3er Congreso Iberoamericano de Innovación Tecnológica Guadalajara, Jal. del 8 al 11 de octubre de 2008

EL MÉTODO DE INTEGRACIÓN DE SISTEMAS ALTERNATIVOS PARA AUMENTAR LA IDEALIDAD DE UN SISTEMA Christian Signoret-Marcellin Avraam Seredinski César Cárdenas-Pérez

Abstract This article presents one of the TRIZ methods developed in the mid-1980s to increase the Ideality of a system: the Integration of Alternative Systems. The process is analyzed for a case in agriculture and the process is illustrated with an example taken from a "rocket-glider" student project. The rocket-glider project has been used for several semesters in the course Design Methodologies, at the Tecnológico de Monterrey, Campus Querétaro, to teach in practice some TRIZ tools. Keywords: TRIZ, Integration, Merging, Alternative Systems, Competitive Systems, Ideality, teaching TRIZ.

Resumen Este artículo presenta una de los métodos de TRIZ desarrollado a mediados de los años ochenta para incrementar la Idealidad de un sistema: la Integración de Sistemas Alternativos (ISA). Se analiza este proceso en un caso en la agricultura y se ilustra el proceso con un ejemplo basado en el proyecto estudiantil de diseño de un "cohete-planeador". El proyecto del cohete-planeador se ha usado durante varios semestres en la materia de Metodologías de Diseño, en el Tecnológico de Monterrey Campus Querétaro, para enseñar prácticamente algunas herramientas de TRIZ. Keywords: TRIZ, Integración, Fusión, Sistemas Alternativos, Sistemas Competitivos, Idealidad, Enseñanza de TRIZ.

1. Introducción Como su nombre lo indica, la Teoría de Resolución de Problemas Inventivos (TRIZ) es una teoría, pero también es un conjunto de leyes, metodologías, técnicas y herramientas que fomentan la creatividad en diseño y la innovación tecnológica. Las herramientas o técnicas más conocidas y comunes de lo que ahora se conoce como "TRIZ clásico" son los 40 Principios de inventiva, la Matriz para resolver Contradicciones Técnicas, los Principios de Separación para resolver Contradicciones Físicas, la metodología de los "Vepoles" o "Sustancia-Campo" y las 76 Soluciones Estándar. Sin embargo, a lo largo de casi cinco decenios, Altshuller y sus discípulos investigaron muchas otras herramientas. Una de ellas es la técnica de Integración de Sistemas Alternativos, a veces llamada Fusión de Sistemas Alternativos, o simplemente Sistemas Alternativos o también Sistemas Competitivos.

