Imaging and Characterisation of Dirt Particles in Pulp and Paper

Dirt counting and dirt particle characterisation of pulp samples is an important part of quality control in pulp and paper production. The need for an automatic image analysis system to consider dirt particle characterisation in various pulp samples is also very critical. However, existent image analysis systems utilise a single threshold to segment the dirt particles in different pulp samples. This limits their precision. Based on evidence, designing an automatic image analysis system that could overcome this deficiency is very useful. In this study, the developed Niblack thresholding method is proposed. The method defines the threshold based on the number of segmented particles. In addition, the Kittler thresholding is utilised. Both of these thresholding methods can determine the dirt count of the different pulp samples accurately as compared to visual inspection and the Digital Optical Measuring and Analysis System (DOMAS). In addition, the minimum resolution needed for acquiring a scanner image is defined. By considering the variation in dirt particle features, the curl shows acceptable difference to discriminate the bark and the fibre bundles in different pulp samples. Three classifiers, called k-Nearest Neighbour, Linear Discriminant Analysis and Multi-layer Perceptron are utilised to categorize the dirt particles. Linear Discriminant Analysis and Multi-layer Perceptron are the most accurate in classifying the segmented dirt particles by the Kittler thresholding with morphological processing. The result shows that the dirt particles are successfully categorized for bark and for fibre bundles.

Epäpuhtauksien optinen laskenta sulpusta

Työn tarkoituksena oli hakea mittausjärjestelmän raja-arvoja optiselle kamerapohjaiselle roskalaskentajärjestelmälle sekä testata roskalaskentajärjestelmän toimivuus käytännössä. Tavoitteena oli tuotteistaa kamerapohjainen roskalaskenta-analyysi palvelutuotteeksi, jota voitaisiin hyödyntää sihtien kuntokartoituksessa ja ongelmanratkaisuvälineenä. Teoriaosa koostui kahdesta kokonaisuudesta: sulpun epäpuhtauksista, roskalaskennan teoriasta ja epäpuhtauksien mittausmenetelmistä sekä markkinoinnista, tuotteistamis- ja lanseerausprosessista palvelutuotteen näkökulmasta. Kokeellisessa osassa selvitettiin kamerapohjaiseen roskalaskentaanalyysiin vaikuttavia tekijöitä: kameran tarkennus, kuvan terävyys, analysoitavan arkin väri, neliömassa ja roskapitoisuus, impregnointi, valonlähde, kuvan muokkaus, tiedostomuoto ja pikselimäärä. Kamerapohjaisen roskalaskenta-analyysin soveltuvuus käytäntöön testattiin tehdasesimerkin avulla. Havaittiin, että kamerapohjaista roskalaskenta-analyysiä voitaisiin käyttää lähes kaikille massatyypeille. Työssä määriteltiin kalibrointimenetelmä kameran tarkentamiseksi arkin tasoon sekä suljinnopeusanalyysi massatyypistä riippuvan suljinnopeuden selvitykseen. Kamerapohjaisessa roskalaskenta-analyysissä määritettiin käytettäväksi arkin neliömassana 60 g/m2, suljinaukkoa F5 ja terävyysasetusta 5. Tulokseksi saatiin, että analysoitavia arkkeja ei tarvitse impregnoida tai jälkikäsitellä. Korrelaatiota Somerville-erotustehokkuuteen ei löytynyt. Esimerkkitehtaasta selvitettiin primääriportaan roskapitoisuudet ja erotustehokkuudet. Tehdasesimerkin tulosten perusteella havaittiin happivaiheen ja D0-vaiheen olleen tehokkaimpia epäpuhtauksien poistajia.

