Lineaarisen hammashihnaservokäytön tilasäätö

Tuotantotehokkuus näyttelee yhä suurempaa roolia teollisuudessa, minkä vuoksi myös pakkauslinjas­toille joudutaan asettamaan suuria vaatimuksia. Usein leik­kaus- ja kappaleensiirtosovelluksissa käyte­tään lineaarisia ruuvikäyttöjä, jotka voitaisiin tietyin edellytyksin korvata halvemmilla ja osittain suori­tuskykyisimmillä hammashihnavetoisilla johteilla. Yleensä paikkasäädetty työsolu muodostuu kahden tai kolmen eri koordinaatisto­akselin suuntaan asen­netuista johteista. Tällaisen työsolun paikoitustarkkuuteen vaikuttavat muun muassa käytetty säätöra­kenne, moottorisäätöketjun viiveet, sekä laitteiston eri epälineaarisuudet, kuten kitka. Tässä työssä esitetään lineaarisen hammashihnaservokäytön dynaamista käytöstä kuvaava matemaatti­nen malli ja laaditaan mallin pohjalta laitteen simulointimalli. Mallin toimivuus varmistetaan käytän­nön identifiointitesteillä. Lisäksi työssä tut­kitaan, kuinka hyvään suorituskykyyn lineaarinen hammas­hihnaservokäyttö kyke­nee, jos teollisuudessa paikoitussäätörakenteena tyypillisesti käytetty kaskadira­kenne tai PID-rakenne korvataan kehittyneemmällä mallipohjaisella tilasäädinra­kenteella. Säädön toi­mintaa arvioidaan simulointien ja koelaitteistolla suoritetta­vien mittaus­ten perusteella.

Innovaatioyliopisto” mediassa – Innovatiivisuuden merkitykset TKK:n, HKKK:n ja TaiK:n fuusiota koskevassa lehtikirjoittelussa

Sanomalehdissä käyty keskustelu “innovaatioyliopistosta” eli Helsinkiin sijoittuvasta Teknillisen korkeakoulun, Helsingin kauppakorkeakoulun ja Taideteollisen korkeakoulun fuusiohankkeesta on ollut vilkasta. Työnimestä huolimatta sisällöllinen keskustelu innovatiivisuudesta on ollut vähäistä. Tämän työn tutkimusmetodi on diskurssianalyysi. Sen keinoin pureudutaan innovatiivisuuden merkityksentymiseen yliopistofuusion kontekstissa. Laajasta kuuden sanomalehden artikkeliaineistosta vuosina 2005-2008 on valittu innovaatiodiskurssia edustava pääaineisto, jota on tulkittu sosiaalisesta ja kielellisestä näkökulmasta käsin. Innovatiivisuus yliopistokontekstissa merkityksentyi pääasiassa innovaatiojärjestelmien kautta. Perustutkimuksen tärkeä rooli innovaatioketjussa esittäytyi näkyvästi.

