Proceedings of the PDM2013 conference, LUT 24.-25.4.2013

The 1st PDM Forum for Finland-Russia Collaboration was held at Lappeenranta University of Technology, Finland, during 25.-26.4.2013. The forum brought together leading academics, practitioners, advisors, engineers, industrial experts, and software vendors from Finland and Russia. The forum can be seen as a new integrating element between Russian and Finnish industries and universities. Over border connections between Russia and Finland may also bring new contacts and ideas to develop and expand businesses. Meeting different universities professors, PhD students, and companies’ agents facilitates the sharing and discussion of current PDM (Product Data Management) issues.

Arktiset ekosysteemit myllerryksessä

Kirjallisuusarvostelu

Arktiset alueet ja vuoristoalueet mullistumassa

Kirjallisuusarvostelu

Älykkäät materiaalit mukautuvissa siipiprofiileissa

Mukautuvien siipiprofiilien avulla lentokoneiden aerodynaamisia ominaisuuksia voidaan parantaa, minkä seurauksena suoritusarvot paranevat ja polttoaineen kulutus vähenee. Hyödyt on tunnettu vuosikymmenten ajan, mutta sopivien rakenteiden ja materiaalien puute on rajoittanut kehitystä: perinteisillä menetelmillä mukautuvista siivistä tulee liian painavia, kalliita ja monimutkaisia. Älykkäät materiaalit ovat materiaaleja, jotka voivat muuttaa muotoaan tai muuta ominaisuuttaan ennalta määritellyllä tavalla ulkoisen ärsykkeen seurauksena, ja niiden avulla mukautuvuus voidaan toteuttaa yksinkertaisemmin, edullisemmin ja kevyemmin. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kirjallisuuskatsauksen keinoin, minkälaisia hyötyjä mukautuvuudesta on lentokoneiden suoritusarvoille, sekä minkälaisilla älykkäillä materiaaleilla mukautuvuus voidaan toteuttaa. Todettiin, että mukautuvilla siipiprofiileilla voidaan parantaa nostovoima-vastussuhdetta eri lentonopeuksilla ja näin säästää polttoainetta, parantaa muun muassa kaartokykyä ja nousukykyä, viivyttää sakkauksen alkamista pienellä ja suurella nopeudella ja estää aeroelastisen värähtelyn syntymistä. Älykkäistä materiaaleista tutkittiin muistimetalleja ja erilaisia pietsosähköisiä aktuaattoreita. Molemmilla materiaaleilla todettiin tehdyissä tutkimuksissa riittävä voimantuotto ja poikkeutus sekä todennettiin soveltuvuus lentokonekäyttöön. Tutkimuksista voidaan todeta, että älykkäiden materiaalien hyödyt tulevat selvimmin esiin kevyiden ja verrattain hitaiden lentokoneiden, kuten lennokkien ja miehittämättömien ilma-alusten siivissä – suurissa koneissa ilmavirran dynaamiset voimat ovat liian suuret halutun mukautuksen saavuttamiseksi. Nykyinen suuntaus tukeekin miehittämättömien ilma-alusten teknologista kehitystä ja luo mahdollisuuksia parempaan suorituskykyyn edullisempaan hintaan.

Eriyttämisen eväät. Seikkailujen aapisen (Otava 2015) tarjoamat materiaalit ensimmäisen luokan opetuksen eriyttämiseen

