• ¿Un capuccino caliente?

    -Autor: Jose M. Vicente Gomila

    Prof. Asociado Universidad Politécnica de Valencia (UPV)
    Dpto. Ingeniería de Proyectos e Innovación; (Proyectos de Ingeniería)
    Co- Director de , S.L.

    - Traducción de Máximo Mejías, estudiante de 5o de Ing. Industrial


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El 4o Congreso de Usuarios Japoneses de Invention Machine

Yoshihisa Konishi, Mitsubishi Research Institute
INTERNET:konishi@mri.co.jp
Taichi Ono, MRI Systems

Traducción de : Sergio Mollá ; estudiante de Ingeniería Industrial, U.P.V. bajo supervisión

 

 

 

 

- Miércoles, 10 de Septiembre 2003 -

 

Presentación especial:
 
“¿Cómo aplicamos TRIZ en Samsung?”
Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung
Sr. HYO JUNE KIM
 
 
 
<Resumen>
Después de 3 meses observando especialistas en TRIZ, ‘él’ pudo apreciar resultados existosos. El ingeniero de campo y el investigador estaban satisfechos con las ideas proporcionadas. Pero ‘él’ no podía encontrar ninguna señal de que hubieran usado el método TRIZ. ‘Él’ pensaba, “Teniendo yo suficiente experiencia en consultoría durante 30 años, también yo podría haber generado tales ideas. Durante tres meses, no pude ver ningún indicio del uso de los 40 principios inventivos o el análisis de Campos-S o las 76 soluciones  estándares o ARIZ. No ha habido TRIZ.”
Después de haber pasado un largo tiempo, no podía evitar reconocerles como expertos en TRIZ. “Sin embargo, brillantes y con gran experiencia como son, es imposible para un ser humano generar tal cantidad de ideas de buena cualidad en tan corto espacio de tiempo sin la ayuda de ninguna metodología. En TRIZ, debe haber algo especial que no conozco.”
Durante los últimos 3 años, su equipo de TRIZ realizó con éxito actividades de asesoría y consultoría. El beneficio económico después de aplicar las ideas de TRIZ es imposible de contabilizar (más de 1 billón de dólares americanos). Pero ellos también construyeron  una infraestructura sistemática sobre TRIZ.
- Proceso formalizado de asesoría sobre TRIZ
- Curso formativo sistemático y atractivo
- Investigación en TRIZ
- Como resultado, conocimiento más profundo sobre la habilidad en TRIZ
- Encuentros de usuarios de TRIZ
En cualquier situación que se dé en un equipo de TRIZ de una compañía, son necesarias 4 cosas para sobrevivir:
1. El beneficio económico de la línea de producción en masa calculado cada dos meses
2. Patentes innovadoras de los campos de investigación cada medio año
3. Cursos formativos sistemáticos y prácticos
4. Profundo conocimiento e investigación en torno a TRIZ
Para #1 y #2, podría hacerse mediante los expertos rusos en TRIZ durante la fase inicial de la actividad TRIZ. Pero el RFI (Resultado Final IdeaI) de la actividad de TRIZ en una compañía es “que TRIZ pueda aplicarse directamente en el equipo de investigación y desarrollo sin la ayuda del equipo de TRIZ”. Por tal razón, el #3 es un punto crítico. Pero sin #4, #3 es totalmente imposible. #3 y #4 son problemas difíciles. Como tales problemas difíciles generalmente tienen más de una contradicción.
En #3 está la siguiente contradicción: El curso formativo debe ser corto en la compañia, pero debe ser suficientemente largo para entender TRIZ.
A menudo, se considera a TRIZ como la metodología más difícil de entender y aplicar en campos reales después de su aprendizaje.
En #4 hay otra contradicción: El entendimiento de TRIZ debe ser simple, porque casi todas las grandes teorías son simples después de comprenderlas. Un buen ejemplo es la termodinámica. Pero parece que hay demasiadas herramientas en TRIZ. Algunas veces es demasiado difícil entender la relación entre varias herramientas de TRIZ y organizar el orden correcto de actuación. Es otra contradicción solucionar problemas reales usando estas herramientas en un tiempo breve.
En esta presentación, se proporcionan algunas soluciones a tales contradicciones.
La presentación estará basada en la experiencia práctica, no teórica, para la aplicación con éxito de TRIZ.
 
 
“Las mejores prácticas de TRIZ en Samsung – lector para DVD, refrigerador, PDP (pantalla de plasma), etc.”
Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung
Sr. HYO JUNE KIM
Dr. NIKOLAY SHPAKOVSKY
 
 
<Resumen>
Hace dos años, una compañía intentó ahorrar en el coste del dispositivo lector para DVD.
Hasta entonces, el coste de la competencia era de 21 dólares USA, y ese coste para la compañía era de 11.7 dólares USA. Por supuesto, la diferencia era grande, pero la compañía quería ahorrar más, porque el mercado de los DVD estaba emergiendo con gran velocidad y China había empezado a atacar con precios extremadamente bajos.
El equipo de desarrollo de lectores para DVD invitó a un grupo de expertos rusos en TRIZ para disminuir el coste de los lectores para DVD. Ellos tenían que cambiar el diseño aunque no eran expertos en el campo de la óptica. Afortunadamente, había un joven ingeniero ruso con conocimientos en óptica en dicho equipo.
Después de 5 meses de estudio, ellos desarrollaron un nuevo diseño de lector para DVD. Este diseño iba más allá de la inercia mental usual de los ingenieros en óptica.
El coste se redujo de 11.7 a 7.0 dólares USA y este diseño se ha convertido ahora en la plataforma básica de esta compañía. Cada año dicha compañía produce más de 5 millones de reproductores de DVD. Si se consideran los lectores para DVD de los ordenadores, se producen más de 10 millones de módulos cada año. Este desarrollo se llamó proyecto Sellino.
 
Los caros refrigeradores de tipo Side by Side (puertas paralelas) generalmente cuentan con un ‘home-bar’ en una de las puertas. Este home-bar se diseñó para cerrar y abrir con al ángulo correcto. Para este propósito, ellos usaban barras de unión hechas de acero inoxidable en dos de los bordes. La competencia usaba dos barras de acero inoxidable con partes finales móviles, lo cual estaba protegido bajo una patente alemana. Sin embargo, esta compañía usaba 4 barras de acero inoxidable con partes finales fijas y unidas mediante una junta de dos en dos. Como el acero inoxidable está hecho de metal caro, ellos querían reducir el coste.
Así que preguntaron a expertos en TRIZ para resolver tal problema de reducción de costes. Los expertos en TRIZ proporcionaron un RFI (Resultado Final Ideal) con coste ‘cero’ en lugar de con coste reducido. La nueva estructura no utiliza ninguna barra de acero, y los clientes pueden incluso disfrutar del refrigerador más cómodamente.
TRIZ siempre quiere proporcionar ‘Ideas Rompedoras’, y no de compromiso.
 
