A Template for Cloud Technology Deployment in an Energy Trading Environment

Nykyaikaiset pilvipalvelut tarjoavat suurille yrityksille mahdollisuuden tehostaa laskennallista tietojenkäsittelyä. Pilvipalveluiden käyttöönotto tuo mukanaan kuitenkin esimerkiksi useita tietoturvakysymyksiä, joiden vuoksi käyttöönoton tulee olla tarkasti suunniteltua. Tämä tutkimus esittelee kirjallisuuskatsaukseen perustuvan, asteittaisen suunnitelman pilvipalveluiden käyttöönotolle energialiiketoimintaympäristössä. Kohdeyrityksen sisäiset haastattelut ja katsaus nykyisiin energiateollisuuden pilviratkaisuihin muodostavat kokonaiskuvan käyttöönoton haasteista ja mahdollisuuksista. Tutkimuksen päätavoitteena on esittää ratkaisut tyypillisiin pilvipalvelun käyttöönotossa esiintyviin ongelmiin käyttöönottomallin avulla. Tutkimuksessa rakennettu käyttöönottomalli testattiin esimerkkitapauksen avulla ja malli todettiin toimivaksi. Ulkoisten palveluiden herättämien tietoturvakysymysten takia käyttöönoton ensimmäiset osiot, kuten lopputuotteen määrittely ja huolellinen suunnittelu, ovat koko käyttöönottoprosessin ydin. Lisäksi pilvipalveluiden käyttöönotto vaatii nykyiseltä käyttöympäristöltä uusia teknisiä ja hallinnollisia taitoja. Tutkimuksen tulokset osoittavat pilvipalveluiden monipuolisen hyödyn erityisesti laskentatehon tarpeen vaihdellessa. Käyttöönottomallin rinnalle luotu kustannusvertailu tukee kirjallisuuskatsauksessa esille tuotuja hyötyjä ja tarjoaa kohdeyritykselle perusteen tutkimuksen eteenpäin viemiselle.

Yrityksen ohjausta ja päätöksentekoa tukeva raportointi, case: Gasum Paikallisjakelu Oy

Tutkielmassa on tavoitteena selvittää raportoinnin tarjoamiamandollisuuksia yrityksen ohjauksen, ja johdon päätöksenteon helpottamiseksi. Teoriaosuudessa käydään läpi tiedon tarpeen määrittelyä erityisesti yritysjohdon näkökulmasta. Millaista tietoa yrityksen toiminnasta pitäisi tietojärjestelmiin kerätä, jotta sillä olisi todellista merkitystä. Toisinaan tietoa tarvitaan myösyrityksen ulkopuolella tapahtuvista asioista, ja myös tällaisen tiedon käsittelyn pitäisi olla mandollista yrityksen tietojärjestelmissä. Tämä luonnollisesti asettaa melkoisia vaatimuksia tietojärjestelmille. Niihin liittyen on jonkin verran esitelty teknisiin asioihin liittyviä tekijöitä. Tekniikkaa kuitenkin on olemassa hyvinkin monipuolisen tiedon käsittelyä varten. Hankalampaa on määrittää, se millä tiedolla on oikeasti merkitystä. Suuren tietomäärän tiivistämiseen ja Asentamiseen on niin ikään olemassa keinoja, joita esitellään yleisellä tasolla, keskittymättä mihinkään yksittäiseen malliin. Ajatuksena on lähinnä ollut se, että jokaisen yrityksen kannattaa miettiä omista lähtökohdistaanitselleen sopivin tapa. Kaikille ei välttämättä sovi sama kaavamainen malli, jatoisaalta erilaisten mittarimallien keskinäiset erotkin ovat hyvin pieniä. Periaatteessa kaikissa malleissa pyritään lähtökohtaisesti siihen, että yrityksestä saadaan mandollisimman kokonaisvaltainen kuva. Yrityksen toiminnan kannalta päätetään ne tekijät, jotka eniten vaikuttavat sen menestykseen jatkossa, ja tältä pohjalta myös löytyvät tärkeimmät seurattavat asiat. Lopuksi on lyhyesti kuvattu case-yrityksen toimintaa ja sen käyttämiä tieto-järjestelmiä.Tutkielmassa on myös analysoitu, mitä kaikkea tietoa yrityksen toiminnasta tarvittaisiin, ja mistä olemassa olevasta järjestelmästä se on mandollista saada. Mikäli tietoa ei löytynyt järjestelmistä, on kerrottu, miten asia on hoidettu raportoinnin kannalta, ja miten raportointi kokonaisuudessaan yritykselle rakennettiin tutkielman kuluessa.

