¿UN CAPUCCINO CALIENTE? Jose M. Vicente Gomila Prof ... - Triz

ABSTRACCIÓN
¿UN CAPUCCINO CALIENTE?
Jose M. Vicente Gomila
Prof. Asociado Universidad Politécnica de Valencia (UPV)
Dpto. Ingeniería de Proyectos e Innovación; (Proyectos de Ingeniería)
Co- Director de Triz XXI, S.L.
vicente@triz.net
Traducción de Máximo Mejías, estudiante de 5º de Ing. Industrial
El autor muestra el simple estudio de una máquina de café de hostelería con una clara
contradicción que causó a los técnicos de un instituto español líder en tecnología un
atasco de varios meses, en el intento por resolver el problema. A través del caso, y de la
experiencia del autor en el intento de implantar TRIZ en la industria, centros de
investigación técnica y Universidades de la Península Ibérica, han surgido algunos
temas:
a- Junto al hecho que TRIZ no es un método fácil de implementar, y la falta de
cultura innovativa hacen difícil su aplicación.
b- El Método TRIZ ayuda a formular los problemas.
c- El acceso a los conocimientos correctos de manera rápida es crucial para
resolver los problemas industriales y generar los “ conceptos dominantes”. Hoy
en día existen herramientas para llevar a cabo esto.
EL CASO
Esta es la historia real de un Centro de tecnología de materiales en España que quería
probar el ‘ Método TRIZ ‘ para tratar de resolver un problema que llevaba 3 meses sin
resolver: una máquina de café de hostelería, capaz de servir café sólo, café con leche y
capuchino ( café, leche y aire). El interés en TRIZ viene del aprendizaje de otros
institutos y compañías, las cuales están aplicando o intentando introducir en sus
organizaciones. El instituto adquirió el TechOptimizer ? como parte de la test. Tomar
tal test no supuso ningún problema financiero ya que el Gobierno Regional financió
gran parte de la “arriesgada inversión”. Tal y como comentaremos después, este hecho,
repetido en varios casos 1 , dificulta la propagación de una cultura innovativa y de TRIZ.
El equipo PD ( Desarrollo de Producto ) del Instituto de Tecnología ha estado
tratando con el problema de hacer un buen café con leche caliente y un capuchino en
una máquina estándar de café de un cliente. La máquina tiene algunas restricciones
debido a la rígida legislación existente en materia de alimentación que hizo que nuestro
equipo casi resolviera el problema durante 3 meses o más, ya que ellos no podían
cambiar ninguna pieza o condiciones de operación. A continuación un esquema de la
máquina 2 .
1 El autor actualmente ha introducido, entrenado en TRIZ así como aplicado principalmente herramientas
TRIZ a más de 1000 técnicos en toda la Península Ibérica, inclusive casi 100 organizaciones tanto
publicas como privadas. El gasto de España en R&D esta sobre el 0,96 % del PNB, esta entre los países
menos innovadores en la UE.
2 Esta no es la máquina actual pero es un modelo básico, debido a motivos de confidencialidad.

Figura 1. Vista esquemática de algunas piezas de la máquina.
Si el equipo PD ajusta los parámetros de la máquina para obtener un buen café
con leche entonces el capuchino sale sobrecalentado y con una mala apariencia. Cuando
el equipo cambiaba los parámetros de la máquina, entonces el capuchino salía bien pero
el café con leche salía frió. Para un experto en TRIZ, ambas son contradicciones
comerciales y administrativas.
Una vez el equipo examinó el problema más detenidamente vieron las dos
situaciones: primero el succionador venturi de leche y aire para el capuchino y segundo
el de sólo leche para el café con leche. En el segundo caso no que succionar aire, toda la
disminución de presión producida por el venturi tubo que ser compensada por la leche y
de este modo su cantidad era excesiva para la cantidad de vapor de calentamiento. Si
ellos aumentaban la cantidad de vapor que pasaba por venturi entonces también pasaría
más leche siendo así incapaz de calentarla adecuadamente. ¡Qué es esto!. Aquí el
equipo se bloqueó por una aparente ‘paradoja’ en sus propias palabras.
La introducción de TRIZ aumentó las expectativas del equipo para resolver el
problema. Con los seminarios de TRIZ, una de los primeros puntos introducidos fueron
las contradicciones, cómo formularlas, cómo llegar a ellas, bajo el concepto de
‘sistema’, etc. Utilizando la máquina de invención TechOptimizer? (7), un diagrama
SAO, Sujeto-Acción-Objeto, fue configurado para las dos situaciones: capuchino y café
con leche. Como punto de partida el equipo acepto como correcto, el estado capuchino:

