La tecnología al servicio de la innovación

752 views
672 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
752
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
22
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

La tecnología al servicio de la innovación

  1. 1. Tecnología al Servicio de la Innovación Computer Aided Innovation Seminario Internacional de Innovación Sistemática: “Nuevas posibilidades, mejores resultados” Organiza: Cofinanciado por: Asociados: Dr. Noel León Rovira
  2. 2. Objetivo de las herramientas CAI • El objetivo de estas nuevas herramientas es ayudar a los innovadores, inventores, diseñadores y administradores en su accionar creativo, en busca de cambios de paradigmas. • CAI, por lo tanto, es un cambio de paradigma. Dr. Noel León Rovira
  3. 3. CAI: Vision integral Una visión integral concibe las herramientas CAI: 1. Partiendo el “fuzzy front-end” ayudando a percibir oportunidades de negocio y exigencias del cliente, 2. Continuando durante la etapa creativa ayudando a desarrollar ideas e invenciones y, finalmente, 3. Proporcionando ayuda para convertir las invenciones en innovaciones exitosas en el mercado. Dr. Noel León Rovira
  4. 4. Nuevas TI y CAI Nuevas tecnologías de información y métodos como: • Web semántica, • Minería de datos, • Minería de textos, • Teoría del caos y • Algoritmos evolutivos, se utilizan cada vez más para lograr una mayor precisión en el pronóstico de los próximos pasos en la evolución tecnológica y en el desarrollo de nuevos productos. Dr. Noel León Rovira
  5. 5. CAI & TRIZ • TRIZ constituye la base de varios paquetes de software que contienen métodos, procedimientos y directrices para ayudar a resolver problemas tecnológicos, administrativos y financieros mediante la ayuda en la generación de conceptos. Dr. Noel León Rovira
  6. 6. CAI & TRIZ Algunos productos de software TRIZ disponibles en el mercado: 1. Goldfire Innovator: www.inventionmachine.com 2. Creax Innovation Suite + Creation Suite: www.creaxinnovationsuite.com http://www.creax.com/CreationSuite.htm 3. Innovation Workbench (IWB): http://www.ideationtriz.com/new/iwb.asp Dr. Noel León Rovira
  7. 7. CAI & Mercado (Sosa and Gero,2007). Simulaciones computacionales sobre comportamientos sociales abordan el vínculo entre la creatividad y la innovación con el objetivo de aclarar la interacción entre el agente de cambio con su contexto social y cultural en los procesos de generación y evaluación de las innovaciones. Dr. Noel León Rovira
  8. 8. CAI & Mercado (Sosa and Gero,2007). • Centrado en la idea de grupos sociales, implementado sistemas multi-agentes como autómatas celulares. • Los miembros interactúan para generar y evaluar una serie de ideas. Dr. Noel León Rovira
  9. 9. CAI & QFD QFDesigner: Convierta la voz del cliente en objetivos de diseño http://www.ideacore.com/index.php?option=com_content&view=article&id=111&Itemid=90# Dr. Noel León Rovira
  10. 10. CAI & Sentimientos del consumidor Dr. Noel León Rovira
  11. 11. CAI & Sentimientos del consumidor Dr. Noel León Rovira
  12. 12. CAI & Optimización • Han sido distinguidos tradicionalmente dos tipos de problemas: los que pueden resolverse por métodos de optimización y aquellos que no pueden ser resueltos por tales métodos • (Bendsoe, M.P., Sigmund, O.: “Topology Optimization - Theory, Methods and Applications”, Springer, 2003) Dr. Noel León Rovira
  13. 13. CAI & Optimización • Mejoras del desempeño son comúnmente obtenidas primero a través de cambios paramétricos cuantitativos: optimización. • Una vez que las mejoras resultantes alcanzan su límite y no son posibles mejoras de desempeño por optimización, nuevas búsquedas deben llevarse a cabo a través de cambios cualitativos o de paradigma lo que conlleva a la innovación. Dr. Noel León Rovira
