Tulospalkkausjärjestelmä ja sen toteutus

Työssä tutustuimme tulospalkkausjärjestelmän ominaisuuksiin, suunnitteluun sekä tulosmittareihin. Tarkoituksena on saada kokonaisvaltainen kuva tuloksen ja toiminnan tilan mittaamisesta sekä tuloksen mukaan palkitsemisesta. Lisäksi saimme luvan Midas Touch Gateway Lappeenrannan toimiyksiköltä lulvan ottaa heidät mukaan käytönnön esimerkiksi työhömme.

Mekanismien dynamiikan simuloinnissa sovellettavia numeerisia- ja mallinnusmenetelmiä

Koneet voidaan usein jakaa osajärjestelmiin, joita ovat ohjaus- ja säätöjärjestelmät, voimaa tuottavat toimilaitteet ja voiman välittävät mekanismit. Eri osajärjestelmiä on simuloitu tietokoneavusteisesti jo usean vuosikymmenen ajan. Osajärjestelmien yhdistäminen on kuitenkin uudempi ilmiö. Usein esimerkiksi mekanismien mallinnuksessa toimilaitteen tuottama voimaon kuvattu vakiona, tai ajan funktiona muuttuvana voimana. Vastaavasti toimilaitteiden analysoinnissa mekanismin toimilaitteeseen välittämä kuormitus on kuvattu vakiovoimana, tai ajan funktiona työkiertoa kuvaavana kuormituksena. Kun osajärjestelmät on erotettu toisistaan, on niiden välistenvuorovaikutuksien tarkastelu erittäin epätarkkaa. Samoin osajärjestelmän vaikutuksen huomioiminen koko järjestelmän käyttäytymissä on hankalaa. Mekanismien dynamiikan mallinnukseen on kehitetty erityisesti tietokoneille soveltuvia numeerisia mallinnusmenetelmiä. Useimmat menetelmistä perustuvat Lagrangen menetelmään, joka mahdollistaa vapaasti valittaviin koordinaattimuuttujiin perustuvan mallinnuksen. Numeerista ratkaisun mahdollistamiseksi menetelmän avulla muodostettua differentiaali-algebraaliyhtälöryhmää joudutaan muokkaamaan esim. derivoimalla rajoiteyhtälöitä kahteen kertaan. Menetelmän alkuperäisessä numeerisissa ratkaisuissa kaikki mekanismia kuvaavat yleistetyt koordinaatit integroidaan jokaisella aika-askeleella. Tästä perusmenetelmästä johdetuissa menetelmissä riippumattomat yleistetyt koordinaatit joko integroidaan ja riippuvat koordinaatit ratkaistaan rajoiteyhtälöiden perusteella tai yhtälöryhmän kokoa pienennetään esim. käyttämällä nopeus- ja kiihtyvyysanalyyseissä eri kiertymäkoordinaatteja kuin asema-analyysissä. Useimmat integrointimenetelmät on alun perin tarkoitettu differentiaaliyhtälöiden (ODE) ratkaisuunjolloin yhtälöryhmään liitetyt niveliä kuvaavat algebraaliset rajoiteyhtälöt saattavat aiheuttaa ongelmia. Nivelrajoitteiden virheiden korjaus, stabilointi, on erittäin tärkeää mekanismien dynamiikan simuloinnin onnistumisen ja tulosten oikeellisuuden kannalta. Mallinnusmenetelmien johtamisessa käytetyn virtuaalisen työn periaatteen oletuksena nimittäin on, etteivät rajoitevoimat tee työtä, eli rajoitteiden vastaista siirtymää ei tapahdu. Varsinkaan monimutkaisten järjestelmien pidemmissä analyyseissä nivelrajoitteet eivät toteudu tarkasti. Tällöin järjestelmän energiatasapainoei toteudu ja järjestelmään muodostuu virtuaalista energiaa, joka rikkoo virtuaalisen työn periaatetta, Tästä syystä tulokset eivät enää pidäpaikkaansa. Tässä raportissa tarkastellaan erityyppisiä mallinnus- ja ratkaisumenetelmiä, ja vertaillaan niiden toimivuutta yksinkertaisten mekanismien numeerisessa ratkaisussa. Menetelmien toimivuutta tarkastellaan ratkaisun tehokkuuden, nivelrajoitteiden toteutumisen ja energiatasapainon säilymisen kannalta.

