Chromium mass balance in sodium chlorate process

Kuudenarvoista kromia käytetään natriumkloraatin valmistuksessa prosessin tuotantotehokkuuden ja turvallisuuden parantamiseksi. Kromia kuitenkin poistuu prosessista muutamaa reittiä pitkin. Koska kuuudenarvoisella kromilla on syöpää aiheuttavia, mutageenisiä sekä lisääntymiselle myrkyllisiä ominaisuuksia, olisi tärkeää ymmärtää, miten kromi kulkeutuu prosessin eri osiin, ja kuinka paljon sitä poistuu prosessista. Tämä on tärkeää, jotta osataan hallita kromin käytöstä aiheutuvat riskit, sekä toisaalta myös tehostaa kromin käyttöä prosessissa. Työn tarkoituksena oli tuottaa tietoa kromin käytöstä natriumkloraattiprosessissa. Työssä tutkittiin kromitasetta prosessin keskeisimmissä yksikköoperaatioissa. Myös kromin saostumista katodien pinnalle arvioitiin määrällisesti. Eri prosessinäytteistä tutkittiin lisäksi kromin hapetusasteita. Edellä mainittuja tutkimuskohteita varten määritettiin prosessinäytteiden kromipitoisuus. Eri prosessioperaatioille suoritettiin lisäksi taselaskelmat. Työn tuloksena esitettiin kromitase sekä yksikköoperaatioille että koko prosessille. Erinäisten epätarkkuustekijöiden vuoksi tasetta ei kuitenkaan pystytty määrittämään halutulla tarkkuudella, ja siksi työssä esitettyä tasetta voidaan pitää vain suuntaa antavana laskelmana. Katodien pinnalle saostunutta kromin määrää pidettiin kuitenkin oikean suuruusluokan tuloksena. Prosessinäytteiden hapetusasteita ei voitu arvioida, sillä saadut kokonaiskromitulokset eivät olleet täysin luotettavia. Huolimatta tulosten epätarkkuudesta, työ tuotti tärkeää tietoa prosessin toiminnasta kromin suhteen. Työtä voidaan hyödyntää jatkossa monin tavoin prosessin kromitaseen seurannassa.

Metsäteollisuuden puunhankinnan ohjaus: Hankintalähteen kannattavuus ja siihen vaikuttavat tekijät

Tutkielmassa rakennettiin laskentamalli metsäteollisuuden puunhankinnan hankintalähteen kannattavuuden määrittämiseksi ja selittämiseksi. Tutkimuksessa noudatettiin konstruktiivisen tapaustutkimuksen tutkimusotetta. Tutkimuksen kohdeorganisaationa oli kansainvälisesti toimivan metsäteollisuusyrityksen Suomen puunhankintaorganisaatio. Kannattavuusmalli määrittelee hankintalähteen kannattavuuden sekä käsitteellisellä että laskentamenettelyn tasolla. Kannattavuusmallin katesuure on porttikate, joka rakennettiin taloudellisen lisäarvon teoriaan nojaten kohdeorganisaation tarpeiden ja sen laskenta-asiantuntijoiden näkemysten perusteella. Kannattavuusmallin rakenne ja osat kuvattiin seikkaperäisesti. Kannattavuusmallin käyttämän liiketoimintadatan poiminta ja laskentasuureiden raportointi testattiin. Mallin tarvitsemat laskentatiedot on saatavissa kohdeorganisaation kehitteillä olevasta toiminnanohjausjärjestelmästä. Laskentamallin hyödyntämismahdollisuudet arvioitiin. Hankintalähteen kannattavuutta mittaavalla porttikatteella voidaan ohjata puunhankintaorganisaatiota sen tavoitteiden saavuttamisessa. Malli ilmaisee porttikatteeseen vaikuttavien tekijöiden vaikutuksen kannattavuuteen, minkä avulla voidaan tehdä parempia päätöksiä hankintalähteiden hyödyntämisessä. Aiemmista tutkimuksista poiketen malli huomioi hankintalähteen suoritteen arvon tärkeimmille asiakastehtaille perustuen todellisiin liiketapahtumiin. Kannattavuusmallia voidaan hyödyntää laajalti metsäteollisuusyritysten tavaralajimenetelmään perustuvassa puunhankinnassa. Kannattavuusmallin rakentaminen rohkaisee puunhankinnan johtoa ja laskentahenkilöitä hedelmällisen yhteistyöhön.

