Methods and Models for Accelerating Dynamic Simulation of Fluid Power Circuits

The objective of this dissertation is to improve the dynamic simulation of fluid power circuits. A fluid power circuit is a typical way to implement power transmission in mobile working machines, e.g. cranes, excavators etc. Dynamic simulation is an essential tool in developing controllability and energy-efficient solutions for mobile machines. Efficient dynamic simulation is the basic requirement for the real-time simulation. In the real-time simulation of fluid power circuits there exist numerical problems due to the software and methods used for modelling and integration. A simulation model of a fluid power circuit is typically created using differential and algebraic equations. Efficient numerical methods are required since differential equations must be solved in real time. Unfortunately, simulation software packages offer only a limited selection of numerical solvers. Numerical problems cause noise to the results, which in many cases leads the simulation run to fail. Mathematically the fluid power circuit models are stiff systems of ordinary differential equations. Numerical solution of the stiff systems can be improved by two alternative approaches. The first is to develop numerical solvers suitable for solving stiff systems. The second is to decrease the model stiffness itself by introducing models and algorithms that either decrease the highest eigenvalues or neglect them by introducing steady-state solutions of the stiff parts of the models. The thesis proposes novel methods using the latter approach. The study aims to develop practical methods usable in dynamic simulation of fluid power circuits using explicit fixed-step integration algorithms. In this thesis, twomechanisms whichmake the systemstiff are studied. These are the pressure drop approaching zero in the turbulent orifice model and the volume approaching zero in the equation of pressure build-up. These are the critical areas to which alternative methods for modelling and numerical simulation are proposed. Generally, in hydraulic power transmission systems the orifice flow is clearly in the turbulent area. The flow becomes laminar as the pressure drop over the orifice approaches zero only in rare situations. These are e.g. when a valve is closed, or an actuator is driven against an end stopper, or external force makes actuator to switch its direction during operation. This means that in terms of accuracy, the description of laminar flow is not necessary. But, unfortunately, when a purely turbulent description of the orifice is used, numerical problems occur when the pressure drop comes close to zero since the first derivative of flow with respect to the pressure drop approaches infinity when the pressure drop approaches zero. Furthermore, the second derivative becomes discontinuous, which causes numerical noise and an infinitely small integration step when a variable step integrator is used. A numerically efficient model for the orifice flow is proposed using a cubic spline function to describe the flow in the laminar and transition areas. Parameters for the cubic spline function are selected such that its first derivative is equal to the first derivative of the pure turbulent orifice flow model in the boundary condition. In the dynamic simulation of fluid power circuits, a tradeoff exists between accuracy and calculation speed. This investigation is made for the two-regime flow orifice model. Especially inside of many types of valves, as well as between them, there exist very small volumes. The integration of pressures in small fluid volumes causes numerical problems in fluid power circuit simulation. Particularly in realtime simulation, these numerical problems are a great weakness. The system stiffness approaches infinity as the fluid volume approaches zero. If fixed step explicit algorithms for solving ordinary differential equations (ODE) are used, the system stability would easily be lost when integrating pressures in small volumes. To solve the problem caused by small fluid volumes, a pseudo-dynamic solver is proposed. Instead of integration of the pressure in a small volume, the pressure is solved as a steady-state pressure created in a separate cascade loop by numerical integration. The hydraulic capacitance V/Be of the parts of the circuit whose pressures are solved by the pseudo-dynamic method should be orders of magnitude smaller than that of those partswhose pressures are integrated. The key advantage of this novel method is that the numerical problems caused by the small volumes are completely avoided. Also, the method is freely applicable regardless of the integration routine applied. The superiority of both above-mentioned methods is that they are suited for use together with the semi-empirical modelling method which necessarily does not require any geometrical data of the valves and actuators to be modelled. In this modelling method, most of the needed component information can be taken from the manufacturer’s nominal graphs. This thesis introduces the methods and shows several numerical examples to demonstrate how the proposed methods improve the dynamic simulation of various hydraulic circuits.

