Technologien im Produktentwicklungsprozess : mit Fokus auf Produkte der biomedizinischen Technik

Biomedical Technology, Product Development, Rapid Prototyping, Master in Mechanical Engineering, Tertiary Education

Estudi teòric pràctic de la solubilitat de noves mescles aquoses de nitrats alcalins per climatització per absorció accionada tèrmicament a alta temperatura

Investigación realizada a partir de una estancia como profesor visitante en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universitat Rovira i Virgili. Las soluciones acuosas de LiNO3 tienen una gran potencialidad para ser utilizadas como fluidos de trabajo en ciclos de absorción a altas temperaturas. La adición de otros nitratos y/o nitritos alcalinos mejora, entre otras propiedades, su solubilidad en H2O, el principal inconveniente de estas soluciones. La información bibliográfica sobre la solubilidad de estas es prácticamente inexistente, por eso, en este trabajo se ha realizado un estudio teórico-práctico de la solubilidad de algunos de estos sistemas.(...)

Hankinnan tietojärjestelmäintegraatiot raskaassa konepajateollisuudessa

Tässä diplomityössä tarkastellaan sähköisen liiketoiminnan mukanaan tuomia mahdollisuuksia yrityksen hankintatoimen prosessien tehostamiseksi. Työ keskittyy erityisesti raskaassa konepajateollisuudessa toimivan yrityksen, Metso Paperin, hankinnan tietojärjestelmien integroimiseen. Pääasiallinen tutkimusmenetelmä on kirjallisuustutkimus, jota lisäksi täydennetään empiirisesti tutkittujen case-tapauksien avulla, joissa tarkastellaan sähköisen hankintatoimen käytännön toteutusta Metso Paperin ja sen alihankkijan, Toijala Worksin välillä. Diplomityön tavoitteena on esittää yrityksen hankintaverkoston ja siihen kuuluvien alihankkijoiden toiminnan uudelleen organisoiminen ja hallitseminen, minkä lisäksi työssä käsitellään myös hankintastrategian merkitystä yrityksen liiketoiminnan kannalta. Työn tietotekninen osuus keskittyy sähköisen liiketoiminnan edellyttämän tietojärjestelmän suunnittelemiseen, mutta ei sen käytännön toteuttamiseen. Työn tärkein tulos on sähköisenliiketoiminnan aloittamisen mahdollistava kaksivaiheinen tiedonsiirtomalli, jonka ensimmäinen vaihe perustuu jo olemassa olevien tietojärjestelmien, eli Extranet- ja Notes -työpöytien, hyödyntämiseen uudella, aiempaa tehokkaammalla tavalla. Mallin toinen vaihe jakautuu yrityksen sisäisen ja ulkoisen tiedonsiirtoon. Toisen vaiheen keskeinen tulos on ratkaisuehdotus sisäisten ja ulkoisten tietojärjestelmien toimintojen ja tietojen saumattomaksi integroimiseksi toisiinsa, eli tutkimuskohteena olevan yrityksen hankintaverkostoon ja sen erityispiirteisiin sopiva sähköisen kaupankäynnin sovellutus.

Puunkäsittelykoneen simulointi ja mekaaniset häviöt

Diplomityö on osa Savonia-amk:n koneosaston TOVI-projektia, jossa metsä-konevalmistaja Ponsse Oyj on mukana. Työssä tutkittiin Ponsse Oyj:n metsäkoneen harvesteripäätä. Tavoitteena oli harvesteripään puun syöttöliikkeessä syntyvien mekaanisten häviöiden selvittäminen. Mekaanisilla häviöillä tarkoitamme karsintaterien kitkavoimia ja syöttörullien vierintävastusta.Edellisten lisäksi tavoitteena oli tutkia puun syöttöliikkeen simuloitavuutta monikappaledynamiikkaan perustuvalla simu-lointiohjelmistolla. Työ toteutettiin mittaamalla harvesteripään hydraulisten toimilaitteiden paineita, puun syötön aikana. Mittasimme myös puun ja harvesteripään välistä liikematkaa, nopeutta, kiihtyvyyttä, sekä puun paksuutta. Mittausten lisäksi harvesteripäästä rakennettiin simulointimalli. Mitattujen paineiden avulla laskettiin vastaavien toimilaitteiden synnyttämät voimat ja momentit. Simulointimallilla toistettiin mittaustapahtumat, käyttäen mittausten avulla laskettuja voimia ja momentteja. Mallin kitkakertoimien ja vierintävastusten avulla simuloidut ja mitatut liikematkat haettiin yhteneviksi. Toisin sanoen, simulointimalli verifioitiin todellisuutta vastaavaksi, jolloin simulointimallista voitiin lukea syntyneet häviöt.