En la industria de las pantallas de plasma (PDP), la eficiencia es el punto más crítico, y actualmente una pantalla avanzada en el mercado tiene un valor de eficiencia de 1.8 [lm/w].
No obstante, esta compañía tenía 1.5 [lm/w]. Ellos solicitaron a los expertos de TRIZ una nueva idea para incrementar la eficiencia, porque ellos ya habían hecho todo lo que habían podido y no podían esperar otro largo tiempo hasta obtener buenas ideas.
Los expertos en TRIZ proporcionaron tres ideas principales. Una idea ya se ha adoptado y y experimentado. Este nuevo diseño se sacará al mercado como mínimo el año próximo. La segunda idea se probará este año. Esta última cambiará toda la estructura de las actuales PDP si el experimento concluye con éxito.
Los ingenieros que trabajan en las PDP esperan lograr más de 2 [lm/w] con tan sólo un simple cambio. Todo el mundo pensará, “¿Por qué no se me ocurrió ese diseño tan simple y potente?” Generalmente, casi todas las grandes invenciones son como un “Huevo de Colón.”
La última idea se refiere a la estructura del panel y la fabricación. Esta idea se probará el próximo año. Los expertos en TRIZ están esperando un aumento de la eficiencia dos veces mayor. Con tales acciones, esta compañia mantiene una iniciativa continua para innovar en el mercado.
 
- Jueves, 11 de Septiembre 2003 -
 
Asunto clave:
 
“Creatividad y Formas de Razonar”
Universidad de Chiba
Presidente de la Sociedad Japonesa para la Creatividad
Prof. AKIRA TAGO
Presentación:
”Prácticas Educativas Usando TRIZ para Fomentar el Desarrollo Creativo en Ingenieros”
Facultad Nacional de Tecnología de Nagano
Departamento de Ingeniería Mecánica
Prof. YORINOBU TOYA
 
<Resumen>
Las facultades técnicas nacionales se ocupan de proporcionar educación en el campo de la ingeniería apuntando hacia la formación de ingenieros con conocimientos prácticos.
Actualmente se está introduciendo TechOptimizer, un software que utiliza TRIZ, con el fin de proporcionar una educación práctica en el aprendizaje de este método de creación de ideas con el que se obtienen soluciones no convencionales y completamente nuevas, en lugar de tan sólo adquirir conocimiento o habilidad en construir cosas.
Están descritos los resultados que “Aprendizaje de Ingeniería para la Creación” dio en los alumnos de cuarto grado del Departmento de Ingeniería Mecánica de la Facultad Nacional de Tecnología de Nagano.
 
”Estado actual de la implantación de TRIZ  en la Compañía Nissan Motor”
 
Departamento de Propiedad Intelectual
Sr. TAKAHISA HIRADE
Sr. AKIRA MOCHIZUKI
 
<Resumen> (Parte 1)
En Nissan, un empleado directivo encargado de TRIZ está trasladado al Departamento de Propiedad Intelectual desde 1999, y allí dirije a los “miembros especializados en TRIZ” de dentro de este departmento, promoviendo actividades centradas en la investigación.
Se introduce en este apartado la base en que se fundamentó la adopción de TRIZ y las actividades más representativas como la formación interna desde las etapas iniciales hasta la actualidad.
(Part 2)
En esta parte de introducen estudios concretos tal que “Cómo destacar”, “Cómo adquirir conocimiento básico”, “Cómo dominar el manejo de software”, etc. basados en la experiencia del propio presentador destacando las líneas principales de tareas logradas como persona encargada de TRIZ por primera vez.
Además, proporciona información de utilidad para un principiante, como los muchos libros o páginas web de TRIZ que existen, con el fin de dar una idea sobre el nivel de conocimiento que es necesario para un pricipiante si quiere llevar a cabo actividades usando TRIZ.
 
”Mejoras en el Embalaje Ecológico orientado al Reciclaje”
 
Compañía Ricoh,
División de Tecnología de Imagen
Sr. KAZUO GOTO
 
<Resumen>
Se ha implantado sólidamente una formación interna de TRIZ en Ricoh.
En referencia a las expectativas de conseguir resultados desde el punto de vista promocional, esta presentación es un estudio sobre el reciclaje de los embalajes ecológicos y que abordó un asistente a un curso de formación interna en TRIZ.
El reciclaje de embalaje ecológico, que es una de las competencias medioambientales del Grupo Ricoh, se introdujo por primera vez en 2001 centrándose en el área metropolitana, y creció hacia el ámbito regional, aumentando los modelos clave y añadiendo componentes reciclables en 2002.
El problema considerado aquí estaba originado por la adición de un componente reciclable, una parte llamada “tira”, el cual estaba considerado como un desechable dentro del embalaje ecológico del modelo anterior.
La razón por la que este problema apareción en el mercado se vio después de una adecuada evaluación, pero se analiza lo que debería haberse hecho si se hubiera estudiado el problema utilizando TRIZ.
 
 
 
”Introducción a la Herramienta de Apoyo para la Generación de Especificaciones de Patentes que permiten la utilización de Archivos de TechOptimizer”
 
Estudio aplicado a las Especificaciones de Patentes de en la Compañía HyperTech,
Propiedad Intelectual
Sr. HIROYA YAMAGUCHI
 
<Resumen>
HyperTech ha dirigido el desarrollo, ventas y asesoramiento de “Patent Creator”, una herramienta de software para la mejora en la calidad de la descripción de patentes y para la mejorar de la eficiencia a la hora de redactar una.
PatentCreator 3 (Ver. 3.0), una versión mejorada de esta herramienta, se ha lanzado con la última revisión de la ley de patentes y añadiendo la función de leer la información contenida en el archivo sobre el informe (Report) proporcionado por TechOptimizerTM.
 
 
 
”Estado actual e Implantación Futura de la Educación sobre TRIZ en la Universidad de Yamaguchi University”
 
Universidad de Yamaguchi,
Departamento de Ingeniería Mecánica
Profesor asociado KEN KAMINISHI
 
<Resumen>
Se reporta el estado actual de la educación en TRIZ del curso de postgrado que la Escuela de Ciencia y Estudios Tecnológicos de la Universidad de Yamaguchi realiza como parte de la educación en MOT (Gestión de la Tecnología) para estudiantes graduados.
Además, se describe el desarrollo futuro incluyendo la extensión de TRIZ en compañías locales.
 
 
Presentación especial:
“Utilización del Conocimiento en Samsung”
Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung
Sr. HYO JUNE KIM
 
 
- Friday, September 12th, 2003 -
 
 
Disertación especial:
”Nuevo conocimiento sobre la Entrada de TRIZ en el Periodo Introductorio Estable”
 
Universidad Osaka Gakuin,
Facultad de Informatica
Prof. TORU NAKAGAWA
 
<Resumen>
En estos momentos, la introducción de TRIZ dentro de la compañías japonesas sobrepasa la introducción gradual (Lento-pero-Estrategia Estable) y parece que ha entrado en la etapa donde la introducción estable (Estrategia Estable) es posible (y apropiada).
La razón para esto es que el conocimiento en TRIZ se ha extendido hacia el Oeste y la sociedad japonesa a partir de la introducción de este conocimiento desde la antigua Unión Soviética, y eso ha comenzado una etapa donde es ampliamente conocido.
Los siguientes puntos muestran estos nuevos conocimientos:
1. El libro de texto sobre TRIZ "Hands-On Systematic Innovation" (traducción al japonés en marcha) por Darrell Mann
2. Modernización de TRIZ por el análisis de patentes americanas (nuevas “tablas de contradicciones”, etc.)
3. El libro de texto "Breakthrough Thinking" por Larry Ball
4. Un sistema de generación de soluciones del método de USIT en Japón
La fijación firme en las compañías ha sido posible por el entendimiento profundo y por la práctica con TRIZ "digerido".
 