Packaging concept development for an assortment of medical device products

Diplomityön tavoitteena oli kehittää Wipak Oy:n valmistamille sterilointipakkauksille tulevaisuuden pakkauskonsepti. Sterilointipakkaukset luokitellaan lääkelaitedirektiivin mukaan lisätarvikkeiksi luokan 1 lääkelaitteille, ja tämä näkökulma oli vahvasti mukana konseptin kehityksessä. Lähtökohtana pakkauskonseptin suunnittelulle oli tuotteiden arvoketjussa, eli pakata tuotteet siten että pakkausten avulla voidaan tuottaa lisäarvoa arvoketjun toimijoille. Tavoitteena oli parantaa pakkausten viestintää, toimivuutta/tehokkuutta toimitusketjussa sekä vahvistaa brändin imagoa myynti- ja kuljetuspakkauksen avulla. Lääkinnälliset laitteet ja tarvikkeet ovat lainsäädännön ja normien avulla tarkasti säädeltyjä. Näiden normien vaatimukset asettavat perusteet myynti- ja kuljetuspakkausten kehittämiselle. Tämän lisäksi suunnittelussa on huomioitu asiakkaiden toiveet ja kehitystarpeet. Kirjallisuusosuudessa on keskitytty lääkinnällisten laitteiden pakkausyksiköiden toimintoihin sekä niiden kehitysnäkymiin. Pääpaino on ollut pakkausmerkintöjen ja jäljitettävyyden kehittämisellä, koska tietojen automaattisen tunnistuksen hyödyntäminen lääkintälaitteiden pakkausten arvoketjussa on kasvava trendi. Manuaalisesti tehtävät tuotevirtojen kirjaukset ketjun eri toimijoiden osalta lisäävät riskejä jäljitettävyyden kannalta ja aiheuttavat lisätyötä ja – kustannuksia ketjun kaikille osapuolille. Ehdotus uudesta pakkauskonseptista on kehitetty näiden tietojen pohjalta. Ehdotuksessa on huomioitu lainsäädännöstä ja ketjun toimijoilta tulevat tarpeet, sekä alan tulevaisuuden kehitysnäkymät. Ehdotetun pakkauskonseptin avulla saadaan lisättyä myynti- ja kuljetuspakkausten tehokkuutta, parannettua jäljitettävyyttä ja helpotettu arvoketjun alavirran toimijoiden työtä lisäämällä erillinen sisäpakkaus myyntiyksikön sisälle. Työssä on lisäksi selvitetty pakkauskonseptin kustannusvaikutukset tuotteiden hintaan. Lopussa on ehdotettu jatkotoimenpiteet suunnitelman implementoimisesta käytäntöön.

Tulologistiikan kustannusanalyysi hankintojen näkökulmasta

Työssä tarkastellaan tulologistiikan toiminnoista syntyvien kustannuksien ja hankintatoimen päätösten välistä yhteyttä. Päätökset tilauseräkooista ja hankintalähteistä vaikuttavat kustannuksiin, joita tavaran käsittelystä syntyy. Oletuksena hankintatilanteissa ei yksin voi olla, että ostohinnaltaan halvin tuote olisi aina kaikkein edullisin vaihtoehto. Työssä on käyty läpi Wurth Oy:n tulologistiikan eri toimintoja ja määritelty näille kustannukset toimintoperusteisen kustannuslaskennan periaatteita noudattaen. Työn lopussa on myös hahmotettu sitä kokonaisuutta, josta tuotteen kustannukset muodostuvat. Työn lopputulos on laskentamalli, jolla tulologistiikan kustannukset voidaan huomioida hankinnan yhteydessä osana kokonaiskustannuksia. Yhteenvetona tuloksista voimme todeta, että logistiikan kustannukset eivät ole tuotetasolla mitenkään merkityksettömiä. Varsinkin pienten erien käsittely on kallista ja pakkaaminen itse aiheuttaa aina lisäkustannuksia.