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1.1 Un poco de historia Para ubicar la técnica de Integración de Sistemas Alternativos en el contexto histórico, se presentan aquí algunos de los puntos más importantes del desarrollo de esta teoría que Valeri 1 Souchkov presenta en su artículo "A Brief History of TRIZ" . Altshuller empezó a desarrollar su teoría entre 1946 y 1950, encontrando que la resolución (eliminación) de una contradicción técnica era un factor clave para llegar a una solución inventiva. Entre 1950 y 1954, Alshuller fue deportado a Siberia como prisionero político a causa de una carta muy crítica al sistema soviético de desarrollo de tecnología que le mandó a Stalin, líder de la U.R.S.S. en aquel entonces. En 1956, Altshuller y Shapiro publicaron el artículo "Acerca de la creatividad técnica" en la revista Cuestiones de Sicología; esta se considera la primera publicación oficial de TRIZ. En ella, introdujo los conceptos de Contradicciones Técnicas, Idealidad, Pensamiento inventivo sistémico (actualmente conocido como el Diagrama de Pensamiento multi-pantallas), la ley del Grado de Compleción de un Sistema Técnico y los primeros Principios de Inventiva. Ese mismo año también introdujo un primer algoritmo para la resolución de problemas inventivos que comprendía 10 pasos y los primeros principios de inventiva, que posteriormente se volverían sub-principios de los 40 Principios que conocemos hoy. Esos principios se enfocaban principalmente a buscar analogías. Fue en esa época que la búsqueda de nuevos principios de inventiva se hizo más extensiva. Entre 1956 y 1959, se siguió desarrollando el algoritmo que incluyó más pasos, nuevos principios (sub-principios) y el Resultado Final Ideal (RFI). En 1963 se acuña el término ARIZ (Algoritmo para la Resolución de Problemas Inventivos) que sigue incorporando más pasos y más principios. En 1971 se da un gran paso en el desarrollo de TRIZ al llegar al "ARIZ-71" que incluía 35 pasos, 40 principios (con 88 sub-principios) y la Matriz para resolver contradicciones técnicas con sus 39 x 39 parámetros que se sigue usando hoy en día. También en ese año se propone una primera versión del "Método de los hombrecitos" donde se empieza a hacer referencia a los Efectos Físicos para resolver problemas inventivos. Simultáneamente, Yuri Gorin empieza a desarrollar una base de datos de efectos físicos que vincula funciones técnicas genéricas con efectos y fenómenos físicos específicos. En 1975 se introduce la Modelación de Sustancia-Campo --abreviado "vepol" por Altshuller, al abreviar y combinar las palabras en ruso-- como un nuevo enfoque para resolver problemas inventivos y también se introducen los primeros Estándares de Inventiva (o Soluciones Estándar). La versión de ARIZ-75B introduce nuevos conceptos de TRIZ: las Contradicciones Físicas y la modelación con vepoles. Por otro lado, se retira la Matriz del algoritmo en sí y se anexa solamente como material adicional. Todas las operaciones de resolución de problemas inventivos se enfocan a formular y eliminar contradicciones físicas. En 1977 sale la versión de ARIZ-77 que limita aún más el uso de la Matriz como herramienta del algoritmo. En 1979, Altshuller publica su libro "La Creatividad como una Ciencia Exacta", considerado el mayor de sus libros2, y define la Teoría de la Evolución de Sistemas Técnicos. En 1982 sale la versión de ARIZ-82 que excluye definitivamente la Matriz de contradicciones y los 40 Principios. ARIZ-82 tenía 34 pasos e introduce los conceptos de "Elemento-X",

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"mini-problema", incluye una tabla de "Conflictos Típicos", los Principios para resolver Contradicciones Físicas y el Método de los hombrecitos. La comunidad TRIZ se enfoca a la investigación de los Estándares de inventiva y las Leyes y tendencias de evolución tecnológica. En 1985 sale ARIZ-85C que marca una etapa importante en la evolución de TRIZ. Aun hoy en día se le considera como la única versión oficialmente aceptada de ARIZ. El sistema de 76 Estándares de inventiva se organiza en 5 clases, de acuerdo a la estructura de la evolución de sistemas técnicos; es el que se sigue usando en la actualidad. Se desarrollan las bases de datos de los Efectos Químicos y de los Efectos Geométricos, además de la base de datos de Efectos Físicos que ya existía. En ese año es cuando se proponen nuevas técnicas como el Análisis Funcional de Situaciones Inventivas y la integración de sistemas alternativos.

1.2 Definición de sistemas alternativos e integración de sistemas alternativos En TRIZ, se les llama Sistemas Competitivos o Sistemas Alternativos a aquellos sistemas que cumplen con un mismo propósito y tienen la misma función útil principal, pero que fueron implementados diferentemente y por lo tanto son efectivos de maneras distintas.3 El método de Integración de Sistemas Alternativos tiene como propósito diseñar nuevos sistemas, uniendo sistemas alternativos que tienen pares de propiedades opuestas (X y Y): las propiedades positivas son transferidas al nuevo sistema mientras que las propiedades negativas son eliminadas o por lo menos se reducen (ver figura 1). Al ocurrir esto, la Idealidad del nuevo sistema aumenta significativamente.

Figura 1. El método de Integración de Sistemas Alternativos, con propiedades X y Y diametralmente opuestas.

Es importante hacer notar que el método de Integración de Sistemas Alternativos no es simplemente una combinación de subsistemas o sustitución de subsistemas, es algo muy específico: se debe identificar claramente el par de propiedades directamente opuestas de los dos sistemas que tienen la misma función. Por ejemplo: el sistema A es muy fácil de operar (x+) pero consume mucha energía (y-) mientras que el sistema B es difícil de operar (x-) pero consume poca energía (y+). Un objetivo importante en este método es la reducción (o eliminación de ser posible) de los aspectos negativos de ambos sistemas en el nuevo sistema, lo que automáticamente aumenta la Idealidad del nuevo sistema. Con esto, se asegura un incremento en la función útil del sistema, que es lo que finalmente se está buscando. Este método es especialmente bueno para extender la vida de un sistema existente que aparentemente ha llegado a su límite de desarrollo y para el cual se han agotado los recursos perceptibles.3

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3. Casos de integración de sistemas alternativos 3.1 Un caso en la agricultura El cultivo de jitomate en invernadero en la empresa "Agros" en el estado de Querétaro tiene rendimientos 10 veces superiores al cultivo tradicional en la región (figura 2).