Hankintaprosessin arviointi ja kehittäminen Case: NCC Rakennus Oy

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on löytää keinoja NCC Rakennus Oy:n hankinta- ja tilausprosessien tehostamiseen. Tutkimuksen kohteena ovat projektikohtaisten hankintojen hankintaprosessi, kausisopimuksiin perustuvat tilausprosessit sekä hankintakäytännöt. Tutkimus on toteutettu laadullisena tapaustutkimuksena ja pääasiallisena aineistonkeruumenetelmänä on käytetty teemahaastatteluita. Teemahaastattelujen avulla on pyritty selvittämään kuinka ihmiset ja järjestelmät toimivat prosesseissa ja tunnistamaan eri prosessivaiheiden mahdollisia ongelmakohtia. Mahdolliset ongelmakohdat ja niiden kehitysehdotukset on tässä tutkimuksessa jäsennetty vika- ja vaikutusanalyysin avulla. Saatujen tulosten mukaan hankinta- ja tilausprosessien tehostaminen vaatii muun muassa yhteisten toimintatapojen rakentamista, koulutusta ja yhteistyön kehittämistä eri sidosryhmien kanssa.

Sähköisten hankintamenettelyjen taloudelliset yritysvaikutukset

Pro gradu -tutkielmassa tutkitaan julkisissa hankinnoissa käyttöön otettavien uusien sähköisten menettelyjen, sähköisen huutokaupan ja dynaamisen hankintajärjestelmän, yritysvaikutuksia. Ydintutkimustehtävänä on tutkia, millaisia taloudellisia vaikutuksia sähköisillä menettelyillä tulee olemaan yrityksiin niiden tarjotessa palveluita tai tavaroita julkiselle sektorille ja mitkä ovat sähköisten menettelyjen käytön motiivit. Tutkielman teoriaosa on pohja empiiriselle tutkimukselle, jossa aineistona on käytetty suppeaa kyselytutkimusta, haastatteluja ja lisäksi materiaalia on tuotettu analysoimalla hallinnollisten kustannusten määrää sähköisissä hankintamenettelyissä. Yritysvaikutusten arvioinnissa tarkasteltiin sähköisten hankintamenettelyjen käytön motiiveja. Motiiveiksi tunnistettiin tehokkuuden tavoittelu, kustannussäästöt, ajankäytön ja henkilöresurssien käytön tehostaminen sekä avoimuus. Tutkimuksessa onnistuttiin todentamaan edellä mainittuja tekijöitä taloudellisilla malleilla. Määrälliset ja laadulliset tutkimustulokset osoittavat kokonaisuudessaan tuloksellisella tavalla sähköisten hankintamenettelyjen käytön motiiveita ja vaikutuksia yrityksiin. Sähköisillä hankintamenettelyillä voidaan perustellusti tehostaa hankintaprosessia ja saavuttaa kustannussäästöjä. Monia yleisiä yritysten julkisiin hankintoihin pääsyn esteinä pitämiä seikkoja voitaisiin vähentää tai poistaa käyttämällä sähköisiä hankintoja. Sähköistä huutokauppaa ja dynaamista hankintajärjestelmää koskevan lainsäädännön luodessa puitteet menettelyiden käytölle, tulee menettelyjen käyttöönoton motiivien ja kannustimien riittävyyttä seurata. Hallinnollisten kustannusten väheneminen ja muiden esteiden pieneneminen ei välttämättä synnytä pysyvää kannustinvaikutusta, vaan hankintaprosessia tulee pyrkiä sähköistämään kokonaisvaltaisesti myös muissa hankintalain mukaisissa hankintamenettelyissä ja kilpailuttamisen ulkopuolisissa hankinnan osa-alueissa kuten laskuttaminen, maksatus ja tilaus.

Sähköisen taloushallinnon kehitys ja ilmiön näkyvyys alan ammattilehtikirjoittelussa