Konventionaalisen jätehuollon kehittäminen Loviisan voimalaitoksella

Tämän diplomityön tarkoituksena oli löytää kehityskohteita Fortumin Loviisan ydinvoimalaitoksen konventionaalisesta, eli tavanomaisesta, jätehuollosta. Tavoitteena oli löytää erityisesti keinoja kaatopaikkajätteen määrän vähentämiseksi sekä lajittelun tehostamiseksi. Myös jätelainsäädännön kokonaisuudistuksen vaikutukset jätehuollon toimintaan olivat työn kannalta keskeisessä roolissa. Työ tehtiin jätehuoltosuunnitelman rakennetta noudattaen. Jätehuoltosuunnitelma koostuu alkukartoituksesta sekä jätehuoltosuunnitelman laatimisesta ja toteutuksesta. Varsinaisina kehitystarpeiden kartoittamismenetelminä käytettiin viranomaisvaatimusten selvittämistä, toiminnan tarkastelua, jätehuoltokyselyä voimalaitoksen työntekijöille, benchmarkingia sekä valittujen hyötykäyttö- ja loppusijoitusmenetelmien kustannusvertailua. Tulokseksi saatiin, että jätteiden lajittelua voitaisiin tehostaa ennen kaikkea lisäämällä työntekijöiden koulutusta. Lajittelun helpottamiseksi ohjeistuksen tulee olla paremmin saatavilla sekä voimalaitoksen omalle henkilöstölle kuin urakoitsijoillekin. Ongelmajätehuollossa eniten ongelmia ilmeni ongelmajätepakkausten merkitsemisessä jätteiden syntypaikoilla. Tähän ratkaisuna ehdotettiin kokeiltavaksi jätteiden syntykohteisiin sijoitettavia jätekortteja, joista pakkaajat voisivat helposti tarkistaa tarvittavat merkinnät. Myös mustan jäteöljyn keräämistä olisi mahdollista parantaa, jotta suurempi osa siitä saataisiin hyödynnettyä materiaalina. Kaatopaikkajätteen määrän vähentämiseksi työssä ehdotettiin sekajätteen viemistä kaatopaikan sijaan poltettavaksi. Muutoksen seurauksena voimalaitoksen jätehuollon kustannukset saattavat lisääntyä, mutta ympäristön kannalta muutos tulisi olemaan positiivinen.

Marketing plan for a new service concept: case Taksipalvelu MPS Oy

Markkinointisuunnitelmatutkimukset koostuvat pääosin tuotantoalalle tai suurille yrityksille tehdyistä markkinointisuunitelmista. Vaikuttaa siltä, että pienet yritykset tekevät suunnitelmansa ilman nimenomaisesti heille suunniteltua mallia, jos tekevät suunnitelmaa ollenkaan. Kuten sanottu, sovellukset palveluyrityksille ja pk-yrityksille puuttuvat markkinointisuunnitelmiin kohdistuvasta tutkimuksesta, mikä lisää tämän tutkimuksen arvoa keskittyen juuri kyseisiin markkinointisuunnitelman osa-alueisiin. Tutkimusta sovelletaan uuteen palvelukonseptiin, jota case-yritys Taksipalvelu MPS Oy on lanseeraamassa. Palvelu on kohdistettu venäläisille matkailijoille sekä Lappeenrannan alueella eläville venäläisille, ja se perustuu ennen kaikkea korkeaan laatuun. Tutkimus on tärkeä, sillä taksiala on hyvin säännelty, mutta säännöstelyn piirissä on todennäköisesti paljon potentiaalia palveluiden differentaatioon. Segmentointi ja palveluiden kohdistus tiettyihin asiakasryhmiin on taksialalla myös hyvin minimaalista. Tutkimalla kohdistetun palvelun kysyntää ja arvoa saadaan selville olisiko tällainen toiminta kannattavaa vai ei. Venäläisten asiakkaiden määrä on kasvanut Lappeenrannan alueella paljon, minkä potentiaalia ei ole ehkä vielä täysin hyödynnetty. Tutkimuksen tarkoituksena on luoda hyödyllinen markkinointisuunnitelma case-yritykselle kiinnittäen erityisesti huomiota toimialaan ja kohdeasiakasryhmään. Tarkoituksena on antaa suuntaviivoja kuinka lähestyä kohdeasiakkaita ja kuinka markkinoida palvelua oikein. Tavoitteena on myös selvittää onko valitulla asiakassegmentillä kysyntää vai tulisiko kohdistaminen tehdä toisia määritteitä käyttäen.