Kromatografinen erotus bioetanolin valmistuksessa lignoselluloosasta

Bioetanolin tuotanto kiinnostaa monissa maissa johtuen kansainvälisissä sopimuksissa määritellyistä ilmastotavoitteista. Työssä tutkittiin laboratorio-oloissa ioninvaihtohartsien ominaisuuksien ja erotuksen olosuhteiden vaikutusta rikkihapon ja glukoosin kromatografiseen erotukseen. Tehokkaimmaksi hartsiksi osoittautui polysulfonoitu mesohuokoinen vahva kationinvaihtohartsi Finex CS100C. CS100C:lla voitiin erottaa rikkihappoa ja glukoosia tehokkaimmin korkeissa 25 p-% ja 36 p-% glukoosi- ja rikkihappo-pitoisuuksissa. Lisäksi sillä havaittiin suurin tuotto simuloidussa liikkuvassa pedissä. Yhdessä kolonnissa suoritetuissa erotuskokeissa tutkittiin hartsien erotuskykyä rikkihapolle ja glukoosille sekä virtausnopeuden vaikutusta erotukseen lämpötilassa 22 °C. Saatujen tulosten pohjalta valittiin CS11GC, CS16GC ja CS100C tarkempaan isotermin määritykseen ja simulointiin hyvän erotuskyvyn sekä keskinäisten erojen takia. Adsorptioisotermit määritettiin kolonnikokein sekä 22 °C:n että 50 °C:n lämpötilassa. Isotermeistä havaittiin, että tasapaino kiinto- ja liuosfaasien välille saavutetaan rikkihapolla alhaisella 1 cm3/min virtausnopeudella varmemmin kuin suuremmalla 2,5 cm3/min virtausnopeudella. 50 °C:n lämpötilassa hapon ja glukoosin isotermit olivat jyrkempiä kuin 22 °C:n lämpötilassa. Määritettyihin hapon ja sokerin isotermeihin sovitettiin mallit, joiden parametreja käytettiin yksittäisen kolonnin simulointiin. Simuloinnissa oli estimoitavia parametreja yhdellä kolonnilla aineensiirtokertoimet sekä läpäisykäyristä määritetyt isotermiparametrit glukoosille sekä rikkihapolle ja SMB–erotuksessa vyöhykkeiden 2 ja 3 suhteelliset virtausnopeudet. Siirryttäessä lämpötilojen 22 °C ja 50 °C välillä hartsien parametrit muuttuivat sokerille täysin ja hapolle vain aineensiirtokertoimen osalta. CS100C oli tehokkain SMB–erotuksessa korkeimmalla 0,11 cm3/min tuottavuudella 95 %:n saannon saavuttamiseksi 95 % tuotepuhtaudella raffinaatissa ja ekstraktissa.

Palveluväylän hyödyntäminen palvelukeskeisessä arkkitehtuurissa

Palvelukeskeinen arkkitehtuuri on uusi tapa rakentaa tietojärjestelmiä. Se perustuu siihen, että logiikasta koostetaan yleiskäyttöisiä palveluita, joita tarjotaan muiden järjestelmän osien käyttöön. Tällöin samoja asioita ei tarvitse toteuttaa moneen kertaan ja järjestelmää voidaan hyödyntää tehokkaasti ja monipuolisesti. Näiden palveluiden hallinnassa voidaan hyödyntää palveluväyliä, eli ESB -tuotteita. Palveluväylät sisältävät erilaisia mekanismeja, joiden avulla palveluihin liittyvää viestiliikennettä voidaan reitittää, muokata ja valvoa eri tavoin. Nykyisissä palvelukeskeisissä toteutuksissa käytetään usein XML -kieleen pohjautuvia Web Service -määrityksiä. Ne tarjoavat ympäristöriippumattoman pohjan, joka täyttää suoraan useita palvelukeskeisen arkkitehtuurin vaatimuksia. Määritysten ympärille on myös paljon valmiita laajennuksia, joiden avulla palveluihin voidaan liittää lisätoiminnallisuutta. Lahden kaupunki lähti Fenix -projektin yhteydessä kehittämään uutta kuntien käyttöön soveltuvaa järjestelmää, joka hyödyntää palvelukeskeisen arkkitehtuurin periaatteita. Järjestelmä jaettiin selkeisiin kerroksiin siten, että käyttöliittymä erotettiin palvelulogiikoista palveluväylän avulla. Tällöin järjestelmä saatiin jaettua loogisiin kokonaisuuksiin, joilla on selkeä rooli. Taustapalvelut hoitavat käsitteiden hallinnan, sekä niihin liittyvät liiketoimintasäännöt. Käyttöliittymäkerros hoitaa tiedon esittämisen ja tarjoaa graafisen, selainpohjaisen käyttöliittymän palveluihin. Palveluväylä hoitaa liikenteen reitittämisen, sekä huolehtii palveluihin liittyvistä käyttöoikeuksista ja tilastoinnista. Lopputuloksena on loputtomiin laajennettavissa oleva järjestelmä, jonka päälle voidaan kehittää erilaisia sähköisiä palveluita kunnan ja sen asukkaiden välille.