Comparison of Different Concentrated Solar Power Collector Designs and Development of a Linear Fresnel Solar Collector Model

Concentrated solar power (CSP) is a renewable energy technology, which could contribute to overcoming global problems related to pollution emissions and increasing energy demand. CSP utilizes solar irradiation, which is a variable source of energy. In order to utilize CSP technology in energy production and reliably operate a solar field including thermal energy storage system, dynamic simulation tools are needed in order to study the dynamics of the solar field, to optimize production and develop control systems. The object of this Master’s Thesis is to compare different concentrated solar power technologies and configure a dynamic solar field model of one selected CSP field design in the dynamic simulation program Apros, owned by VTT and Fortum. The configured model is based on German Novatec Solar’s linear Fresnel reflector design. Solar collector components including dimensions and performance calculation were developed, as well as a simple solar field control system. The preliminary simulation results of two simulation cases under clear sky conditions were good; the desired and stable superheated steam conditions were maintained in both cases, while, as expected, the amount of steam produced was reduced in the case having lower irradiation conditions. As a result of the model development process, it can be concluded, that the configured model is working successfully and that Apros is a very capable and flexible tool for configuring new solar field models and control systems and simulating solar field dynamic behaviour.

Customer-driven service product development

This thesis studies customer-driven service product development and how to manage customer involvement in the service product development process. The theory part of this thesis is a literature review of the prior studies and the thesis also includes empirical evidence in the form of a case study about ABB.

Identification of characteristics for successful university-company partnership development

The importance of university-company collaboration has increased during the last decades. The drivers for that are, on the one hand, changes in business logic of companies and on the other hand the decreased state funding of universities. Many companies emphasize joint research with universities as an enabling input to their development processes, which aim at creating new innovations, products and wealth. These factors have changed universities’ operations and they have adopted several practices of dynamic business organizations, such as strategic planning, monitoring and controlling methods of internal processes etc. The objective of this thesis is to combine different characteristics of successful university-company partnership and its development. The development process starts with identifying potential partners in the university’s interest group, which requires understanding the role of different partners in the innovation system. Next, in order to find a common development basis, matching the policy and strategy between partners is needed. The third phase is to combine the academic and industrial objectives of a joint project, which is a typical form of university-company collaboration. The optimum is a win-win situation where both partners, universities and companies, can get addedvalue. For the companies added value typically means access to new research results before their competitors. For the universities added value offers a possibility to carry on high level scientific work. The research output in the form of published scientific articles is evaluated by the international science community. Because the university-company partnership is often executed by joint projects, the different forms of this kind of projects is discussed in this study. The most challenging form of collaboration is a semi-open project model, which is not based on bilateral activities between universities and companies but on a consortium of several universities, research institutes and companies. The universities and companies are core actors in the innovation system. Thus the discussion of their roles and relations to public operators like publicly funded financiers is important. In the Finnish innovation system there are at least the following doers executing strategies and policies: EU, Academy of Finland and TEKES. In addition to these, Strategic Centres for Science, Technology and Innovation which are owned jointly by companies, universities and research organizations have a very important role in their fields of business. They transfer research results into commercial actions to generate wealth. The thesis comprises two parts. The first part consists of an overview of the study including introduction, literature review, research design, synthesis of findings and conclusions. The second part introduces four original research publications.

Rescuing axons from degeneration does not affect retinal ganglion cell death

After a traumatic injury to the central nervous system, the distal stumps of axons undergo Wallerian degeneration (WD), an event that comprises cytoskeleton and myelin breakdown, astrocytic gliosis, and overexpression of proteins that inhibit axonal regrowth. By contrast, injured neuronal cell bodies show features characteristic of attempts to initiate the regenerative process of elongating their axons. The main molecular event that leads to WD is an increase in the intracellular calcium concentration, which activates calpains, calcium-dependent proteases that degrade cytoskeleton proteins. The aim of our study was to investigate whether preventing axonal degeneration would impact the survival of retinal ganglion cells (RGCs) after crushing the optic nerve. We observed that male Wistar rats (weighing 200-400 g; n=18) treated with an exogenous calpain inhibitor (20 mM) administered via direct application of the inhibitor embedded within the copolymer resin Evlax immediately following optic nerve crush showed a delay in the onset of WD. This delayed onset was characterized by a decrease in the number of degenerated fibers (P<0.05) and an increase in the number of preserved fibers (P<0.05) 4 days after injury. Additionally, most preserved fibers showed a normal G-ratio. These results indicated that calpain inhibition prevented the degeneration of optic nerve fibers, rescuing axons from the process of axonal degeneration. However, analysis of retinal ganglion cell survival demonstrated no difference between the calpain inhibitor- and vehicle-treated groups, suggesting that although the calpain inhibitor prevented axonal degeneration, it had no effect on RGC survival after optic nerve damage.

