Luistonestojärjestelmän ja elektronisen tasauspyörästön suunnittelu ja implementointi hybridityökoneympäristöön

Ympäristörasituksen vähentäminen, tiukkenevat päästörajat ja ehtyvät öljyvarat ovat ajaneet kulkuvälineteollisuuden hakemaan uusia vaihtoehtoja ajoneuvojen energiatehokkuuden kehittämiseksi. Hybriditeknologia tarjoaa ratkaisuja kustannustehokkuuden ja ympäristöystävällisyyden parantamiseksi. Hybriditeknologian yleistyessä myös työkoneympäristössä saadaan paitsi kehitettyä energiatehokkaampia ja pienemmillä käyttökustannuksilla olevia työkoneita, niin myös tuotua siviiliajoneuvoista tuttuja turvallisuusominaisuuksia työkoneympäristöön. Perinteisten diesel-moottorien korvaaminen nopeavasteisilla ja tarkasti säädettävillä sähkömoottoreilla tarjoaa mahdollisuuksia toteuttaa tarkempia ja monipuolisempia säätöjärjestelmiä kuin perinteisessä ympäristössä. Tässä diplomityössä suunnitellaan luistonestojärjestelmä ja elektroninen tasauspyörästö hybridityökoneympäristöön. Järjestelmä voi käyttökohteesta riippuen pienentää huomattavasti käyttökustannuksia ja mahdollistaa uusien sovellusten tuomista markkinoille, kuten esimerkiksi kääntymisen avustaminen differentiaalisella ohjauksella.

Sähköisten reseptien hallinta

Sähköinen reseptijärjestelmä nykyisessä muodossaan sai alkunsa Sosiaali- ja terveysministeriön aloitteesta ja Kansaneläkelaitoksen toimesta vuoden 2001 aikana. Käytössä oleva kansallinen reseptipalvelin mahdollistaa potilaiden oikeudet muun muassa apteekin vapaaseen valintaan ja lääkkeiden suorakorvausmenetelmään. Sähköinen resepti pyritään integroimaan olemassa olevien potilasrekisterijärjestelmien yhteyteen, joten semanttisen webin tuomat teknologiat kuten Web-palvelut ja XML-pohjaiset kielet ovat tärkeässä asemassa reseptien hallinnassa. Tässä työssä pyritään esittämään sähköisen reseptijärjestelmän toimintaa ja sen mahdollistavia jo olemassa olevia tekniikoita. Esille tuodaan myös uusia lisäarvoa tuovia tekniikoita, kuten RDF(S)-kuvauskielet, jotka mahdollistavat muun muassa resepteihin kohdistuvat kyselyt ja täten uudet terveyspalvelut sekä potilaille että lääkäreille. Oleellista on tietenkin myös tietoturva, sillä organisaatioiden välillä resepteissä liikkuu arkaluontoisia tietoja. Turvallisuutta pyritään edistämään muun muassa sähköisillä allekirjoituksilla ja älykorttien avulla tapahtuvalla järjestelmään tunnistautumisella. Jotta sähköinen resepti toimisi tulevaisuudessakin halutulla tavalla ja mahdollistaisi lisäarvopalveluita, on siinä panostettava sisällön lisäksi senkuvaamiseen. Sisällön ja sen suhteiden tarkka määrittely auttaa muun muassa reseptikyselyjen tekemisessä, mikä onkin olennainen osa potilasturvallisuuden ylläpitoa. Kuvauskielien ja ontologioiden käyttö voi myös auttaa lääkehoidon määrittämisessä useiden erilaisten ja jatkuvasti lisääntyvien lääkkeiden viidakossa, kun lääkkeitä voidaan etsiä tietokannoista reseptin kirjoituksen yhteydessä.