  14. 14. CAI & Optimización topológica • Métodos de optimización han sido introducidos en entornos de simulación con mallado para mejorar el rendimiento del producto. • Conocidos como optimización topológica, se utilizan actualmente para encontrar topologías óptimas y formas de partes bajo condiciones dadas. Dr. Noel León Rovira
  15. 15. CAI & Optimización Optimización topológica Dr. Noel León Rovira
  16. 16. Optimización topológica Dr. Noel León Rovira
  17. 17.  Dr. Noel León Rovira
  18. 18. CAI, AGs & Optimización • Algoritmos evolutivos, también conocidos como algoritmos genéticos o AGs, simulan el método de la evolución biológica. • En la reproducción sexual, los genes de los padres, combinados con mutaciones genéticas aleatorias crean organismos con nuevas características y los organismos menos adaptados al medio a no transmiten sus genes a las generaciones venideras. • Los algoritmos evolutivos trabajan de forma similar, pero dentro de un proceso computacional. Dr. Noel León Rovira
  19. 19. CAI, AGs & Optimización • A mediados de la década de 1990, ingenieros de General Electric utilizaron métodos evolutivos en una herramienta de diseño llamada EnGENEous, que fue utilizada para encontrar la forma más eficiente de las aspas en los motores a reacción GE90 utilizados en aviones de Boeing 777. Dr. Noel León Rovira
  20. 20. CAI, AGs & Optimización Los algoritmos evolutivos son diferentes de los métodos de optimización "clásica" de varias maneras: • operación aleatoria vs. determinista • población vs. mejor solución simple • creando nuevas soluciones a través de mutaciones • combinando soluciones a través de cruzamientos y seleccionando soluciones mediante “supervivencia del más apto" Dr. Noel León Rovira
  21. 21. CAI, AGs & Optimización • Los sistemas CAD y CAE originalmente fueron concebidos para facilitar sólo variaciones paramétricas de los modelos. • La modelación paramétrica ha simplificado el proceso de diseño, ya que permite la fácil modificación de piezas. Dr. Noel León Rovira
  22. 22. CAI, AGs & Optimización • Nuevos desarrollos están en proceso para la aplicación de métodos que pueden integrarse en los sistemas CAD/CAE convencionales. • Estos nuevos métodos buscan implementar cambios de forma y topología en entornos CAD-CAE que trascienden los valores paramétricos, mientras buscan mejoras en el desempeño con la ayuda de algoritmos genéticos y variaciones de forma y topología. . Dr. Noel León Rovira
  23. 23. Splinization Una optimización paramétrica estándar de la geometría no puede dar este tipo de resultados, donde nosólo los parámetros de la función, sino también sus formas necesitan cambiarse. Dr. Noel León Rovira
  24. 24. CAI & diseño industrial (Liu, H., Liu, X., 2007 ) • Sistemas CAI se usan para producir imágenes en 3D para estimular la creatividad de los diseñadores. • Este enfoque se basa en algoritmos genéticos actuando sobre un árbol binario para generar imágenes 3D. • Este enfoque es ilustrado por un ejemplo de diseño, que utiliza expresiones de función compleja para formar imágenes en 3D de flores artísticas. Dr. Noel León Rovira
  25. 25. CAI & diseño industrial (Liu, H., Liu, X., 2007 ) Este ejemplo de diseño de obras de arte utiliza expresiones generales de función compleja para formar imágenes en 3D de flores artísticas. Muestra que este enfoque es capaz de generar algunas soluciones innovadoras y demuestra el poder de este enfoque computacional. Dr. Noel León Rovira
  26. 26. CAI & Arte Evolvotron es una aplicación interactiva de "arte generativo" para Linux que evoluciona imágenes, texturas, patrones y animaciones a través de un proceso iterativo de mutación aleatoria y selección de usuario guiada por evolución. (Este proceso es también conocido como "arte evolutivo" o "arte genético".) http://www.bottlenose.demon.co.uk/share/evolvotron/index.htm Dr. Noel León Rovira