Pro gradu –tutkielman ensisijaisena tavoitteena on tutkia sähköisen ta-loushallinnon kehitystä ja miten se on näkynyt alan suomalaisessa ja kansainvälisessä ammattilehtikirjoittelussa vuosina 1997 – 2013. Tarkoi-tuksena on löytää kirjoittelun perusteella sähköisen taloushallinnon kehi-tyksen edistäviä ja hidastavia tekijöitä sekä minkälaisia tulevaisuuden näkymiä artikkelit luovat sähköiselle taloushallinnolle. Lisäksi tavoitteena on löytää yhtäläisyyksiä ja eroja kansallisen ja kansainvälisen kirjoittelun välillä. Tutkielma on laadullinen tutkimus ja tutkimusmenetelminä käytetään si-sällönanalyysia, sisällönerittelyä, teemoittelua ja vertailevaa tutkimusta. Tutkielman empiirinen aineisto koostuu Tilisanomien, Balanssi–lehden ja Accountancy–lehden sähköistä taloushallintoa koskevista artikkeleista aikavälillä 1997 – 2013. Tutkimustulosten perusteella sähköisen taloushallinnon kehityskulku näkyy myös ammattilehtikirjoittelussa. Tietojärjestelmät ja niiden käytön mahdollistava lainsäädäntö ovat sähköisen taloushallinnon perusedelly-tykset. Suurimpia kehityksen edistäjiä ovat julkinen valta, verkkolaskut ja standardointi. Kehityksen hidastajina nähdään yhtenäisten standardien puute ja asenteet. Sähköisen taloushallinnon tulevaisuuden näkymiä ovat standardoidut prosessit ja käsitteet koko taloushallinnon alueella sekä viranomaisraportointi XBRL-kielen avulla. Suurimmat erot kansalli-sessa ja kansainvälisessä kehityksessä on havaittavissa verkkolaskuissa ja XBRL-raportoinnissa. Johtopäätöksenä todetaan että kirjoittelun perusteella voidaan löytää sähköisen taloushallinnon kehitystä hidastavia ja edistäviä tekijöitä ja se luo viitteitä tulevaisuuden kehitykselle. Sähköinen taloushallinto kehittyy kunkin maan valtiovallan tahtotilan ja lainsäädännön mukaan. Jatkotut-kimuskohteena tutkielmaa voisi laajentaa kansainvälisemmäksi ottamalla mukaan tarkasteluun useampia kansainvälisiä lehtiä ja kansainvälistä lainsäädäntöä.

Spontaneous Focusing on Numerosity in the Development of Early Mathematical Skills

The aim of the present set of longitudinal studies was to explore 3-7-year-old children.s Spontaneous FOcusing on Numerosity (SFON) and its relation to early mathematical development. The specific goals were to capture in method and theory the distinct process by which children focus on numerosity as a part of their activities involving exact number recognition, and individual differences in this process that may be informative in the development of more complex number skills. Over the course of conducting the five studies, fifteen novel tasks were progressively developed for the SFON assessments. In the tasks, confounding effects of insufficient number recognition, verbal comprehension, other procedural skills as well as working memory capacity were aimed to be controlled. Furthermore, how children.s individual differences in SFON are related to their development of number sequence, subitizing-based enumeration, object counting and basic arithmetic skills was explored. The effect of social interaction on SFON was tested. Study I captured the first phase of the 3-year longitudinal study with 39 children. It was investigated whether there were differences in 3-year-old children.s tendency to focus on numerosity, and whether these differences were related to the children.s development of cardinality recognition skills from the age of 3 to 4 years. It was found that the two groups of children formed on the basis of their amount of SFON tendency at the age of 3 years differed in their development of recognising and producing small numbers. The children whose SFON tendency was very predominant developed faster in cardinality related skills from the age of 3 to 4 years than the children whose SFON tendency was not as predominant. Thus, children.s development in cardinality recognition skills is related to their SFON tendency. Studies II and III were conducted to investigate, firstly, children.s individual differences in SFON, and, secondly, whether children.s SFON is related to their counting development. Altogether nine tasks were designed for the assessments of spontaneous and guided focusing on numerosity. The longitudinal data of 39 children in Study II from the age of 3.5 to 6 years showed individual differences in SFON at the ages of 4, 5 and 6 years, as well as stability in children.s SFON across tasks used at different ages. The counting skills were assessed at the ages of 3.5, 5 and 6 years. Path analyses indicated a reciprocal tendency in the relationship between SFON and counting development. In Study III, these results on the individual differences in SFON tendency, the stability of SFON across different tasks and the relationship of SFON and mathematical skills were confirmed by a larger-scale cross-sectional study of 183 on average 6.5-year-old children (range 6;0-7;0 years). The significant amount of unique variance that SFON accounted for number sequence elaboration, object counting and basic arithmetic skills stayed statistically significant (partial correlations varying from .27 to .37) when the effects of non-verbal IQ and verbal comprehension were controlled. In addition, to confirm that the SFON tasks assess SFON tendency independently from enumeration skills, guided focusing tasks were used for children who had failed in SFON tasks. It was explored whether these children were able to proceed in similar tasks to SFON tasks once they were guided to focus on number. The results showed that these children.s poor performance in the SFON tasks was not caused by their deficiency in executing the tasks but on lacking focusing on numerosity. The longitudinal Study IV of 39 children aimed at increasing the knowledge of associations between children.s long-term SFON tendency, subitizing-based enumeration and verbal counting skills. Children were tested twice at the age of 4-5 years on their SFON, and once at the age of 5 on their subitizing-based enumeration, number sequence production, as well as on their skills for counting of objects. Results showed considerable stability in SFON tendency measured at different ages, and that there is a positive direct association between SFON and number sequence production. The association between SFON and object counting skills was significantly mediated by subitizing-based enumeration. These results indicate that the associations between the child.s SFON and sub-skills of verbal counting may differ on the basis of how significant a role understanding the cardinal meanings of number words plays in learning these skills. The specific goal of Study V was to investigate whether it is possible to enhance 3-year old children.s SFON tendency, and thus start children.s deliberate practice in early mathematical skills. Participants were 3-year-old children in Finnish day care. The SFON scores and cardinality-related skills of the experimental group of 17 children were compared to the corresponding results of the 17 children in the control group. The results show an experimental effect on SFON tendency and subsequent development in cardinality-related skills during the 6-month period from pretest to delayed posttest in the children with some initial SFON tendency in the experimental group. Social interaction has an effect on children.s SFON tendency. The results of the five studies assert that within a child.s existing mathematical competence, it is possible to distinguish a separate process, which refers to the child.s tendency to spontaneously focus on numerosity. Moreover, there are significant individual differences in children.s SFON at the age of 3-7 years. Moderate stability was found in this tendency across different tasks assessed both at the same and at different ages. Furthermore, SFON tendency is related to the development of early mathematical skills. Educational implications of the findings emphasise, first, the importance of regarding focusing on numerosity as a separate, essential process in the assessments of young children.s mathematical skills. Second, the substantial individual differences in SFON tendency during the childhood years suggest that uncovering and modeling this kind of mathematically meaningful perceiving of the surroundings and tasks could be an efficient tool for promoting young children.s mathematical development, and thus prevent later failures in learning mathematical skills. It is proposed to consider focusing on numerosity as one potential sub-process of activities involving exact number recognition in future studies.

