Virtalähdejärjestelmän ohjauksen suunnittelu

Virtalähdejärjestelmä koostuu itsenäisesti toimivista virtalähdeyksiköistä. Virtalähdeyksiköt ovat rinnankytketty syöttämään virtaa kuormaan. Tämä diplomityö käsittelee virtalähdeyksiköiden ohjaamiseen liittyviä ongelmia ja ratkaisuja. Työssä suunnitellaan virtalähdejärjestelmän ohjauselektroniikkaa sekä mikrokontrollerin ohjelmakoodia. Lisäksi kehitetään ratkaisuja virtalähteen hallintaan ja automaattiseen ohjaukseen. Huomiota kiinnitetään vikasietoisuuteen ja käyttäjäystävällisyyteen.

Eristekourujen ponttauslaitteen suunnittelu

Diplomityössä suunnitellaan eristekourujen ponttauslaite, jolla pystytään ponttaamaan eristekouruja. Pontattavien eristekourujen pituus ja halkaisija muuttuvat. Suunnittelun lähtökohtana on nykyisin käytössä olevien ponttauslaitteiden ergonomia- ja työturvallisuusongelmat. Työssä käydään läpi erilaisia mahdollisuuksia ponttauslaitteen toteutukseen ja kehitellään kaksi periaatteellista ratkaisua toimiviksi kokoonpanoiksi. Kokoonpanoista valitaan perustellusti parempi vaihtoehto jatkokehitykseen ja se kehitellään valmiiksi ponttauslaitteeksi. Työ käsittää laitteen mekaniikkasuunnittelun, automaatiosuunnittelu rajataan työn ulkopuolelle. Työn eteneminen seuraa järjestelmällisen koneensuunnitteluprosessin vaiheita. Lopputuloksena suunniteltiin laite, joka toteuttaa sille asetetut suoritusvaatimukset. Suunniteltu laite on turvallinen ja ergonomiset vaatimukset täyttävä. Lisäksi laitteen rungolle tehtiin värähtelytarkasteluja, joiden perusteella analysoitiin ominais- ja herätetaajuuksien suhteita sekä rungon jäykistämisen vaikutuksia.

Suorituskyvyn analysointijärjestelmän suunnittelu pk-yrityksessä

Tämä kandidaatintyö on kirjallisuustutkimus, jonka tavoitteena on tarkastella suorituskyvyn analysointia, suunnittelua ja käyttöönottoa pk-yritysten näkökulmasta. Lisäksi työssä on esitelty joitakin valittuja suorituskyvyn analysointijärjestelmiä ja pohdittu niiden soveltuvuutta pk-yrityksien käyttöön. Teorian pohjalta on tehty yleisiä johtopäätöksiä, joita sovelletaan suorituskyvyn analysointijärjestelmän suunnittelussa case-yritykselle. Suorituskyvyn analysointijärjestelmien käyttö on vähäistä pk-yrityksissä ja tästä syystä sitä hyödyntävät yritykset voivat saada sen avulla merkittävää kilpailuetua. Analysointijärjestelmiä suunniteltaessa tulee pk-yritysten erikoispiirteet ottaa huomioon, sillä ne asettavat omat rajoituksensa järjestelmän laajuuteen ja kattavuuteen. Työssä korostetaan järjestelmän helppokäyttöisyyttä kattavuuden sijaan. Kirjallisuustutkimuksen ja johtopäätösten analysoinnin tuloksena esitetään prosessimalli suorituskyvyn analysointijärjestelmän suunnitteluun. Prosessimalli tähtää yksinkertaisen ja helppokäyttöisen mittariston kehittämiseen hyödyntäen mahdollisuuksien mukaan yrityksessä olemassa olevia tietojärjestelmiä.

Radiaalikompressorin juoksupyörän virtauskanavan suunnittelu

Diplomityössä on tutkittu radiaalikompressorin juoksupyörän virtauskanavan suunnittelua ja esitelty yleisesti käytetyt suunnittelumenetelmät. Virtauskanavan muodon vaikutukset virtauskenttään on esitetty. Työssä on kehitetty uusi tietokoneohjelma juoksupyörän kolmiulotteisen geometrian luomiseen, yksiulotteisesta suunnittelusta saatujen päämittojen pohjalta. Ohjelmalla luotua juoksupyörän geometriaa voidaan käyttää virtaus- ja lujuusanalyyseissä. Ohjelmaan on myös liitetty kaksiulotteinen kokoonpuristuvan viskoosittoman virtauksen ratkaisija.

