Control hardware and Condition Monitoring System for Intersector Weld/Cut Robot

Työ sisältää ohjaislaitteiston vertailun ja valinnan rinnakkaisrakenteista robottia varten sekä kunnonvalvontajärjestelmän periaatteiden laadinnan kyseistä robottia varten. Ohjauslaitteisto sisältää teollisuustietokoneen sekä kenttäväylän. Sekä tietokoneesta että väylästä on teoriaosuus ja yksityiskohtaisempi valintaosuus. Teoriaosuudessa selitetään tarkemmin laitteiden toimintaperiaatteista. Valintaosuudessa kerrotaanmiksi jokin tietty laite on valittu käytettäväksi robotin ohjauksessa. Kunnonvalvontateoria ja rinnakkaisrakenteisen robotin kunnonvalvonnan keinot ovat työn toinen osa. Teoriaosa sisältää yleisluonteisen selvityksen vikaantumisesta ja valvonnasta. Erikoisrobotin kunnonvalvonnan keinot esitetään työssä tietyssä järjestyksessä. Ensin esitetään mahdolliset vikatilanteet. Toisessa kohdassa havainnollistetaan vikojen havaitseminen.

Consumers' use of nutrition-related endorsement symbol to help their purchase decisions: An extension of the theory of planned behaviour

Tutkimuksessa haluttiin selvittää, mitkä tekijät vaikuttavat ravintoon liittyvän suositusmerkin käyttöön kuluttajan ostopäätöksen apuna. Tutkimuksen viitekehyksen pohjaksi valittiin suunnitellun toiminnan teoria, joka on osoittautunut selittämään hyvin useaa ravintoon- ja terveyteen liittyvää käyttäytymistä. Tutkimustoteutettiin kyselytutkimuksella, jonka aineisto kerättiin Internetissä julkaistulla kyselylomakkeella. Tulokset osoittivat, että kuluttajan aikomus käyttää suositusmerkkiä oli mallin vahvin selittäjä. Lisäksi merkin käyttöä selitti kuluttajan kokema sisäinen kontrolli, johon ulkoinen kontrolli vahvasti vaikuttaa. Ostopäätössitoutumisen havaittiin vaikuttavan aikomuksen ja todellisen merkin käytön väliseen yhteyteen. Yleisesti tulokset osoittivat, että kuluttajilla on aikomusta käyttää merkkiä, mutta todellinen käyttö on huomattavasti vähäisempää.

Association of MMP-2 polymorphisms with severe and very severe COPD: a case control study of MMPs-1, 9 and 12 in a European population.

BACKGROUND: Genetic factors play a role in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) but are poorly understood. A number of candidate genes have been proposed on the basis of the pathogenesis of COPD. These include the matrix metalloproteinase (MMP) genes which play a role in tissue remodelling and fit in with the protease--antiprotease imbalance theory for the cause of COPD. Previous genetic studies of MMPs in COPD have had inadequate coverage of the genes, and have reported conflicting associations of both single nucleotide polymorphisms (SNPs) and SNP haplotypes, plausibly due to under-powered studies. METHODS: To address these issues we genotyped 26 SNPs, providing comprehensive coverage of reported SNP variation, in MMPs- 1, 9 and 12 from 977 COPD patients and 876 non-diseased smokers of European descent and evaluated their association with disease singly and in haplotype combinations. We used logistic regression to adjust for age, gender, centre and smoking history. RESULTS: Haplotypes of two SNPs in MMP-12 (rs652438 and rs2276109), showed an association with severe/very severe disease, corresponding to GOLD Stages III and IV. CONCLUSIONS: Those with the common A-A haplotype for these two SNPs were at greater risk of developing severe/very severe disease (p = 0.0039) while possession of the minor G variants at either SNP locus had a protective effect (adjusted odds ratio of 0.76; 95% CI 0.61 - 0.94). The A-A haplotype was also associated with significantly lower predicted FEV1 (42.62% versus 44.79%; p = 0.0129). This implicates haplotypes of MMP-12 as modifiers of disease severity.