Design of axial-flux permanent-magnet low-speed machines and performance comparison between radial-flux and axial-flux machines

This thesis presents an alternative approach to the analytical design of surface-mounted axialflux permanent-magnet machines. Emphasis has been placed on the design of axial-flux machines with a one-rotor-two-stators configuration. The design model developed in this study incorporates facilities to include both the electromagnetic design and thermal design of the machine as well as to take into consideration the complexity of the permanent-magnet shapes, which is a typical requirement for the design of high-performance permanent-magnet motors. A prototype machine with rated 5 kW output power at 300 min-1 rotation speed has been designed and constructed for the purposesof ascertaining the results obtained from the analytical design model. A comparative study of low-speed axial-flux and low-speed radial-flux permanent-magnet machines is presented. The comparative study concentrates on 55 kW machines with rotation speeds 150 min-1, 300 min-1 and 600 min-1 and is based on calculated designs. A novel comparison method is introduced. The method takes into account the mechanical constraints of the machine and enables comparison of the designed machines, with respect to the volume, efficiency and cost aspects of each machine. It is shown that an axial-flux permanent-magnet machine with one-rotor-two-stators configuration has generally a weaker efficiency than a radial-flux permanent-magnet machine if for all designs the same electric loading, air-gap flux density and current density have been applied. On the other hand, axial-flux machines are usually smaller in volume, especially when compared to radial-flux machines for which the length ratio (axial length of stator stack vs. air-gap diameter)is below 0.5. The comparison results show also that radial-flux machines with alow number of pole pairs, p < 4, outperform the corresponding axial-flux machines.

Oospores of Phytophthora infestans in soil provide an important new source of primary inoculum in Finland

Selostus: Perunaruton munaitiöt maassa ovat uusi merkittävä epidemian alkulähde Suomessa

Pyörivän magneettivuon aiheuttamien tehohäviöiden mittaus sähköteräslevystä.

Kiertomagnetoinnin, eli pyörivän magneettivuon, on havaittu aiheuttavan sähkökoneiden rautapiireissä käytetyissä sähköteräslevyissä merkittävästi vaihtovuota suuremman tehohäviön. Sähkökoneet suunnitellaan käyttäen vaihtovuomittaukseen perustuvia levymateriaalin tehohäviöarvoja, vaikka pyörivien sähkökoneiden rautapiireissä on alueita, joissa esiintyy pyörivä vuontiheysjakauma. Tämän johdosta rautahäviöiden tarkka laskeminen on vaikeaa. Työssä käsitellään rautaa magneettisena materiaalina, siinä muodostuvia tehohäviöitä vaihtovuolla sekä pyörivällä magneettivuolla sekä esitetään pyörivän magneettivuon aiheuttamien tehohäviöiden mittaukseen soveltuvat mittalaitteet ja laitteiden toiminnan perusta. Pyörivän magneettivuon aiheuttamat tehohäviöt määritetään sähkö- ja magneettikentänvoimakkuuden mittaukseen perustuvalla laitteistolla, joka suunniteltiin ja valmistettiin työn yhteydessä. Mittaukset suoritettiin kidesuuntaamattomille sähköteräksille M350-50A, M600-50A ja M800-50A. Mittaustulosten perusteella laitteistoa voidaan pitää toimivana.

