Patrones de Evolución aplicables al Fluxómetro de HELVE

Toda la información de patentes analizada indica que el fluxómetro de émbolo se encuentra actualmente en el último periodo de desarrollo. Es decir, pasó por el periodo de selección de partes para el sistema, donde se utilizó el recurso de la presión de agua en la tubería y el fenómeno de flotación del émbolo; después por el mejoramiento de las partes y la dinamización; finalmente llega al periodo de automatización. Actualmente las patentes relacionadas con fluxómetros tienen que ver con el sistema de control automático para activarlo.

5.5.1 Incremento en la complejidad y luego la simplificación

Los sistemas tecnológicos tienden a desarrollarse primero hacia un incremento en la complejidad (incremento en la cantidad y calidad de sus funciones), y luego hacia la simplificación (el mismo o un mejor desempeño se alcanza con un sistema menos complejo). Esto puede estar acompañado por la transformación del sistema en un bi- o polisistema. Pueden presentarse cuatro posibles líneas de evolución para este patrón:

(a) Polisistema homogéneo de funciones sencillas 1) La misma función, integrada

2) La función cambiada, integrada

(b) Polisistema heterogéneo de funciones múltiples 3) Función directa, integrada

4) Función opuesta, integrada

Por ejemplo, el fluxómetro futuro podrá contener accesorios que realicen funciones adicionales, como por ejemplo la adición al agua que fluye al sanitario de compuestos químicos limpiadores u odorizantes, tal como el fluxómetro registrado en la patente

#5513394 “CHEMICAL MIXED TYPE AUTOMATIC FLUSHING DEVICE”. Este sería un polisistmea heterogéneo de funciones directas integradas.

5.5.2 Evolución primero con emparejamiento y luego con separación de componentes

Este patrón de evolución podría llamarse la contradicción de la marcha militar. Durante un desfile, los soldados que van marchando al unísono crean un efecto muy poderoso. Desafortunadamente, este efecto tan poderoso puede destruir un puente. En este patrón, los elementos del sistema se emparejan o se separan para mejorar el desempeño y compensar los efectos perjudiciales.

Existen diferentes principios de funcionamiento para activar el fluxómetro mecánico: Transformar la fuerza de un motor eléctrico en una fuerza mecánica que mueva al pistón que activa la válvula mediante cuñas, palancas, poleas, tornillos, levas, engrane sinfín, etc. Una forma alternativa de mover el pistón es girarlo para poder inclinar el telescopio y activar el fluxómetro. Mediante el mecanismo adecuado es posible transmitir el movimiento giratorio de un motor eléctrico al telescopio. En este concepto el objetivo es transmitir la fuerza producida por un motor eléctrico al pistón manteniendo el movimiento giratorio. En este caso también se utilizan los engranes para transformar la velocidad y el torque del motor a los valores adecuados aplicados al pistón. En todas estas opciones los diferentes componentes del mecanismo deben emparejarse de diferentes maneras hasta encontrar la posición en la que se ajusten de una forma óptima.

5.5.3 Evolución hacia el micronivel y el incremento en el uso de campos

Los sistemas tecnológicos tiende a evolucionar de macrosistemas hacia microsistemas. Durante esta transición se utilizan diferentes tipos de campos de energía para lograr un mejor desempeño y control. Actualmente existen diferentes fluxómetros que sustituyen el principio mecánico para activarse y utilizan válvulas electromagnéticas, o sea, utilizan campos electromagnéticos. En este concepto no se utiliza un pistón mecánico para abrir la válvula del émbolo, en su lugar hay una cámara con un orificio cerrado que cuando se abre la válvula electromagnética deja escapar el agua de la cúpula. Este mecanismo ya está registrado en la patente #5482250 “AUTOMATIC FLUSHING DEVICE”. También la cúpula se puede vaciar por la parte exterior del fluxómetro, en lugar de vaciarse por la parte interior conectando la cúpula con el orificio donde estaba la palanca mecánica mediante un tubo cerrado con una válvula electromagnética. Este mecanismo ya está registrado en la patente #5187816 “AUTOMATIC FLUSHING DEVICE”.

5.5.4 Evolución hacia el decremento en el involucramiento humano

Los sistemas evolucionan para llevar a cabo funciones tediosas, permitiendo a la gente desarrollar más trabajo intelectual. Actualmente ya existen los fluxómetros automáticos en el mercado. El mismo fluxometro de HELVEX tiene un sistema automático que se acciona hidráulicamente con dos variantes: modelo FE Fluxometro

Electrico y FEP Fluxometro electrónico de pilas. Ambos tienen un principio de funcionamiento basado en la utilización de la presión hidráulica para introducir el pistón, con el principio del gato hidráulico. El desarrollo del nuevo fluxómetro automático para HELVEX deberá basarse no en el principio de funcionamiento mecánico sino en el sistema de detección automático, esto es, en la forma de detección del usuario. Hoy en día lo que toma más relevancia en el fluxómetro son los recursos de información de la localización del usuario para activar el circuito electrónico que abra la válvula del émbolo

Como última etapa del proceso de Evolución Dirigida del Producto deberá realizarse la construcción de un sistema unificado (escenario) para el desarrollo futuro del producto, incluyendo el "mapa de trayectorias" de desarrollo, es decir, la representación gráfica de las direcciones de desarrollo y los peligros (problemas) más comúnmente encontrados. Lo anterior basado en las tendencias de desarrollo resultantes del Proceso de Evolución Dirigida del Producto, los peligros y problemas de desarrollo identificados mediante un análisis subversivo, los nuevos Conceptos de Solución desarrollados y el plan detallado para el trabajo futuro en la implementación de resultados. El análisis subversivo involucra la identificación de los modos de falla potenciales y la invención, mediante las herramientas de TRIZ, de los medios por medio de los cuales estos modos pueden presentarse en el sistema actual.

Lo que sigue es obtener los conceptos de solución necesarios para satisfacer este escenario, identificar los peligros y problemas de desarrollo para los nuevos Conceptos de Solución desarrollados y el plan detallado para el trabajo futuro en la implementación de resultados. En el siguiente capítulo se trata el proceso de generación de conceptos de solución mediante TRIZ.

5.6 Conclusiones.

En el presente capítulo se trató el tema de la Evolución Dirigida del Producto, el cual se basa en los fundamentos de la metodología TRIZ: los Patrones de Evolución de los Sistemas Tecnológicos. El procedimiento de la Evolución Dirigida del Producto consiste básicamente en hacer una descripción funcional del sistema tal como se hizo en el capítulo anterior; identificar la etapa actual en el desarrollo del producto; identificar las Líneas de Evolución adecuadas al sistema: la creación de un escenario del futuro para el producto y finalmente la generación de conceptos de solución para lograr este escenario. Una vez más, es mejor revisar todas las líneas de evolución para interpolar los diseños del mañana. Un agrupamiento de pronósticos alternativos mostrará los grupos con más posibilidades. Esos grupos indican la mejor dirección de desarrollo.

Este procedimiento se aplicó hasta cierto límite a dos casos de estudio: la viga de frenado para ferrocarril de ACERTEK y el fluxómetro mecánico de HELVEX. La búsqueda de información en la base de datos de patentes norteamericanas a través de internet es un medio considerablemente rápido para conocer las patentes existentes relacionadas con un producto y la ventaja que esto representa es muy importante. La

factibilidad de los escenarios y conceptos obtenidos para el producto resultante de los casos de estudio todavía requiere más estudio y análisis, pero se logró plantear y ejemplificar el procedimiento de la Evolución Dirigida del Producto.