Model-based testing of software systems : functionality and performance

Software is a key component in many of our devices and products that we use every day. Most customers demand not only that their devices should function as expected but also that the software should be of high quality, reliable, fault tolerant, efficient, etc. In short, it is not enough that a calculator gives the correct result of a calculation, we want the result instantly, in the right form, with minimal use of battery, etc. One of the key aspects for succeeding in today's industry is delivering high quality. In most software development projects, high-quality software is achieved by rigorous testing and good quality assurance practices. However, today, customers are asking for these high quality software products at an ever-increasing pace. This leaves the companies with less time for development. Software testing is an expensive activity, because it requires much manual work. Testing, debugging, and verification are estimated to consume 50 to 75 per cent of the total development cost of complex software projects. Further, the most expensive software defects are those which have to be fixed after the product is released. One of the main challenges in software development is reducing the associated cost and time of software testing without sacrificing the quality of the developed software. It is often not enough to only demonstrate that a piece of software is functioning correctly. Usually, many other aspects of the software, such as performance, security, scalability, usability, etc., need also to be verified. Testing these aspects of the software is traditionally referred to as nonfunctional testing. One of the major challenges with non-functional testing is that it is usually carried out at the end of the software development process when most of the functionality is implemented. This is due to the fact that non-functional aspects, such as performance or security, apply to the software as a whole. In this thesis, we study the use of model-based testing. We present approaches to automatically generate tests from behavioral models for solving some of these challenges. We show that model-based testing is not only applicable to functional testing but also to non-functional testing. In its simplest form, performance testing is performed by executing multiple test sequences at once while observing the software in terms of responsiveness and stability, rather than the output. The main contribution of the thesis is a coherent model-based testing approach for testing functional and performance related issues in software systems. We show how we go from system models, expressed in the Unified Modeling Language, to test cases and back to models again. The system requirements are traced throughout the entire testing process. Requirements traceability facilitates finding faults in the design and implementation of the software. In the research field of model-based testing, many new proposed approaches suffer from poor or the lack of tool support. Therefore, the second contribution of this thesis is proper tool support for the proposed approach that is integrated with leading industry tools. We o er independent tools, tools that are integrated with other industry leading tools, and complete tool-chains when necessary. Many model-based testing approaches proposed by the research community suffer from poor empirical validation in an industrial context. In order to demonstrate the applicability of our proposed approach, we apply our research to several systems, including industrial ones.

Palveluprosessin kehittäminen kampaamoketjussa

As the competitive situation becomes more intense, companies must strive for growth and the ability to renew themselves. Innovations and the development of services will take an important role in this situation. Involving users in the service design process creates additional value and a chance to stand out from the com-petition. The goal of the target company is to produce high-quality services with the customers' needs in mind. This is why the company wants to develop their services systematically and aims to collect information about the service needs of both their employees and customers, which can be used to develop new and ap-pealing service packages. The aim of the study is to find out what the target company's current service pro-cess is like and how it can be developed further. The work is a case study in which the development process of the new service is followed through according to the approach, process and tools of the service design. Information is collected through focused interviews and a client survey. Participant observation gave a good overview of how employees of the target company react to the development of services. The study also found that the ser-vice path enables the collecting of ideas concerning the practical planning and development of the service process.

Pelinkehityksen tarpeet ja kustannukset konsolisukupolvien ja vuosikymmenten välillä

Tässä työssä tarkastellaan videopelien nousevia kehityskustannuksia ja selvitetään videopelien historiaa ja kehitysprosessia tarkastelemalla syitä kustannusten nousuun. Työn pääkohteena ovat isojen ja keskisuurten peliyritysten videopelikehityskustannukset. Historiaosuus on jaoteltu vuosikymmenten mukaan 1950-luvulta 2000-luvulle asti ja kehitysprosessin tarkastelussa keskitytään nykyisten suurten pelien kehitysprosessin vaiheisiin ja tarpeisiin sekä prosessin osanottajien rooleihin. Näin perustellaan lopuksi lueteltavat kustannusten nousun syyt ja niiden mahdolliset seuraukset.