Matematiskt gestaltande i förskolan

The purpose of the thesis is to study how mathematics is experienced and used in preschool children’s activities and how preschool teachers frame their teaching of mathematical content. The studies include analyses of children’s actions in different activities from a mathematical perspective and preschool teachers’ intentions with and their teaching of mathematics. Preschool teachers’ understanding of the knowledge required in this area is also scrutinised. The theoretical points of departure are variation theory and sociocultural theory. With variation theory the focus is directed towards how mathematical content is dealt with in teaching situations where preschool teachers have chosen the learning objects. The sociocultural perspective has been chosen because children’s mathematical learning in play often takes place in interactions with others and in the encounter with culturally mediated concepts. The theoretical framework also includes didactical points of departure. The study is qualitative, with videography and phenomenography as metholological research approaches. In the study, video observations and interviews with preschool teachers have been used as data collection methods. The results show that in children’s play mathematics consists of volume, geometrical shapes, gravity, quantity and positioning. The situations also include size, patterns, proportions, counting and the creation of pairs. The preschool teachers’ intentions, planning and staging of their goal-oriented work are that all children should be given the opportunity to discern a mathematical content. This also includes making learning objects visible in here-and-now-situations. Variation and a clear focus on the mathematical content are important in this context. One of the study’s knowledge contributions concerns the didactics of mathematics in the preschool. This relates to the teaching of mathematics and includes the knowledge that preschool teachers regard as essential for their teaching. This includes theoretical and practical knowledge about children and children’s learning and didactical issues and strategies. The conclusion is that preschool teachers need to have a basic knowledge of mathematics and the didactics of mathematics.