ACM/IEEE Curricula ja tietotekniikan osaston kandidaatin tutkinnon vertailu, arviointi ja soveltaminen

Tietotekniikan käyttö on yleistynyt sekä yritysmaailmassa että kotikäytössä viimeisen kahden vuosikymmenen aikana. Tietotekniikan opetuksen ajanmukaisuus onkin tärkeää, jotta yritykset saisivat palkattua tarpeitaan vastaavia tietotekniikan ammattilaisia. Tässä kandidaatintyössä perehdytään ACM/IEEE:n opetussuunnitelmiin vertailemalla ja arvioimalla niitä Lappeenrannan teknillisen yliopiston tietotekniikan kandidaatin tutkintoon. Työssä tehtävä vertailu ja arviointi pohjautuvat kirjallisuuteen sekä haastatteluihin Lappeenrannan teknillisen yliopiston tietotekniikan osastolla.

Invertteripääteasteen suunnittelu

Invertteritekniikalla voidaan toteuttaa nykyaikainen, monipuolinen ja tehokas pääteaste moneen eri käyttötarkoitukseen. Tässä työssä suunnitellaan invertteripääteaste mittalaite- ja virtalähdesovelluksiin. Suunnittelussa otetaan huomioon muunneltavuus, valmistuskustannukset ja mitat. Näiden kriteerien lisäksi pääteaste suunnitellaan niin, että se täyttää mittalaite- ja virtalähdesovelluksien vaatimat standardit. Pääteasteen teho rajoittuu 500 VA:iin, mutta vaatimukset lähtöjännitteen erimuotoisuudelle aiheuttavat suunnittelulle omat vaikeutensa. Työssä täytyy tutkia, minkälainen tuloaste, invertteri, suodin ja lähtöaste sopivat parhaiten pääteasteen toteutukseen. Sopivien topologioiden löydyttyä pääteaste simuloidaan tietokoneella, jonka jälkeen voidaan suunnitella prototyyppi käytännön testauksia varten. Suunnittelussa päädyttiin seuraaviin topologioihin: Tuloasteeksi valittiin PFC-piiri, joka on nykyaikana pakollinen invertterikäytössä, koska verkkoon palaavat harmoniset yliaaltokomponentit täytyy suodattaa. Invertteritopologiaksi valittiin kokosiltainvertteri, jolla saadaan parhaiten muutettua lähtöjännitteen taajuutta ja amplitudia. Suodintopologiaksi valittiin LC-suodin, jolla saadaan tehokkaasti suodatettua invertterin aiheuttamat harmoniset yliaallot. Lähtöön sijoitetaan muuntaja, jonka muuntosuhdetta muuntamalla saadaan lähtöjännite halutuksi eri käyttötarkoituksia varten.

Implementointimetodologia ja projektinhallinta menestyksekkään konsultointitoiminnan tekijöinä Case: ADVOCORP OY

Työn teettäjä yrityksen ADVOCORP Oy:n tavoitteena oli löytää ja nimetä näkökulmia, joihin sen toiminnankehityssuunnitelmassa olisi osattava ottaa kantaa. Suurin osa kuluista syntyy projektityöstä. Pienessä (noin 10 henkilön) yrityksessä korostuu oikeisiin asioihin keskittyminen. Tässä työssä tarkastellaan käytössä olevan projektimetodologian sopivuutta nykyisiin asiakasprojekteihin. Lisäksi laadullisen projektin- ja tiedonhallinnan kautta pyritään tunnistamaan ja nimeämään toiminnankehityskohteita. Tuloksena esitetään ohjeellinen lausunto kehityssuunnitelman tekemiseksi yrityksessä. ADVOCORP Oy:n projektimetodologia perustuu Adaytumin julkaisemaan Planning-projektien läpivientiin suunniteltuun implementointimetodologiaan. Projektimetodologian tarkoitus on tarjota etukäteen suunniteltu malli toimitusprosessien systemaattiseksi läpiviemiseksi. Konsultoinnin ollessa yrityksen toimiala, työssä lähdetään liikkeelle tekijöiden tarkastelusta, joihin onnistunut konsultointityö perustuu. Projektimetodologian kehittämisen ohella työssä tarkennetaan nykyisen metodologiamallin sisältökuvausta ja eri projektivaiheissa toimitettavia asioita.