Seutulogistisen palveluyrityksen palvelutarjooman kehittäminen

Tämän diplomityön aiheena on palvelutarjooman kehittäminen elintarvikeketjussa toimivalle seutulogistiikan palveluyritykselle. Työn tavoitteena on tuottaa tietoa uudenlaisen logistiikkapalvelun käynnistämisen tueksi. Työssä kartoitetaan kaakkoissuomalaisen elintarvikeketjun logistiikan toimintamalleja ja palvelutarpeita. Aineistona on käytetty 23 elintarvikeketjun osapuolen (tuottaja, jalostaja, myyjä) haastatteluja sekä olemassa olevia selvityksiä aiheesta. Työ sisältää katsauksen kaakkoissuomalaiseen ruokatuotantoon ja elintarvikeketjun eri vaiheiden nykytilaan. Tuloksena ovat jäsennetyt palvelutarpeet elintarvikkeiden toimitusketjun eri osapuolille. Lisäksi palveluyrityksen toimintaa selvennettiin rakentamalla sille liiketoimintamalli, joka sisältää arviot yrityksen tärkeimpien osa-alueiden sisällöstä ja toimintatavasta. Liiketoimintamallin ja eri osapuolien palvelutarpeiden pohjalta työssä rakennettiin kaksi palvelutarpeisiin perustuvaa vaihtoehtoista palvelutarjoomaa ja arvioitiin niiden ominaisuuksia ja toteutettavuutta Kaakkois-Suomessa. Työn sisältö ja lopputulokset ovat julkisesti hyödynnettävissä paikallisesti tuotetun ruoan tuottajien liiketoimintamahdollisuuksien ja palvelun parantamiseksi.

Sähkön tuotantokustannusvertailu

Työssä vertaillaan eri sähköntuotantovaihtoehtojen taloudellista kannattavuutta. Kannattavuusvertailu suoritetaan pelkkää sähköä tuottaville voimalaitoksille. Raportti on jatkoa aikaisemmille tutkimuksille, joista viimeisin julkaistiin 2008. Tutkittavat voimalaitostyypit ovat: ydinvoimalaitos, maakaasukombilauhdevoimalaitos, kivihiililauhdevoimalaitos, turvelauhdevoimalaitos, puulauhdevoimalaitos, tuulivoimala ja uutena aurinkovoimala. Kannattavuustarkastelu suoritetaan annuiteettimenetelmällä käyttäen 5 % reaalikorkoa ja maaliskuun 2012 hintatasoa. Laskelmien perusteella 8000 tunnin huipunkäyttöajalla ydinsähkön tuotantokustannus, kun laitos rakennetaan olemassaolevalle tontille olisi 43,7 €/MWh, täysin uuden ydinvoimalaitoksen 57,9 €/MWh, kaasusähkön 75,4 €/MWh, turvelauhteen 75,4 €/MWh ja hiilisähkön hiilidioksidin talteenotolla 64,4 €/MWh, kun hiilidioksidipäästöoikeuden hintana käytetään 23 €/t. Vastaavasti uusiutuvista puupolttoainelauhdesähkön tuotantokustannus olisi 70,2 €/MWh kun taas 2200 tunnin huipunkäyttöajalla maalla sijaitsevan tuulivoimalaitoksen sähkön tuotantokustannus 52,7 €/MWh ja merellä sijaitsevan tuulivoimalaitoksen 76,8 €/MWh. Erillistarkastelussa arvioitiin suurien keskittävää teknologiaa käyttävän aurinko-voimalaitoksen tuotantokustannuksen ylittävän 100 €/MWh ollen todennäköisesti lähempänä 150 €/MWh. Arvio piensähkön tuotantokustannuksista aurinkosähköisillä paneeleilla vaihtelee 90 – 130 €/MWh. Merkittävin kustannussäästö syntyy, jos aurinkosähköpaketteja voidaan tarjota kuluttajalle kokonaistoimituksena avaimet käteen. Aurinkosähkön tuottaminen kotikeräimillä näyttääkin olevan vaiheessa, jossa se on selkeästi pienkäyttäjälle edullista mikäli sijoitettava pääoma 6000 – 18000 € ei vaadi ulkopuolista rahoitusta.