Charge transport in disordered materials : simulations, theory, and numerical modeling of hopping transport and electron-hole recombination

Min avhandling behandlar hur oordnade material leder elektrisk ström. Bland materialen som studeras finns ledande polymerer, d.v.s. plaster som leder ström, och mer allmänt organiska halvledare. Av de här materialen har man kunnat bygga elektroniska komponenter, och man hoppas på att kunna trycka hela kretsar av organiska material. För de här tillämpningarna är det viktigt att förstå hur materialen själva leder elektrisk ström. Termen oordnade material syftar på material som saknar kristallstruktur. Oordningen gör att elektronernas tillstånd blir lokaliserade i rummet, så att en elektron i ett visst tillstånd är begränsad t.ex. till en molekyl eller ett segment av en polymer. Det här kan jämföras med kristallina material, där ett elektrontillstånd är utspritt över hela kristallen (men i stället har en väldefinierad rörelsemängd). Elektronerna (eller hålen) i det oordnade materialet kan röra sig genom att tunnelera mellan de lokaliserade tillstånden. Utgående från egenskaperna för den här tunneleringsprocessen, kan man bestämma transportegenskaperna för hela materialet. Det här är utgångspunkten för den så kallade hopptransportmodellen, som jag har använt mig av. Hopptransportmodellen innehåller flera drastiska förenklingar. Till exempel betraktas elektrontillstånden som punktformiga, så att tunneleringssannolikheten mellan två tillstånd endast beror på avståndet mellan dem, och inte på deras relativa orientation. En annan förenkling är att behandla det kvantmekaniska tunneleringsproblemet som en klassisk process, en slumpvandring. Trots de här grova approximationerna visar hopptransportmodellen ändå många av de fenomen som uppträder i de verkliga materialen som man vill modellera. Man kan kanske säga att hopptransportmodellen är den enklaste modell för oordnade material som fortfarande är intressant att studera. Man har inte hittat exakta analytiska lösningar för hopptransportmodellen, därför använder man approximationer och numeriska metoder, ofta i form av datorberäkningar. Vi har använt både analytiska metoder och numeriska beräkningar för att studera olika aspekter av hopptransportmodellen. En viktig del av artiklarna som min avhandling baserar sig på är att jämföra analytiska och numeriska resultat. Min andel av arbetet har främst varit att utveckla de numeriska metoderna och applicera dem på hopptransportmodellen. Därför fokuserar jag på den här delen av arbetet i avhandlingens introduktionsdel. Ett sätt att studera hopptransportmodellen numeriskt är att direkt utföra en slumpvandringsprocess med ett datorprogram. Genom att föra statisik över slumpvandringen kan man beräkna olika transportegenskaper i modellen. Det här är en så kallad Monte Carlo-metod, eftersom själva beräkningen är en slumpmässig process. I stället för att följa rörelsebanan för enskilda elektroner, kan man beräkna sannolikheten vid jämvikt för att hitta en elektron i olika tillstånd. Man ställer upp ett system av ekvationer, som relaterar sannolikheterna för att hitta elektronen i olika tillstånd i systemet med flödet, strömmen, mellan de olika tillstånden. Genom att lösa ekvationssystemet fås sannolikhetsfördelningen för elektronerna. Från sannolikhetsfördelningen kan sedan strömmen och materialets transportegenskaper beräknas. En aspekt av hopptransportmodellen som vi studerat är elektronernas diffusion, d.v.s. deras slumpmässiga rörelse. Om man betraktar en samling elektroner, så sprider den med tiden ut sig över ett större område. Det är känt att diffusionshastigheten beror av elfältet, så att elektronerna sprider sig fortare om de påverkas av ett elektriskt fält. Vi har undersökt den här processen, och visat att beteendet är väldigt olika i endimensionella system, jämfört med två- och tredimensionella. I två och tre dimensioner beror diffusionskoefficienten kvadratiskt av elfältet, medan beroendet i en dimension är linjärt. En annan aspekt vi studerat är negativ differentiell konduktivitet, d.v.s. att strömmen i ett material minskar då man ökar spänningen över det. Eftersom det här fenomenet har uppmätts i organiska minnesceller, ville vi undersöka om fenomenet också kan uppstå i hopptransportmodellen. Det visade sig att det i modellen finns två olika mekanismer som kan ge upphov till negativ differentiell konduktivitet. Dels kan elektronerna fastna i fällor, återvändsgränder i systemet, som är sådana att det är svårare att ta sig ur dem då elfältet är stort. Då kan elektronernas medelhastighet och därmed strömmen i materialet minska med ökande elfält. Elektrisk växelverkan mellan elektronerna kan också leda till samma beteende, genom en så kallad coulombblockad. En coulombblockad kan uppstå om antalet ledningselektroner i materialet ökar med ökande spänning. Elektronerna repellerar varandra och ett större antal elektroner kan leda till att transporten blir långsammare, d.v.s. att strömmen minskar.