Toimintajärjestelmän hallintaohjelmiston suunnittelu ja toteutus yritysverkostojen käyttöön

Tässä diplomityössä kuvataan sähköisen toimintajärjestelmän hallintaohjelmiston toteuttaminen yritysverkostojen käyttöön. Jokainen toimintajärjestelmän osa on kuvattu erikseen ja sitä vastaamaan on toteutettu oma osio, joka vastaa nykyisten standardien ja spesifikaatioiden vaatimuksiin. Tämän työn standardit ja spesifikaatiot ovat ISO 9001:2000 (laatustandardi), ISO 14001 (ympäristöstandardi) ja OHSAS 18001 (turvallisuusjärjestelmäspesifikaatio). Hallintaohjelmistolla pystytään ylläpitämään toimintajärjestelmän perusosat, joita ovat prosessikuvaukset, asiakirjat, raportit ja mittarit. Ohjelma toteutetaan servlet-tekniikalla web-ympäristöön. Tietokantaratkaisuna käytetään SQL:ää, joka sopii hyvin yhteen Javan kanssa. Käyttöliittymänä on selain, mikä osaltaan helpottaa käyttöönottoa yrityksissä, koska erillisiä asennuksia käyttäjien koneisiin ei tarvita. Ohjelma on tarkoitettu asennettavaksi yrityksen sisäverkkoon.

Asiakkaan kysynnän ennustaminen

Perinteinen tilaus–toimitus-periaate on hiljalleen väistymässä antaen tilaa sähköisille hankintajärjestelmille. Yritykset ovat huomanneet, että tehostamalla hankintaprosesseja ne voivat saada aikaan suuriakin kustannussäästöjä. Toimintaa on ryhdytty tehostamaan yhdessä tavarantoimittajien, hankintapalveluita tarjoavien yritysten sekä sähköisten tukkureiden kanssa. Muutosten aika ei vielä kuitenkaan ole ohi. Sähköisten hankintajärjestelmien tarjoajat haluavat kehittää uusia ja yhä parempia palveluita, jotta asiakkaiden hankintaprosessit tehostuisivat entisestään. Yksi kehittelyn alla olevista uusista palveluista on ennustemenetelmät. Tutkielman teoriaosassa tarkasteltiin perinteisen hankintaprosessin uudistamista sähköiseksi kaupankäynniksi tarjonta- ja kysyntäketjujen kehittämisen kautta. Teoriassa tarkasteltiin hieman myös julkisen hallinnon hankintatoimea ja sitä, mitä hyötyjä se voi saada sähköisistä hankintaratkaisuista. Sähköisen hankintajärjestelmän tarjoajaa tutkielmassa edusti Kauppatalo Hansel Oy. Keskeisenä asiana tutkielmassa oli kysynnän ennustaminen sekä muutamien kvantitatiivisten ennustemenetelmien analysointi. Empiirisessä osassa tutkittiin case-yritysten hankintatoimen nykytilaa ja niiden halukkuutta ennustemenetelmien käyttöön hankintojen suunnittelun tehostamiseksi kyselylomakkeen avulla. Kyselyissä kävi ilmi, että asiakkailla eli tässä tapauksessa julkisen hallinnon eri organisaatioilla on halua lähteä mukaan uudenlaiseen toimintaan, vaikka tiettyä varautuneisuutta ja epäilyksiä toiminnan onnistumisesta on edelleen olemassa.

Työnkulkukoneen soveltuvuus sähköisen huutokauppajärjestelmän toteutuksessa

Sähköiset huutokaupat ovat virtuaalisia markkinapaikkoja, jotka sijaitsevat jossain päin internetiä. Sähköistä huutokauppaa käydään yritysten välillä (B2B), yritysten ja kuluttajien välillä (B2C) sekä kuluttajien kesken (C2C). Tässä työssä sähköisellä huutokaupalla tarkoitetaan ensin mainittua, yritysten keskinäistä kaupankäyntiä. Työn tarkoituksena on tutkia työnkulkukoneen soveltuvuutta sähköisen huutokauppajärjestelmän moottorina. Työssä perehdytään avoimen lähdekoodin ActiveBPEL-koneeseen, ja tutkimus tapahtuu suunnittelemalla, mallintamalla ja testaamalla liiketoimintaprosessi, joka rekisteröi ostajan ja myyjän tiedot järjestelmään. Toteutettava prosessi on yksi osa sähköistä huutokauppaa, mutta saman periaatteen mukaisesti olisi mahdollista toteuttaa myös kokonainen huutokauppa. Tässä työssä tarkastellaan sähköistä huutokauppaa, joka perustuu web-palveluihin, ja jolla on selvä koordinaattori. Koordinaattori ohjaa toisia mukana olevia web-palveluja ja niiden ajettavia operaatioita. Korkean tason mallit kuvataan BPMN-notaation avulla, itse prosessi toteutetaan BPEL-kielellä. Prosessin mallinnuksessa ja simuloinnissa käytetään apuna ActiveBPEL Designer -ohjelmaa. Työn tavoitteena on paitsi toteuttaa osa huutokaupasta, myös antaa lukijalle käsitys siitä liiketoimintaympäristöstä, johon huutokauppa kuuluu, sekä valottaa huutokaupan taustalla olevia teknologioita. Erityisesti web-palvelut ja niihin liittyvät käsitteet tulevat lukijalle tutuiksi.