Ecodesign-direktiivi ja sen vaikutukset Suomessa

Direktiivi 2005/32/EY energiaa käyttävien tuotteiden ekologiselle suunnittelulle asetettavien vaatimusten puitteista annettiin 6.7.2005. Direktiivin puitteissa Euroopan komissio tulee antamaan tuoteryhmäkohtaisia asetuksia, joissa määritellään tuoteryhmäkohtaisesti ympäristövaatimukset. Direktiivin tarkoituksena on integroida ymparistönakokohdat ja elinkaariajattelu tuotesuunnitteluvaiheessa. Tällä direktiivillä pyritään parantamaan ympäristösuojelun tasoa ja tuotteiden energiatehokkuutta. Tämän diplomityön tarkoituksena on esitellä Ecodesign direktiiviä ja selvittää sen puitteissa annettujen asetusten vaikutusta Suomessa. Työssä tutkitaan hehkulamppujen maahantuonnin kieltävän asetuksen vaikutuksia kotitalouksiin, ympäristöön ja sähkömarkkinoihin. Lisaksi työssä on tutkittu sähkömoottoreita koskevan asetuksen vaikutuksia Suomen teollisuudessa. Lopuksi työssä arvioidaan Suomen ilmasto ja energiapolitiikan tavoitteiden ja velvoitteiden tuomien toimenpiteiden vaikutuksia. Työssä esitetään esimerkkitarkasteluja siitä, millaisia saastoja sähkönkulutukseen voitaisiin saavuttaa eri tuoteryhmissä direktiivin pohjalta annetuilla asetuksilla. Tarkasteluun valitut tuoteryhmät olivat kotitalouksien valaistus ja sähkömoottorit.

Verenpaineen mittaamisen opettaminen sairaanhoitaja- ja terveydenhoitajaopiskelijoille

Teaching the measurement of blood pressure for both nursing and public health nursing students The purpose of this two-phase study was to develop the teaching of blood pressure measurement within the nursing degree programmes of the Universities of Applied Sciences. The first survey phase described what and how blood pressure measurement was taught within nursing degree programmes. The second intervention phase (2004-2005) evaluated first academic year nursing and public health nursing students’ knowledge and skills results for blood pressure measurement. Additionally, the effect on the Taitoviikko experimental group students’ blood pressure measurement knowledge and skills level. A further objective was to construct models for an instrument (RRmittTest) to evaluate nursing students measurement of blood pressure (2003-2009). The research data for the survey phase were collected from teachers (total sampling, N=107, response rate 77%) using a specially developed RRmittopetus-questionnaire. Quasi-experimental study data on the RRmittTest-instrument was collected from students (purposive sampling, experimental group, n=29, control group, n=44). The RRmittTest consisted of a test of knowledge (Tietotesti) and simulation-based test (TaitoSimkäsi and Taitovideo) of skills. Measurements were made immediately after the teaching and in clinical practice. Statistical methods were used to analyse the results and responses to open-ended questions were organised and classified. Due to the small amount of materials involved and the results of distribution tests of the variables, non-parametric analytic methods were mainly used. Experimental group and control group similar knowledge and skills teaching was based on the results of the national survey phase (RRmittopetus) questionnaire results. Experimental group teaching includes the supervised Taitoviikko teaching method. During Taitoviikko students studied blood pressure measurement at the municipal hospital in a real nursing environment, guided by a teacher and a clinical nursing professional. In order to evaluate both learning and teaching the processes and components of blood pressure measurement were clearly defined as follows: the reliability of measurement instruments, activities preceding blood pressure measurement, technical execution of the measurement, recording, lifestyle guidance and measurement at home (self-monitoring). According to the survey study, blood pressure measurement is most often taught at Universities of Applied Sciences, separately, as knowledge (teaching of theory, 2 hours) and skills (classroom practice, 4 hours). The teaching was implemented largely in a classroom and was based mainly on a textbook. In the intervention phase the students had good knowledge of blood pressure measurement. However, their blood pressure measurement skills were deficient and the control group students, in particular, were highly deficient. Following in clinical practice the experimental group and control group students’ blood pressure measurement recording knowledge improve and experimental groups declined lifestyle guidance. Skills did not improve within any of the components analysed. The control groups` skills on the whole, declined statistically.There was a significant decline amongst the experimental group although only in one component measured. The results describe the learning results for first academic year students and no parallel conclusions should be drawn when considering any learning results for graduating students. The results support the use and further development of the Taitoviiko teaching method. The RRmittTest developed for the study should be assessed and the results seen from a negative perspective. This evaluation tool needs to be developed and retested.