Introducing Basic Systematic Requirements Engineering Practices in Small Organizations with an Easy to Adopt Method

Requirements-relatedissues have been found the third most important risk factor in software projects and as the biggest reason for software project failures. This is not a surprise since; requirements engineering (RE) practices have been reported deficient inmore than 75% of all; enterprises. A problem analysis on small and low maturitysoftware organizations revealed two; central reasons for not starting process improvement efforts: lack of resources and uncertainty; about process improvementeffort paybacks.; In the constructive part of the study a basic RE method, BaRE, was developed to provide an; easy to adopt way to introduce basic systematic RE practices in small and low maturity; organizations. Based on diffusion of innovations literature, thirteen desirable characteristics; were identified for the solution and the method was implemented in five key components:; requirements document template, requirements development practices, requirements; management practices, tool support for requirements management, and training.; The empirical evaluation of the BaRE method was conducted in three industrial case studies. In; this evaluation, two companies established a completely new RE infrastructure following the; suggested practices while the third company conducted continued requirements document; template development based on the provided template and used it extensively in practice. The; real benefits of the adoption of the method were visible in the companies in four to six months; from the start of the evaluation project, and the two small companies in the project completed; their improvement efforts with an input equal to about one person month. The collected dataon; the case studies indicates that the companies implemented new practices with little adaptations; and little effort. Thus it can be concluded that the constructed BaRE method is indeed easy to; adopt and it can help introduce basic systematic RE practices in small organizations.

Fractional slot permanent magnet synchronous motors for low speed applications

This study compares different rotor structures of permanent magnet motors with fractional slot windings. The surface mounted magnet and the embedded magnet rotor structures are studied. This thesis analyses the characteristics of a concentrated two-layer winding, each coil of which is wound around one tooth and which has a number of slots per pole and per phase less than one (q < 1). Compared to the integer slot winding, the fractional winding (q < 1) has shorter end windings and this, thereby, makes space as well as manufacturing cost saving possible. Several possible ways of winding a fractional slot machine with slots per pole and per phase lessthan one are examined. The winding factor and the winding harmonic components are calculated. The benefits attainable from a machine with concentrated windingsare considered. Rotor structures with surface magnets, radially embedded magnets and embedded magnets in V-position are discussed. The finite element method isused to solve the main values of the motors. The waveform of the induced electro motive force, the no-load and rated load torque ripple as well as the dynamic behavior of the current driven and voltage driven motor are solved. The results obtained from different finite element analyses are given. A simple analytic method to calculate fractional slot machines is introduced and the values are compared to the values obtained with the finite element analysis. Several different fractional slot machines are first designed by using the simple analytical methodand then computed by using the finite element method. All the motors are of thesame 225-frame size, and have an approximately same amount of magnet material, a same rated torque demand and a 400 - 420 rpm speed. An analysis of the computation results gives new information on the character of fractional slot machines.A fractional slot prototype machine with number 0.4 for the slots per pole and per phase, 45 kW output power and 420 rpm speed is constructed to verify the calculations. The measurement and the finite element method results are found to beequal.