Naisyrittäjien kasvuorientaatio ja siihen vaikuttavat tekijät

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää mitkä tekijät saavat naisyrittäjät kasvattamaan yritystään ja millä tekijöillä on suurin vaikutus kasvuaikomuksen syntyyn. Naisten kasvuorientaation tutkimuksen taustalla on ajatus siitä, että sukupolvenvaihdosten myötä naisyrittäjien määrä Suomessa kasvaa. Tässä tutkimuksessa naisyrittäjien kasvuorientaatioon vaikuttavia tekijöitä tutkitaan kasvun prosessimallin avulla. Kasvun prosessimallin mukaan kasvuun vaikuttavia tekijöitä ovat kasvun henkilökohtainen houkuttelevuus, koetut sosiaaliset normit, koettu henkilökohtainen suoriutumiskyky ja koettu kollektiivinen suoriutumiskyky. Tutkimuksessa on käytetty kvantitatiivista tutkimusmenetelmää. Tutkimus on toteutettu kyselytutkimuksena sähköisellä Webropol-järjestelmällä Naisyrittäjyyskeskuksen asiakkaiden keskuudessa. Tämän tutkimuksen mukaan kasvun prosessimallin osatekijöistä kasvuaikomuksen kannalta tärkein on kasvun henkilökohtainen houkuttelevuus. Tätä tietoa voidaan hyödyntää suunniteltaessa naisia kasvuyrittäjyyteen kannustavia toimenpiteitä yhteiskunnassa.

Use of the Optical Cantilever Microphone in Photoacoustic Spectroscopy

A novel cantilever pressure sensor was developed in the Department of Physics at the University of Turku in order to solve the sensitivity problems which are encountered when condenser microphones are used in photoacoustic spectroscopy. The cantilever pressure sensor, combined with a laser interferometer for the measurement of the cantilever movements, proved to be highly sensitive. The original aim of this work was to integrate the sensor in a photoacoustic gas detector working in a differential measurement scheme. The integration was made successfully into three prototypes. In addition, the cantilever was also integrated in the photoacoustic FTIR measurement schemes of gas-, liquid-, and solid-phase samples. A theoretical model for the signal generation in each measurement scheme was created and the optimal celldesign discussed. The sensitivity and selectivity of the differential method were evaluated when a blackbody radiator and a mechanical chopper were used with CO₂, CH4, CO, and C2H4 gases. The detection limits were in the sub-ppm level for all four gases with only a 1.3 second integration time and the cross interference was well below one percent for all gas combinations other than those between hydrocarbons. Sensitivity with other infrared sources was compared using ethylene as an example gas. In the comparison of sensitivity with different infrared sources the electrically modulated blackbody radiator gave a 35 times higher and the CO2-laser a 100 times lower detection limit than the blackbody radiator with a mechanical chopper. As a conclusion, the differential system is well suited to rapid single gas measurements. Gas-phase photoacoustic FTIR spectroscopy gives the best performance, when several components have to be analyzed simultaneously from multicomponent samples. Multicomponent measurements were demonstrated with a sample that contained different concentrations of CO₂, H₂O, CO, and four different hydrocarbons. It required an approximately 10 times longer measurement time to achieve the same detection limit for a single gas as with the differential system. The properties of the photoacoustic FTIR spectroscopy were also compared to conventional transmission FTIR spectroscopy by simulations. Solid- and liquid-phase photoacoustic FTIR spectroscopy has several advantages compared to other techniques and therefore it also has a great variety of applications. A comparison of the signal-to-noise ratio between photoacoustic cells with a cantilever microphone and a condenser microphone was done with standard carbon black, polyethene, and sunflower oil samples. The cell with the cantilever microphone proved to have a 5-10 times higher signal-to-noise ratio than the reference detector, depending on the sample. Cantilever enhanced photoacoustics will be an effective tool for gas detection and analysis of solid- and liquid-phase samples. The preliminary prototypes gave good results in all three measurement schemes that were studied. According to simulations, there are possibilities for further enhancement of the sensitivity, as well as other properties, of each system.