Uuden sukupolven sähköturvamittalaitteen prosessorikortin suunnittelu

Suomessa tuotetaan sähköä eri energialähteistä sekä menetelmistä. Pääosa sähköstä tuotetaan ydinenergian-, vesivoiman-, ja maakaasun avulla. Sähköä hyödynnetään niin kuluttaja- ja ammattilaiskäytössä erilaisten sähkölaitteiden muodossa. Useat sähkölaitteista toimivat joko AC- tai DC-virralla, tietyllä jännitealueella. Mikäli sähkölaitteiden valmistajat haluavat markkinoida tuotteitansa CE-hyväksytysti, tulee niiden täyttää tietyt vaatimukset. Eräs toteutettava direktiivi on pienjännitedirektiivi, minkä toteuttamalla sähkölaitetta voidaan markkinoida Euroopan Talousalueella, tällöin sähkölaite täyttää CE-merkinnän vaatimukset. Valmistettavista sähkölaitteista on kyettävä suorittamaan sähköturvamittauksia, sähköturvamittalaitteilla, jotka myös kehittyvät ja hyödyntävät nykyaikaista teknologiaa. Nykyaikaisen teknologian ansiosta sähköturvamittalaitteita voidaan soveltaa myös muunlaiseen sähköisiin mittauksiin,kuten jännite- ja virtamittauksin.Diplomityössä esitellään, kuinka modernin optisen tiedonsiirron omaavan sähköturvamittalaitteen prosessorikortti oheiskomponentteineen on suunniteltu ja toteutettu valmiiksi prototyypiksi.

Koneinvestoinnin suunnittelu valmistavaan teollisuuteen

Tämän diplomityön tavoitteena oli tutustua ohutlevyjen nykyaikaisiin koneellisiin leikkausmenetelmiin ja tutkia niiden soveltuvuutta yrityksen tarpeisiin. Kohdeyrityksessä investoinnin tarve jakautui tuottavuusinvestoinnin, korvausinvestoinnin ja strategisen investoinnin kesken. Tavoitteena oli luoda investointipolku, jonka avulla poissuljettiin menetelmät, jotka eivät soveltuneet yrityksen tuotantoon. Työn kirjallisuusosuudessa tarkastellaan teoriatietoja, jotka liittyvät yleisesti nykyaikaisiin ohutlevyjen leikkausmenetelmiin sekä investointiprojektin suunnitteluun ja toteutuksen teoriaan. Lisäksi käsitellään investointeihin liittyviä kannattavuus- ja kustannuslaskennan perusperiaatteita. Työn empiirisessä osassa selvitettiin yrityksen ohutlevyosien valmistuksen periaatteita nykytila-analyysin avulla. Tämän perusteella määritettiin nykyaikaisista markkinoilla olevista menetelmistä yritykselle soveltuvin. Tutkimuksen perusteella laserleikkaus oli menetelmistä soveltuvin. Perusinvestoinniltaan laser oli vaihtoehtoisista menetelmistä kallein, mutta se soveltui käytettävyyden, tehokkuuden, joustavuuden ja muiden ominaisuuksiensa perusteella parhaiten tuotannon tarpeisiin. Työn merkittävimmät tulokset osoittivat, että investoinnin kannattavuus riippui koneelle saatavasta käyttösuhteesta. Uusien koneiden tehokkuus lyhentäisi tuotannon läpimenoaikoja, mutta ilman riittävää kapasiteetin käyttöastetta kappaleiden omakustannusarvo nousisi. Lopputulokset ja suositukset on esitetty työn lopussa.