DTC-induktiomoottorikäytön soveltaminen keskitaajuusalueelle

Työssä tarkastellaan olemassa olevan suoraa vääntömomentin säätöä käyttävän taajuudenmuuttajan soveltamista keskitaajuusalueella toimiviin induktiomoottorikäyttöihin. Keskinopeusalueen sovellusten pyörimisnopeudet ovat tyypillisesti 6000…30000rpm. Tällöin invertterin lähtötaajuuden on nelinapaista moottoria ohjattaessa ulotuttava 1000Hz:iin. ABB:n ACS600 taajuudenmuuttajan nykyinen syöttötaajuus ulottuu noin 400Hz:iin ja sen keskimääräinen kytkentätaajuus on luokkaa 3kHz. Taajuudenmuuttajan keskimääräistä kytkentätaajuutta ei haluta tästä merkittävästi nostaa, koska tällöin pääteasteen mitoitusta ja rakennetta on muutettava. Tarkastelussa keskitytään täten jännitemodulointiin, joka määrittelee invertterin lähtöjännitteen käyrämuodon ja pääteasteen tehokytkimien kytkentätaajuuden. Työssä esitetään suoran käämivuon säädön periaatetta soveltava 30-kulmainen modulointimenetelmä (30-modulointi), jolla moottorin syöttövirrasta voidaan eliminoida 5. ja 7. yliharmoninen komponentti. Yliharmonisten komponenttien eliminointi mahdollistaa passiivisilla komponenteilla toteutetun alipäästösuodattimen asentamisen invertterin lähtöön, jolloin moottorissa tapahtuvat tehohäviöt saadaan pieniksi. 30-moduloinnin ohjaukseen ja säätöön esitetään menetelmät, jotka mahdollistavat sen toteuttamisen nykyiseen taajuudenmuuttajaan ohjelmallisesti ilman suuria laitteistomuutoksia. 30-moduloinnin ominaisuuksia tarkastellaan analyyttisin menetelmin ja sen toimintaa testataan esitettyjen teorioiden perusteella simuloimalla. 30-moduloinnin ohjelmallinen implementointi nykyiseen ACS600:een mahdollistaa periaatteessa noin 600Hz:n syöttötaajuuden saavuttamisen. Tällöin invertterin keskimääräinen kytkentätaajuus voidaan säätää koko pyörimisnopeusalueella alle 4kHz:n tasolle.

Tietojärjestelmän kehitystyö, vaatimusmäärittely ja toteutustavan selvitys, case: Tiedonhaun opetus

Tässä diplomityössä tarkastellaan tietojärjestelmän kehitystyötä, vaatimusmäärittelyä ja toteutustavan selvitystä monimutkaisen organisaation näkökulmasta. Työn tavoitteena on tehdä tiedonhaun opetukseen liittyvän tietojärjestelmän esitutkimus, vaatimusmäärittely ja toteutustavan arviointi. Tietojärjestelmän kehitystyötä tarkastellaan vesiputous-vaihejakomalliin kuuluvien eri vaiheiden avulla. Tietojärjestelmän vaatimusmäärittelyä tarkastellaan sen tavoitteiden, vaiheiden ja erilaisten vaatimusten kautta. Lisäksi tutkitaan kehysorganisaation vaikutusta tietojärjestelmän kehitystyöhön ja vaatimusmäärittelyyn. Työn tuloksista oli nähtävissä, että kehysorganisaatio ja sen monimutkaisuus vaikuttavat tietojärjestelmän kehitystyöhön ja sitä kautta vaatimusmäärittelyn tekemiseen monin tavoin. Nykyisten tietojärjestelmän kehitystyömallien lisäksi on jouduttu miettimään uusia keinoja siihen, miten tekniset vaatimukset yhdistetään liiketaloudellisiin ja organisatorisiin ongelmiin. Työn empiirisen osuuden tuloksena kerättiin Tiedonhaun opetus -tietojärjestelmän vaatimusmäärittelyyn tarvittavat tiedot. Lisäksi selvitettiin miten ja millä resursseilla esitetyn mukainen tietojärjestelmä olisi mahdollista toteuttaa. Erillistä vaatimusmäärittelydokumenttia ei toteutettu, koska tietojärjestelmän mahdolliseksi toteutustavaksi erottui kaksi toisistaan poikkeavaa vaihtoehtoa. Vaatimusmäärittelydokumentin tarkempi muoto hahmottuu sitten, kun tietojärjestelmän toteutustavan periaatteet ovat selvillä.