Value added logistics in supply and demand chains. Smile. Part 1. eBusiness between global company and itslocal sme supplier network

VALOSADE (Value Added Logistics in Supply and Demand Chains) is the research project of Anita Lukka's VALORE (Value Added Logistics Research) research team inLappeenranta University of Technology. VALOSADE is included in ELO (Ebusiness logistics) technology program of Tekes (Finnish Technology Agency). SMILE (SME-sector, Internet applications and Logistical Efficiency) is one of four subprojects of VALOSADE. SMILE research focuses on case network that is composed of small and medium sized mechanical maintenance service providers and global wood processing customers. Basic principle of SMILE study is communication and ebusiness insupply and demand network. This first phase of research concentrates on creating backgrounds for SMILE study and for ebusiness solutions of maintenance case network. The focus is on general trends of ebusiness in supply chains and networksof different industries; total ebusiness system architecture of company networks; ebusiness strategy of company network; information value chain; different factors, which influence on ebusiness solution of company network; and the correlation between ebusiness and competitive advantage. Literature, interviews and benchmarking were used as research methods in this qualitative case study. Networks and end-to-end supply chains are the organizational structures, which can add value for end customer. Information is one of the key factors in these decentralized structures. Because of decentralization of business, information is produced and used in different companies and in different information systems. Information refinement services are needed to manage information flows in company networksbetween different systems. Furthermore, some new solutions like network information systems are utilised in optimising network performance and in standardizingnetwork common processes. Some cases have however indicated, that utilization of ebusiness in decentralized business model is not always a necessity, but value-add of ICT must be defined case-specifically. In the theory part of report, different ebusiness and architecture models are introduced. These models are compared to empirical case data in research results. The biggest difference between theory and empirical data is that models are mainly developed for large-scale companies - not for SMEs. This is due to that implemented network ebusiness solutions are mainly large company centered. Genuine SME network centred ebusiness models are quite rare, and the study in that area has been few in number. Business relationships between customer and their SME suppliers are nowadays concentrated more on collaborative tactical and strategic initiatives besides transaction based operational initiatives. However, ebusiness systems are further mainly based on exchange of operational transactional data. Collaborative ebusiness solutions are in planning or pilot phase in most case companies. Furthermore, many ebusiness solutions are nowadays between two participants, but network and end-to-end supply chain transparency and information systems are quite rare. Transaction volumes, data formats, the types of exchanged information, information criticality,type and duration of business relationship, internal information systems of partners, processes and operation models (e.g. different ordering models) differ among network companies, and furthermore companies are at different stages on networking and ebusiness readiness. Because of former factors, different customer-supplier combinations in network must utilise totally different ebusiness architectures, technologies, systems and standards.

Fabrication and characterization of silicon position sensitive particle detectors

Position sensitive particle detectors are needed in high energy physics research. This thesis describes the development of fabrication processes and characterization techniques of silicon microstrip detectors used in the work for searching elementary particles in the European center for nuclear research, CERN. The detectors give an electrical signal along the particles trajectory after a collision in the particle accelerator. The trajectories give information about the nature of the particle in the struggle to reveal the structure of the matter and the universe. Detectors made of semiconductors have a better position resolution than conventional wire chamber detectors. Silicon semiconductor is overwhelmingly used as a detector material because of its cheapness and standard usage in integrated circuit industry. After a short spread sheet analysis of the basic building block of radiation detectors, the pn junction, the operation of a silicon radiation detector is discussed in general. The microstrip detector is then introduced and the detailed structure of a double-sided ac-coupled strip detector revealed. The fabrication aspects of strip detectors are discussedstarting from the process development and general principles ending up to the description of the double-sided ac-coupled strip detector process. Recombination and generation lifetime measurements in radiation detectors are discussed shortly. The results of electrical tests, ie. measuring the leakage currents and bias resistors, are displayed. The beam test setups and the results, the signal to noise ratio and the position accuracy, are then described. It was found out in earlier research that a heavy irradiation changes the properties of radiation detectors dramatically. A scanning electron microscope method was developed to measure the electric potential and field inside irradiated detectorsto see how a high radiation fluence changes them. The method and the most important results are discussed shortly.