Simulating Fluid Flow in a Compressed Valve

The objective of the work is to study fluid flow behavior through a pinch valve and to estimate the flow coefficient (KV ) at different opening positions of the valve. The flow inside a compressed valve is more complex than in a straight pipe, and it is one of main topics of interest for engineers in process industry. In the present work, we have numerically simulated compressed valve flow at different opening positions. In order to simulate the flow through pinch valve, several models of the elastomeric valve tube (pinch valve tube) at different opening positions were constructed in 2D-axisymmetric and 3D geometries. The numerical simulations were performed with the CFD packages; ANSYS FLUENT and ANSYS CFX by using parallel computing. The distributions of static pressure, velocity and turbulent kinetic energy have been studied at different opening positions of the valve in both 2D-axisymmetric and 3D experiments. The flow coefficient (KV ) values have been measured at different valve openings and are compared between 2D-axisymmetric and 3D simulation results.

The Usage of Microsoft Push Notification Service on Mobile Devices

Along with the increasing in demand of mobile computing, Push Notification (PN) is widely used in mobile phones and other devices. PN allows the developer to send messages to the end users even when the client application is not running at the moment. This solves the problem produced by non-supported multi-tasking feature as well as saving battery life. Microsoft Push Notification Service (MPNS) is one solution to use PNs in Windows Phones. The thesis gives the developers an idea of how to use PNs by introducing MPNS, comparing MPNS with other Push Notification Services, usage of different PN types analysis, and PN simulation system implementation.

Nykyinen ersän ja mokšan kieliä koskeva keskustelu diskurssianalyysin näkökulmasta

The current discussion on the Erzya and Moksha languages from the viewpoint of discourse analysis The article contains an analysis of 21 texts in which the current situation of the Mordvin languages and nationalities (Erzya and Moksha) in Russia is discussed. The texts were taken from the Internet and date from the late 1990s to the end of the first decade of the third millennium. The method used in the study is critical discourse analysis (Norman Fairclough). As a result of the analysis, eight different discourses were identified. These discourses reveal different viewpoints on the ongoing changes as well as attempts to influence the current linguistic situation. Further, these discourses reflect different ways of conceiving the national and linguistic reality.

Sitouttamisretoriikka yritysviestinnässä

This study focuses on work commitment creation on rhetorical level, that is to say, the rhetorical and linguistic means that are used to construct or elicit worker commitment. The commitment of the worker is one of the most important objectives of all business communication. There is a strong demand for commitment, identification, or adherence to work in various walks of life, although the actual circumstances are often somewhat insecure and shortsighted. The analysis demonstrates that the actual object of commitment may vary from work itself or work organization to one’s career or professional development. The ideal pattern for commitment appears as comprehensive: it contains affective and rational as well as ideological dimensions. This thesis is a rhetorical discourse analysis, or rhetorical analysis with discourse-analytic influences. Primarily it is a rhetorical analysis in which discourses are observed mainly as tools of a rhetorician. The study also draws on various findings of sociology of work and organizational studies. Research material consists of magazines from three and web pages from six different companies. This study explores repeated discourses in commitment rhetoric, mainly through pointing core concepts and recurrent patterns of argumentation. In this analysis section, a semantic and concept-analytic approach is also employed. Companies talk about ideas, values, feelings and attitudes thus constructing a united and unanimous group and an ideal model of commitment. Probably the most important domain of commitment rhetoric is the construction of group and community. Collective identity is constructed through shared meanings, values and goals, and these rhetorical group constructs that can be used and modified in various ways. Every now and then business communication also focuses on the individual, employing different speakers, positions and discourses associated to them. Constructing and using these positions also paints the picture of an ideal worker and ideal work orientation. For example, the so called entrepreneurship model is frequently used here. Commitment talk and the rhetorical situation it constructs are full of tensions and contradictions; the presence of seemingly contradictory values, goals or identities is constant. This study demonstrates tensions like self-fulfilment and individuality versus conformity, and constant change and development versus dependable establishment, and analyses how they are used, processed and dealt with. An important dimension in commitment rhetoric is the way companies define themselves in respect of current social issues, and how they define themselves as responsible social actors, and how they, in this sense, seek to appear as attractive workplaces. This point of view gives rise to problematic questions as companies process the tensions between, for example, rhetoric and action, ethical ideals and business conditions and so on. For its part, the commitment talk also defines the meaning of waged work in human life. Changing society, changing working life, and changing business environments set new claims and standards for workers and contents of work. In this point of view this research contributes to the study of working life and takes part in current public discussion concerning the meaning, role and future of waged work.