Product Assurance in Agile Space Systems Development

Product assurance is an essential part of product development process if developers want to ensure that final product is safe and reliable. Product assurance can be supported withrisk management and with different failure analysis methods. Product assurance is emphasized in system development process of mission critical systems. The product assurance process in systems of this kind requires extra attention. Inthis thesis, mission critical systems are space systems and the product assurance processof these systems is presented with help of space standards. The product assurance process can be supported with agile development because agile emphasizes transparency of the process and fast response to changes. Even if the development process of space systems is highly standardized and reminds waterfall model, it is still possible to adapt agile development in space systems development. This thesisaims to support the product assurance process of space systems with agile developmentso that the final product would be as safe and reliable as possible. The main purpose of this thesis is to examine how well product assurance is performed in Finnish space organizations and how product assurance tasks and activities can besupported with agile development. The research part of this thesis is performed in survey form.

Product assurance in agile space systems development

Product assurance is an essential part of product development process if developers want to ensure that final product is safe and reliable. Product assurance can be supported with risk management and with different failure analysis methods. Product assurance is emphasized in system development process of mission critical systems. The product assurance process in systems of this kind requires extra attention. In this thesis, mission critical systems are space systems and the product assurance process of these systems is presented with help of space standards. The product assurance process can be supported with agile development because agile emphasizes transparency of the process and fast response to changes. Even if the development process of space systems is highly standardized and reminds waterfall model, it is still possible to adapt agile development in space systems development. This thesis aims to support the product assurance process of space systems with agile development so that the final product would be as safe and reliable as possible. The main purpose of this thesis is to examine how well product assurance is performed in Finnish space organizations and how product assurance tasks and activities can be supported with agile development. The research part of this thesis is performed in survey form.

Asiakasarvopohjaisten palveluiden kehittäminen kiinteistöpalvelualan yrityksessä

Tämän työn tavoitteena oli tutkia asiakasarvopohjaisten palveluiden kehittämistä ja luoda kiinteistöpalvelualan yritykselle kehitysprosessimalli, jonka avulla yritys voisi optimoida toimintojaan tulevaisuudessa. Tutkimuksen päätavoitteina oli tutkia asiakasarvoa kiinteistöpalveluissa, kartoittaa potentiaalisten uusien asiakkaiden palveluiden nykytila ja toiveet sekä tarkastella kohdeyrityksen palveluiden kehitysprosessia. Työn teoreettisessa osiossa tarkasteltiin palveluliiketoimintaa yleisellä tasolla, yrityksen palveluprosessin kehittämistä, asiakasarvon muodostumista sekä SERVQUAL- ja QFD-työkalujen avulla palvelun laatua ja asiakastarpeita. Työn teoriaosuuden kautta saatiin myös selville, että asiakasarvon hallinta on palveluiden kehitysprosessin ydin. Tutkimuksen empiirinen aineisto kerättiin syvähaastatteluiden avulla avainasiakkailta eri asiakassegmentteihin liittyen. Haastattelujen analysoinnissa hyödynnettiin laadullista sisällönanalyysiä. Työn tuloksissa määriteltiin asiakasarvo ja tärkeimmät asiakastarpeet kiinteistöpalveluissa, kartoitettiin asiakkaiden odotusten ja nykytilan väliset kuilut sekä luotiin yritykselle palveluiden kehitysprosessimalli, jota yritys voi toiminnoissaan tapauskohtaisesti hyödyntää tulevaisuudessa.