Konepajatekniikan laboratorion turvallisuussuunnitelma

Diplomityön tavoitteena oli tutkia LTY:n Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuutta sekä laatia seurantalomake ja tehdä turvallisuusohjeet Konepajatekniikan laboratorioon. Konepajatekniikan laboratorioon ollaan rakentamassa uutta FM-järjestelmää, jonka turvallisuusriskejä ja vaaroja kartoitettiin etukäteen saatavilla olevan materiaalin avulla. Näin Konepajatekniikan laboratorio varautuu etukäteen FM-järjestelmän käyttöön liittyviin työturvallisuusasioihin. Diplomityön aikana seurasimme Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuutta ja tapaturmien määrää seurantaomakkeen avulla. Samalla Konepajatekniikan laboratorioon tehtiin turvallisuusohjeet, joilla pyritään ennaltaehkäisemään työtapaturmien syntymistä. Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuustasossa ja työtapaturma määrissä ei näyttäisi olevan poikkeavaa verrattuna koko Suomen konepaja-alan työturvallisuustasoon. Havaintojakson lyhyys alentaa johtopäätöksien luotettavuutta. Työturvallisuuden kehittämistä ja ennaltaehkäisevää työtä tulee tehdä jatkuvasti.

Organisaation innovatiivisuutta edistävät ja estävät tekijät. Case Technology Business Research Center

Tämän työn toimeksiantajaorganisaatio oli Lappeenrannan teknillisen yliopiston alainen, kauppatieteitä, teknologiaa ja tuotantotaloutta työssään yhdistävä tutkimusyksikkö, Technology Business Research Center, TBRC. Erään innovatiivisuustutkimusprojektin (InnoSpring) yhteydessä haluttiin selvittää myös oman tutkimusyksikön innovatiivisuuteen vaikuttavia, edistäviä ja estäviä tekijöitä. Tutkielman tavoitteena oli kartoittaa niitä seikkoja, jotka organisaation - tässä tapauksessa yliopiston tutkimusyksikön - henkilökunnan, projektityöntekijöiden, projektipäälliköiden sekä johdon mukaan vaikuttavat yksikön kykyyn luoda ja omaksua uutta, sen innovatiivisuuteen. Työ toteutettiin focus group-ryhmähaastattelumenetelmällä (kvalitatiivinen tutkimus), joihin osallistuivat omina ryhminään työntekijätaso, projektipäälliköt sekä johto.Haastattelut äänitettiin, litteroitiin ja koodattiin Atlas-Ti-ohjelmistolla. Loppuraportti verkostokuvineen luovutettiin tutkimuslaitokselle heinäkuussa 2005. Ryhmäkeskustelun teemoista ja kysymysten muodosta johtuen tulokset käsittelivät niin tutkimusyksikön nykyistä tilaa kuin eräänlaista "toivetilaa", millainen olisi ihanteellinen ja innovatiivinen työpaikka. Merkillepantavaa oli, että työssä tuli systemaattisesti esiin enemmän innovatiivisuutta edistäviä kuin ehkäiseviä seikkoja - vaikka osa edistävistä seikoista koskikin nimenomaan "toivetilaa". Keskustelluimpia teemoja olivat johtajuus,tavoitteellisuus ja strategian, yhteisen suunnan tarve. Samoin olemassa olevienprosessien kehittäminen, osaamisen (niin oman kuin koko organisaationkin) kokoaminen ja kehittäminen edelleen sekä tulosten jalkauttaminen.

Welding time models for cost calculations in the early stages of the design process

It is generally accepted that between 70 and 80% of manufacturing costs can be attributed to design. Nevertheless, it is difficult for the designer to estimate manufacturing costs accurately, especially when alternative constructions are compared at the conceptual design phase, because of the lack of cost information and appropriate tools. In general, previous reports concerning optimisation of a welded structure have used the mass of the product as the basis for the cost comparison. However, it can easily be shown using a simple example that the use of product mass as the sole manufacturing cost estimator is unsatisfactory. This study describes a method of formulating welding time models for cost calculation, and presents the results of the models for particular sections, based on typical costs in Finland. This was achieved by collecting information concerning welded products from different companies. The data included 71 different welded assemblies taken from the mechanical engineering and construction industries. The welded assemblies contained in total 1 589 welded parts, 4 257 separate welds, and a total welded length of 3 188 metres. The data were modelled for statistical calculations, and models of welding time were derived by using linear regression analysis. Themodels were tested by using appropriate statistical methods, and were found to be accurate. General welding time models have been developed, valid for welding in Finland, as well as specific, more accurate models for particular companies. The models are presented in such a form that they can be used easily by a designer, enabling the cost calculation to be automated.