Figura 2. Producción de jitomate de invernadero en la empresa Agros, estado de Querétaro.5

Es un proceso muy científico y controlado: se controlan la temperatura, humedad del aire, humedad y nivel de nutrientes del sustrato de cultivo, niveles de bióxido de carbono, número de ramas, número de frutos y número de flores de cada planta, etc., y el jitomate que plantan es resultado de la integración de sistemas alternativos: la planta de jitomate "J1" y la planta de jitomate "J2". Ambos sistemas (plantas) tienen la misma función: producir frutos, sin embargo el jitomate "J1" es una planta muy robusta, resistente a las plagas y que puede vivir por varios años, pero su fruto es pequeño y seco; por otro lado, el jitomate "J2" produce un fruto grande y jugoso, pero es una planta débil y no vive mucho tiempo. Tenemos entonces dos sistemas que 1) tienen la misma función y 2) tienen un par de características diametralmente opuestas, por lo tanto son sistemas alternativos en el contexto de TRIZ y por lo tanto se puede proceder a buscar la integración: • Primero se define uno de los sistemas con el "sistema base" (en este caso J1). • ¿Qué subsistema es responsable por las propiedades positivas (planta fuerte y de larga vida) de "J1"? Respuesta: La raíz de "J1" (llamado patrón en agricultura). • Segunda pregunta: ¿Qué subsistema es responsable por las propiedades positivas (fruto grande y jugoso) de "J2"? Respuesta: La parte superior del tallo, donde empiezan las ramas de "J2" (llamada la yema en agricultura). • Tercera pregunta: ¿Puedo formar un nuevo sistema "J3" uniendo el subsistema "raíz de J1" y el subsistema "parte superior del tallo de J2"? Respuesta: en este caso, sí: los dos subsistemas son genéticamente compatibles y este proceso (injerto de yema sobre patrón) se conoce desde la antigüedad4. El proceso se ilustra en la figura 3. En el caso del jitomate, este proceso se hace cuando son apenas unas plántulas. Hay que hacer notar que generalmente el proceso de integración de sistemas alternativos no es tan directo como en este caso del injerto de plántulas de jitomate. En general, el simple "intercambio" de subsistemas no es posible.

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Figura 3. El injerto de plántulas de jitomate: corte del patrón, colocación del tubo, inserción de la yema.6

Otro ejemplo es un relato (no comprobado) del semi-eje para camioneta tipo pickup que se fabricaba en México hace más de 20 años. Las empresas Chrysler, Ford y General Motors eran competidoras en este mercado, sin embargo ninguna tenía realmente un mercado muy grande. Para abaratar el costo de producción, aumentaron la idealidad de ese producto al crear un nuevo semi-eje que incluía diferentes partes, perfectamente distinguibles, de cada una de estas tres compañías. No solo aumentaron la idealidad de ese producto, sino que aumentaron también la idealidad del supersistema asociado, al poder usar la misma transmisión de velocidades para cualquiera de las camionetas.

4. Sistemas alternativos en el proyecto del cohete-planeador 4.1 El proyecto del cohete-planeador En el Tecnológico de Monterrey, Campus Querétaro, la clase de Metodologías de diseño se imparte en forma multidisciplinaria a tres carreras: ingeniería mecánica, ingeniería mecatrónica y a diseño industrial. Este curso se ofrece bajo la técnica didáctica de Aprendizaje Orientado a Proyectos y el proyecto es parte medular del curso. En este caso particular, la calificación del proyecto vale un 70% de la calificación final. El proyecto en sí se evalúa principalmente en la documentación del proceso de diseño y en la calidad de su investigación. Uno de los temas principales del curso es TRIZ, en el cual se ven los fundamentos del "TRIZ clásico": la idealidad, la evolución de sistemas, las contradicciones técnicas y la matriz, las contradicciones físicas y los principios de separación, el uso de los recursos disponibles, etc. La selección de los proyectos siempre se ha hecho en función de que si solamente se usa "ingeniería convencional" no se puede lograr lo esperado. Un ejemplo de proyecto hecho anteriormente fue el "velero". El proyecto del "velero" (las comillas son parte integral del nombre) consistió en diseñar un objeto, propulsado por la energía del viento, que navegara en el agua en línea recta, con viento que podía cambiar de dirección en cualquier momento, desde un ángulo de 45 hasta 180 grados (viento en popa) como se ve en la figura 4.