Alkuopetuksen tärkein tehtävä on opettaa lapset lukemaan ja kirjoittamaan. Ensimmäisellä luokalla olevien oppilaiden lukivalmiudet ja -taidot saattavat vaihdella suuresti ja saman luokan sisällä voi olla hyvinkin suuria tasoeroja. Heikompitaitoisten ohella luokissa opiskelee lahjakkaita oppilaita ja opettajan tulee tarjota kaikille sopivan tasoisia haasteita. Tämän vuoksi opettaja tarvitsee sekä alas- että ylöspäin eriyttävää materiaalia. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, millaisia eriyttäviä materiaaleja Otavan Seikkailujen aapinen (2015) tarjoaa ensimmäisen luokan opettajille alas- ja ylöspäin eriyttämiseen ja miten opettajat niitä käyttävät äidinkielen tunneillaan. Myös oppilaat saivat kertoa näkemyksenä aapisestaan. Lisäksi haluttiin selvittää opettajien näkemys ensimmäisten luokkien oppilaiden tasoeroista lukitaidoissa. Tutkimuksen teoriaosassa käsitellään lukemisen ja kirjoittamisen taitoja, lukivaikeuksia, lahjakkaita oppilaita sekä oppimateriaaleja ja Perusopetuksen opetussuunnitelman 2014 perusteita. Tutkimuksen tavoitteena oli kerätä laadullisesti kokonaisvaltaista tietoa tutkittavasta asiasta. Tutkimus on kvalitatiivinen tapaustutkimus, jossa käytettiin kahta tutkimusmenetelmää. Tutkimus toteutettiin ensin observoimalla ensimmäisten luokkien äidinkielen tunteja ja tämän jälkeen haastattelemalla kyseisten luokkien opettajia sekä koulujen erityisopettajia teemahaastattelun avulla. Oppilaiden ääni tulee esiin ryhmähaastatteluissa, joissa he saivat kertoa näkemyksensä aapisestaan. Kerättyä aineistoa analysoidessa haastateltavien kokemukset pyrittiin tuomaan esiin mahdollisimman aitoina sekä muodostamaan niistä laaja kokonaiskuva. Tutkimustulokset osoittavat, että Seikkailujen aapinen tarjoaa ensimmäisen luokan opettajalle monipuolista materiaalia alas- ja ylöspäin eriyttämiseen. Opettajien näkemysten mukaan tasoerot ensimmäisten luokkien oppilaiden lukitaidoissa ovat merkittäviä ja tarve eriyttää opetusta on suuri. Opettajat eriyttävät opetustaan monin eri tavoin aapisen avulla, kirjallisissa tehtävissä sekä läksyissä. Lahjakkaiden oppilaiden todettiin kuitenkin jäävän usein liian vähälle huomiolle ja eriyttäminen koettiin kokonaisuudessaan haastavaksi.

Prepreg-materiaalien käyttöopas : prosessin kuvaus

Prepreg-materiaalit ovat olleet käytössä veneiden ja lentokoneiden valmistuksessa vuosia. Vasta muutamia vuosia sitten prepreg-materiaalia alettiin soveltaa apuvälinealaan. Koska prepreg-ortoosien valmistaminen on vain yksi alaluokka ortoosien valmistamisessa, opetusmateriaalia opiskelijoille ei ole paljon tarjolla. Tulevaisuudessa prepreg-materiaalien käyttö ortoosien valmistuksessa tulee pysymään samana tai sen käyttö tulee jopa kasvamaan. Siksi tietoutta prepreg-aineiden käytöstä ja koko valmistusprosessin kulusta oli tärkeää saada apuvälinetekniikan opiskelijoille. Päämääräni oli tehdä keräämistäni tiedoista prepreg-materiaalien käyttöopas. Ennen oppaan valmistamista, keräsin materiaalia oppaaseen erilaisista lähteistä. Haastattelin prepreg- ortoosien asiantuntijaa, luin prepreg-materiaalien valmistajien komposiittitietoja ja muita prepreg- tuotteista olevia teknisiä tietoja. Materiaalin halusin koota helppoon ja kompaktiin tilaan, joten ideana oli tuottaa CD-ROM, jolta tieto olisi helposti poimittavissa. Jotta CD-ROM täyttäisi vaatimustasoni, opiskelin myös oppaan suunnitteluun liittyvää kirjallisuutta. Prepreg-materiaalien käyttöoppaasta tuli loppujen lopuksi 33 sivua pitkä. Opas koostuu 7 pääotsikosta aina materiaaleista prepreg-ortoosin valmistusprosessiin. Pääotsikoiden alla on monia alaotsikoita, jotka kertovat ominaisuuksia ja teknisiä tietoja prepreg-materiaaleista. Opas valmistettiin PowerPoint- ohjelmalla, mikä teki siitä helppokäyttöisen. Jokaiseen osioon pääsee hyperlinkkien kautta painamalla haluamaansa otsikkoa sisällysluettelossa. Moniin kappaleisiin on lisätty kuvia, jotka tuovat lisää informaatiota tekstiin. Oppaan ulkoasu ja värimaailma on myös suunniteltu aiheen mukaan. Oppaasta tulevat hyötymään monet opiskelijat ja jopa työssä olevat, jotka haluavat tietoja prepreg- materiaaleista. Tiedon kokoaminen yhteen helpottaa tiedon hakemista ja säästää paljon aikaa. CD-ROM-opas säilyy myös paremmin kuin paperinen.