Rakennustarkastuksen mobiilityökalun suunnittelu ja toteuttaminen

Rakennusteollisuuden prosessit ovat vielä usein paperipohjaisia, mikä aiheuttaa työmaiden luonteesta johtuen tiedon hajaantumista, hidastaa tiedon siirtymistä ja vaikeuttaa tiedon käsittelyä. Työmaiden väliaikaisilla konttoreilla tiedon määrä voi nousta hallitsemattoman suureksi, mikä haittaa ja hidastaa työnjohdon päätöksentekoa. Käyttämällä sähköisiä työkaluja tiedon keräämistä, keskittämistä ja siirtoa voidaan tehostaa. Projektin tavoitteeksi otettiin teollisuuden laadunvalvonnan tarkastusprosessin tehostaminen ajallisesti käyttämällä tarkastustyöhön sähköistä tarkastuspöytäkirjaa. Tätä varten suunniteltiin sähköinen tarkastusjärjestelmä, joka koostuu kolmesta erillisestä osasta: Tarkastajan mukana kulkeva mobiililaite, jolle tallennetaan suoraan tarkastuksen laatutietoa, palvelinkone avustamaan tiedonsiirrossa ja –varastoinnissa sekä työpöytäsovellus työnjohdon tarpeisiin. Järjestelmää testattiin sähköalan asennuksia tekevässä yrityksessä osana yrityksen normaalia tarkastustyötä. Verrattuna paperiseen pöytäkirjaan sähköinen tarkastusjärjestelmä nopeutti prosessia moninkertaisesti. Nopeustesteissä havaittiin kuitenkin, että valittu tiedon synkronointikirjasto oli järjestelmän tarpeisiin liian hidas. Järjestelmä saavutti sille asetetut tavoitteet tehostamalla prosessia ajallisesti, mutta järjestelmässä on vielä osa-alueita, jotka tarvitsevat jatkokehittämistä.

Sähköisen rekrytoinnin hyödyt kuntaorganisaatioissa

Rekrytoinnin tavoitteena on täyttää avoin tehtävä kustannustehokkaasti mahdollisimman pätevällä ja organisaatioon sopivalla henkilöllä. Ovathan henkilövoimavarat yksi yrityksen tärkeimmistä resursseista. Viimeisten vuosikymmenien aikana tapa, jolla rekrytoimme ihmisiä, on muuttunut voimakkaasti. Nykypäivänä harva yritys julkaisee työpaikkailmoituksia sanomalehdissä ja vastaanottaa työhakemuksia sähköpostitse tai kirjeitse. Rekrytointi on siirtynyt internettiin. Puhutaan sähköisestä rekrytoinnista. Tässä tutkimuksessa käsitellään sähköisen rekrytointijärjestelmän hyötyjä kuntaorganisaatioissa. Tarkastelun kohteena on KL-Kuntarekry osakeyhtiön hallinnoima sähköinen rekrytointijärjestelmä, Kuntarekry.fi -palvelu. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksen ja haastatteluiden muodossa. Kuntarekryn yli 200 käyttäjäorganisaatiosta tutkimukseen osallistui 6 kunta-alan organisaatiota. Työn tulokset mukailivat hyvin aikaisempien tutkimusten kanssa. Kuntarekryn avulla saavutetut hyödyt organisaatioissa olivat kustannussäästöt, rekrytoinnin nopeutuminen ja tehostuminen, pääsy laajemmille työnhakijamarkkinoille sekä hakemusten määrän kasvaminen. Lisäksi työssä havaittiin, että rekrytoinnin tehokkuuden mittaamisessa on kehitettävää.