Ramp-up Predictability - Designing and Prototyping Ramp-up Predictability concept for new product creation

Diplomityön tavoitteena on tutkia ja kehittää menetelmä tuotekehitysprojektin ajalliselle ennustamiselle tuotteen siirtyessä tuotekehityksestä massatuotantoon. Ajallisen ennustamisen merkitys korostuu mitä lähemmäksi uuden tuotteen massatuotannon aloittaminen (ramp-up) tulee, koska strategiset päätökset koskien mm. uusia tuotantolinjoja, materiaalien- ja komponenttien tilaamisia sekä vahvistus asiakastoimitusten aloittamista täytyy tehdä jo paljon aikaisemmin.Työ aloitetaan tutkimalla rinnakkaista insinöörityötä (concurrent engineering) sekä suoritusten mittaamista (performance measurement), joiden sisältämistä ajattelumalleista, työkaluista ja tekniikoista hahmottuivat ajallisen ennustettavuuden onnistumisen edellytykset. Näitä olivat suunnitellun tuotteen ja tuotekehitysprosessin laatu sekä resurssien ja tiimien kompetenssit. Toisaalta ajalliseen ennustettavuuteen vaikuttavat myös projektien riippuvuudet ulkoisista toimittajista ja heidän aikatauluistaan.Teoreettisena viitekehyksenä käytetään Bradford L. Goldense:n luomaa mallia tuotekehityksen proaktiiviseksi mittaamiseksi sekä sovelletaan W. Edward Deming:in jatkuvan parantamisen silmukkaa. Työssä kehitetään Ramp-up Predictability konsepti, joka koostuu keskipitkän ja pitkän aikavälin ennustamisesta. Työhön ei kuulunut mallin käyttöönotto ja seuranta.Toimenpide ehdotuksena esitetään lisätutkimusta mittareiden keskinäisestä korrelaatioista ja niiden luotettavuudesta sekä mallien tarjoamista mahdollisuuksista muille tulosyksiköille.

The Design and Implementation of Loudspeaker Control Network Protocols

The networking and digitalization of audio equipment has created a need for control protocols. These protocols offer new services to customers and ensure that the equipment operates correctly. The control protocols used in the computer networks are not directly applicable since embedded systems have resource and cost limitations. In this master's thesis the design and implementation of new loudspeaker control network protocols are presented. The protocol stack was required to be reliable, have short response times, configure the network automatically and support the dynamic addition and removal of loudspeakers. The implemented protocol stack was also required to be as efficient and lightweight as possible because the network nodes are fairly simple and lack processing power. The protocol stack was thoroughly tested, validated and verified. The protocols were formally described using LOTOS (Language of Temporal Ordering Specifications) and verified using reachability analysis. A prototype of the loudspeaker network was built and used for testing the operation and the performance of the control protocols. The implemented control protocol stack met the design specifications and proved to be highly reliable and efficient.

Lossless Compression Methods for Multispectral Images: Development and Comparisons

Main purpose of this thesis is to introduce a new lossless compression algorithm for multispectral images. Proposed algorithm is based on reducing the band ordering problem to the problem of finding a minimum spanning tree in a weighted directed graph, where set of the graph vertices corresponds to multispectral image bands and the arcs’ weights have been computed using a newly invented adaptive linear prediction model. The adaptive prediction model is an extended unification of 2–and 4–neighbour pixel context linear prediction schemes. The algorithm provides individual prediction of each image band using the optimal prediction scheme, defined by the adaptive prediction model and the optimal predicting band suggested by minimum spanning tree. Its efficiency has been compared with respect to the best lossless compression algorithms for multispectral images. Three recently invented algorithms have been considered. Numerical results produced by these algorithms allow concluding that adaptive prediction based algorithm is the best one for lossless compression of multispectral images. Real multispectral data captured from an airplane have been used for the testing.