Suurlujuusterästen suuren lujuuden ja pienen murtovenymän tuomat erityispiirteet teräsrakenteen suunnittelijalle

Suurlujuusteräskonstruktioiden suunnittelu eroaa perinteisten rakenneterästen vastaavasta lukuisten lisähuomiota vaativien ilmiöiden ja seikkojen osalta, jotka kytkeytyvät toisiinsa rakenteen valmistettavuuden ja toiminnallisuuden kautta. Lujuuden sallima vapaampi suunnittelu esimerkiksi ohuempine materiaalivahvuuksineen ja näennäisesti vapaampine elementtigeometrioineen kumuloituu suurlujuusteräsmateriaalin kautta vaativampana työstettävyytenä. Tämä heijastuu suunnittelijalle materiaalin pienen murtovenymän ja käytettävissä olevat laitteistoresurssien kautta. Suurlujuusterästen muovaaminen vaatii perinteisiin rakenneteräksiin nähden suurempaa voimankäyttöä, mutta pieni murtovenymä rajoittaa saavutettavissa olevia muotoja. Materiaalivahvuuksien muuttuessa vaatii hitsausliitosten suunnittelu esimerkiksi railomuotojen uudelleensuunnittelua, sekä lämmöntuonnin aiheuttamien muutosten tarkempaa huomioimista. Näiden yhteensovittaminen ohjaa suunnittelijan poikkeuksetta hakemaan ratkaisuja erilaisista hitsausaineista ja -prosesseista. Suuren lujuuden ja pienen murtovenymän suurlujuusteräselementtien mekaanisten ominaisuuksien ja erilaisen elementtigeometrian yhdistelmänä kumuloituva rakennetekninen käyttäytyminen eroaa selvästi perinteisistä teräslaaduista. Yksittäisten elementtien suhteen korostuvat esimerkiksi stabiliteettiomiinaisuudet, sekä kokonaisten rakenteiden suhteen liitosratkaisujen vaikutus koko konstruktion toimintaan. Onnistuneella suurlujuusteräsuunnittelulla saavutettuja etuja ovat käyttökohteesta riippuen esimerkiksi kymmenien prosenttien massa- ja kustannussäästöjen kautta kumuloituvat konstruktion toiminnalliset edut. Suuren lujuuden terästen materiaaliteknisten erityispiirteiden suhteen ei kuitenkaan ole tarjolla perinteisiä rakenneteräksiä vastaavaa määrää yhteisesti sovittuja standardoituja suunnitteluohjeita. Tämän johdosta korostuu suunnittelijan kyky hahmottaa teräsmateriaalin lujuusluokan taakse piiloutuvat ilmiöt, sekä materiaalitekniset erityispiirteet ja niiden kytkeytyminen toisiinsa valmistettavuuden ja toiminnallisuuden kautta.

Tietomallintamisen aiheuttamat muutokset ja hyödyt LVI-suunnitteluprosessissa sekä määrälaskennassa

Tässä diplomityössä tarkastellaan tietomallintamista eng. BIM (Building Information Modeling) LVI-suunnittelun näkökulmasta sekä esitellään tietomallintamisen vaikutuksia ja hyötyjä suunnitteluprosessiin. Tietomallintaminen mahdollistaa esimerkiksi LVI-suunnittelijan tuottaman määräluettelon 3D-mallista, jonka seurauksena eri toimijoiden väliset rajapinnat tulevat luultavasti kokemaan muutoksia. Työssä vertaillaan käsin laskettuja ja 3D-mallista tuotettuja määräluetteloita toisiinsa. Työhön sisällytetään myös urakoitsijoiden haastatteluja, joissa pyritään selvittämään heidän näkemyksiään suunnittelijan tuottamiin määrätietoihin.