Panhuilunsoiton peruskurssien 1-3 sekä I/D-tason kurssisuoritusvaatimukset sekä ohjelmistoluettelo

Koska panhuilu on vasta "aloitteleva" musiikkioppilaitossoitin, sille ei vielä ole valmiita tasokurssiohjelmistotaulukoita. Panhuilunsoiton opetuksen aloittamisen edellytyksenä on kurssivaatimusten ja ohjelmistoluetteloiden laatiminen myös perusasteelle ja musiikkiopistoasteelle (I/D). Työn tarkoituksena oli siis laatia panhuilulle peruskurssien 1-3 ja I-tason kurssivaatimukset ja tutkinto-ohjelmistoluettelot. Työ sisältää myös tasosuoritusten arviointiohjeet ja osion opettajalle, jossa esitellään tasosuoritukseen sopivia esimerkkisävellyksiä soitinkoulujen, etydivihkojen ja kokoelmavihkojen sisällöistä. Näin opettaja tai itsenäisesti opiskeleva harrastaja pystyy sijoittamaan muitakin teoksia eri suoritustasoille. Aineisto koostuu panhuilulle sävelletyn materiaalin lisäksi oboe-, poikkihuilu-, nokkahuilu-, ja viulukirjallisuudesta, joita olen kerännyt Sibelius-Akatemian, Helsingin Konservatorion sekä Helsingin kaupunginkirjastoista. Nimittäin varsinaisesti panhuilulle sävellettyjä kappaleita on erittäin vähän ja ne ovat vaihtelevan tasoisia. Tasosuoritusten arviointiohjeita käyttäen keräsin kirjastoista tai ostin sopivat nuottimateriaalit ja mapitin kaikki kokoelmavihkot, soitinkoulut ja säestykselliset sävellykset. Tämän jälkeen lajittelin materiaalit omiin kansioihinsa tasokurssien mukaan. Ohjelmistotaulukot ovat eriteltyinä kunkin tasokurssin mukaan. Ne sisältävät seuraavia osa-alueita: soitinkoulut, etydit, kokoelmat, säestykselliset sävellykset, sarjat, konsertot, sonaatit ja kamarimusiikki. Näiden lisäksi jokaiselle tasokurssille on mukana asteikkovaatimukset. Opinnäytetyö on samalla pieni ohjekirja panhuiluopettajalle tai itsenäisesti opiskelevalle oppilaalle: hän saa tietoa panhuilun hengitystekniikasta ja ansatsista verrattuna poikkihuiluun ja oboeen sekä siitä, mitä liikkeitä hänen tulisi varoa soittaessaan panhuilua. Tämän tyyppinen tieto on tärkeää, sillä panhuilu on hyvin fyysinen soitin ja jos sitä "väärinkäyttää", se saattaa aiheuttaa nuorelle oppilaalle pysyviä niskavammoja tms. Osaa aineistosta olen päässyt kokeilemaan eritasoisilla ja -ikäisillä oppilailla Raahessa kesällä 2006 pidetyllä panhuiluleirillä.

Materiaalitietokanta prosessilaitetoimituksen laitevalintojen tukena

In this master's thesis, material characteristics which includes material database will be developed, through which will be managed process device deliveries device selections. The analysed bulk materials exact values serve as basic data when choosing glass- and dried product industry raw material equipment solutions. In this study, the material database function structure will be divided into classified bulk materials characteristics and process device guidelines and planning which they are based on. In order to achieve the best possible advantage in use of the material database, the raw material handling with the process equipment has to be controlled with the help of database bulk material information. With the help of material database, the personnel of the company will find the needed material and device information to implement the processes. The structure of the database enables adding of information, and hence the database will be always kept updated. The material database uses free PhpOpenDatabase software programme, which adapts itself flexibly with the software and requirements of the company. The material frame and considered features of the material database were determined by the requirements of the company's device technology. National and international classifications were used as help. The collected material information was analysed and the correspondence between internal study results and found classifications were determined. As presented before, on the grounds of chosen and specified material features, also the controllability of device selecting and solutions was improved with device-specific screening and planning guidelines. As material frame of the material database was chosen ANSI/CEMA Standard 550. Its almost 1000 bulk materials form an extensive database frame. Over 600 of these raw materials have been determined according to classification. However, the most important ones are the materials of glass- and dried material plants, which consist of the last part of material frame. The analysis will be sustained and material information will be completed primarily of material part with test run in one's own material laboratory.