Tuotannon kehitysinvestointiprojektien läpivientimalli

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia ja etsiä kehityskohteita kohdeyrityksen kehitysinvestointiprojektien toimintamallissa. Diplomityön tavoitteena oli tutkia nykyistä investointikäytäntöä ja luoda eri linjastoissa tehtäville kehitysinvestointiesityksille edellytykset tukea yhteisesti yrityksen tulevia suhdannenäkymiä ja strategiaa. Työn tavoitteena oli myös pyrkiä välillisesti kasvattamaan investointiin sijoitettavan pääoman tuottoprosenttia pienentämällä kustannuksia huolellisen valmistelun keinoin jo investointiprojektin kehityksen alkuvaiheessa. Työkaluksi tähän todettiin olevan läpivientimalli. Tutkimusmenetelminä käytettiin kvantitatiivisia ja kvalitatiivisia tiedonkeruumenenelmiä. Näistä ylemmän johdon ja keskijohdon haastattelut, sekä omat kokemukset yrityksen käytännöistä vuosilta 2004-2008 näyttelivät pääroolia. Työn tuotoksena laadittiin aiheeseen liittyvä ohjeistus ja läpivientimalli osaksi yrityksen laatujärjestelmää. Malli sijoitettiin template tyyppisesti dokumentinhallinnointiohjelmistoon. Työn tuloksena on esitetty kehitysinvestointiprojektien läpivientimalli siten, että se tukee yrityksen strategiaa kestävän kehityksen ympäröimänä. Työlle asetetut tavoitteet saavutettiin sille tarkoitetussa aikavälissä.

LVI- ja sähköurakoinnin raportoinnin kehittäminen IT-palveluyrityksessä

Työn tavoitteena oli kehittää LVI- ja sähköurakointitoimialan asiakkaille tarjottavaa raportointia IT-palveluyrityksessä. Raportoinnin tulisi soveltua paremmin yrityksen ohjaamiseen ja sen avulla yrityksen tulisi tietää kannattavuutensa, rahoitustilanteensa ja liiketoimintansa kehityssuunnat. Tarkoituksena oli suunnitella raportointimalli, joka soveltuu toimialan pienten ja keskisuurten yritysten käyttöön. Tutkimus toteutettiin konstruktiivisena eli tutkimuksen tavoitteena oli luoda uusi ratkaisumalli käytännön ongelmaan. Konstruktion rakentamiseksi työssä selvitettiin LVI- ja sähköurakoinnin erityispiirteitä, yrityksen ohjaukseen vaikuttavia tekijöitä ja menetelmiä sekä raportoinnin periaatteellista ja teknistä toteuttamista. Näiden osa-alueiden avulla luotiin raportointimallille vaatimukset, jotka sen tulisi täyttää. Tämän jälkeen kuvattiin raportoinnin nykyinen tekninen toteutustapa ja sen sisältämät osa-alueet. Selvitettyjen vaatimusten ja nykyisen raportoinnin ongelmien perusteella luotiin alustava raportointimalli, jonka käytännön merkitys selvitettiin haastattelemalla 11 LVI- ja sähköurakointiyrityksen vastuunalaista johtajaa. Haastatteluista saatiin selville, että kahdeksan johtajaa olisi ollut valmis käyttämään konstruktiota. Alustavan raportointimallin ja haastatteluista saadun palautteen perusteella luotiin ehdotus raportointimallista toimialalla. Lisäksi IT-palveluyrityksen nykyiselle raportointimallille luotiin kolmivaiheinen kehityssuunnitelma, jolla raportointia voidaan kehittää luodun raportointimallin mukaiseksi.

Tuottojen tunnistaminen ja kustannuskertymän ennustaminen pitkäaikaishankkeissa: tapaustutkimus