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Figura 4. El proyecto del "velero"

El "velero" debía ser autónomo y sólo podía usar otra fuente de energía para fines de control, mas no de propulsión. Ese proyecto –descrito por muchos estudiantes como "imposible"-pudo ser resuelto por un equipo al segundo semestre de usarse. Sin TRIZ, es poco probable que lo hubiesen logrado... ¡Y su sistema ni siquiera usaba otra fuente de energía! Una vez resuelto, no se volvió a usar ya que era "obvia" la solución. El proyecto del cohete-planeador se ha usado por cinco semestres, y aun nadie ha podido resolverlo. El proyecto consiste en diseñar, construir y probar un "cohete-planeador". Se usan las comillas para evitar en lo posible que la inercia mental lleve a los estudiantes a ideas preconcebidas de cohetes y planeadores. El objetivo de este cohete-planeador (que llamaremos "objeto" de ahora en adelante) es despegar y permanecer en el aire por más de un minuto y aterrizar dentro de un círculo de 50 metros de radio. Restricciones: El objeto debe ser más pesado que el aire, es decir que no se permite usar gases ligeros o aire caliente (globos). La única fuente de energía disponible es aire a una presión máxima de 100 psi y agua común y corriente, a temperatura ambiente. El objeto puede separarse en el aire, pero la primera parte en caer es la que cuenta para fines de tiempo en el aire. También hay restricciones de seguridad para evitar accidentes: ningún objeto metálico expuesto; ningún parte filosa, sin importar el material; pueden usar otra fuente de energía para controlar o activar mecanismos, siempre y cuando no ayuden directamente a la propulsión del objeto. Pueden usar un control remoto pero en general la restricción del costo máximo (400 pesos) les impide usar un sistema comercial y pocos han intentado construir su propio control remoto. Los estudiantes tienen a su disposición un "lanza-cohete", construido en el laboratorio de mecánica que consiste esencialmente en un dispositivo que permite lanzar cohetes de agua hechos a base de botellas de PET para refrescos gaseosos. El dispositivo mencionado consiste en un tubo que entra dentro de la botella y tiene como función guiar el cohete y suministrar el aire a presión. El dispositivo sujeta la botella, presionándola contra un sello para mantener el agua y aire a presión por medio de un elemento deslizante de Nylon (ver figura 5). Para liberar la botella, un pistón neumático choca contra el sujetador deslizante con una fuerza de 500 Newtons. Si quieren, los alumnos pueden diseñar su propio sistema para presurizar y lanzar su objeto al aire, siempre y cuando solo use aire a presión como fuente de energía. Se ha estimado, por medio de imágenes de video, que una botella de dos litros, sin agua, con una presión de 100 psi, alcanza una velocidad de más de 150 m/s (540 km/h) en 0.1 segundos. ¡Esto es una aceleración promedio de aproximadamente 150 g! Sin embargo, no llega ni siquiera a 30 m de altura al ser frenada por la fricción del aire.

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Figura 5. El dispositivo lanza-cohete