  27. 27. Frente de Pareto y Contradicciones Técnicas El frente de Pareto f2(x) utilizado en procesos de Optimización multi- objetivo muestra un límite que divide la Alternative ideal región de soluciones Direction of solution factibles del punto donde se encuentra la solución f2(x*) ideal. Ideal point Pareto front Esto se asemeja a la noción de contradicción f1(x*) f1(x) técnica en TRIZ Dr. Noel León Rovira
  28. 28. PRONOSTICO DE EVOLUCIÓN • Los patrones de evolución de Altshuller parten de la analogía que los sistemas tecnológicos evolucionan de una forma análoga a los organismos vivos, • La idea de hibridación es por tanto inherente a los patrones de evolución tecnológicos. Dr. Noel León Rovira
  29. 29. Mutaciones cataclísmicas • En el Instituto de Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey se desarrollan investigaciones con vista a la creación de nuevas aplicaciones de algoritmos evolutivos para innovación de productos y buscando los vínculos entre los patrones de evolución y los principios inventivos Dr. Noel León Rovira
  30. 30. Mutaciones cataclísmicas Interpretaciones geométricas TRIZ Spheroidality Segmentation Another dimension Assymetry Merging Use of mechanical vibrations Dr. Noel León Rovira
  31. 31. Implementación de mutaciones cataclísmicas Dr. Noel León Rovira
  32. 32. Segmentación Dr. Noel León Rovira
  33. 33. Segmentación With the Scrollbar the size of the elements may be changed in real time Dr. Noel León Rovira
  34. 34. Hibridación Sistema 2 Sistema 1 Características buena y Características buena y malas malas Nuevo Sistema con lo mejor de ambos Dr. Noel León Rovira
  35. 35. Mutación Sistema 1 Características Sub-sistema 2 Características buena y malas nuevas . . . . Sub-sistema 1 Características Sub-sistema n nuevas Características nuevas Nuevo Sistema Nuevas características superiores Dr. Noel León Rovira
  36. 36. Procesos de hibridación tecnológica (según Zlotin) Dr. Noel León Rovira
  37. 37. Ejemplos de hibridación en aerogeneradores Dr. Noel León Rovira
  38. 38. Ejemplos de hibridación en aerogeneradores Se realizó un proceso de búsqueda con algoritmos genéticos (GA) mediante variaciones de la geometría de un generador eólico de tipo Savonius. Los resultados fueron evaluados con software de dinámica de fluidos computacional (CFD). Dr. Noel León Rovira
  39. 39. CFD Analysis Dr. Noel León Rovira
  40. 40. Ejemplo de hibridación transgénica en generadores eólicos Nuevos tipos de generadores eólicos de eje vertical híbridos resultaron de la combinación de tipos Savonius y Darrieus a) b) Dr. Noel León Rovira
  41. 41. Esferoidalidad? Una compañía sueca ha diseñado una nueva turbina eólica que es muy silenciosa. Se basa en seis álabes curvos conectados a un concentrador de rotor en ambos extremos. Parece una esfera y crea un flujo de viento que se asemeja a los rápidos de un río. Dr. Noel León Rovira
  42. 42. Nuevos operadores genéticos dialécticos • Se requiere una comprensión más detallada y profunda de los enfoques de mutación e hibridación. • Esto requiere considerar desde el punto de vista de la dialéctica que operaciones deberán llevarse a cabo para el desarrollo de nuevos productos Dr. Noel León Rovira
  43. 43. COMPUTER AIDED INNOVATION Está surgiendo una nueva categoría de herramientas conocidas como CAI (innovación/ inventiva asistida por computadora) Dr. Noel León Rovira
  44. 44. ¿Preguntas, comentarios? Innovation Management & Sustainable Technologies (IM&ST) noel.leon@imandst.com Cátedra de Investigación Diseño e Innovación en Ingeniería ITESM, Campus Monterrey noel.leon@itesm.mx Asociación Mexicana de TRIZ (AMETRIZ) Working Group 5.4 Computer Aided Innovation Skype: nleon46 Dr. Noel León Rovira

×