 
Presentación:
 
”Situación de la Introducción del Método TRIZ y un Estudio sobre su Utilización para el Desarrollo de Productos”
 
Compañía Panasonic Communications,
División de Innovación y Proceso de Desarrollo Corporativo
Sr. NARUMI NAGASE
 
<Resumen>
En Panasonic Communications, se aspira desde 2001 en implantar la metodología TRIZ para la creación de conceptos en la fase de investigación y desarrollo, y se ha planeado en extenderlo.
Se deja constancia también de la introducción del método TRIZ como una política de la compañía, y no sólo han contratado técnicos en TRIZ a tiempo completo sino que también han abordado que los ingenieros de desarrollo solucionen problemas in situ de una manera práctica y cooperativa.
En la presentación, se comenta un caso sobre el estudio la aplicación de la metodología TRIZ en el desarrollo de un panel electrónico del modelo más reciente.
 
 
”Resultado y Tendencia de los Eventos sobre las Actividades para la Promoción de TRIZ con Estudios de Casos Aplicados”
 
Compañía Fuji Xerox,
DPSC, Centro de Investigación y Desarrollo
Sr. SHIGERU KASUYA
Sr. KATSUMI SAKAMAKI
 
<Resumen>
En Fuji Xerox, el nombre del grupo se cambió a TRIZ & Comité de Investigación de la Metodología de la Creación al comienzo de este año fiscal con el fin de hacer que las actividades del grupo incorporen también otras metodologías creativas, y están planeando expandir sus actividades de uso más factible.
Basados en esta política, se presentan esta vez los siguientes análisis respecto a cuatro asuntos de tres casos:
1 Caso estudiado en Fuji Xerox, grado de eficacia y puntos clave en el desarrollo futuro
2 Dos casos sobre la manipulación de papel de una copiadora/impresora como ejemplos de desarrollo de tecnología
3 Caso sobre la gestión aplicando una nueva técnica de TRIZ
 
 
“Aproximación a la Investigación Basada en TRIZ/USIT y a su Enseñanza en la Universidad”
 
Universidad de Kanto Gakuin,
Departmento de Ingeniería Mecánica
Prof. HARUHIKO IIZUKA
Sr. MORIO FUJII
 
<Resumen>
Aproximación a la investigación basada en TRIZ/USIT y a  su enseñanza en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Kanto Gakuin  presentando nuevos ejemplos de aplicaciones como "Desarrollo de una Máquina para la Recogida de Botellas de PET" y "Desarrollo de una Silla de Ruedas con Capacidad de Elevación de Escaleras" derivados de estudios en el desarrollo de productos.
 
”¡No hay TRIZ que no pueda ser utilizado!”
 
Compañía IDEA,
Sr. HIRO HAYASHI
 
<Resumen>
IDEA es una compañía surgida del Departamento de Negocios en TRIZ de ITEC International, que se hizo independiente el 1 de Abril de 2003.
Ha estado involucrada en el desarrollo de nuevos productos basados en TRIZ desde el lanzamiento de la versión en inglés de TechOptimizerTM 2.5 en 1998.
¿Cómo puedes lograr los mejores resultados a corto plazo?
¿Dónde haces uso de la teoría TRIZ?
¿Cómo puedes crear una idea útil?
Ha estado investigando sobre las preguntas anteriores, y ha desarrollado un programa original de creación de conceptos para el desarrollo innovador de nuevos productos, basado en TechOptimizerTM.



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aplicación de algunos conceptos de TRIZ al problema de cosechado y selección de patatas

Publicado en Triz Journal Octubre 2001
Autores: José M. Vicente-Gomila, Victor Esteller Leal
de triz XXI

www.triz.es
Valencia, SPAIN


Versión en castellano a cargo de Sofía Miralles del Tovar; Estudiante de Ingeniería Agrónoma; U.P.V.

 

 

 

 

 

Antecedentes de la situación.
 
Es conocido que el cosechado se ha automatizado de manera creciente, mejorando la productividad y reduciendo la labor humana intensiva. No obstante, a pesar de los esfuerzos para la automatización, algunas áreas precisan mejoras y nuevas ideas. Un ejemplo de esto sería dentro del  cosechado de patatas –el proceso usado en la separación de las patatas frescas cosechadas de trozos de suelo, piedras y otros subproductos no deseables.
 
Aunque existen algunas patentes relativas a este proceso, los resultados no son satisfactorios, lo que explica que nuevas patentes se apliquen y publiquen en muchos países diferentes. El principio de la técnica está basado principalmente en intentar sacar ventaja de cualquier diferencia entre patatas y otros cuerpos. Así, se pueden encontrar patentes basadas en agitado y tamizado de la materia mezclada con objeto de sacar ventaja de las diferentes posiciones de reposo de la raíz, y la planta, de esa forma la tierra suelta puede entonces ser fácilmente eliminada usando estos métodos. No obstante, estos métodos no son efectivos para separar piedras o trozos de suelo. Patentes con tal objeto son por ejemplo, US5425459 “Tabla para separación de piedras para patatas y otros cultivos de raíz” o US3625290 “Aparato separador para vehículos móviles de cosechado de patatas”, que usan agua como medio para separar por diferencia de densidades.
 
Altshuller, padre de TRIZ y mentor teórico de los usuarios de TRIZ, nos recuerda el valor límite de concentración en diferencias físicas en su ejemplo de la separación de palillos de madera en madera y corteza, en vez de aplicar un verdadero Campo-S.
 
En este sentido, otras aplicaciones de Campos-S (probablemente sin divulgación), intentan buscar diferentes técnicas. Hay métodos curiosos que utilizan diferentes campos como campos acústicos, e incluso campos nucleares o campos de rayos X. Aunque éstos aplican Campos-S con alguna extensión (haces de luz, patatas o cuerpo y un detector), la mayor parte del tiempo ellos se centran en diferencias que no son significativas, permitiendo inexactitudes en la selección de las patatas.
 
En esta categoría podemos encontrar patentes como US4466543 “Método y dispositivo para selección entre cultivos de campo, particularmente patatas por un lado y piedras o pedazos de suelo por otro”, que utilizan un campo magnético para seleccionar las patatas, o US3675769 “método y aparato para separación de patatas de piedras y trozos de suelo” que utiliza dos haces de luz, uno en el visible y otro en el invisible como campos, o US4466543, que utiliza un campo acústico para detectar diferentes respuestas a dicho campo. La patente USRE31660, usa un campo mecánico, vibraciones, para ver la diferencia entre la respuesta de las patatas y las piedras a este campo. La patente española 2112118 permite a las patatas y a los terrones o piedras caer en una membrana cuya vibración produce diferentes sonidos permitiendo la selección.
 
Todas estas patentes utilizan campos pero sólo sacan ventajas de las diferentes respuestas a los diferentes campos utilizados.
 