Antennimittausjärjestelmän toteutus ja ominaisuuksien määrittäminen

Diplomityössä tarkasteltiin antennien säteilykuviomittauksiin käytettävien antennimittaratojen ominaisuuksia. Sovelletun elektroniikan laboratorion antennimittaradasta kehitettiin toimiva säteilykuvion mittausjärjestelmä, johon kuuluvat radiokaiuton kammio, suuntauskoneisto ja antennikannakkeet, HP 8720D -piirianalysaattori ja RF-kaapelointi sekä valmistutetut mitta-antennitorvet. Työssä vertailtiin koaksiaalikaapeleita ja valittiin antennimittaukseen soveltuvat. 1,70–2,60 GHz:n taajuusalueen mittastandardiksi suunniteltiin torviantenni, jonka kaksi prototyyppiä valmistutettiin konetekniikan osastolla. Torviantennien ominaisuudet mitattiin. Antennimittaradan ominaisuudet ja soveltuvuus erilaisiin antennimittauksiin selvitettiin sekä teoreettisesti että mittauksin.

Konepajateollisuuden komponenttitoimittajasta järjestelmätoimittajaksi

Konepajateollisuuden suurasiakkaiden kansainvälistymisen myötä on noussut esiin uusia haasteita ja tarpeita, joihin yritysten tulisi pystyä vastaamaan kilpailukyvyn säilyttämiseksi. Konepajateollisuudessa tämä tarkoittaa entistä tiukempaa keskittymistä ydinosaamisalueisiin, kilpailuedun säilyttämistä, kustannustason sekä laadun hallintaa ja tehtävien jakoa päämiehiltä omille toimittajilleen verkostossa. Toimittajaverkostoissa toimii lukuisa määrä erikokoisia ja - tasoisia alihankkijoita, joista päämiesten lähimpinä toimittajina ovat niin kutsutut järjestelmätoimittajat. Tässä diplomityössä on tutkittu verkostoitumista ja sen perusteita lähinnä konepajateollisuuden kannalta, alan alihankintaverkostoa yleisesti sekä paikallisesti eteläisessä Kymenlaaksossa. Järjestelmätoimittajuuteen on kiinnitetty erityistä huomiota. Työssä on haettu sellaisia pk-yrityksiltä vaadittavia toimenpiteitä ja ominaisuuksia, jotta nouseminen jonkun päähankkijan komponenttitoimittajasta järjestelmätoimittajaksi olisi mahdollista. Aihetta on tarkasteltu teoreettisesti tutkimusten, julkaisujen ja kirjallisuuden avulla. Tämän lisäksi on suoritettu benchmarkkauksia muutamille menestyneille, konepajateollisuudessa toimiville ja järjestelmätoimittajiksi kehittyneille yrityksille. Näiden kerättyjen tietojen perusteella on tehty johtopäätöksiä ja niistä edelleen käytännön kehitystoimenpiteiden ja vaatimusten kartoitus sekä toimintasuunnitelma eräälle Kymenlaakson seudulta olevalle metallialan pk-yritykselle, jolla on tunnistettu olevan mahdollisuudet kehittyä järjestelmätoimittajaksi ja mitä liiketoimintamallia yrityksen johto pitää varteenotettavana vaihtoehtona ja kiinnostavana mahdollisuutena.

Tutkintotavoitteisen aikuiskoulutuksen vaikuttavuus Case: Lappeenrannan teknillinen yliopisto/Koulutus- ja kehittämiskeskus/Metallitekniikka

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää ja arvioida kahden konetekniikan maisteriohjelman vaikuttavuutta ohjelmiin osallistuneiden opiskelijoiden ja heidän työnantajiensa näkökulmasta. Aikuiskoulutuksen vaikuttavuutta arvioidaan teemoilla osaaminen, tiedon siirtyminen yrityselämään ja työura. Lisäksi tarkastellaan millaista tukea aikuisopiskelija saa ja arvioidaan jatkotarpeita vastaaville koulutuksille. Tutkimus toteutettiin opiskelijoille tehdyn kvantitatiivisen kyselylomaketutkimuksen ja työnantajille tehdyn kvalitatiivisen teemahaastattelututkimuksen avulla. Menetelmät täydentävät tutkimuksessa toisiaan ja antavat eri näkökulmia käsiteltäviin aiheisiin. Tulokset esitetään rinnakkain, joten samalla on mahdollisuus vertailla niiden tuloksia keskenään. Opiskelulla on selvästi vaikutusta ammatilliseen ja muuhun osaamiseen. Opiskellessa tullutta tietoa siirtyy työyhteisöön harjoitustöiden, palaverien ja varsinkin epävirallisten keskustelujen kautta. Uraan opiskelu vaikuttaa selvästi edistävästi, yritysten onkin syytä antaa valmistuneille uusia haasteita jos haluavat pitää nämä itsellään. Tukea aikuisopiskelija kaipaa monelta suunnalta, mutta erityisesti perheeltään. Vastaavanlaiselle, ja myös muulle alueelliselle koulutukselle on selkeä tarve myös jatkossa.