Figura 2. Análisis de la función básica para la situación de capuchino (cuando
los parámetros están ajustados para un buen capuchino).
Figura 3. Análisis de la función básica para la situación café con leche ( cuando los
parámetros están ajustados para un buen capuchino). Se puede apreciar que el vapor de
calentamiento era insuficiente y demasiada leche era succionada
Una vez el equipo PD aprendió las bases de las contradicciones, técnicas y
físicas, el problema fue formulado con mas precisión y el “qué” en lugar del “cómo” fue
entonces direccionado. (8)
Examinando de nuevo la contradicción técnica ( cuánto más calor más vapor,
más cantidad de leche succionada de manera que no alcanza bastante temperatura) y el
venturi, esto fue crucial para estudiar más detalladamente los parámetros. En este punto

podríamos examinar la Matriz de Contradicción y los principios inventivos pero el
estudio termino definiendo más estrechamente el problema.
En la primera sesión de TRIZ el equipo comprobó los ‘efectos del módulo’ de
TechOptimizer para ver rápidamente que parámetros deberían o no cambiar para
resolver el problema de contradicción. Aplicando ASIT, esta seria una situación típica
muy difícil provocada por la variación de la cantidad de vapor. (9) Igualmente, esto
también es parecido al concepto de ‘ parámetros acoplados’ del diseño axiomático (10).
En cualquiera de los métodos, es muy relevante examinar los parámetros implicados y
obtener el mejor rápidamente. Por lo tanto, tener un rápido acceso a los datos relevantes
es esencial para las expectativas de resolución del problema del grupo, especialmente en
el caso de ingenieros. Nuevas herramientas como Goldfire Invention? de Invention
Machine expanden aun más este esencial acceso a los datos. Para las expectativas del
TRIZ esto fue relevante para el equipo accediendo a los datos adecuados, sin moverse
de la mesa. Llegados a este punto habían algunos miembros del equipo escépticos e
intentaban acceder a los datos aparte de la sesión y llegarían a cuestionarse diferentes
ideas por ‘prueba y error’ en lugar de centrarse en la contradicción.
Figura 4.Invention Machine Corp. utilizado con licencia. Goldfire Innovator de
Invention Machine efectúa módulos, da rapidez, pero de la información adecuada sobre
el fenómeno ocurrido.

Figura 5. Invention Machine Corp. utilizado con licencia. Herramientas como
Goldfire Innovator aumenta el acceso a los datos más rápidamente. Un ejemplo, el
venturi con sección variable (resuelto por PC).
Examinando el efecto Bernouilli, se puede ver qué el que producía el vacío al
succionar la leche no era necesariamente la cantidad de vapor sino la velocidad a la cual
pasaba a través del venturi ( manteniendo constantes otros parámetros del vapor).
Naturalmente el vapor no es un fluido incompresible pero para el alcance del problema
la fórmula se acercaba a la realidad. Así que podemos pasar más cantidad de vapor pero
no cambiamos la velocidad a la cual pasa ni el tiempo tampoco. Incrementar la cantidad
de vapor pasante (energía calorífica) sin incrementar el vacío y de este modo la cantidad
de leche, la velocidad del flujo debería ser constante o con poca variación. ¡¡La
contradicción física apareció!!. Lo que permanece como un parámetro independiente es
la sección del venturi.
Siendo la circunferencia en este caso, entonces el diámetro era el principal
parámetro para jugar con él. El diámetro del venturi debería estar como ahora para el
‘capuchino’ pero debería aumentar para el ‘café con leche’. Debería ser grande y
pequeño.
Contradicción
Administrativa
Contradicción
Técnica
Contradicción
Física
El grupo PD estaba entusiasmado ya que el problema estaba muy claro y el
método de separación podría ser fácilmente aplicado. Aun intentando adivinar por
‘prueba y error’, el numero de alternativas había sido reducido notablemente. Aun para