Estimating the Price and Demand Development of Some Paperboard Grades

Työn tavoitteena oli luoda malli, jonka avulla voitaisiin ennustaa kartonkituotteiden hinnan ja kysynnän kehitystä. Työssä kerättiin aluksi tietoa kartonkimarkkinoista haastattelujen ja tilastotietojen avulla. Näiden perusteella luotiin malli, joka kuvaa kartonkimarkkinoiden ja -teollisuuden rakennetta. Erityisesti kiinnitettiin huomiota asiakkaiden tilauskäyttäytymiseen, tuotannonohjaukseen sekä hinnan muodostumiseen. Työssä käytettiin ennustemenetelmänä systeemidynamiikkaa. Oleellista oli löytää systeemissä esiintyvät tärkeimmät takaisinkytkennät ja systeemin avainmuuttujat. Kun kaikille mallin muuttujille oli määritetty yhtälöt ja vakioille annettu arvot, voitiin mallia simuloida, ja saada ennusteet halutuille muuttujille. Työssä esitettiin ennusteet kartonkimarkkinoiden tärkeimmille parametreille kahden vuoden päähän. Työssä tarkasteltiin myös, miten muutokset mallin käyttäytymistä säätelevissä muuttujissa vaikuttavat tuloksiin. Jotta pystyttäisiin paremmin selvittämään koko kartonkiteollisuuden dynamiikka, lisätutkimusta tarvittaisiin vielä eri kartonkilajien substituutiomahdollisuuksista ja hintojen riippuvuuksista. Mielenkiintoista olisi myös tietää, miten tuotannon käyttöasteiden muutokset ja hinnan vaihtelut vaikuttavat liiketoiminnan kannattavuuteen valmistajien näkökulmasta.

Improvements in the Assessment of Bacterial Viability and Killing

It is axiomatic that our planet is extensively inhabited by diverse micro-organisms such as bacteria, yet the absolute diversity of different bacterial species is widely held to be unknown. Different bacteria can be found from the depths of the oceans to the top of the mountains; even the air is more or less colonized by bacteria. Most bacteria are either harmless or even advantageous to human beings but there are also bacteria, which can cause severe infectious diseases or spoil the supplies intended for human consumption. Therefore, it is vitally important not only to be able to detect and enumerate bacteria but also to assess their viability and possible harmfulness. Whilst the growth of bacteria is remarkably fast under optimum conditions and easy to detect by cultural methods, most bacteria are believed to lie in stationary phase of growth in which the actual growth is ceased and thus bacteria may simply be undetectable by cultural techniques. Additionally, several injurious factors such as low and high temperature or deficiency of nutrients can turn bacteria into a viable but non-culturable state (VBNC) that cannot be detected by cultural methods. Thereby, various noncultural techniques developed for the assessment of bacterial viability and killing have widely been exploited in modern microbiology. However, only a few methods are suitable for kinetic measurements, which enable the real-time detection of bacterial growth and viability. The present study describes alternative methods for measuring bacterial viability and killing as well as detecting the effects of various antimicrobial agents on bacteria on a real-time basis. The suitability of bacterial (lux) and beetle (luc) luciferases as well as green fluorescent protein (GFP) to act as a marker of bacterial viability and cell growth was tested. In particular, a multiparameter microplate assay based on GFP-luciferase combination as well as a flow cytometric measurement based on GFP-PI combination were developed to perform divergent viability analyses. The results obtained suggest that the antimicrobial activities of various drugs against bacteria could be successfully measured using both of these methods. Specifically, the data reliability of flow cytometric viability analysis was notably improved as GFP was utilized in the assay. A fluoro-luminometric microplate assay enabled kinetic measurements, which significantly improved and accelerated the assessment of bacterial viability compared to more conventional viability assays such as plate counting. Moreover, the multiparameter assay made simultaneous detection of GFP fluorescence and luciferase bioluminescence possible and provided extensive information about multiple cellular parameters in single assay, thereby increasing the accuracy of the assessment of the kinetics of antimicrobial activities on target bacteria.