Loss Modelling of Three-Level Inverters controlled with Space Vector Modulation Technique

The objective of this master’s thesis is to investigate the loss behavior of three-level ANPC inverter and compare it with conventional NPC inverter. The both inverters are controlled with mature space vector modulation strategy. In order to provide the comparison both accurate and detailed enough NPC and ANPC simulation models should be obtained. The similar control model of SVM is utilized for both NPC and ANPC inverter models. The principles of control algorithms, the structure and description of models are clarified. The power loss calculation model is based on practical calculation approaches with certain assumptions. The comparison between NPC and ANPC topologies is presented based on results obtained for each semiconductor device, their switching and conduction losses and efficiency of the inverters. Alternative switching states of ANPC topology allow distributing losses among the switches more evenly, than in NPC inverter. Obviously, the losses of a switching device depend on its position in the topology. Losses distribution among the components in ANPC topology allows reducing the stress on certain switches, thus losses are equally distributed among the semiconductors, however the efficiency of the inverters is the same. As a new contribution to earlier studies, the obtained models of SVM control, NPC and ANPC inverters have been built. Thus, this thesis can be used in further more complicated modelling of full-power converters for modern multi-megawatt wind energy conversion systems.

Assessing the Environmental Value of Water Treatment Solutions in the Mining Industry

Environmental accountability has become a major source of competitive advantage for industrial companies, because customers consider it as relevant buying criterion. However, in order to leverage their environmental responsibility, industrial suppliers have to be able to demonstrate the environmental value of their products and services, which is also the aim of Kemira, a global water chemistry company considered in this study. The aim of this thesis is to develop a tool which Kemira can use to assess the environmental value of their solutions for the customer companies in mining industry. This study answers to questions on what kinds of methods to assess environmental impacts exist, and what kind of tool could be used to assess the environmental value of Kemira’s water treatment solutions. The environmental impacts of mining activities vary greatly between different mines. Generally the major impacts include the water related issues and wastes. Energy consumption is also a significant environmental aspect. Water related issues include water consumption and impacts in water quality. There are several methods to assess environmental impacts, for example life cycle assessment, eco-efficiency tools, footprint calculations and process simulation. In addition the corresponding financial value may be estimated utilizing monetary assessment methods. Some of the industrial companies considered in the analysis of industry best practices use environmental and sustainability assessments. Based on the theoretical research and conducted interviews, an Excel based tool utilizing reference data on previous customer cases and customer specific test results was considered to be most suitable to assess the environmental value of Kemira’s solutions. The tool can be used to demonstrate the functionality of Kemira’s solutions in customers’ processes, their impacts in other process parameters and their environmental and financial aspects. In the future, the tool may be applied to fit also Kemira’s other segments, not only mining industry.

Memristive Computing

Memristive computing refers to the utilization of the memristor, the fourth fundamental passive circuit element, in computational tasks. The existence of the memristor was theoretically predicted in 1971 by Leon O. Chua, but experimentally validated only in 2008 by HP Labs. A memristor is essentially a nonvolatile nanoscale programmable resistor — indeed, memory resistor — whose resistance, or memristance to be precise, is changed by applying a voltage across, or current through, the device. Memristive computing is a new area of research, and many of its fundamental questions still remain open. For example, it is yet unclear which applications would benefit the most from the inherent nonlinear dynamics of memristors. In any case, these dynamics should be exploited to allow memristors to perform computation in a natural way instead of attempting to emulate existing technologies such as CMOS logic. Examples of such methods of computation presented in this thesis are memristive stateful logic operations, memristive multiplication based on the translinear principle, and the exploitation of nonlinear dynamics to construct chaotic memristive circuits. This thesis considers memristive computing at various levels of abstraction. The first part of the thesis analyses the physical properties and the current-voltage behaviour of a single device. The middle part presents memristor programming methods, and describes microcircuits for logic and analog operations. The final chapters discuss memristive computing in largescale applications. In particular, cellular neural networks, and associative memory architectures are proposed as applications that significantly benefit from memristive implementation. The work presents several new results on memristor modeling and programming, memristive logic, analog arithmetic operations on memristors, and applications of memristors. The main conclusion of this thesis is that memristive computing will be advantageous in large-scale, highly parallel mixed-mode processing architectures. This can be justified by the following two arguments. First, since processing can be performed directly within memristive memory architectures, the required circuitry, processing time, and possibly also power consumption can be reduced compared to a conventional CMOS implementation. Second, intrachip communication can be naturally implemented by a memristive crossbar structure.

