Altshuller define cinco niveles de Innovaciones para categorizar a las distintas soluciones desde las invenciones tecnológicas, a las no técnicas, y donde las diferencia entre ellas, está basada en solo tres criterios rectores:1. Función: Cualquier sistema hecho por el hombre es desarrollado para cumplir con ciertos objetivos y que por lo tanto tiene alguna función principal del sistema. Por ejemplo para cumplir con el objetivo de una investigación medica, se necesita de un sistema que provea la función de “ver el cuerpo humano”.2. Principios : Este es un efecto científico, un principio o fenómeno que permite que la función se desarrolle. Por ejemplo la emisión de rayos X crea la función de “ver a través del cuerpo humano”.
3. Mercado: Cualquier sistema hecho por el hombre cumple su función dentro de un cierto contexto, el que cumple con una necesidad del mercado. Así como un aparato de emisión de rayos X es usado en medicina, también sirve al mercado de los sistemas de seguridad.
Con soluciones se entiende no solo un producto físico sino todo tipo de sistema artificial y sus modificaciones, es decir que solución es aplicable a una nueva trampa de ratones, una herramienta mejorada para un proceso de manufactura, un cambio de estructura organizacional ó un nuevo modelo de negocios que disponga de un juego de componentes y transacciones a ser ejecutadas (puede ser un sistema no técnico).
Entonces, cuando se crea un nuevo sistema ó se introduce un cambio en un sistema existente para obtener una mejora, nosotros definimos este sistema nuevo ó modificado como una solución.
Cada sistema está descripto como una combinación de Función-Principio-Mercado.
Los cinco niveles de Soluciones. Veamos ejemplos de cada nivel:
Nivel 5 : Descubriendo un nuevo Principio
Este es el punto de partida de lo que luego puede llevar a una Innovación disruptiva. Un descubrimiento tiene a veces poco que ver con la Tecnología, pero expande las fronteras de la ciencia y da acceso a nuevos recursos con la aparición de conocimiento científico creativo.
Ejemplos son los rayos X, el efecto foto voltaico, la semiconductividad, la catálisis química, la evolución de componentes electrónicos con curva S, la fusión del núcleo, etc. que con este nuevo principio obtienen una Innovación importante en distintos campos del Conocimiento.
Los descubrimientos de nivel 5 ó los llamados Principios Científicos no pertenecen a ninguna Función ó Mercado y son descubrimientos científicos que sirven a sistemas técnicos nuevos.
No existe método conocido para prever un conocimiento científico, solo hay pautas de tendencias.
Nivel 4: Creando una radicalmente nueva Combinación Función-Principio
Las Soluciones de nivel 4 resultan de crear radicalmente nuevas Funciones sobre la base de Principios ya vistos del nivel 5.
Es irrelevante si el Principio fue usado antes en cualquier otra Función pero este Principio puede ser descubierto para una Función especifica en un área de Mercado. Así se crea una Nueva combinación como por ejemplo:
• El primer radiotransmisor
o Función: Transmitir señales electromagnéticas
o Principio: Generación de ondas electromagnéticas y su propagación
• El primer aparato de imágenes de rayos X
o Función: Ver a través de los objetos
o Principio: Emisión de rayos X
• Sitio e bay.com
o Función: Subastas públicas y ventas de libros
o Principio: Transmisiones en la Web
Muchas Soluciones del nivel 4 son pioneras y se basan en recientes descubrimientos científicos ó en conocimientos no usados para ciertas Funciones especificas. Por ejemplo La semiconductividad que puede amplificar y cambiar una dada señal.
Antes de los semiconductores estaban los tubos electrónicos y se crearon dos tipos de aparatos, los amplificadores y las alarmas de señal, pero también un nuevo Mercado para los aparatos portátiles. Este nivel 4 reside dentro de la estrategia de Océano azul, es decir creamos algo distinto con un nuevo sistema y nuevo Mercado. El método TRIZ de búsqueda de soluciones es útil en este desarrollo de nivel.
Nivel 3: Extendiendo una Combinación Función-Principio ya conocida a un Nuevo Mercado.
Las Soluciones nivel 3 resultan de disponer de una combinación conocida de Función-Principio dentro de un nuevo Contexto proveyendo un propósito especifico.
¿Cuál es el nuevo Contexto? Usualmente se trata de una nueva área de aplicación, un nicho tecnológico ó un nuevo Mercado para esta Combinación de Función-Principio.
Pero generalmente se requiere una adaptación ó una re ingeniería del diseño existente para satisfacer la nueva demanda. Por ejemplo:
• La Función de “ver a través” basada en el Principio de “Emisión de rayos X “ se podrá usar no solo para propósitos del Mercado medico sino en un numero de aplicaciones, como ser ensayos no destructivos, sistemas de alta seguridad en aeropuertos, ingeniería forense, etc.