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää Larox Oyj:n alihankintaprojektien kustannuslaskentaa. Yrityksessä oli havaittu, että pitkäaikaishankkeiden kustan-nusten kertymistä pitää pystyä ennustamaan tarkemmin. Konstruktiivisen tutkimusotteen mukaisesti tutkimuksessa luotiin esiymmärrys kohdeyrityksen nykytilanteesta, perehdyttiin vaikuttavaan lainsäädäntöön ja aikaisempaan tutkimustietoon. Kuvaus nykytilanteesta luotiin kohdeyrityksen ja alihankkijan edustajien haastatteluiden avulla, tutustumalla yrityksen toimintaohjeisiin ja keräämällä tietoa projektien kustannusten kertymisestä. Kerätyn tiedon perusteella luotiin konstruktiot eli ratkaisuehdotukset toiminnan kehittämiseksi. Tutkimuksessa kehitettiin raportointimalli alihankintaprojektien edistymisen raportointiin. Mallin tavoitteena on yhtenäistää alihankkijoiden raportointikäy-täntöjä ja tuottaa sellaista tietoa, jota Larox tarvitsee tuottojen tunnistamista varten. Toinen konkreettinen ratkaisu on alihankintaprojektien kustannuskertymän ennustetyökalu, jonka avulla voidaan ennakoida hankkeen valmiusasteen kehitystä projektin aikana. Malli on rakennettu yhden konetyypin projektien ennustamiseen, mutta siitä voidaan helposti muokata ennustemallit muidenkin projektityyppien tarpeisiin. Tarkempien ennusteiden avulla voidaan kehittää johdon raportointia ja parantaa kassavirtojen ennustettavuutta.

Lääkintähuollon ja materiaalihallinnon yhtenäisen RFID-seurannan perusteita

Tässä diplomityössä tarkastellaan radiotaajuisen tunnistamisteknologian (RFID) seurannan yhtenäisiä perusteita puolustusvoimien lääkintähuollolle ja materiaalihallinnolle. Nykytilaa selvitettiin pääpainona lääkintähuollon ja materiaalihallinnon osa-alueet ja samalla tarkasteltiin koko puolustusvoimien RFIDtekniikan käyttöä. Puolustusvoimissa RFID-teknologiaa käytetään myös vaatehuollon ja kulunvalvonnan toiminnoissa. Tämän työn teoriaosuudessa tarkastellaan RFID-tekniikkaa ja sen komponentteja sekä niiden hyödyntämistä eri sektoreilla ja logistiikassa. Työn empiirisessä osuudessa selvitetään, mitkä ovat puolustusvoimien tarpeet RFID:n käytöllä ja vaatimuksia ensihoidon kiireellisyysluokittelulle (TRIAGE) sekä materiaalihallinnon ja niiden kautta saatavalle tilannekuvalle. Työn tuloksena saadaan perusteita puolustusvoimien RFID-ratkaisujen suunnittelun pohjaksi.

Multilevel converter modulation: implementation and analysis

Multilevel converters provide an attractive solution to bring the benefits of speed-controlled rotational movement to high-power applications. Therefore, multilevel inverters have attracted wide interest in both the academic community and in the industry for the past two decades. In this doctoral thesis, modulation methods suitable especially for series connected H-bridge multilevel inverters are discussed. A concept of duty cycle modulation is presented and its modification is proposed. These methods are compared with other well-known modulation schemes, such as space-vector pulse width modulation and carrier-based modulation schemes. The advantage of the modified duty-cycle modulation is its algorithmic simplicity. A similar mathematical formulation for the original duty cycle modulation is proposed. The modified duty cycle modulation is shown to produce well-formed phase-to-neutral voltages that have lower total harmonic distortion than the space-vector pulse width modulation and the duty cycle modulation. The space-vector-based solution and the duty cycle modulation, on the other hand, result in a better-quality line-to-line voltage and current waveform. The voltage of the DC links in the modules of the series-connected H-bridge inverter are shown to fluctuate while they are under load. The fluctuation causes inaccuracies in the voltage production, which may result in a failure of the flux estimator in the controller. An extension for upper-level modulation schemes, which changes the switching instants of the inverter so that the output voltage meets the reference voltage accurately regardless of the DC link voltages, is proposed. The method is shown to reduce the error to a very low level when a sufficient switching frequency is used. An appropriate way to organize the switching instants of the multilevel inverter is to make only one-level steps at a time. This causes restrictions on the dynamical features of the modulation schemes. The produced voltage vector cannot be rotated several tens of degrees in a single switching period without violating the above-mentioned one-level-step rule. The dynamical capabilities of multilevel inverters are analyzed in this doctoral thesis, and it is shown that the multilevel inverters are capable of operating even in dynamically demanding metal industry applications. In addition to the discussion on modulation schemes, an overvoltage in multilevel converter drives caused by cable reflection is addressed. The voltage reflection phenomenon in drives with long feeder cables causes premature insulation deterioration and also affects the commonmode voltage, which is one of the main reasons for bearing currents. Bearing currents, on the other hand, cause fluting in the bearings, which results in premature bearing failure. The reflection phenomenon is traditionally prevented by filtering, but in this thesis, a modulationbased filterless method to mitigate the overvoltage in multilevel drives is proposed. Moreover, the mitigation method can be implemented as an extension for upper-level modulation schemes. The method exploits the oscillations caused by two consecutive voltage edges so that the sum of the oscillations results in a mitigated peak of the overvoltage. The applicability of the method is verified by simulations together with experiments with a full-scale prototype.