LM-vesiturbiinin tuotteistaminen

Tämän työn tarkoituksena on kehittää LM-vesiturbiini tuotantoon soveltuvaksi, käytöltään pitkäikäiseksi ja helposti huollettavaksi tuotesarjaksi. Työn ohjaavana runkona on käytetty VDI-Richtlinie 2221: 'Kehitystyön ja konstruoinnin yleinen kulku', mukaista järjestelmää. Lisäksi on käytetty valmistuksellista modulointia tuotteen osien suunnittelussa. Erityisesti on huomioitu tuotteen koko elinkaaren aikaiset kustannukset (LCC) ja sen vaatimukset mitoitukseen. LM-vesiturbiinistaon kehitetty kolmen erikokoisen laitteiston tuotesarja. Tuoteperheen yksittäisistä sylinteriryhmistä voidaan koota joustavasti erikokoisia ja -tehoisia energiantuotantoyksiköitä, jotka soveltuvat käyttöön hyvin pieniinkin virtauksiin ja putouskorkeuksiin. Piensarjatuotantoon hyvin soveltuvat materiaalit on valittu silmälläpitäen mahdollisimman edullista kokonaiskustannusta. Kiertomäntä laitteiston toiminnan kannalta tärkeimpänä ja siten vaativimpana osana on edellyttänyt laserhitsausta ja -leikkausta sekä koekappaleiden valmistusta, joiden perusteellalopulliseen rakenteeseen on päädytty. Mitoitus perustuu perinteisiin lujuuslaskentamenetelmiin, joiden avulla eri osien kestävyys käyttöolosuhteissa on pyrittysaamaan luotettavaksi vähintään 20 vuoden kestoiälle ja väsymiskestävyyteen käytön aikaisissa vaihtelevissa olosuhteissa. Kiertomäntä on ns. kevytrakenne koostuen ohutlevykennorakenteesta ja täytteenä olevasta kompound-materiaalista.

Pakkausrakenteenmateriaalinvalinta ja rakennesuunnittelu

Epäherkkien räjähteiden teknologian käyttö mahdollistaa räjähdeturvallisuuden ja sa-malla sotilaallisen suorituskyvyn parantumisen. Suomen Puolustusvoimat päätti IM-teknologian käyttöönotosta vuonna 2004, mikä on edellyttänyt räjähdevalmistajilta tuotteidensa kehitystoimenpiteitä. Yksi osa-alue erään räjähdevalmistajan ajopanostuotteen kehitystyöstä on Exel Oyj:n valmistama panospakkaus, joka pyritään kehittämään uudistuneiden vaatimusten mukaiseksi. Tässä diplomityössä selvitettiin IM-tuotteen vaatimukset ja laadittiin panospakkauksen vaatimusprofiili, jonka perusteella tehtiinkirjallisen selvitys ballistisista materiaaleista. Panospakkauksen rakenneratkaisut perustuivat materiaalinvalintaan, joka toteutettiin ominaisarvovertailulla.Rakenneratkaisuja testattiin sekä ballistisesti että mekaanisilla testausmenetelmillä. Lisäksi testausmenetelmien välille tehtiin korrelaatiovertailuja, joidentulokset ovat lupaavia. Projektin lopputuloksena saatiin kehitettyä Exel Oyj:lle panospakkausratkaisu, jolla voidaan edistää suojattavan tuotteen IM-vaatimusten täyttymistä. Rakenteelle toteutetun lujuusanalyysin perusteella pakkausrakennetta voidaan pitää käyttökohteeseen soveltuvana.

Verkko-oppimateriaalien uudelleenkäytettävyys ja siirrettävyys oppimisalustalta toiselle

Työssä tarkastellaan oppimisalustoilla käytettäviä testikysymyksiä ja oppisisältöjä uudelleen-käytettävyyden ja siirrettävyyden näkökulmasta. Tavoitteena on selvittää, minkälaisia välineitä määrämuotoisten sisältöjen tuottamista varten on olemassa, ja miten niillä luodut materiaalit ovat siirrettävissä työvälineestä toiseen ja oppimisalustoille. Tutkittavana ovat sisällön paketointiin tarkoitetutSCORM- ja IMS Content Packaging -spesifikaatiot sekä kysymysten esittämiseen tarkoitettu IMS Question and Test Interoperability -spesifikaatio. Pääpaino työssäon selvittää, miten oppisisällöt ovat siirrettävissä WebCT- ja Moodle-alustojenvälillä. Tähän liittyen on luotu ohjeistus, miten yksittäiset tiedostot, kysymykset ja Sisältökokonaisuus-työkalulla koostetut sisällöt siirretään WebCT:ltä Moodleen.