Rasvankestävät paperit ja kartongit

Rasvankestävyydellä tarkoitetaan sitä, että materiaali hylkii tai kestää rasvaa tietyn ajan läpäisemättä sen pintaa. Rasvankestäviä papereita ja kartonkeja löytyy kaikkialta. Erilaiset ruuanvalmistuspaperit, kuten esimerkiksi leivinpaperi ja voipaperi, ovat rasvankestäviä. Myös pakkauksissa käytetään paljon rasvankestäviä papereita ja kartonkeja. Rasvankestäviltä tuotteilta vaaditaan erilaisia ominaisuuksia riippuen niiden käyttötarkoituksesta. Pakkausmateriaaleilta vaaditaan esimerkiksi lujuutta ja kestävyyttä fyysistä rasitusta, valoa, hajuja ja mikrobeja vastaan. Ruuanvalmistusmateriaaleilta vaaditaan puolestaan lujuutta ja kestävyyttä lämpöä, kosteutta ja fyysistä rasitusta vastaan. Rasvankestäviltä papereilta vaaditaan rasvankestävyyden lisäksi hyvää vetolujuutta, märkälujuutta ja hyviä optisia ominaisuuksia. Neliömassan tulee asettua 20─80 g/m2 välille ja metallipitoisuudet eivät saa olla liian korkeat. Myös tuotteiden kierrätettävyys on nostanut asemaansa viimeaikoina. Tuotteen tuotannon ja itse tuotteen ympäristöystävällisyys ovat todella arvostettuja kuluttajan, tuottajan, Suomen, EU:n ja koko maailman näkökulmista. Jotta tuotteesta saadaan rasvankestävää, vaaditaan siltä erilaisia barrier-ominaisuuksia. Rasvankestävällä paperilla vaaditaan hyviä barrier-ominaisuuksia esimerkiksi rasvan, ilman, veden, vesihöyryn sekä hapen läpäisevyyksissä. Rasvankestäviä papereita ja kartonkeja voidaan valmistaa kemiallisilla ja mekaanisilla tavoilla. Happokäsittely ja fluorokemikaalien lisääminen ovat kemiallisia tapoja, kun taas sellun jauhaminen pitkään matalassa lämpötilassa on mekaaninen tapa valmistaa rasvankestävää paperia. Näiden tapojen lisäksi rasvankestäviä papereita voidaan tehdä erilaisten pinnoitusten avulla. Erilaiset muovit ovat yleisemmin käytettyjä pinnoitemateriaaleja. Esimerkiksi PE- ja PET-päällysteet ovat käytettyjä rasvankestävissä tuotteissa. Viime aikoina on kehitetty paljon erilaisia biomateriaaleja, joista voidaan tehdä rasvankestävä pinnoite. Lipideistä, hydrokolloideista ja erilaisista komposiiteista voidaan luoda uusien tekniikoiden avulla rasvankestäviä pinnoitteita. Rasvankestävyydestä voidaan saada jonkinlainen käsitys WVTR-asteen, Cobb-arvon ja kontaktikulman mittausten avulla. Rasvankestävyyttä voidaan myös mitata erilaisten standarditestien avulla. TAPPI:lla, ISO:lla ja ASTM:llä on useita erilaisia standardeja. Lähes kaikissa rasvankestävyysstandardeissa tuloksen saaminen perustuu visuaaliseen havaintoon, mikä aiheuttaa välillä hankaluuksia tulosten luotettavuuteen, koska tuloksen määrittää ihmissilmä, ja kaikilla testin tekijöillä on erilainen silmä, joka aistii eri tavalla.