Impedanssisovituksen tarkkailu jännitevälipiirillisessä taajuusmuuttajakäytössä

Invertterikäyttöjen pitkissä kuormakaapeleissa jännitteen aaltomuodossa on havaittavissa ylijännitteitä. Ylijännitteet johtuvat invertterikäytön käyttämien kytkinten ohjaamisesta pulssinleveysmodulaatiolla, niiden nopeista kytkeytymisistä ja itse järjestelmästä. Ylijännitteet ovat haitallisia järjestelmässä, joten niitä pyritään estämään esim. suodattamalla. Yksi käytännön sovellus sähkökoneen suotimena on RC-suodin. RC-suotimen toimintakyvyn aleneminen on kuitenkin oletettavaa, joten sähkökone altistuu tällöin ylijännitteille. Mittaamalla RC-suotimen kuntoa voidaan valvoa generaattorin kokemia ylijännitteitä. Työssä tarkastellaan järjestelmän häiriöitä ja ylijännitteitä, RC-suodinta sekä suotimen vajaatoimintatiloja, ja kehitetään mittaus tarkkailemaan vajaatoimintaa.

WWW-Sisällönhallintajärjestelmän kehittäminen

Tässä työssä keskitytään web-pohjaisiin sisällönhallintajärjestelmiin. Teoriaosassa käydään läpi aiheeseen liittyviä tekniikoita, web-ohjelmistotekniikan erityispiirteitä ja sisällönhallinnan käsitettä ja sen järjestelmiä. Teoriapuolella huomataan, kuinka laajaa osaa liiketoimintaprosesseista sisällönhallinta koskettaa. Siksi sen hahmottaminen on vaikeaa ja sitä voi lähestyä monesta eri suunnasta. Erilaisia järjestelmiä on lukuisia ja ne soveltuvat erilaisiin tilanteisiin. Käytännön työnä toteutetaan Codens Oy:n uuden sisällönhallinnan kehitystyö. Tavoitteena on saada huomattavia parannuksia vanhaan järjestelmään. Erityisesti kiinnitetään huomiota sivupohjasysteemiin ja käyttöliittymään, johon tuodaan mukaan web2.0:n tarjoamia uusia työkaluja. Järjestelmään saatiin useita parannuksia, mutta sen kehittämistä on vielä jatkettava, ennen kuin siitä saadaan kaupallisesti valmis tuote.

Mallinsovitusta käyttävä konenäköohjelmisto teollisuusrobotin ohjaukseen

Tässä työssä kehitettiin teollisuusrobottijärjestelmiin soveltuva, mallinsovitusta hyödyntävä konenäköohjelmisto. Yleiskäyttöiseksi tarkoitettuun ohjelmistoon tehtiin toiminnot konenäköjärjestelmän kalibrointiin, mallinsovitukseen käytettävien mallien hallintaan ja tulosten välitykseen teollisuusroboteille. Ohjelmiston tuli olla myös niin helppokäyttöinen, että sen käyttö onnistuu lyhyellä koulutuksella. Ohjelmistoa sovellettiin puuikkunapuitteiden robotisoituun maalausjärjestelmään. Maalausjärjestelmästä onnistuttiin tekemään automaattinen, tuotteisiin mukautuva ja virhetilanteista toipuva pitkälti toimitetun konenäköjärjestelmän ansiosta.