Haciendo un análisis funcional del problema utilizando el programa Invention Machine’s TechOptimizer 3.5:
 


 
 
Figura 1: El problema original.
 
 
Figura 2: El problema una vez se ha añadido un campo y
las diferencias en la respuesta y la solución.



 
 
En vez de centrarnos en las diferencias, empezaremos aplicando TRIZ, y a su vez los principios inventivos de Altshuller y los Campos-S.
 
Si aplicamos parámetros de la ingeniería para mejorar algo de lo siguiente:
 
-       Dificultad para detectar y medir.
-       Precisión en la medida.
-       Dificultad para detectar y medir.
-       Facilidad de manufactura.
-       Facilidad de operación.
 
y hacemos la referencia cruzada con todos los siguientes parámetros como el carácter que empeora:
 
-       Factores dañinos al objeto afectado (siendo el objeto la patata).
-       Estabilidad en la composición del objeto.
-       Adaptabilidad y versatilidad.
-       Presión.
-       Dificultad para medir y detectar.
-       Productividad.
-       Falta de información.
 
La matriz se nos presenta con los siguientes principios que ahora consideramos:
 
·      Principio 22: “Favorecer el cambio”, transformar limón en limonada.
 
·      Principio 1: “Segmentación”.
o      Dividir un objeto en partes independientes.
o      Hacer un objeto fácil de desensamblar.
o      Aumentar el grado de fragmentación (o segmentación) de un objeto.
 
·      Principio 9: “Contracción preliminar o anti acción”.
 
·      Principio 10: “Acción preliminar”:
o      Realizar, antes si es necesario, el cambio requerido de un objeto (tanto completa como parcialmente).
o      Predisponer los objetos convenientemente para que puedan entrar en acción rápidamente sin pérdida de tiempo durante la entrega.
 
El principio 22 establece que si algo produce una acción negativa entonces aumentando la acción negativa puede ser beneficioso. Esto centra nuestra atención en la mezcla inherente y los trozos de suelo. Si algo de agua provoca la formación de los terrones de suelo, un exceso de agua podría beneficiar, no facilitando la selección sino limpiando los trozos. De esta forma eliminamos la necesidad de selección.
 
Como podemos ver, la matriz nos conduce a diferentes conceptos, en vez de ordenar y separar el problema, permitiéndonos hacerlo desaparecer. Ahora, nuestra meta no debería ser diferenciar, sino destruir o disolver los terrones de suelo. Siendo la humedad desaconsejable para las cadenas de patatas, debemos secarlas  después. Usando los recursos existentes, podemos utilizar aire calentado por la máquina cosechadora para secar las patatas.
 
TRIZ es un método valido porque podríamos haber llegado a la misma conclusión utilizando diferentes caminos como utilizar los Campos-S y las 76 soluciones estándar o simplemente utilizar TRIZ basado en la función de ‘trimming’ del programa TechOptimizer. También podríamos haber llegado a conclusiones similares utilizando la técnica “movimiento de objetos” y la técnica de “unificación” de A. S. I. T.
 
Para la destrucción de terrones en un medio  acuoso podríamos dirigir diferencias en campos mecánicos, aparte de otras soluciones, presentadas en el árbol funcional del programa TechOptimizer, como vibraciones ultrasónicas u ondas acústicas. Si tomamos la tendencia evolutiva, podríamos pensar en utilizar la frecuencia principal de los terrones y usar resonancia para destruirlos, ¡siempre que ésta no sea la misma frecuencia que para la patata!
 

 


Los fenómenos como la cavitación, burbujas o los chorros de agua a presión también pueden aplicarse para destruir terrones sin destruir las patatas, y haciendo después la separación más fácil.
 
Si tomamos el principio inventivo 22 segmentación, especialmente la afirmación “hacer un objeto fácil de desensamblar”, podríamos intentar hacer los terrones fáciles de deshacer (aún profundizando en la idea de limpiar en vez de clasificar). Todo el mundo puede pensar una posible solución pero debemos abstenernos e ir más allá con el método.
 
Los principios 9 y 10 pueden también darnos una idea de preparar el suelo al principio del proceso, en la siembra, antes de la cosecha. Si hay una acción dañina (la formación de terrones), deberemos preparar una contra acción.
 
Tomando un modelo de Campos S, tenemos un Campo S `malo´:
 

 
Figura 3: Campo S “malo”.
 
Entonces podemos aplicar por ejemplo, la solución estándar nº 1. 2.3
 
“Si la acción dañina está causada por un campo, entonces introducimos un elemento S3 para que absorba los efectos dañinos”
 
Por ejemplo, esparciendo algún polímero barato (véase materiales reciclables) “perlas” o partículas al suelo, que molesten a la estructura de los terrones, previniéndolos, sin molestar a la capacidad de las raíces de patata, para que absorban agua y nutrientes, y así hacer fácil de disolver cualquier terrón que permanezca, después.
 
Éstos son sólo unos pocos caminos para aplicar los principios estándar de TRIZ, y  mejorado con la ayuda de herramientas como Invention Machine’s TechOptimizer, muchas soluciones expertas pueden aplicarse al problema de procesado. Hay muchas áreas donde TRIZ puede aplicarse para descubrir nuevos enfoques. El avance necesita cambios, ¡y se necesita nuevas ideas para que los cambios se conviertan en realidad!

Endnotes:

1) Dr. Ron Horowitz, www.start2think.com.
(back to article)

Bibliografía:

1. Altshuller G. “ Creativity as an exact science “ ; 1984 Gordon and Breach Science Publishers
2. Terninko, J. , Domb, E. and Miller, J.; 2000 “The seventy-six standard solutions, with examples” a serie of articles published in Triz-Journal
3. Altshuller, G. “Introducción a la innovación sistemática TRIZ, De pronto apareció el inventor” 1998
4. Philatov, V. “Tools of classical TRIZ” 1999 Ideation International Inc.
5. Altachuller G.S. “TRIZ Innovación sistemática: De pronto apareció el inventor” 1998 ed. por Internet Global ; http://www.triz.net/metodo.html
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cómo TRIZ demuestra otra vez, que la investigación por prueba y error puede ser muy costosa

Publicado en Triz Journal Junio de 2000
Autor: José M. Vicente-Gomila
Triz XXI, S.L.
P.O.Box 12122; E- 46080; Valencia Spain


Traducción al castellano por: Gemma Monte Hernández; estudiante de 5º de Ingeniería Agrónoma. U.P.V.

 

 

 

 

Resumen: hace 2 años, un proyecto de investigación europeo transnacional, descubrió que tratando madera de haya contra hongos en un corte axial podría ahorrar muchos residuos tóxicos y también aumentar la productividad. Si los investigadores hubieran conocido la metodología TRIZ, quizá podrían haber ahorrado mucho esfuerzo para llegar a las mismas conclusiones.
 