Verkkokaupan perustamisen suunnittelu lastenvaateliikkeelle

Verkkokauppa on yleistynyt viime vuosina voimakkaasti. Sähköisen kaupankäynnin avulla yrityksellä on mahdollisuus kasvaa markkina-alueen laajetessa, tosin laajalla markkina-alueella myös kilpailu on kovaa. Verkkokaupan perustaminen on teknisesti nopeaa ja helppoa, mutta verkkokaupan menestyksekäs toteuttaminen vaatii huolellisen ennakkosuunnittelun. Tämän diplomityön tavoitteena on kerätä taustatiedot ja suunnitella perustekijät kuluttajakaupassa verkkokauppaa aloittelevalle lastenvaateliikkeelle menestyksekkään kaupankäynnin tukemiseksi. Työssä on perehdytty yleisesti sähköiseen kaupankäyntiin, sen toimijoihin ja verkkokaupan tuotteisiin kirjallisuuden ja muiden lähteiden avulla. Tämän lisäksi on haettu tietoa verkkokaupan palveluntarjoajista ohjelmistoihin, maksujärjestelmiin ja kuljetuspalveluihin liittyen. Työ sisältää kohdeyritykseen, sen myymiin tuotteisiin, kilpailijoihin ja potentiaalisiin asiakkaisiin tutustumisen. Kilpailija-analyysi sisältää samantyyppisten yritysten perustietojen lisäksi näiden jo toimivien verkkokauppojen havainnoinnin. Potentiaalisia asiakkaita ja näiden mieltymyksiä on kartoitettu verkossa toteutetun asiakaskyselyn avulla. Markkinointiviestintää, tietoturvaa ja teknisiä yksityiskohtia koskevat asiat on rajattu pääosin ulkopuolelle. Työn tuloksena on toimenpidesuositus verkkokaupan käynnistämisvaiheeseen sisältäen tutkitut verkkokaupan osa-alueet. Haettujen perustietojen ja toteutettujen analyysien pohjalta on suositeltu kohdeyritykselle soveltuvia palveluntarjoajia ja keskeisiksi havaittujen toiminnallisuuksien toteutusta verkkokaupassa.

Nosturin kuormauselimen liitynnän suunnittelu

Paperiteollisuuden prosessituotteista paperia varastoidaan erikokoisina rullina esim. pystyrullavarastoihin. Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää Konecranesin prosessinosturille liityntä paperirullia käsittelevän kuormauselimen ja nosturin välille. Tavoitteena oli löytää kiinnitysmenetelmä, joka mahdollistaa nosturien joustavan käytön mahdollisimman pienin muutoksin itse nosturin standardoituun rakenteeseen. Pääasiallisena syventymisen kohteena oli alipaineella paperirullia nostettavan kuormauselimen liityntä. Liitynnän on kyettävä joustamaan ja vaimentamaan paperirullia nostavaan kuormauselimeen nosturin liikkeelle lähdöstä ja pysähtymisestä syntyvät herätteet ja voimat. Nosturin liikenopeus on kyettävä pitämään mahdollisimman suurena lyhyen rullienkäsittelyajan saavuttamiseksi. Liitynnältä vaaditaan kykyä ottaa kuormauselin vastaan mahdollisimman suurella nostonopeudella. Lisäksi kuorman ja kuormauselimen oskillaatio on vaimennettava mahdollisimman nopeasti samalla rajoittaen heilunnasta aiheutuvaa maksimi siirtymää. Liitynnän suunnittelu pohjautuu nosturin, kuormauselimen ja paperirullan muodostaman systeemin teoreettiseen tarkasteluun. Systeemistä laadittiin dynaaminen malli, jonka avulla tutkittiin oskillaation ja syntyvien kiihtyvyyksien suuruutta. Näiden teoriaan perustuvien tuloksien pohjalta suunniteltiin vaimennukseen tarvittavat vaimennuselementit ja liitynnän rakenne. Suunnittelutyön tuloksena saatiin liitynnälle alustava rakenne, joka mahdollistaa käytettävien vaimennuselementtien vaihtamisen ja siten tehokkaan heilunnan vaimmennuksen. Suunnittelutyön lähtökohtana oleva teoreettinen tarkastelu vaatii tuekseen esim. prototyypin kokeellisten tulosten saamiseksi ennen lopullisen tuotteen valmistamista. Suunnitteluprosessissa noudatettiin järjestelmällisen tuotesuunnittelun vaiheita ja menetelmiä.