Strategista johtamista avustava laskentatoimi myyntiyhtiössä

Diplomityössä on tarkasteltu strategisen johtamisen ja laskentatoimen liittoa. Kohdeyrityksessä toteutettiin tarkasteluhetkellä strategiapäivitys, ja sen myötä kohdeyrityksessä otettiin käyttöön uusi toimintamalli. Tutkimusongelmaksi määrittyi käytettävien laskentamenetelmien soveltuvuus uuden strategian tarpeisiin. Ovatko laskentamenetelmät kunnossa vai liittyykö niihin kehittämistarvetta? Teoriaosassa selvitettiin strategisen johtamisen sekä sitä avustavien laskentatoimen menetelmien, eli strategisen laskentatoimen, teoriaa kirjallisuuden avulla. Työssä käytettäviksi strategisen laskentatoimen menetelmiksi valittiin tulospaikka- ja toimintolaskenta, joihin tutustuttiin tarkemmin ja tutkittiin niiden käyttötapoja ja toimivuutta strategisen johtamisen apuvälineinä. Teorian käytäntöön soveltamiseen perehdyttiin tutustumalla kohdeyritykseen ja sen toimintaan perusteellisesti aina syntyvaiheesta tarkasteluhetkeen saakka. Erityisesti selvitettiin kuinka tulospaikka- ja toimintolaskenta on kyseisessä kohdeyrityksessä toteutettu ja minkälaisia kokemuksia yrityksellä on niiden tuottaman tiedon soveltamisesta strategisen johtamisen apuvälineenä. Työn tuloksena havaittiin, että laskentajärjestelmät ovat perusteiltaan kunnossa ja ne tuottavat oikeaa tietoa strategisen johtamisen tueksi. Lisäksi työssä otetaan kantaa tulospaikka- ja toiminto-laskennan kehitystarpeisiin.

Automaattinen veden laadun seuranta Lepsämänjoella

English abstract

Use of neural networks in robot positioning of large flexible redundant manipulators

Deflection compensation of flexible boom structures in robot positioning is usually done using tables containing the magnitude of the deflection with inverse kinematics solutions of a rigid structure. The number of table values increases greatly if the working area of the boom is large and the required positioning accuracy is high. The inverse kinematics problems are very nonlinear, and if the structure is redundant, in some cases it cannot be solved in a closed form. If the structural flexibility of the manipulator arms is taken into account, the problem is almost impossible to solve using analytical methods. Neural networks offer a possibility to approximate any linear or nonlinear function. This study presents four different methods of using neural networks in the static deflection compensation and inverse kinematics solution of a flexible hydraulically driven manipulator. The training information required for training neural networks is obtained by employing a simulation model that includes elasticity characteristics. The functionality of the presented methods is tested based on the simulated and measured results of positioning accuracy. The simulated positioning accuracy is tested in 25 separate coordinate points. For each point, the positioning is tested with five different mass loads. The mean positioning error of a manipulator decreased from 31.9 mm to 4.1 mm in the test points. This accuracy enables the use of flexible manipulators in the positioning of larger objects. The measured positioning accuracy is tested in 9 separate points using three different mass loads. The mean positioning error decreased from 10.6 mm to 4.7 mm and the maximum error from 27.5 mm to 11.0 mm.

TSS-oikeudet, kunnat ja lasten hyvinvointipalvelujen järjestäminen

Lectio praecursoria Tampereen yliopisto 8.3.2003.