Uno de los descubrimientos más sorprendentes de Altshuller y su método TRIZ, es la resolución de problemas clave eliminando  las contradicciones inherentes. Su posterior trabajo junto al de otros investigadores, deparó en un proceso abstracto y repetible, capaz de extrapolar  la solución de muchos problemas para aplicarlo a cada problema inventivo.
Analizando las patentes que aportaban los mayores  avances tecnológicos, Altshuller descubrió que muchos  problemas, en el fondo planteaban dos requisitos contradictorios.
Por el contrario, al intentar resolver problemas, muchas empresas encuentran diferentes niveles de dificultad. Normalmente, un problema surge cuando con los elementos y recursos conocidos o existentes no se puede satisfacer una función. Dependiendo de si los anteriores son conocidos o no, podríamos presentar la siguiente tabla:

 


 
 
(1) El conocimiento todavía inexistente podría ser ciencia existente o tecnología todavía no aplicada a este tipo de problemas, o realmente ciencia o tecnología nueva a descubrir.
 
Altshuller identificó aquellos problemas en que no hay ninguna contradicción  y el conocimiento necesario es conocido, como “problemas de diseño”. Cuando el conocimiento existente de la mayoría de elementos o recursos no es conocido por el que lo ha de resolver, entonces encontramos “problemas de información”. Estos últimos son comunes entre las pequeñas empresas, especialmente operando en sectores de la madera y en sectores de baja intensidad tecnológica.
 
Hay que notar que problemas de nivel inventivo 3 y superior caen dentro de la investigación. Muchas de las patentes cuya solución podría superar contradicciones al satisfacer ambos requisitos contradictorios, fueron clasificadas y agrupadas dentro de estos niveles inventivos. Concentrarse en extraer el conocimiento  de las patentes de mayor nivel  permitió a Altshuller,  un avance fundamental en sus investigaciones, y le aporto claves para la resolución de problemas en dichos niveles, verdaderamente inventivos.
El resultado de tan amplio trabajo de clasificación, abstracción y deducción es la matriz de contradicciones, un ejemplo maravilloso de gestión de conocimiento presentado de una forma  sencilla  y  brillante para el usuario de  TRIZ. De todas formas, muchas personas tienen todavía  que descubrir que sencillo no significa inefectivo. Como dijo Einstein “las cosas deberían hacerse lo más simple posible pero no triviales”
Tomemos por ejemplo un proyecto de investigación con la intención de recuperar el uso de la madera de haya europea y por métodos medioambientales. La madera de haya es una buena  y dura madera, pero desafortunadamente es dimensionalmente inestable y también vulnerable al ataque de los hongos.  Para hacerlo útil para productos manufacturados, la madera de haya debe ser estable para que no se rompa o deforme durante el proceso de secado. La madera debe también ser resistente a la putrefacción del hongo, el cual, de lo contrario destruiría la madera que entrara en contacto con  el suelo. Esta última propiedad se está demandando más desde que muchos parques de niños, al aire libre, se están construyendo con madera.
 
Hasta ahora, los métodos para tratar la madera de haya, habían usado un autoclave donde los troncos se impregnaban en la dimensión radial.
Estos métodos tienen muchos inconvenientes y no solucionan los problemas comentados arriba. Después de un tratamiento largo y difícil, el fungicida sólo penetra una profundidad de una pulgada, haciendo vulnerable al usarlo en el exterior. Intentos para incrementar la penetración axial, después de un largo tratamiento causaban problemas en la madera.
 
Bajo un proyecto de investigación europeo transnacional, un equipo de empresas, y centros técnicos se propusieron superar todos estos problemas tratando de conseguir un sistema ideal: un método que trate la madera rápidamente y con una penetración muy profunda, sin usar agentes tóxicos. En este punto algún practicante de TRIZ podrá haber ayudado señalando la mejor dirección para encontrar la solución: “el rendimiento final ideal será algo como: la madera de haya se trata con fungicida por si misma, con una penetración muy profunda, sin usar agentes tóxicos”.
 
Después de muchos esfuerzos, tiempo de investigación y de solución del  problema, el equipo del proyecto encontró la solución casi por casualidad, con el redescubrimiento de una patente registrada en 1838 por un hombre llamado Boucherie. La patente trataba  de un método para el tratamiento rápido de la madera. Descubrió que un árbol recién talado podría ser fácilmente impregnado con un fungicida de otro tratamiento. La acción del sistema circulatorio de los árboles, que tiene 10.000 capilares/cm2., empuja el fungicida al tronco con una ratio de 1 m/hora, dependiendo del tamaño del árbol. Este proceso de impregnación axial no pierde, por comparación, con el que usa la impregnación radial. Citando el artículo publicado en Europa “El proyecto fue  provocado por redescubrimiento de una antigua patente”.
 
 En este punto, vamos a usar el trabajo desarrollado por Altshuller  aplicando una matriz simple de parámetros y números, para un problema aparentemente complejo como el tratamiento de la madera, y ver si aplicando TRIZ podemos evitar el sistema de prueba y error y dar una dirección directa para encontrar la solución.
Si cogemos una de las partes del problema, incrementando el tiempo del tratamiento, al incrementar su profundidad de penetración, un efecto dañino aparece en la madera; podemos entonces usar:
 
- Parámetro para mejorar: duración de la acción en objeto estacionario.
- Parámetro para empeorar: objeto afectado por factores dañinos de la matriz contradictoria, un principio inventivo sugiere: cambio dimensional.
 
Explicaciones a este principio, dadas por Invention Machine´s TechOptimizer dicen:
-Mover un objeto en el espacio bidimensional o tridimensional.
-Usar un plano multi-etapas de objetos en lugar de un único plano.
-Inclinar y reorientar el objeto, ponerlo de lado.
-Usar un lado diferente del objeto o del área dada.
 
Durante los seminarios de TRIZ, cuando pido a los participantes que sugieran una solución para salvar esta “contradicción de la madera”, sin conocer alguna solución existente, ellos siempre proponen tratar el tronco por el lado axial.
Aunque no resuelva un problema complejo, TRIZ da la dirección exacta para solucionarlo. Si el equipo de investigación no hubiera encontrado esa patente antigua probablemente el nº de pruebas y errores se hubiera incrementado. Con el uso de la matriz de contradicción, el camino hacia la solución se puede acortar.
Por supuesto, en el camino para conseguir el rendimiento  final, más oportunidades para aplicar las técnicas TRIZ seguramente ayudarían más. Volviendo al proyecto actual, el equipo de investigación desarrolló un tratamiento no tóxico para sustituir las sales de cromo tóxicas usadas antes con un nuevo tratamiento basado en sulfato de cobre, que daña menos el medioambiente y que produce glucosa como producto residual.

 

Fotografía tomada del artículo (5) publicado por European Comisión D.G.XIII. Innovation &Tech Transfer.


Como conclusión podemos ver otra vez que TRIZ es un método estructurado y una forma de pensar excelente para incrementar nuestra creatividad.
 
 CONCLUSION:
A través del ejemplo del tratamiento de la madera de haya y comparando la forma de tratar la investigación , es decir, comparando el método prueba y error (empleado por el grupo de empresas y  centros técnicos) con el método de Altshuller mediante la aplicación de TRIZ , apreciamos que este último goza de rapidez y eficacia frente al método de prueba y error, ya que éste es costoso en tiempo y esfuerzo, e incluso en ocasiones puede resultar ineficaz, puesto que a  veces  no se  encuentra la solución a un problema  cuando ha pasado un largo tiempo de investigación, lo cual puede hacer desistir otros intentos de solución.
Una vez más, vemos como mediante TRIZ  es más sencillo, y con solamente la aplicación de la matriz de contradicciones se obtiene una dirección válida de pensamiento de manera rápida y eficaz, frente a la ardua tarea a la que se tienen que enfrentar de investigadores con el método de prueba y error.