Sähköajoneuvon sähkökäytön ja mekaniikan reaaliaikaisen yhdistelmäsimulaation toteuttaminen virtuaaliympäristössä

Esitetyn tutkimuksen tavoite on selvittää yksinkertaisen sähköajoneuvosimulaation avulla sähkökäyttösimulaation ja mekaniikkasimulaation välisen ohjelmallisen rajapinnan toimivuutta ja samalla toteuttaa LUT Energian hybridilaboratorion ensimmäinen rajapintaa hyödyntävä sähkökäytön ja mekaniikan yhdistelmäsimulaatio. Tutkimus on osa Lappeenrannan teknillisen yliopiston hybridikäyttötutkimusta, jossa muun muassa virtuaalisimuloinnin ja in-loop –simulaatioiden avulla tutkitaan raskaiden työkoneiden hybridisoinnin vaikutuksia esimerkiksi niiden suorituskykyyn, energiatehokkuuteen ja käytettävyyteen. Tulokset osoittavat mainitun rajapinnan toimivuuden, mikä mahdollistaa tutkimuksen etenemisen. Lisäksi raportti selvittää virtuaalisimuloinnin keskeisiä käsitteitä (virtual prototyping, hardware-in-the-loop sekä human-in-the-loop –simulointi).

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.

Simuloinnin hyödyntäminen kotihoidon kehittämisessä

Ikääntyvien ihmisten kasvava määrä tulevina vuosikymmeninä kuormittaa kaupunkien kotihoitoa enenemässä määrin. Kaupunkien rajalliset resurssit ovat jo nyt koetuksella, eikä nykyiseen tilanteeseen ole nähtävissä huomattavaa parannusta tulevina vuosina. Kotihoidon henkilöstön määrää ei pystytä kasvattamaan riittävästi suhteessa kasvavien asiakasvirtojen kanssa, jotta korkea palvelun laatu voitaisiin taata myös tulevaisuudessa. Lahden kaupungin kotihoito pyrkii etsimään teknisiä ratkaisuja kotihoidon haasteisiin muun muassa kotihoidon töiden jakamiseen kehitetyllä optimointialgoritmilla sekä simuloinnilla. Tämä diplomityö käsittelee toimintatutkimuksen avulla simuloinnin tuomia hyötyjä sekä rajoitteita Lahden kotihoidon näkökulmasta. Launeen alueen kotihoidon haasteita käydään läpi neljässä eri työpajassa. Työssä esitetään Quest-simulointiohjelmiston ominaisuuksia, sekä Launeen alueen simulointimallin luomista aina suunnittelusta verifiointiin. Työn tuottama lisäarvo kotihoidon kehittämisessä tulee ilmi neljässä eri vaihtoehtoajossa kotihoitajien asiakkaalta toiselle kulkemien matkojen ja matkoihin käytettyjen aikojen mittaamisessa.

Barriers of ESCO Service Business in Finland

The purpose of this study is to determine what are the key barriers hampering ESCO service business success in Finland. Research approach for this study is qualitative. Data was collected using Delphi method with two questionnaire rounds. Internet based tool was applied in carrying out questionnaires. Respondents of the questionnaires were ESCO service experts and researchers, and people working for ESCO service providers. Characteristics of ESCO service and ESCO project implementation are analyzed by using transaction costs theory of service business. In terms of ESCO service in Finland, uncertainty and asset specificity are relevant dimensions of TCE. General uncertainty in world’s economy hinders demand for ESCO service, and asset specificity of ESCO contracts induces slight problems for project financiers. Also bounded rationalism and opportunism are present in Finnish ESCO business. The most significant barriers of success of ESCO service in Finland are problems in legislative and political frameworks, and in customers’ investment processes. ESCO service providers should move more strongly towards service dominant business logic and improve understanding of customer needs. Political barriers are unsuitable procurement processes, unclear and unpredictable laws, and lack of compelling factors in subsidy system. Investment process hurdles are caused by customers’ lack of interest to change course of action. These are things in which ESCOs can have influence in.