Kenttätietojen hyödyntäminen taajuusmuuttajan luotettavuuden suunnittelussa

Taajuusmuuttaja on yhä yleisempi laite perinteisten oikosulkumoottoreiden nopeuden säädössä, niin teollisuudessa kuin muilla käyttökohteissa. Ensimmäiset laitetyypit olivat mekaanisesti suurikokoisia ja vaativat laitteen tekniseltä tuelta ja kunnossapidolta hyvää teknistä perehtyneisyyttä laitteisiin. Teknologian kehittymisen myötä laitteiden teho/kokosuhde on pienentynyt ja tarjolla on useita eri sovelluskohteisiin suoraan soveltuvia taajuusmuuttajia varustettuna helppokäyttöisillä ja kaupallisilla käyttöliittymillä. Laitteen elinkaaren aikainen luotettavuusjohtaminen edellyttää valmistajalta varsinaisen laitesuunnittelun lisäksi tarkoituksenmukaisia testausmenetelmiä ja kokemusperäistä luotettavuustietoa myös asennetusta laitekannasta. Työssä on käyty taajuusmuuttajan suunnittelun kannalta läpi luotettavuuden käsitteistö sekä yleisimpiä luotettavuusmenetelmiä. Luotettavuusnäkökohtia verrataan asennetusta laitekannasta saatuihin kokemuksiin laitteen valmistajan ja tuotetuen kannalta. Työssä on esitetty luokittelun perusteita ja menetelmät, miten käytön aikana voidaan arvioida laitteen teknistä tilaa sekä huomioida se kunnossapidon suunnittelussa. Johtopäätöksenä huomataan, että asennuspaikka ja käyttösovellus määrittävät taajuusmuuttajan käytettävyyden. Kenttätietoja voidaan hyödyntää paikallisen kunnossapidon kannalta kunnossapidon ja investointien suunnittelussa. Toisaalta valmistajan tuotekehitys saa asennetuista laitteista kokemuksia seuraavan sukupolven tyypin suunnittelun perustaksi. Tekniikan voimakkaan kehittymisen seurauksena uusien taajuusmuuttajatyyppien valmistus kestää yhä lyhyemmän ajanjakson, jolloin asennetusta laitekannasta saatu kenttäkokemus on arvokasta tietoa laitevalmistajalle. Yhteenvetona valmistajan laiterekistereitä voidaan kehittää siten, että niihin on tallennettavissa laitekartoitusten perusteella kerättyä informaatiota, jota niin valmistajan myynti, tuotetuki kuin laitesuunnittelu voi omassa toiminnassaan hyödyntää.

Suluntekolaitteen toteutusvaihtoehdot: Kannattavuustarkastelu ja valinta

Diplomityön toimeksiantajayritys on 20 henkilöä työllistävä konepaja, jonka yksi liiketoiminta-alueista on koneenrakennus. Työn tutkimusongelmana oli selvittää, mikä on kannattavin kolmesta tarkasteltavasta teknisestä vaihtoehdosta lujitemuoviputken suluntekolaitteen toteuttamiseksi. Kyseessä on tapaustutkimus, jossa on käytetty esimerkkiasiakkaan, muovituotteita teollisuudelle valmistavan yrityksen, lähtötietoja. Kannattavuustekijöiksi määriteltiin kannattavuus asiakkaan näkökulmasta, kannattavuus toimittajan näkökulmasta sekä vaihtoehtoihin liittyvä epävarmuus. Asiakkaan näkökulmasta kannattavuutta on arvioitu investoinnin edullisuutena, toimittajan näkökulmasta projektin kannattavuutena taloudellisesta näkökulmasta ja vaihtoehtoihin liittyvää epävarmuutta muun muassa herkkyysanalyyseillä. Kannattavuustarkastelu on toteutettu Excel -mallilla, joka sisältää pisteytysjärjestelmän kannattavimman vaihtoehdon valitsemiseksi. Osana tutkimusta laadittiin sulunteon laatuvirheitä koskeva laatukustannusselvitys ja hinnoiteltiin laitteet. Kannattavuustarkastelun tuloksena todettiin, että sulunteko kannattaa koneellistaa ja että kannattavin tarkasteltavista vaihtoehdoista on konstruktio, jossa kudokset kelataan muotille rinnakkain. Todettiin, että laatukustannukset ovat merkittävä kustannuserä. Laadittua Excel-mallia voidaan käyttää myös muiden tuotteistusprojektien kannattavuustarkasteluun. Toimeksiantajayritys voi käyttää työssä saavutettuja tuloksia myyntiargumenttina.