Lappeenrannan teknillisen yliopiston opiskelijoiden yrittäjyyshalukkuus, yrittäjyyssopivuus ja opintomenestys

The aim of this thesis was to clarify willingness and suitability for entrepreneurship among students of Lappeenranta University of Technology (LUT). In addition factors that would explain academic achievement and if there were relationship between academic achievement and willingness or suitability for entrepreneurship were examined. Questionnaires were sent via e-mail to 800 students of LUT in summer 2007. Response percent was 29,6 %. Based on the collected answers factors of entrepreneurial motivation and academic achievement were analyzed using mainly Pearson’s correlation coefficient and factor analysis. In the light of these factors willingness and suitability for entrepreneurship and academic achievement were examined. The results indicated that 36,7 % of the respondents were willing and 11,4 % were suitable for entrepreneurship. The largest share of the willing ones was focused on Department of Mechanical Engineering, whereas the smallest share on Department of Environmental Technology. The largest shares of the suitable ones were on Departments of Mechanical and Electrical Engineering, and the smallest shares on Departments of Environmental, Chemical and Energy Technology. Academic achievement was affected by, among others, exercising and success in high school. Academic achievement and willingness or suitability for entrepreneurship didn’t correlate. Yet, from factors of entrepreneurial motivation internal locus of control correlated positively with academic achievement.

Titaanisen valkaisutornin korjaussuunnitelma

Tämän työn tarkoituksena on poistaa toistuvasti esiintyneet vauriot titaanisessa valkaisutornissa Kuusankosken paperitehtailla. Vauriot esiintyivät melko pian käyttöönoton jälkeen ja niitä esiintyi toistuvasti jokaisen korjauksen jälkeen. Jatkuvatoimisen prosessin vuoksi käyttökatkokset eivät olleet suotavia. Aikataulu suunnittelulle ja korjaukselle oli erittäin tiukka, jolloin kenttämittauksia ei ollut mahdollista tehdä laskelmien tueksi. Tämän vuoksi tähän työtön parhaiten soveltuvaksi menetelmäksi valittiin FEA. Alkuperäisessä rakenteessa pääsäiliöön oli hitsattu pintatasku, jota käytettiin välisäiliönä varastoimaan suuri määrä vaarallista nestettä. Tämä aiheutti valkaisutornin vaipalle murtumia ja vuotoja sekä suuronnettomuuden riskin koko valkaisutornille. Kuormitustietojen puutteesta johtuen kuormitukset mallinnettiin virtuaalisesti FE-menetelmällä ja analyyttisin keinoin. Kuormitusten suuruudet arvioitiin konservatiivisesti. Tämän työn tärkein oivallus oli määritellä uudelleen pintataskun toiminto siten, että sitä ei enää käytetty nesteen välivarastona, vaan ohjaimena nesteelle. Tämä innovatiivinen ongelmankorjauskonsepti on havaittu onnistuneeksi, koska vaurioita ei ole enää esiintynyt viimeisimmän korjauksen jälkeen.

Coatings on Composites

Polymer based composite materials coated with thin layers of wear resistant materials have been proposed as replacements for steel components for certain applications with the advantage of reduced mass. Magnetron sputtered coatings can be successfully deposited on composite materials. Nevertheless there are number of issues which must be addressed such as limited temperature, which the composite can withstand because of the epoxy binder which is used, the adhesion of the coating to the composite and the limited mechanical support, the hard coating can obtain from the relatively soft epoxy. We have investigated the deposition of chromium nitride, titanium carbide and titanium doped DLC coatings on carbon fibre reinforced composites and various polymers. The adhesion of the coatings has been studied by the pull-off adhesion tester. In general, the failure mechanism has been noticed to be due to the cohesive failure for a wide range of conditions. The wear behavior of the coatings has been noticed to be complicated. Wear tests on coated composites have shown that where the reinforcing fibres are near the surface, the composite samples do not perform well due to breakage of the fibres from the polymer matrix. A fibre free surface has been noticed to improve the wear resistance.

La formación de habilidades en Química General en la perspectiva de la teoría de P. Ya. Galperin, como actividad de contrucción de conocimientos

Thir paper presents the results of a pedagogical experiment conducted with chemistry students of the mechanical engineering curriculum. The aim of the experiment was to study the development of the a general ability for the study program as a process of knowledge construction based on the theory of assimilation of P. Ya. Galperin.