Controlling and Assessment Indirect Spend – Case Study from Beverage Industry

Over the past decades, companies’ interest in controlling indirect sourcing process has increased. New indirect procurement strategies developed for the companies are needed in order to manage their indirect costs. New cost management strategies allow companies to improve their core competences. The research methodology and used in this thesis is qualitative. The theory is based on scientific publications. Empirical data given by the case organization, and was collected in the company’s own systems and in project steering meetings. The purpose of the study was to select a new electronic system for the company and give options for the company to reduce case organization’s indirect costs. The result showed that the most effective indirect cost management strategy was adopting a new electronic procurement system.

Tuotantoympäristön jatkuva parantaminen

Tutkimuksen tavoitteena oli luoda kohdeyritykseen toimintamalli, jonka avulla saadaan osallistettua työntekijät, tiiminvetäjät ja työnjohto tuotannon jatkuvaan parantamiseen sekä parannettua tuotannon takaisinkytkentää tiimitasolla. Tutkimus rajattiin pilottitiimiin sekä tiimissä olevien työpisteiden kautta reititettyihin tuotteisiin. Ennen tutkimuksen aloitusta yrityksellä oli jo olemassa sähköinen aloitejärjestelmä, mutta sen käyttö oli organisaation uudelleen järjestelyjen myötä vähentynyt. Tutkimuksen teoriaosassa tutustuttiin jatkuvan parantamisen kulttuuriin ja työkaluihin. Lisäksi tutustuttiin laadunhallinnan sisältöön, käsitteistöön ja laadunvalvontatyökaluihin sekä tuotannon mittareihin. Teorian pohjalta tutkimuksessa luotiin jatkuvan parantamisen toimintamalli, joka tunnistaa ja eliminoi prosessissa olevaa hukkaa osallistamalla pilottitiimin työntekijöitä hukkakorttien avulla. Lisäksi tutkimuksessa luotiin toimintamalli tuotannon kehitysideoiden raportointiin ja käsittelyyn. Tuotannon takaisinkytkentää kehitettiin luomalla pilottitiimiin tuloskortti sekä perustamalla yritykseen päiväkatsauskäytäntö. Tutkimuksessa suoritettiin myös toimihenkilötason kehitysprojekteja käyttäen apuna teoriassa esiteltyjä malleja ja työkaluja. Tuloksena saatiin toimintamalli, joka tuottaa työntekijämäärään suhteutettuna enemmän kehitysideoita sekä käsittelee ne tehokkaammin kuin sähköinen aloitejärjestelmä. Hukkakorteilla toteutetun hukan raportoinnin kautta tunnistettiin ja raportoitiin seitsemän viikon tarkasteluajanjakson aikana yhteensä 23,6 tuntia hukka-aikaa. Tiimin tuloskortin avulla tiimin työntekijät pystyivät viikkotasolla seuraamaan oman tiiminsä suorituskykyä tavoitearvoihin verrattuna. Tämä näkyi muun muassa tiimin suoritustason nousuna. Kehitysprojektien avulla saatiin parannettua pilottitiimin toiminnan ja tuotteiden laatua. Päiväkatsauskäytännön avulla saatiin osallistettua tiiminvetäjät ongelmaratkaisuun sekä tuotannon suorituskyvyn varmistamiseen.

Tietokoneavusteisten tilintarkastuksen tukijärjestelmien käyttö tilintarkastuksen riskienhallinnassa