Bibliografía
(1) Altshuller, G. “ Innovación Sistemática TRIZ: De pronto apareció el inventor” (translated by J.M. Vicente Gomila from the Lev Shulyak’s translation.
(2) Altshuller, G. “Creativity as an exact science” translated by A.
(3) Altshuller, G. “The innovation algorithm” translated by Lev Shulyak.
(4) Souchkov, V. “Four views on TRIZ” Triz-Journal march 1999
(5) “Complexity and simplicity: axial impregnation of bechwood” article published in Innovation & Technology Transfer, July 1998 a publication of the European Commission D.G.
 
 
         © Jose M. Vicente Gomila; triz XXI 2004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

“EVOLUCION DE LA ENERGIA EOLICA A LO LARGO DE LA HISTORIA: Típico caso de gigantismo.”

Artículo original: “WIND ENERGY EVOLUTION AND EXPECTATIONS: A typical case of gigantism.”
Publicado por Iñigo Martija de Nicolás. Enero-2004.
( www.triz-journal.com /archives/2004/01/2004-02.pdf)
Traducido por: Iñigo Martija de Nicolás. Marzo-2.004
Revisado por triz XXI.

 

 

 

 

1. Introducción:

 

Este artículo es una traducción comentada de como evoluciona un sistema técnico (en este caso el aerogenerador), a lo largo de la historia siguiendo las líneas maestras de la teoría de la innovación técnica TRIZ.
Primeramente vamos a ver un pequeño resumen de las herramientas TRIZ, así como cuál utilizar en cada caso:

 


 
 
En este articulo vamos a utilizar las leyes de la evolución (Laws of Evolution) para analizar el problema y el Resultado Final Ideal (Ideal Final Result) para tratar de solucionar los problemas del sistema.
 
Un sistema técnico evoluciona a lo largo de varios periodos:

- Infancia (Infancy stage),
- juventud, crecimiento (Growth stage)
- madurez (Maturity stage)
- vejez (Old age).

En la siguiente figura se pueden ver tales estados y el índice de ejecución funcional (eficiencia) a lo largo del tiempo, en lo que se denomina curva-S (por su forma):

 


 Figura 0: Curva-S: El ciclo de la vida de un sistema técnico.

Tratemos pues de definir la situación de cada una de las energías alternativas y su posición en la curva-S:

-Energía hidráulica. Periodo actual: madurez (Maturity)
-Energía eólica. Periodo actual: juventud, crecimiento (Growth stage)
-Energía solar. Periodo actual: Infancia (Infancy)
-Energía Geotérmica. Periodo actual: Infancia (Infancy)
-Biomasa. Periodo actual: Infancia (Infancy)

La energía eólica e hidráulica son las únicas que han pasado su periodo de infancia. Sin embargo la energía hidráulica esta actualmente en su periodo de Madurez (Maturity).

Desde el punto de vista de la innovación tecnológica el periodo más interesante es el de la juventud o crecimiento (Growth period). Ya que en este periodo pequeñas y medianas mejoras técnicas suelen dar lugar a éxitos de mercado importantes. En este periodo (juventud) suele comenzar la producción en masa. Así mismo en este periodo los beneficios de dicho sistema aumentan a gran velocidad año por año

Por lo tanto en este artículo nos centraremos en la energía eólica, así cuando hablemos de sistema técnico nos referiremos al aerogenerador como tal sistema.

Para ver la importancia de la energía eólica baste con comentar que aproximadamente el
2% de la energía proveniente del sol se transforma en viento. Desde 1980 (comienza el periodo de juventud del sistema) el aprovechamiento de la energía eólica se ha disparado de forma espectacular. Más adelante se demostrará como en 1980 se produce el paso de a su periodo de infancia hacia el periodo de juventud o crecimiento (Growth period). Actualmente la energía eólica se concentra en unos 10 países:

Figura 1: potencia instalada en MW mundial en 2001.
Fuente: Revista “Energía” Ed. Alción. Feb 2002 página 119

De un total de 17.260 MW (Megavatios) instalados en 2001 aproximadamente 12.620 MW son en Europa (Alemania 35%, España 13,1%, Dinamarca 13%). Los primeros aerogeneradores producidos en masa a finales de los 70s en Dinamarca tenían una potencia de menos de 50kW actualmente se fabrican aerogeneradores de 1 a 4 MW (un aumento de 100 veces).



Pero como se verá en el capítulo 3, el sistema técnico (aerogenerador) llegará a su máximo en unos pocos años. Entonces demostraremos que estamos ante un típico caso de gigantismo.

A partir de ahora utilizaremos las herramientas de TRIZ, para poder estudiar la situación actual del sistema técnico (aerogenerador). Así como para tratar de predecir los próximos estados de la tecnología.

2. Análisis del sistema técnico utilizando TRIZ

El objetivo de utilizar TRIZ, es el de anticiparse a los futuros cambios, (para tratar de predecir los próximos estados de la tecnología). Para ello en primer lugar vamos a definir el sistema (aerogenerador) los subsistemas (componentes del aerogenerador) y el supersistema (parque eólico) al cual pertenece:



En un parque eólico típico la energía mecánica del viento es transformada en energía eléctrica y luego transmitida al sistema eléctrico de potencia por medio de la subestación. Por lo tanto el parque eólico no es más que un subsistema del sistema eléctrico de potencia.

2.1 Historia de la energía eólica 1888-1980. Periodo de infancia.

Charles F. Brush (1849-1929) es uno de los fundadores de la industria eléctrica americana. Su compañía, la “Brush Electric”, en Cleveland (Ohio), fue vendida en 1889 y en 1892 se fusionó con la “Edison General Electric Company” bajo el nombre de “General Electric Company”(GE). Durante el invierno de 1887-88 Brush construyó la que hoy se cree que es el primer aerogenerador de funcionamiento automático para generación de electricidad (Figura 2).

Figura 2: 1888 El molino de Brush. Fuente: Windpower.


 
Era un gigante ‚el más grande del mundo, con un diámetro de rotor de 17 m y 144 palas fabricadas en madera de cedro. El aerogenerador funcionó durante 20 años y cargó las baterías en el sótano de su mansión. A pesar del tamaño de la turbina, el generador era solamente un modelo de 12 kW, con un peso de 48 toneladas. Lo que hace un ratio de 0,25 kW / tonelada.

Unos años después Poul la Cour (1846-1908) que tuvo originalmente una formación como meteorólogo, fue el pionero de los modernos aerogeneradores de electricidad. Su asociación (Society of Wind Electricians) trabajó con turbinas de 20 a 35 kW (Figura 3) .

Figura 3: Aerogenerador Danés típico (1918). Fuente: Windpower.



La “Smidth machine” (Figura 4), construida en 1942, se convirtió mas tarde como típicamente danesa. Formaba parte de un sistema diesel-eólico de electricidad para suministro de la isla en la cual vivía. En 1951 el generador DC (corriente continua) fue reemplazado por otro de 35 kW asíncrono AC (corriente alterna).