• La función de “generar electricidad” basada en el efecto foto voltaica, se usa en los paneles solares de los autos, relojes, acumuladores de baterías de campo, etc. y no solo para los teléfonos de emergencias en las carreteras aisladas.
• La función “desplazar” basada en el efecto de expansión térmica pero fue usada en porta muestras de microscopios, en el cabezal magnético de cintas grabadoras, en detectores de perdidas en cables de alta potencia, etc.
La Solución 3 también usualmente reside dentro de la estrategia del Océano azul expandiendo lo conocido a nuevos Mercados ó resolviendo contradicciones dentro de un mismo Mercado a través de saltos cualitativos ó reemplazando una combinación de Función-Principio con otra más eficiente dentro del mismo Mercado.
Nivel 2: Mejora Cualitativa de una Combinación de Función-Principio del Mercado existente.
Las soluciones del nivel 2 residen en cambios cualitativos y mejoras de componentes o de su configuración dentro del sistema técnico que consiste en una combinación de función-principio del Mercado. Estas modificaciones son relativamente simples de un subsistema existente para mejorar la calidad o rendimiento del sistema pero sin reemplazar el principio de trabajo existente tanto para el sistema como subsistema.
También las soluciones de nivel 2 se obtienen por mezcla de varios sistemas técnicos existentes mientras que el nuevo sistema extra se produce ó por la resolución de una contradicción, donde ambos efectos llevan a una invención de mayor nivel y con reducción de precio, de espacio, de rendimiento, etc.
• Mejora del perfil geométrico de un neumático para tener mas agarre en caminos
• Introducir un aislante a un recipiente para reducir las perdidas de calorías
• Mejorar por corrugado a una superficie de panel solar para concentrar rayos solares y tener mejor eficiencia
• Emitir un rayo X para detectar el movimiento de un objeto
El nivel 2 reside en una estrategia de Océano rojo porque no creamos nueva funcionalidad ni nuevos Mercados tan solo mejoramos ó combinamos las Soluciones existentes.
El Pensamiento Inventivo Sistemático es muy útil en el desarrollo de este nivel.
Nivel 1: Mejora cuantitativa de una combinación Función-Principio del Mercado existente.
Las Soluciones que solo requieren de un cambio cuantitativo del valor de un parámetro ó serie de parámetros dentro de un sistema técnico basado en una combinación de la Función-Principio del Mercado existente están en el nivel 1. Estas Soluciones se obtienen por optimización de algún componente y el análisis morfológico es útil en este nivel. Por ejemplo:
Reforzar la armadura de un edificio para hacerlo más alto y estilizado
• Incrementar la capacidad de carga de un barco instalando grúas continuas y contenedores normalizados
• Incrementar la estabilidad de una cámara con telezoom haciéndola mas pesada y confortable a la mano
• Mejorar el consumo de un auto mejorando la relación entre velocidad y consumo
• Incrementar la capacidad del generador de pulsos de rayos X para verificar objetos largos
Estas Soluciones están dentro de una estrategia de Océano rojo, ya que solo con modificar un parámetro se obtiene lo deseado.
| Cinco niveles de Soluciones | ||
| Nivel | Descripción | Ejemplo |
| 5 | Nuevo Descubrimiento-nuevo Principio | La Fusión nuclear |
| 4 | Crear unaradicalmente nueva combinación función-principio | El relay de semiconductores reemplaza al relay mecánico, por menor peso y mayores prestaciones (función) y se crea un nuevo Mercado |
| 3 | Extendiendo una combinación de función-Principio a un Nuevo Mercado | La tecnología de rayos X se desarrolla a otras áreas por ejemplo a equipos de pruebas no destructivas de materiales, etc. |
| 2 | Mejora cualitativa dentro de un Mercado existente de una combinación función-principio | La soldadura de materiales disímiles (cobre-aluminio) Se hace usando un intermediario que suelda a ambos disímiles |
| 1 | Mejora con modificación de un ó unos parámetros de optimización del objeto | Recién en 1960 se fabricaron calzado para acuanautas de distinto tamaño. |
La evolución de las innovaciones es dependiente del tiempo, así la tecnología Láser se descubrió en 1960 y recién en 1990 se paso a los instrumentos de medidas de longitud o a los punteros láser de escritorio.
Es decir que un nuevo Principio de nivel cinco es seguro que en un futuro va a pasar a alguno de los otros cuatro niveles inferiores.
Hay que aclarar que cada uno de estos niveles es una característica cuantitativa que no puede ser calculada con exactitud, pero que es evaluada por especialistas tecnológicos.
La evaluación del nivel 1 es normalmente abierta a alguna discusión al igual que si esta distribución de Altshuller en niveles se modifica con el tiempo, pero en las pruebas hechas se obtuvo que no había cambios en los niveles 5 y 4 y solo pequeñas dispersiones en los otros niveles 1, 2 y 3, atribuidas a variaciones estadísticas entre las muestras.