Hay dos diseños típicos recurrentes que tratan de hacer los alumnos al principio: 1) el sistema cohete-paracaídas y 2) el planeador de propulsión a chorro (cohete con alas). Cada una de estas soluciones convencionales tiene sus problemas específicos debido su manera de funcionar. El cohete con alas es definitivamente el que tiene más problemas y el que ha dado los peores resultados. Cuando han intentado usar alas típicas de un planeador (delgadas, estrechas y muy largas) se rompen en el primer intento debido a la enorme aceleración y a la fuerza de fricción del aire que es una función de la velocidad al cuadrado. Para resolver esto, algunos han intentado usar alas delta rígidas (tipo transbordador espacial), alas rígidas tipo alondra, alas flexibles de varias formas, alas delta de tela (tipo papalote), etc. Después del problema de ruptura, el segundo problema más frecuente es el exceso de empuje o sustentación: diseñan alas para planear eficientemente a baja velocidad, pero durante el despegue a alta velocidad sus cohetes con alas hacen un bucle hacia atrás y se estrellan. Para evitar esto, reducen la presión, minimizando su energía disponible (contradicción muy evidente). El cohete-paracaídas ha sido la opción más atractiva ya que es la que desde un principio ofrece mejores tiempos. El funcionamiento típico de estos tipos de objetos se compone de dos etapas principales: la etapa de ascensión y la caída frenada. El objetivo en la primera etapa es maximizar la altura; el objetivo de la segunda, minimizar la velocidad de caída. Es sobre este tipo de solución que se va a proponer usar la integración de sistemas alternativos. 4.2 Funcionamiento básico de la solución: sistema cohete-paracaídas. Por cierto, esta solución usa el principio de separación en el tiempo para resolver la contradicción física siguiente: se requiere un objeto muy veloz (para subir) y muy lento (para bajar). Para la primera etapa, tratan de maximizar la energía disponible. En este caso la energía potencial inicial es igual al producto del volumen "V" de la botella por la presión "P" del aire. Cuando el cohete llega a la altura máxima, su energía potencial es igual al producto de la masa "m", por la gravedad "g", por la altura "h". En condiciones ideales (no hay fricción), se conserva la energía y por lo tanto: E = P.V = m.g.h y despejando h:

h = P.V / (m.g)

Para maximizar "h" hay que maximizar el numerador y minimizar el denominador y como en este caso "P" y "g" son constantes, tratan de maximizar "V" y minimizar "m". La conservación de la cantidad de movimiento es expresada como: (Masa del cohete).(Velocidad del cohete) = (Masa de agua+aire).(Velocidad de agua+aire)

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Para llegar lo más alto posible, se debe maximizar la velocidad inicial del cohete, y por lo tanto minimizar su masa. Sin embargo, tienen una sorpresa tan pronto hacen su primer experimento: ¡una botella relativamente pesada llega mucho más alto que una botella ligera! ¿Cómo es posible? Después de su reflexión, se dan cuenta que no habían tomado en cuenta la fuerza de fricción del aire. En condiciones similares de geometría y de velocidad del aire, la fuerza de fricción sobre un objeto es la misma y es independientemente de su masa, sin embargo esa misma fuerza afecta más al objeto ligero. Un experimento sencillo lo demuestra: se toman dos botellas de PET del mismo tamaño; una está llena de agua y la otra está vacía (llena de aire). Se sopla aire sobre ambas con un ventilador. La botella pesada no se mueve, mientras que la ligera se cae. ¿Hay más fuerza sobre la botella ligera? Por supuesto que no: lo único que ocurre es que se requiere una fuerza mucho mayor para vencer la fuerza inercial de la botella pesada. Conclusión: se requiere un cohete ligero, pero se requiere un cohete pesado (contradicción física) y eso es independientemente de que tan aerodinámico sea el cohete. La solución típica es que los estudiantes hacen un diseño de experimentos y determinan la masa "óptima" que debe tener el cohete. Claro, si aplican TRIZ y en particular el principio de separación en el tiempo diseñan un cohete de masa variable: pesado al inicio cuando la velocidad y la fuerza de fricción es muy alta y ligero al final cuando la fuerza de fricción es baja y el peso del cohete se convierte en la fuerza más influyente. Curiosamente, a pesar que los alumnos tienen acceso a la tecnología que han usado otros en generaciones anteriores y pueden ver lo que sus compañeros hacen en ese semestre, tienden a seleccionar sólo una o dos vías para mejorar su proyecto. Así, se tienen proyectos que sobresalen por alguna característica en particular: 1. por su sistema para almacenar energía 2. por su excelente aerodinámica para evitar el desperdicio de energía 3. por aplicar el principio de separación en el tiempo para crear cohetes de masa variable 4. por diseñar un excelente paracaídas (o para-vela) 5. por desplegar el "paracaídas" en el momento ideal y de manera confiable Sin embargo, globalmente se pueden definir dos grupos: los que basan su estrategia en obtener la máxima altura y los que basan su estrategia en lograr una "caída" muy lenta. Se tomarán estos dos tipos de diseños como los sistemas alternativos. 4.3 El proceso de integración de sistemas alternativos del cohete-paracaídas Paso 1: Descripción de los sistemas alternativos Por un lado, se tiene los cohetes cuyo motor consiste de una sola botella de refresco, son muy resistentes y confiables, pero no alcanzan una gran altura. Para contrarrestar ese "defecto" en general tienen un excelente sistema de "paracaídas". Nota: se usará el término paracaídas para nombrar indiferentemente a los paracaídas tradicionales (funcionan por arrastre o fricción) y las paravelas o "parapentes" que están hechos de tela como un paracaídas pero su forma los convierte en alas que producen sustentación al avanzar horizontalmente; así, la caída ya no es vertical sino que tiene una componente horizontal relativamente grande y una componente vertical muy baja. Por otro lado, están los sistemas cuyo motor consiste en varias botellas unidas entre sí para formar una gran botella y pueden alcanzar alturas considerables; sin embargo frecuentemente