Figura 4: “Smidth machine”.
Construida en 1942.
Fuente: Windpower		  

Figura 5: Aerogenerador Gedser.
Construido en 1956-57
Fuente: Windpower

El innovador aerogenerador de Gedser (Figura 5) fue construido en 1956-57 por J. Juul para la compañía eléctrica SEAS en la costa de Gedser, en la parte sur de Dinamarca.


 
La turbina tripala con rotor a barlovento, con orientación electromecánica y un generador asíncrono, fue un diseño pionero de los modernos aerogeneradores. A partir de este momento las compañias empezaron a tomarse en serio la energía eólica.

En 1979 se construyeron dos aerogeneradores de 630 kW, uno con regulación por cambio del ángulo de paso (actual) y el otro de regulación por pérdida aerodinámica (obsoleto ). Pero, resultaron extremadamente caros y, en consecuencia, el alto precio de la energía devino en un argumento clave en contra de la energía eólica.

Figura 6: 22kW .Aerogenerador construido en los 80s.
Fuente: Windpower


 
Un carpintero, Christian Riisager, construyó sin embargo un pequeño aerogenerador de 22 kW en su propio jardín utilizando el diseño del aerogenerador de Gedser como punto de partida. Utilizó componentes estándar que no resultaban caros (por ejemplo: un motor eléctrico como generador, partes de un vehículo como multiplicador y freno mecánico) donde fueran posibles su utilización.

El aerogenerador de Riisager resultó ser un éxito en muchos casas particulares de Dinamarca, y su éxito proporcionó la inspiración para que los actuales fabricantes daneses de aerogeneradores empezasen a diseñar sus propios aerogeneradores a partir de los 80 (Figura 6).

Aquí el sistema pasa de su periodo de infancia a su periodo de juventud o crecimiento (growth period). En este punto el sistema queda ya suficientemente determinado como debe ser:

-Tripala (tres palas como aspas).
-Generador eléctrico asíncrono (corriente alterna).
-Trabajando a barlovento (contra el viento).
-Con regulación por cambio del ángulo de paso (actual).

2.2 Historia de la energía eólica desde 1980. Periodo de juventud o crecimiento (growth stage).

La generación de aerogeneradores de 55 kW que fueron desarrollados en 1980-1981 supuso la ruptura industrial y tecnológica para los modernos aerogeneradores. El coste del kilovatio-hora (kWh) de electricidad cayó alrededor de un 50 por ciento con la aparición de esta nueva generación.

Actualmente hay muchos aerogeneradores de potencia superior a 1.000 kW (1 MW). Por ejemplo el Gamesa G80 de 2.000 kW (prototipo de Vestas) que tiene una masa de aproximadamente 222 toneladas.

2.3. Como aumenta la Idealidad del sistema a través de la historia:

Antes de seguir con el artículo vamos a tratar de definir lo que se denomina Idealidad de un sistema técnico:

“La ley principal de evolución de un sistema es: todos los sistemas evolucionan hacia un incremento del grado de idealidad. Un sistema ideal sería aquel que sin existir, su función es realizada.” (Página 141 de “TRIZ: The Right Solution at the Right Time” , Yuri Salamatov )
Muchos autores de TRIZ utilizan el siguiente ratio para definir la Idealidad de un sistema:




Vamos a intentar definir estas funciones, para el caso particular de nuestro sistema técnico (aerogenerador):

Funciones beneficiosas:


-Producción de energía eléctrica. (Función principal útil)
-Continuidad en la producción.
-Simplicidad en la construcción.
....

Funciones dañinas + Costes:

-Costes de fabricación, transporte, instalación y mantenimiento (dependen de la masa del sistema y sus dimensiones fundamentalmente).
-Ruido.
-Repercusiones medioambientales
....

En una primera aproximación si no tenemos en cuenta las funciones que puedan considerarse secundarias como el ruido y otros, podemos utilizar el siguiente ratio:


Aun así para trabajar el ratio anterior no es el más adecuado y por lo tanto haremos una nueva simplificación:



Entonces a partir de ahora utilizaremos por comodidad el ratio kW/ Ton.

Podemos ver (Figura 7) como el incremento de dicho ratio desde 1888 (el aerogenerador de Brush tenía un ratio = 0,25 kW/Ton), hasta los niveles actuales (el generador de Gamesa G-80 tiene un ratio = 9 kW/Ton), nos da una idea de como ha ido incrementándose la Idealidad del sistema. Así mismo podemos ver (Figura 8) y darnos cuenta de la situación en la cual estamos ahora según la curva definida por TRIZ:

 

 

 Figura 7: Incremento del ratio potencia /masa

 

 Figura 8: Línea teórica de TRIZ y situación actual del sistema.


 
 Así mismo podemos comparar la información disponible acerca de los beneficios producidos por el sistema con la curva teórica de TRIZ. Una vez más debemos hacer una simplificación y utilizar los datos de la potencia instalada anual en todo el mundo (Figura 9) desde hace 20 años:

 


Figura 9: potencia mundial anual instalada en MW (Megavatios).
Fuente: www.mappinginteractivo.com

Como se puede ver en la figura 10 el sistema está actualmente en su periodo de crecimiento-juventud (Growth). Los beneficios de dicho sistema aumentan a gran velocidad año por año:


Figura 10: Línea teórica de TRIZ y posición actual del sistema en dicha línea.

3. Análisis del sistema utilizando el RFI (Resultado Final Ideal)

Altshuller definió el RFI como “... una fantasía, un sueño. Algo que no se puede alcanzar, pero nos ayuda a construir el camino hacia la solución”. Entonces trataremos de llegar a lo mas alto del desarrollo de un sistema imaginando el Resultado Final Ideal(RFI).

En nuestro caso el sistema (aerogenerador) ideal es aquel que puede producir la energía sin ni siquiera existir. Esto es que un aerogenerador será más ideal si: pesa menos, ocupa menos y produce menos ruido a la vez que produce más energía.

El problema principal a la hora de fabricar mayores aerogeneradores es que el tamaño de estos aumenta en mayor medida que su potencia. Esto es porque en vez de disminuir el denominador de la Idealidad (punto 2.3) tratan de aumentar el numerador a la vez que desgraciadamente también aumenta el denominador.

La Figura 11 muestra la situación actual de la tecnología del aerogenerador a groso modo:


Figura 11: paso 1. Situación actual de la tecnología. Esquema del aerogenerador Gamesa G-80.
Fuente: Revista Energía (Ed. Alción) oct-2002. Página 44.

Este sistema tiene una masa total de 222 Toneladas (excluidas las cimentaciones) y una potencia de 2.000 kW con un ratio = 9 kW/Ton.

Éste es un caso típico del gigantismo. "El absurdo gigantismo en la ingeniería es el resultado de un acercamiento inadecuado al problema de aumentar la función principal útil (definida en el apartado 2.3): los diseñadores intentan aumentar la energía así como los recursos en vez de introducir nuevos principios y soluciones inventivas. Es por ello que los sistemas técnicos de este tipo alcanzan sus límites tan rápidamente." (Página 148 de " TRIZ: The Right Solution at the Right Time ", Yuri Salamatov).

