido, figura 5 (la acci\u00f3n de snap consiste en un cambio repentino de estado del bimetal, al llegar a un valor preciso de calor), resultando en un mecanismo m\u00e1s \u00f3ptimo.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura5-e1524856167973.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-7631\" src=\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2018\/04\/figura5-e1524856167973.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"369\" \/><\/a><\/p>\n<p class=\"p1\"><b>CONCLUSIONES<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\">TRIZ tiene la versatilidad de ser aplicada en a\u00e9reas como biolog\u00eda, qu\u00edmica, f\u00edsica, dise\u00f1o, entre otros. Es una herramienta que nos ayuda a pensar fuera de la caja con soluciones m\u00e1s innovadoras. La interactividad de AMETRIZ es f\u00e1cil de usar y en l\u00ednea. El uso de la herramienta permiti\u00f3 la innovaci\u00f3n del dise\u00f1o de un nuevo bimetal de snap m\u00e1s eficiente.<\/p>\n<p class=\"p1\">Gracias a la metodolog\u00eda de TRIZ plantada en este art\u00edculo y al an\u00e1lisis efectuado en el presente trabajo, se lleg\u00f3 a una innovaci\u00f3n que deriv\u00f3 en la patente US20140232510 (Alcantara <i>et al.<\/i>, 2014).<\/p>\n<p class=\"p1\"><b>PAGINAS DE INTER\u00c9S<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\">http:\/\/www.ametriz.org\/ herramienta interactiva desarrollada por la Asociaci\u00f3n Mexicana de TRIZ, muy f\u00e1cil para realizar la matriz de contradicciones.<\/p>\n<p class=\"p1\">https:\/\/www.facebook.com\/ametriz\/ red social de la Asociaci\u00f3n Mexicana de TRIZ, informaci\u00f3n de cursos y talleres, as\u00ed como conferencias.<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">*Facultad de Arquitectura.<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">**Facultad de Ingenier\u00eda Civil.<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">Universidad Aut\u00f3noma de Nuevo Le\u00f3n.<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">Contacto: luismiguel.franco81@gmail.com<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p class=\"p1\"><b>REFERENCIAS<\/b><\/p>\n<p class=\"p1\">Alcantara, G. <i>et al. <\/i>(2014). US Patent Number 20140232510. Thermo magnetic trip unit for a circuit breaker and circuit breaker. <i>Patent Publications<\/i>. Disponible en https:\/\/patentimages.storage.googleapis.com\/df\/06\/5c\/461ec02b1848bf\/ US20140232510A1.pdf<\/p>\n<p class=\"p1\">Altshuller, G. (1997). <i>Introducci\u00f3n a la innovaci\u00f3n sistem\u00e1tica: TRIZ. De pronto apareci\u00f3 el inventor. <\/i>Internet Global, Valencia.<\/p>\n<p class=\"p1\">Asociaci\u00f3n Mexicana de TRIZ. (2017). Disponible en http:\/\/ www.ametriz.org\/<\/p>\n<p class=\"p1\">Belski, I., Dobrusskin, Ch., Livotov, P., <i>et al. <\/i>(2016). Selected papers presented at the 15th International TRIZ. <i>Journal of the European TRIZ Association Innovation, <\/i>1(2). Disponible en http:\/\/triz.h4u.eu\/Innovator_01-2016_(02).pdf<\/p>\n<p class=\"p1\">Gadd, K. (2011). <i>TRIZ for Engineers: Enabling Inventive Problem Solving<\/i>, Widley. DOI: 10.1002\/9780470684320<\/p>\n<p class=\"p1\">Real Academia de la Lengua. (2009). <i>Diccionario de la lengua espa\u00f1ola. <\/i>Espasa-Calpe, Planeta de libros.com. http\/\/rae. es\/<\/p>\n<p class=\"p1\">Rantanen, K., y Domb, E. (2007). <i>Simplified TRIZ: New Problem Solving Applications for Engineers and Manufacturing Professionals. <\/i>Boca Raton FL: Auerbach Publications.<\/p>\n<p class=\"p1\">Savransky, S.D., y Stephan, C. (1996). Triz: The methodology of inventive problem solving. <i>The Industrial Physicist, <\/i>2(4): 22-25.<\/p>\n<p class=\"p1\">Shneiderman, B. (2007). Creativity support tools: Accelerating discovery and innovation. <i>Communications of the ACM<\/i>. 50(12): 20-32.<\/p>\n<p class=\"p1\" style=\"text-align: right;\"><i>RECIBIDO: 04\/08\/2016 <\/i><\/p>\n<p class=\"p1\" style=\"text-align: right;\"><i>ACEPTADO:07\/11\/2017<\/i><\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Luis Migue Franco Caballero*, Javier Leal Iga** CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 21, No. 88 marzo-abril 2018 doi:10.29105\/cienciauanl88.21-2 &nbsp; RESUMEN La innovaci\u00f3n es actualmente un tema prioritario a nivel mundial. El progreso econ\u00f3mico de un pa\u00eds est\u00e1 \u00edntimamente relacionado con la capacidad de inventiva de sus habitantes. 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