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hay fallas, no son confiables y son delicados y frecuentemente no usan la máxima presión autorizada para remediar ese "defecto". Como pueden alcanzar grandes alturas en general se enfocan menos el paracaídas. Verifiquemos que sean sistemas alternativos de acuerdo a la definición: ¿Tienen la misma función? Sí. ¿Logran su cometido en forma diferente? Sí. Identifiquemos el par de características diametralmente opuestas: Un sistema usa una botella de bajo volumen (X-), pero es muy robusta y confiable (Y+). El otro sistema usa una botella grande (X+) construida uniendo varias botellas, pero es poco resistente y poco confiable (Y-). Nótese que no se usó la característica de velocidad de caída ya que no hay realmente una condición técnica que impida que un cohete que vaya muy alto también tenga un buen paracaídas. Aparentemente es más un obstáculo sicológico. Paso 2: La selección del sistema base Una vez comprobado que tenemos sistemas alternativos, el siguiente paso es seleccionar el sistema base. La técnica no menciona una estrategia claramente definida para escoger un sistema base, pero en general se escoge el sistema que aparentemente tiene una mayor ventaja o una ventaja que el otro sistema difícilmente pudiera lograr. Si no hay una manera clara de identificar el que potencialmente es el sistema base, se pueden analizar los dos casos y de los resultados obtenidos se toma el que nos dé mayor grado de idealidad. En este caso se tomará el sistema de varias botellas como el sistema base por ser el sistema que potencialmente me puede dar más energía, si resuelvo el problema de la robustez del motor (conjunto de botellas). Paso 3: ¿En qué forma el sistema alternativo es mejor que el sistema base? El sistema alternativo es mejor que el sistema base porque la característica negativa del sistema base es positiva en el sistema alternativo. Es importante describir detalladamente y extensivamente porque esa característica es mejor en el sistema alternativo, versus el sistema base. En este caso esa característica es que el sistema alternativo es muy robusto y confiable. Por robustez se entiende que el sistema resiste la presión máxima, resiste los impactos, no tiene fugas, no se rompe. Por confiabilidad se entiende que el sistema se comportará sin fallas y habrá una excelente repetitividad. Paso 4: ¿Qué subsistema del sistema alternativo asegura esa buena característica? Es importante identificar el subsistema donde esa característica se da para poder identificar después el cómo se logra. En este caso, el subsistema donde ocurre esa característica positiva es la botella. Paso 5: ¿Qué le da a este subsistema del sistema alternativo esa característica? Esta pregunta es clave porque es lo que específicamente trataremos de transferir al sistema base. En este caso la robustez y confiabilidad del sistema alternativo es dado por la botella. ¿Qué le da a la botella esas características de robustez y confiabilidad? La respuesta en este caso es que hay una sola botella. Es una botella hecha de un solo componente, de un solo