Estamos alcanzando ahora mismo este límite, como podemos ver en el Figura 12:



En el Figura 12 podemos ver como alcanzaremos el límite de potencia unitaria del sistema en solamente de 4 a 7 años. Así que si deseamos mejorar el sistema debemos disminuir el coste (fundamentalmente masa y dimensiones) y otras funciones dañinas en vez de construir sistemas más grandes. Ya que los problemas de transporte e instalación de sistemas grandes son excesivos.

Echemos pues una mirada al RFI (resultado final ideal). Como el Resultado
Final Ideal (RFI) dice:

“Uno de los elementos del sistema o de sus alrededores elimina un efecto negativo (redundante, superfluo) preservando su capacidad para producir un efecto útil por si mismo” (Página 155 de “TRIZ: The Right Solution at the Right Time”, Yuri Salamatov).

Por lo tanto en la siguiente etapa eliminaremos la multiplicadora que es el subsistema mas pesado y trasladamos su efecto útil a otro elemento (Generador eléctrico).

De hecho esto ya ha sido propuesto por la universidad de Navarra. En este estudio de la Universidad de Navarra se mejora además el peso de las aspas (disminuye) y por lo tanto el peso de la torre y rotor también disminuyen (Figura 12):



Figura 12: Etapa 2. Propuesto por la Universidad de Navarra.
Fuente: Universidad de Navarra

Este sistema tendría una masa total de 167 Ton (sin cimentaciones) y la potencia de 2.000 kW lo que da un Ratio =12 kW/Ton con un incremento del 33 %.

Continuando el proceso en la siguiente etapa se trata de eliminar el transformador y trasladar su efecto útil a otra parte del sistema (Generador) y al supersistema (subestación eléctrica). Esto ha sido ya propuesto por WINFORMER®, disminuyendo así mismo el peso del rotor y la torre (Figura 13). En este caso, se necesita un convertidor DC-AC en la subestación eléctrica. Pero en este estudio sólo tendremos en cuenta el sistema (aerogenerador):



Figura 13: Etapa 3. Propuesto por WINFORMER®.
Fuente: WINFORMER® (ABB). Revista “Energía” Ed. Alción Feb 2002 Página 65.


Este nuevo sistema tendría una masa total de 149 Ton (sin cimentaciones) y la potencia de 2.000 kW lo que da un Ratio =13,3 kW/Ton con un incremento del 11,5 %.

Si queremos seguir aún mas tenemos que pensar en eliminar el generador y trasladar su efecto útil a otro elemento (aspas) en la próxima etapa (etapa 4). Entonces en este caso también disminuiría el peso de la torre (Figura 14) aumentando su idealidad. Entonces la función principal útil (la generación de electricidad a partir de movimiento) es trasladada a las aspas poniendo en dichas los bobinados y otros elementos del generador. Entonces no se necesita un generador pero su función es realizada (Resultado Final Ideal):.

Figura 14: Etapa 4. Eliminación del generador eléctrico. Propuesta de futuro.

Este sistema tendría una masa total de 111 Ton (sin cimentaciones) y la potencia de 2.000 kW lo que da un Ratio =18 kW/Ton con un incremento del 35 %.

Entonces llegamos a un punto en el que es difícil de continuar y para ello nos guiamos de TRIZ el cual dice que el sistema ideal funcionaría únicamente con campos (mecánicos, eléctricos, magnéticos...) pudiendo ser algo como esto (Figura 15):


Figura 15: Obtención de energía eléctrica mediante campos.

4. Conclusiones.

Se puede observar en el siguiente gráfico en que posición es en la que se encuentra el sistema actualmente:


Figure 3: Evolución de los sistema y situación aproximada actual. Fuente: “Mastere specialise en Conception Innovante basé sur la TRIZ” feb 2.005.

El sistema se encuentra en una zona de la curva en la cual la idealidad del sistema se incrementa a costa de incrementar su tamaño, energía y complejidad.
-La aproximación:



Puede parecer que sea algo rara, sin embargo es una aproximación muy útil porque así nosotros podemos comparar diferentes sistemas y tecnologías. Como hemos hecho anteriormente.

-¿Durante cuanto tiempo veríamos estos aerogeneradores en nuestros montes? Esta es una pregunta muy compleja. La nueva generación de aerogeneradores no llegará hasta que la actual no llegue a su máximo desarrollo. Como vemos esto no ocurrirá antes de que pasen 7 años (apartado 3).

-Actualmente los parques eólicos están recibiendo ayudas de los organismos oficiales (debido a los protocolos de Kyoto). Así mismo cuando los aerogeneradores tengan que competir de igual a igual con las demás centrales eléctricas y se requieran mayor competitividad, entonces es posible que empiecen a aparecer los nuevos aerogeneradores.

5. Referencias.

1. Altshuller, G. S. (Genrikh Saulovich). “And Suddenly the Inventor Appeared”,
Technical Innovation Center, Inc., Worcester 1992. “Introducción a la innovación Sistemática: TRIZ. De pronto apareció el inventor”. José M. Vicente Gomila
Ingeniero Industrial co-Director de TRIZ XXI. 1994.

2. Yuri Salamatov. ” TRIZ: The right solution at the right time”, 1999.

3. Altshuller, Zusman, Zlotin: “Tools of classical TRIZ”, 1999.

4. Altshuller, G. S. (Genrikh Saulovich). “Creativity as an Exact Science: the Theory of the Solution of Inventive Problems” , New York: Gordon and Breach Science Publishers, 1984.5. Jörg Stelzner, Carlos Palacios, Tobias Swaton. “TRIZ on Rapid Prototyping
-a case study for technology foresight”. TRIZ-JOURNAL (July-2003).

6. “Analysis Paralysis: When Root Cause Analysis Isn’t The Way”. Darrell Mann. Director, CREAX n.v., Ieper, Belgium. TRIZ-JOURNAL (May-2002).

7. Página oficial de Windpower: www.windpower.com

8. Página oficial de Gamesa: www.gamesa.com

8. Página oficial de Mappinginteractivo: www.mappinginteractivo.com

9. Revista Energía (Ed. Alción):

-“Análisis de generación eólica en sistema técnicos eléctricos de potencia (I)”. D.Galván, G.Luengo, S. Tomanovic, R.Portales, E. Llorente. Feb 2002.
-“La energía eólica. Impactos medioambientales. M.D. Donsión, F. Manzanedo y J.I. de Castro”. Feb 2002.
-“Participación de la energía eólica en el balance energético”. Oct 2002

10. Universidad de Navarra (Agosto de 2003).

11. TRIZ XXI: www.TRIZ.net.

12. “Accurately And Rapidly Predicting Next-Generation Product Breakthroughs In The Medical-Devices, Disposable Shaving Systems, And Cosmetic Industries.”
By Gernot Mueller, M.D. (March 1.999).
www.triz-journal.com/archives/1999/03/c/index.htm

13. “The Determination of the Technological Maturity of Ultrasonic Welding”
By Nathan Gibson .(July 1.999)
http://www.triz-journal.com/archives/1999/07/a/index.htm

14. “Mastere specialise en Conception Innovante basé sur la TRIZ”. Desde feb-2.005.

15 Letters to the editor : Publicado por Iñigo Martija de Nicolás. Triz-Journal Marzo-2004.