Suuryritysten skandaalit ovat herättäneet huolenaiheita organisaatioiden tilintarkas-tuksen hallintajärjestelmistä. Tietokonepohjainen tilintarkastuksen tukijärjestelmä voi auttaa tilintarkastajaa suorittamaan valvontaa ja varmistuskokeita, tilinpäätöstietojen analysointia ja tarkistusta sekä jatkuvaa seurantaa ja tilintarkastusta. Tilintarkastuk-sen hallintaohjelmiston avulla voidaan tehostaa työnkulkua ja vähentää virheiden riskiä. Tämän tutkielman tavoitteena on tutkia sähköisen tukijärjestelmän käyttöä tilintarkastusprosessissa sekä tilintarkastukseen liittyvien riskien hallinnassa. Tavoit-teena on saada selville, miten sähköistä tukijärjestelmää käytetään hyväksi tilintar-kastusriskien hallitsemisessa osana tilintarkastusprosessia. Tutkimus on toteutettu laadullisena tutkimuksena. Tutkimuksen empiirinen aineisto koostuu neljästä teemahaastattelusta. Kaikki haastateltavat ovat samasta tilintar-kastusyhteisöstä. Teemahaastattelun aiheet on koottu aikaisemmissa tutkimuksissa esiinnousseista teemoista. Tutkielman empiiristen tutkimustulosten mukaan sähköiset järjestelmät ovat vaikut-taneet merkittävästi tilintarkastajan työhön. Järjestelmätarkastuksen avulla saadaan tarkastettua tehokkaasti suuria aineistomääriä, ja näin koko tarkastus nopeutuu. Laatuvaatimukset ovat kuitenkin kiristyneet, mikä osaltaan syö tehokkuutta. Järjes-telmätarkastajilla on käytössään monenlaisia sähköisiä tilintarkastuksen järjestel-miä, joilla voidaan hakea ja analysoida dataa asiakkaan järjestelmästä. Tämän jäl-keen tarkastajilla on mahdollisuus käydä läpi analysoitua dataa erilaisten raporttien muodossa. Järjestelmätarkastajien toimesta voidaan käydä läpi asiakkaan koko populaatio. Tämä osaltaan auttaa tilintarkastuksen riskienhallinnassa.

Hybrid LC Filter for Power Electronic Drives: Theory and Implementation

Power electronic converter drives use, for the sake of high efficiency, pulse-width modulation that results in sequences of high-voltage high-frequency steep-edged pulses. Such a signal contains a set of high harmonics not required for control purposes. Harmonics cause reflections in the cable between the motor and the inverter leading to faster winding insulation ageing. Bearing failures and problems with electromagnetic compatibility may also result. Electrical du/dt filters provide an effective solution to problems caused by pulse-width modulation, thereby increasing the performance and service life of the electrical machines. It is shown that RLC filters effectively decrease the reflection phenomena in the cable. Improved (simple, but effective) solutions are found for both differential- and common-mode signals; these solutions use a galvanic connection between the RLC filter star point and the converter DC link. Foil chokes and film capacitors are among the most widely used components in high-power applications. In actual applications they can be placed in different parts of the cabinet. This fact complicates the arrangement of the cabinet and decreases the reliability of the system. In addition, the inductances of connection wires may prevent filtration at high frequencies. This thesis introduces a new hybrid LC filter that uses a natural capacitance between the turns of the foil choke based on integration of an auxiliary layer into it. The main idea of the hybrid LC filter results from the fact that both the foil choke and the film capacitors have the same roll structure. Moreover, the capacitance between the turns (“intra capacitance”) of the foil inductors is the reason for the deterioration of their properties at high frequencies. It is shown that the proposed filter has a natural cancellation of the intra capacitance. A hybrid LC filter may contain two or more foil layers isolated from each other and coiled on a core. The core material can be iron or even air as in the filter considered in this work. One of the foils, called the main foil, can be placed between the inverter and the motor cable. Other ones, called auxiliary foils, may be connected in star to create differential-mode noise paths, and then coupled to the DC link midpoint to guarantee a traveling path, especially for the common-mode currents. This way, there is a remarkable capacitance between the main foil and the auxiliary foil. Investigations showed that such a system can be described by a simple equivalent LC filter in a wide range of frequencies. Because of its simple hybrid construction, the proposed LC filter can be a cost-effective and competitive solution for modern power drives. In the thesis, the application field of the proposed filter is considered and determined. The basics of hybrid LC filter design are developed further. High-frequency behaviour of the proposed filter is analysed by simulations. Finally, the thesis presents experimental data proving that the hybrid LC filter can be used for du/dt of PWM pulses and reduction of common-mode currents.