Propulsion products services laakerikunnonvalvonnan ansaintalogiikan kehittäminen

Tämän työn ensisijaisena tavoitteena on selvittää ABB Oy, Marine & Cranes, Propulsion Products Services tarjoamien laakerikunnonvalvontatuotteiden luonne, tuotteistuksen tila, liiketoimintamalli ja tutkia, kuinka olemassa olevaa ansaintalogiikkaa voidaan kehittää. Teoreettisessa osassa käydään läpi palvelun määritelmää, palveluiden tuotteistamista, akateemisia tuotteistusprosessimalleja sekä liiketoimintamallin käsitettä. Liiketoimintamallin käsittely työssä keskittyy Osterwalderin (2010) liiketoimintamallikehykseen. Teoriaosuuden materiaalia hyödynnetään empiirisessä osuudessa laakerikunnonvalvonnan tuotteiden tuotteistuksen tilan, tuotteistusprosessimallin, liiketoimintamallin ja ansaintalogiikan kehittämiseen. Työn keskeisimpinä tuloksina saatiin kehitysehdotuksia työntilaajalle liittyen laakerikun- nonvalvonnan ansaintalogiikkaan ja palveluiden tuotteistamiseen. Työssä ilmeni, että yrityksen olisi suositeltavaa optimoida tehtävien palveluiden suorittamissatamat. Jo olemassa olevien tuotteiden dokumentointia tulisi täydentää työssä ehdotetun mukaisesti. Omien resurssien laajempaa käyttämistä tulisi lisätä ja laakerikunnonvalvonnan palvelupakettien päivittämistarve sekä valmiiden tuotteiden säännöllinen päivittäminen ja niiden mahdollinen poistaminen valikoimasta tulisi ottaa osaksi käytössä olevaa prosessia.

A global transport packaging guideline for selected business areas

In this Master’s Thesis a global transport packaging guideline for selected business areas was compiled for the Fiskars the company, which provides branded consumer goods for home, garden and outdoor use. The business areas included were Home and Garden business areas. The aim of the guideline was to be a comprehensive guide for the suppliers, product development, operations and external vendors of the company. The guideline consists of written instructions, tables and illustrations that provide useful information for players working with transport packages from sourcing through to shipments. As the role of corporate responsibility and sustainability has grown, a part of responsible manufacturing strategy includes using materials that are re-usable, recyclable or recoverable as energy or through composting. Hence packaging waste management implementations of different regions were also inspected. The resulting guide covers a range of topics concerning packaging and its transport. The topics include legal requirements, restricted materials and substances, preferred materials, markings, labeling of boxes, logistics and distribution center requirements, physical testing and an inspection checklist.

Exploring Customer-Oriented Service Offerings in Public Health: Developing Integrated Health Care Services for Rural Areas

Väestön ikääntyminen pakottaa yhteiskunnan ja julkisen terveydenhuollon muutoksiin. Jotta ikääntyvien ihmisten kotona asuminen voidaan mahdollistaa, palvelujärjestelmän pitää mukautua muuttuvaan tilanteeseen. Tämän diplomityön tarkoituksena on tunnistaa asiakaslähtöisiä lähellä asiakasta tarjottavia palvelukokonaisuuksia. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys muodostuu asiakasarvon luomisesta ja palvelutarjoamista. Tarkasteluryhmänä on Etelä-Karjalan alueen 60–90-vuotiaat ja käytetty aineisto on kerätty vastaajilta postitse lähetetyllä kyselyllä. Tutkimus on eksploratiivinen ja tulosten tulkinnassa on hyödynnetty määrällisen tutkimuksen ja verkostoanalyysin menetelmiä. Työn keskeisimmät tulokset ovat tunnistetut asiakassegmentit ja heidän tarpeidensa pohjalta muodostetut palvelupaketit. Tulokset indikoivat asiakkaiden tarpeita ja tuloksia on analysoitu myös tuottajan näkökulmasta. Empiiristen tulosten lisäksi teoriaviitekehystä on kehitetty eteenpäin, jotta palvelukeskeiset teoriat voidaan ymmärtää yritysten näkökulman lisäksi asiakkaan näkökulmasta.