los escépticos, si ellos querían abordar el problema con sus ‘métodos intuitivos’, TRIZ
ahorró una preciosa cantidad de tiempo.
Volviendo al venturi, el flujo de vapor dependía en tal situación, solamente del
diámetro del tubo, si duplicamos el diámetro entonces la cantidad de vapor se ve
duplicada a la misma velocidad.
Por lo tanto, en la situación cuando no hay aire y todo el vacío atrae a la leche,
nosotros necesitamos vapor extra para calentar toda la leche extra que pasará, para
evitar modificar cualquier otro parámetro y de este modo evitar la contradicción ( la
peor situación –ASIT)(op.cit) necesitamos mantener el vapor fluyendo al igual que la
velocidad del vapor el mismo tiempo independientemente de la cantidad de leche. Para
ello necesitamos una sección transversal extra o una sección variable.
Haciendo referencia a la contradicción física, podríamos separar los parámetros
opuestos en el tiempo o en el espacio. Una buena solución fue implementada y es
fácilmente imaginable. Las diferentes aproximaciones para sobreponerse a la
contradicción incluye:
Separación en tiempo: el diámetro debería ser estrecho antes (capuchino) y
ancho después (café con leche) permitiendo así más cantidad de vapor sin succionar
más leche, por ejemplo introduciendo una barra móvil dentro del tubo reduciendo así la
sección efectiva. Cuando la barra móvil esta fuera del tubo la sección entonces se ve
ampliada permitiendo el paso de más vapor a la misma velocidad que anteriormente sin
succionar más leche.
Separación en espacio: por ejemplo mediante la introducción de otro tubo con
vapor después del venturi, etc...En este caso, si recordamos el OZ explicado donde el
venturi tenia dos entradas: una para la leche y otra para el aire. Cuando la máquina era
ajustada para capuchino entonces el tubo de aire estaba presente. Si utilizamos los
recursos existentes podemos pensar en utilizar este segundo tubo para la leche pero en
lugar de aire, utilizaríamos una ‘modificación’ de aire, p.ej. ¡ el vapor mismo!. Así
modificando ligeramente la válvula de aire y añadiendo un bypass del vapor antes del
venturi, algún vapor pasa a través de él succionando leche y más vapor. Aislamos el
conflicto en espacio mediante el ‘by-pass’ del ‘ vapor extra’ necesario y utilizando un
recurso existente, el vapor.
Después de algunos meses con la ‘testaruda’ máquina de café, el equipo pudo
aportar nuevas soluciones efectivas en 1.5 horas después de 6 horas de estudio de la
contradicción.
Dificultades en la propagación del método triz
El director de desarrollo de producto estaba muy contento con los resultados y
preparó un “clase de aprendizaje” con el grupo de apoyo principal del instituto. Al
grupo de apoyo le interesó también el método y las herramientas del método,
comprometiéndose de este modo a utilizarlo y a contactar con sus profesores de TRIZ
en cada cuello de botella.
Un año después, el instituto había abandonado el uso de TRIZ, ninguno de sus
miembros había aprendido más ni realizado pruebas con diferentes proyectos. Esto no
es raro ya que en otros países y organizaciones metodológicas sufren la misma historia.
Ellos ni recibiendo regularmente referencias de TRIZ habían hecho ningún progreso.
Dos años después diferentes miembros del grupo de apoyo visitaron la
exhibición de Hannover y CeBit en Alemania, donde ellos conocieron a gente del

Instituto Fraunhoffer. De acuerdo con sus palabras quedaron impresionados por algunos
de los resultados y desarrollos conseguidos por el Instituto Alemán. Inmediatamente
preguntaron sobre los detalles ya que estaban sorprendidos de que TRIZ y
TechOptimizer fuera el factor más importante en los resultados. Aunque ellos
reconocieron su necesidad de refrescar su actividad con TRIZ ya que ninguno de ellos
había hecho nada hacía un año y medio.
Para algunos países en Europa 3 , las ayudas públicas permiten comprar
herramientas sin tener la presión de utilizarlas y esto perjudica a la cultura innovadora.
Citando a Michael Porter (11) en el diamante de la competitividad, la Administración
Pública y la suerte juegan un papel secundario.
El autor podría mencionar a otras dos Fundaciones Públicas Técnicas, uno en el
Norte de España y el otro en el Este con casos similares. Una vez ellos han resuelto un
problema con la ayuda del autor, después no tratan de continuar resolviendo problemas
con TRIZ y llevan a la gente a abandonar los trabajos ya realizados. Para entender tal
visión, la siguiente figura muestra los gastos en R&D por país, donde podemos ver
como España está todavía por detrás de muchos países desarrollados y que su “acción
pública” en R&D es todavía demasiado grande para n país desarrollado. Los avances en
el R&D industrial son todavía lentos. La falta de apoyo dedicado al verdadero R&D o
diseño conceptual, en muchas empresas, permite pocas veces dedicar tiempo
aprendiendo y aplicando TRIZ.
Figura 6. Gastos en R&D por Fundaciones
3 La experiencia previa del autor siendo considerado como un experto en transferencia de Tecnología entre
países de la UE y diez años trabajando para un instituto publico dedicado a los proyectos de innovación
en las PYME (Pequeñas y medianas empresas).

Figura 7. Intensidad R&D en % de PNB.
Como conclusión esto ha sido mostrado para hacer ver que la presencia de instituciones
publicas puede distorsionar la propagación de una cultura innovativa y no poner
presión a los técnicos de innovar realmente, afectando así a la propagación o extensión
de TRIZ. Por otro lado, a través de un simple ejemplo, el articulo elegido muestra que
TRIZ ayuda a los técnicos a enfrentarse a los problemas pero como TRIZ puede
conducirte por un camino diferente a tu inercia psicológica, te facilita el acceso a
nuevos conocimientos rápidamente, este es su mayor interés.
Reconocimientos: especial agradecimiento a Ellen Domb por sus comentarios.
Referencias
1.Campbell B. “If TRIZ is such a good idea why isn’t everyone using it”+ comentarios
por Larry Ball.