Tuotesuunnittelu direktiiviperustaisesti

Onnistuneen tuotekehitysprojektin läpivieminen vaatii huolellisen alkusuunnittelun ennen varsinaista tuotteen kehityksen aloitusta. Projektin läpiviemiseksi esitetään usein malleja joissa tuotekehitysprojektissa edetään yksi vaihe kerrallaan ja siirrytään seuraavaan vasta, kun edellinen on valmis. Tämän perinteisen mallin rinnalle on tullut DFMA-suunnittelu, jossa murretaan kommunikaatiomuuri suunnittelun ja valmistuksen väliltä ja useita vaiheita tehdään samanaikaisesta. Näin saadaan valmistus- ja kokoonpanoystävällisiä tuotteita, joilla tuotteesta saatava kate voidaan maksimoida samalla kun tuotteen laatua saadaan parannettua. Teknisen kehityksen lisäksi on tuotekehitysprosessissa erottamattomana osana direktiivien asettamien vaatimusten huomioon ottaminen. Jo lähes kaikissa tuotteissa on oltava CE-merkintä. CE-merkinnällä tuotteen valmistaja ottaa täyden vastuun siitä, että tuote täyttää sitä koskevien direktiivien asettamat vaatimukset vaatimustenmukaisuudesta. Direktiivien asettamat vaatimukset on hyvä tiedostaa jo tuotteen suunnittelun alkuvaiheista lähtien, jotta nämä osataan ottaa heti huomioon ja jälkikäteen tehtäviltä muutoksilta vältytään. Teknisten ratkaisujen lisäksi tuotteen dokumentoinnilla on suuri rooli vaatimustenmukaisuuden täyttämisessä. Tuotteesta tulee koota tekninen tiedosto, joka sisältää kaikki tarpeelliset dokumentit, joilla tuotteen vaatimustenmukaisuus voidaan todeta. Teknisen tiedoston vaatimukset on hyvä tiedostaa jo suunnittelun alusta lähtien, jotta tarvittavat dokumentit osataan kerätä projektin aikana tekniseen tiedostoon. Tässä työssä kehitettiin peltier-jäähdytin, jollaiselle asiakkailta saadun palautteen perusteella oli markkinoilla tarve. Jäähdyttimen suunnittelussa käytettiin DFMA:n keinoja yksinkertaistamaan kokoonpanoa. Jäähdyttimelle tehtiin vaatimustenmukaisuustarkastelu, missä tarkasteltiin peltier-jäähdytintä koskevien direktiivien asettamia vaatimuksia ja mitä asioita näiden vaatimusten täyttämiseksi tuli huomioida.

Palveluprosessien kehittäminen asiakaslähtöisestä näkökulmasta

Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan palveluprosessien kehittämistä asiakaslähtöisestä näkökulmasta. Asiakas on osa palveluprosessia ja siksi onkin tärkeä osallistaa asiakasta prosessien kehittämiseen ja innovointiin. Teoriaosassa esitellään keskeisimmät palveluprosessien kehitykseen vaikuttavat elementit ja pureudutaan käyttäjien sekä asiakkaiden rooliin ja motivaatioon kehittämishankkeissa. Tutkimuksen empiirinen osuus on toteutettu kvalitatiivisena tutkimuksena. Tutkimuksen menetelmänä käytettiin toimintatutkimusta. Tutkimustulosten voidaan todeta tukevan teoreettista viitekehystä. Tutkimuksen perusteella havaittiin, että käyttäjillä ja asiakkailla on paljon ns. hiljaista tietoa, jonka esiin saaminen vaatii interventiota, puuttumista. Henkilökohtainen keskustelu on hyvä keino saada selville asiakkaiden mielipiteitä ja odotuksia palvelua kohtaan. Tutkimukseen osallistuneiden asiakkaiden palautteen perusteella myöskin voidaan todeta, että asiakkaiden motivaatio osallistua kehittämiseen vastaa teoriaosuudessa esitettyjä perusteluja.

Toimintamalli ympäristömyötäisen tuotesuunnittelun roolin kasvattamiseksi

Työn ensimmäisenä tavoitteena oli parantaa Abloy Oy:n tietämystä yrityksen tarjoamien mekaanisten ja mekatronisten tuotteiden ympäristönäkökohdista ja -vaikutuksista. Työn toisena tavoitteena oli selvittää, voidaanko Abloy Oy:n mekaanisten ja mekatronisten tuotteiden elinkaaren aikaisten ympäristönäkökohtien ja -vaikutusten arviointia kehittää osana nykyistä tuotekehitysprosessia. Tuotteiden ympäristönäkökohtia käsiteltiin kestävän kehityksen, yritysvastuun, ympäristöstrategian ja yksittäisen tuotteen osalta. Ympäristöstrategioiden pohjalta kehitettiin toimintamalleja. Toimintamalleilla kuvataan, mitä toimenpiteitä yrityksen tulisi tehdä, jotta tietty ympäristöstrategian taso saavutetaan. Työn tulos on, että kehitetyillä toimintamalleilla on potentiaalia kehittää Abloy Oy:n mekaanisten ja mekatronisten tuotteiden elinkaaren aikaisten ympäristönäkökohtien ja -vaikutusten arviointia osana nykyistä tuotekehitysprosessimallia.