Professional sports and gambling regulation in Finland - Examining the institutional factors of gambling affecting professional sport clubs in Finland

This study examines how to institutional environment of gambling is currently in motion both in Europe and Finland. Furthermore, it examines the criticism by Finnish professional sport clubs directed towards the national gambling monopolies, especially Veikkaus Oy. This criticism addresses the acclaimed issue of low or non-existing sponsorship funds coming to the clubs despite the clubs’ duties to promote Veikkaus Oy in their stadiums etc. In essence the main research objective was to examine the interaction and institutional environments of both Finnish professional sport clubs and gambling regulation. This was done through three sub-objectives: 1) to analyze professional sport as business and its institutional environment 2) to analyze the institutions of gambling in their current state and their potential future 3) to evaluate the potential impact of an institutional change in gambling legislation to the professional sport clubs The findings from Finland were then compared to those of Denmark where an institutional change had occurred in gambling regulation. Empirical data was collected through multiple interviews. Interviewees represented sport clubs (7), sport association (1), sport league (1), Finnish monopoly representatives (2), commercial gambling providers (1), Danish monopoly system representatives (1), Danish sport club (1). In addition a vast amount of secondary data (e.g. Green and white books by EU, court decisions, a variety of studies etc.). Theoretically this study combines the aspects of institutional theory with the theory of professional sports as business. This proved to be a rather new approach and no published literature was found to have done specifically this. The findings of this study are twofold, on the European level it is clear that the momentum if towards a more liberated gambling market while Finland is at the moment trying to go the opposite direction and uphold its monopoly. From the sport club’s level the findings suggest that currently sport clubs do not directly benefit from the funds originated from Veikkaus Oy as these funds are more or less used on the association/league levels. However, the clubs themselves are also lacking in self-criticism as they are lacking in clear sponsorship packages/programs which Veikkaus Oy might be interested in participating. If liberation of the gambling market would occur it is highly possible that that the largest clubs in football and ice-hockey would be the main beneficiaries while smaller clubs and sports could possibly be worse off than currently. These interpretations were well supported by the findings from Denmark.

Paper for printed electronics and functionality

Mass-produced paper electronics (large area organic printed electronics on paper-based substrates, “throw-away electronics”) has the potential to introduce the use of flexible electronic applications in everyday life. While paper manufacturing and printing have a long history, they were not developed with electronic applications in mind. Modifications to paper substrates and printing processes are required in order to obtain working electronic devices. This should be done while maintaining the high throughput of conventional printing techniques and the low cost and recyclability of paper. An understanding of the interactions between the functional materials, the printing process and the substrate are required for successful manufacturing of advanced devices on paper. Based on the understanding, a recyclable, multilayer-coated paper-based substrate that combines adequate barrier and printability properties for printed electronics and sensor applications was developed in this work. In this multilayer structure, a thin top-coating consisting of mineral pigments is coated on top of a dispersion-coated barrier layer. The top-coating provides well-controlled sorption properties through controlled thickness and porosity, thus enabling optimizing the printability of functional materials. The penetration of ink solvents and functional materials stops at the barrier layer, which not only improves the performance of the functional material but also eliminates potential fiber swelling and de-bonding that can occur when the solvents are allowed to penetrate into the base paper. The multi-layer coated paper under consideration in the current work consists of a pre-coating and a smoothing layer on which the barrier layer is deposited. Coated fine paper may also be used directly as basepaper, ensuring a smooth base for the barrier layer. The top layer is thin and smooth consisting of mineral pigments such as kaolin, precipitated calcium carbonate, silica or blends of these. All the materials in the coating structure have been chosen in order to maintain the recyclability and sustainability of the substrate. The substrate can be coated in steps, sequentially layer by layer, which requires detailed understanding and tuning of the wetting properties and topography of the barrier layer versus the surface tension of the top-coating. A cost competitive method for industrial scale production is the curtain coating technique allowing extremely thin top-coatings to be applied simultaneously with a closed and sealed barrier layer. The understanding of the interactions between functional materials formulated and applied on paper as inks, makes it possible to create a paper-based substrate that can be used to manufacture printed electronics-based devices and sensors on paper. The multitude of functional materials and their complex interactions make it challenging to draw general conclusions in this topic area. Inevitably, the results become partially specific to the device chosen and the materials needed in its manufacturing. Based on the results, it is clear that for inks based on dissolved or small size functional materials, a barrier layer is beneficial and ensures the functionality of the printed material in a device. The required active barrier life time depends on the solvents or analytes used and their volatility. High aspect ratio mineral pigments, which create tortuous pathways and physical barriers within the barrier layer limit the penetration of solvents used in functional inks. The surface pore volume and pore size can be optimized for a given printing process and ink through a choice of pigment type and coating layer thickness. However, when manufacturing multilayer functional devices, such as transistors, which consist of several printed layers, compromises have to be made. E.g., while a thick and porous top-coating is preferable for printing of source and drain electrodes with a silver particle ink, a thinner and less absorbing surface is required to form a functional semiconducting layer. With the multilayer coating structure concept developed in this work, it was possible to make the paper substrate suitable for printed functionality. The possibility of printing functional devices, such as transistors, sensors and pixels in a roll-to-roll process on paper is demonstrated which may enable introducing paper for use in disposable “onetime use” or “throwaway” electronics and sensors, such as lab-on-strip devices for various analyses, consumer packages equipped with product quality sensors or remote tracking devices.