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material, no tiene uniones, soldaduras, etc. Hay una continuidad de la materia y los esfuerzos se reparten axi-simétricamente cuando la botella es presurizada y regresa elásticamente a su forma original cuando ya no hay presión. Paso 6: ¿Qué subsistema del sistema base es responsable por su característica negativa? Ahora se va a identificar donde hay que actuar para mejorar el sistema base. En este caso, el subsistema responsable por la falta de robustez y confiabilidad es el motor, construido a partir de varias botellas unidas por medio de pegamento. La falla más común es el desprendimiento brusco de una botella pegada a otra y a nivel local se observa que es un cizallamiento a nivel del pegamento y la botella. Paso 7: Transferencia de "eso" que da la buena característica al sistema alternativo Esa transferencia se debe hacer entre los subsistemas responsables por la buena característica del sistema alternativo. En este caso, lo que da la buena característica al sistema alternativo ocurre en el subsistema de la botella ya que esta es un mono-material, elástico, que no permite fugas de aire. Vamos a transferir estas mismas propiedades al subsistema base responsable por la característica negativa, en este caso la botella, construida por la unión de varias botellas. Aquí puede ser que no haya una sola solución, pero se escogerá la que cumpla con las restricciones del sistema. Una solución casi obvia es que se use una sola botella muy grande (alargada) para lo cual se mandará hacer un molde especial para soplar esa botella. Algo muy caro si solo se está haciendo un prototipo. Otra solución es usar la gran botella construida pegando varias botellas y usarla como molde para "rotomoldear" en frío un mono-material, elástico, que no permita fugas de aire. Para eso, se podría usar algún tipo de poliuretano con propiedades similares al PET. Se introduce la mezcla de isocianato y poliol en el "molde" y se "rotomoldea" bajo el agua para absorber el calor de la reacción de polimerización que es exotérmica. También se podrían usar varios otros materiales: latex, silicona, pegamentos de contacto. Eso permitiría también reforzar la unión entre las botellas por medios mecánicos: grapas, remaches, costuras, etc., ya que la función de hermeticidad de esa capa se transfirió a la capa "rotomoldeada".

5. Conclusiones El método de integración de sistemas alternativos es una herramienta más de TRIZ que nos permite aumentar la idealidad de un sistema cuando tenemos sistemas alternativos. Este método es frecuentemente confundido con la sustitución de subsistemas. La sustitución de subsistemas puede ser a veces un caso particular de integración de sistemas alternativos, pero en general no. Los sistemas alternativos se definen como sistemas que tienen la misma función pero lo hacen de manera diferente y tienen un par de características diametralmente opuestas. El método consiste en identificar los subsistemas responsables por las respectivas buenas y malas características y el o los parámetros que le da la característica buena al sistema alternativo para transferirla al sistema base. Frecuentemente se pudo haber llegado a la misma solución usando otras herramientas de TRIZ, pero en general el método permite llegar a la solución más rápidamente porque ya se tienen las soluciones parcialmente definidas y no requiere una reformulación abstracta del problema particular.

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Referencias [1] Souchkov, Valeri. "A Brief History of TRIZ", Mayo 2008, http://www.xtriz.com/BriefHistoryOfTRIZ.pdf [2] Altshuller, Genrich. Creativity as an Exact Science, Amsterdam: Gordon and Breach Science Publishers, 1984. [3] Orloff, Michael. Inventive Thinking through TRIZ: A Practical Guide, New York: SpringerVerlag, 2003. [4] Francisco Camacho Ferre y Eduardo J. Fernández Rodríguez, "El injerto en hortalizas", http://www4.larural.es/servagro/sta/publicaciones/sandia/publ9708_revision.htm [5] "Greenhouse Tomatoes from Sunny Queretaro, Produced by Agros Tomatoes", http://www.agros.com.mx [6] Cary Rivard y Frank Louws, "Grafting for Disease Resistance in Heirloom Tomatoes", http://www4.ncsu.edu/~clrivard/TubeGraftingTechnique.pdf

Autores Christian Signoret-Marcellin. Profesor-investigador del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Querétaro, departamento de Mecatrónica. Apdo. Postal 37, Centro, Santiago de Querétaro, Querétaro, CP 76000, México. Tel: +52 (442) 238-3297, Fax: +52 (442) 238-3278, E-mail: [email protected]. Avraam Seredinski. Consultor en TRIZ. Certificado por MATRIZ (Asociación Mundial de TRIZ). 85, rue de Quinçay, 86000 Poitiers, France. Tel/fax : +33-5-4958-1607. Página web: www.as-triz.com. E-mail: [email protected]. César Cárdenas-Pérez. Profesor-investigador del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Querétaro, departamento de Mecatrónica. Apdo. Postal 37, Centro, Santiago de Querétaro, Querétaro, CP 76000, México. Tel: +52 (442) 238-3265, Fax: +52 (442) 238-3278, E-mail: [email protected].

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