Importance of considering food waste in the development of sustainable food packaging systems

Meeting the needs of both present and future generations forms the foundation of sustainable development. Concern about food demand is increasing alongside the continuously growing population. In the pursuit of food security preventing food waste is one solution avoiding the negative environmental impacts that result from producing food unnecessarily. Packages offer one answer to preventing food waste, as they 1) preserve and protect food, 2) introduce the user to the correct way to handle and use the food and package and 3) allow the user to consume the food in its entirety. This thesis aims to enhance the sustainability of food packages by giving special emphasis to preventing food waste. The focus of this thesis is to assist the packaging designer in being able to take into account the requirements for the sustainability of food packages and to be able to integrate these requirements into the product development process. In addition, life cycle methods that can be used as a tool in the packaging design process or in assessing the sustainability of finished food-packaging combinations are evaluated. The methods of life cycle costing (LCC) and life cycle working environment (LCWE) are briefly discussed. The method of life cycle assessment (LCA) is examined more thoroughly through the lens of the literature review of food-package LCA case studies published in the 21st century in three relevant journals. Based on this review and on experiences learned from conducting LCAs, recommendations are given as to how the LCA practitioner should conduct a food packaging study to make most of the results. Two case studies are presented in this thesis. The first case study relates the results of a life cycle assessment conducted for three food items (cold cut (ham), sliced dark bread (rye) and Soygurt drink) and the alternative packaging options of each. Results of this study show that the packaging constitutes only 1–12 % of the total environmental impacts of the food-packaging combination. The greatest effect is derived from the food itself and the wasted food. Even just a small percentage of wasted food causes more environmental impacts than does the packaging. The second case study presents the results of LCC and LCWE analysis done for fruit and vegetable transport packages. In this thesis, the specific results of the study itself are not the focus, but rather the study methods and scope are analysed based on how these complement the sustainability assessment of food packages. This thesis presents reasons why prevention of food waste should be more thoroughly taken into account in food packaging design. In addition, the task of the packaging designer is facilitated by the requirements of sustainable food packaging, by the methods and step-by-step guidance on how to integrate sustainability issues into the design process, and by the recommendations on how to assess the sustainability of food packages. The intention of this thesis is to express the issues that are important in the field of the food packaging industry. Having recognised and implemented these issues, businesses can better manage the risks that could follow from neglecting these sustainability aspects.

Mobile clinics in public health care: Integrated service offerings for rural elderly

This research is an analysis of the value and content of local service offerings that enable longer periods of living at home for elderly people. Mobile health care and new distribution services have provided an interesting solution in this context. The research aim to shed light on the research question, ‘How do we bundle services based on different customer needs?’ A research process consisting of three main phases was applied for this purpose. During this process, elderly customers were segmented, the importance of services was rated and service offerings were defined. Value creation and service offering provides theoretical framework for the research. The target group is South Karelia’s 60 to 90-year old individuals and the data has been acquired via a postal questionnaire. Research has been conducted as exploratory research utilizing the methods of quantitative and social network analysis. The main results of the report are identified customer segments and service packages that fits to the segments’ needs. The results indicate the needs of customers and the results are additionally analysed from the producer’s point of view. In addition to the empirical results, the used theory framework has been developed further in order for the service-related theories to be seen from the customer’s point of view and not just from the producer’s point of view.