FPGA-Based Control Design for Power Electronic Applications

Tehoelektoniikkalaitteella tarkoitetaan ohjaus- ja säätöjärjestelmää, jolla sähköä muokataan saatavilla olevasta muodosta haluttuun uuteen muotoon ja samalla hallitaan sähköisen tehon virtausta lähteestä käyttökohteeseen. Tämä siis eroaa signaalielektroniikasta, jossa sähköllä tyypillisesti siirretään tietoa hyödyntäen eri tiloja. Tehoelektroniikkalaitteita vertailtaessa katsotaan yleensä niiden luotettavuutta, kokoa, tehokkuutta, säätötarkkuutta ja tietysti hintaa. Tyypillisiä tehoelektroniikkalaitteita ovat taajuudenmuuttajat, UPS (Uninterruptible Power Supply) -laitteet, hitsauskoneet, induktiokuumentimet sekä erilaiset teholähteet. Perinteisesti näiden laitteiden ohjaus toteutetaan käyttäen mikroprosessoreja, ASIC- (Application Specific Integrated Circuit) tai IC (Intergrated Circuit) -piirejä sekä analogisia säätimiä. Tässä tutkimuksessa on analysoitu FPGA (Field Programmable Gate Array) -piirien soveltuvuutta tehoelektroniikan ohjaukseen. FPGA-piirien rakenne muodostuu erilaisista loogisista elementeistä ja niiden välisistä yhdysjohdoista.Loogiset elementit ovat porttipiirejä ja kiikkuja. Yhdysjohdot ja loogiset elementit ovat piirissä kiinteitä eikä koostumusta tai lukumäärää voi jälkikäteen muuttaa. Ohjelmoitavuus syntyy elementtien välisistä liitännöistä. Piirissä on lukuisia, jopa miljoonia kytkimiä, joiden asento voidaan asettaa. Siten piirin peruselementeistä voidaan muodostaa lukematon määrä erilaisia toiminnallisia kokonaisuuksia. FPGA-piirejä on pitkään käytetty kommunikointialan tuotteissa ja siksi niiden kehitys on viime vuosina ollut nopeaa. Samalla hinnat ovat pudonneet. Tästä johtuen FPGA-piiristä on tullut kiinnostava vaihtoehto myös tehoelektroniikkalaitteiden ohjaukseen. Väitöstyössä FPGA-piirien käytön soveltuvuutta on tutkittu käyttäen kahta vaativaa ja erilaista käytännön tehoelektroniikkalaitetta: taajuudenmuuttajaa ja hitsauskonetta. Molempiin testikohteisiin rakennettiin alan suomalaisten teollisuusyritysten kanssa soveltuvat prototyypit,joiden ohjauselektroniikka muutettiin FPGA-pohjaiseksi. Lisäksi kehitettiin tätä uutta tekniikkaa hyödyntävät uudentyyppiset ohjausmenetelmät. Prototyyppien toimivuutta verrattiin vastaaviin perinteisillä menetelmillä ohjattuihin kaupallisiin tuotteisiin ja havaittiin FPGA-piirien mahdollistaman rinnakkaisen laskennantuomat edut molempien tehoelektroniikkalaitteiden toimivuudessa. Työssä on myösesitetty uusia menetelmiä ja työkaluja FPGA-pohjaisen säätöjärjestelmän kehitykseen ja testaukseen. Esitetyillä menetelmillä tuotteiden kehitys saadaan mahdollisimman nopeaksi ja tehokkaaksi. Lisäksi työssä on kehitetty FPGA:n sisäinen ohjaus- ja kommunikointiväylärakenne, joka palvelee tehoelektroniikkalaitteiden ohjaussovelluksia. Uusi kommunikointirakenne edistää lisäksi jo tehtyjen osajärjestelmien uudelleen käytettävyyttä tulevissa sovelluksissa ja tuotesukupolvissa.

Formation and Control of Trace Metal Emissions in Co-Firing of Biomass, Peat, and Wastes in Fluidised Bed Combustors

Environmentally harmful consequences of fossil fuel utilisation andthe landfilling of wastes have increased the interest among the energy producers to consider the use of alternative fuels like wood fuels and Refuse-Derived Fuels, RDFs. The fluidised bed technology that allows the flexible use of a variety of different fuels is commonly used at small- and medium-sized power plants ofmunicipalities and industry in Finland. Since there is only one mass-burn plantcurrently in operation in the country and no intention to build new ones, the co-firing of pre-processed wastes in fluidised bed boilers has become the most generally applied waste-to-energy concept in Finland. The recently validated EU Directive on Incineration of Wastes aims to mitigate environmentally harmful pollutants of waste incineration and co-incineration of wastes with conventional fuels. Apart from gaseous flue gas pollutants and dust, the emissions of toxic tracemetals are limited. The implementation of the Directive's restrictions in the Finnish legislation is assumed to limit the co-firing of waste fuels, due to the insufficient reduction of the regulated air pollutants in the existing flue gas cleaning devices. Trace metals emission formation and reduction in the ESP, the condensing wet scrubber, the fabric filter, and the humidification reactor were studied, experimentally, in full- and pilot-scale combustors utilising the bubbling fluidised bed technology, and, theoretically, by means of reactor model calculations. The core of the model is a thermodynamic equilibrium analysis. The experiments were carried out with wood chips, sawdust, and peat, and their refuse-derived fuel, RDF, blends. In all, ten different fuels or fuel blends were tested. Relatively high concentrations of trace metals in RDFs compared to the concentrations of these metals in wood fuels increased the trace metal concentrations in the flue gas after the boiler ten- to hundred-folds, when RDF was co-fired with sawdust in a full-scale BFB boiler. In the case of peat, lesser increase in trace metal concentrations was observed, due to the higher initial trace metal concentrations of peat compared to sawdust. Despite the high removal rate of most of the trace metals in the ESP, the Directive emission limits for trace metals were exceeded in each of the RDF co-firing tests. The dominat trace metals in fluegas after the ESP were Cu, Pb and Mn. In the condensing wet scrubber, the flue gas trace metal emissions were reduced below the Directive emission limits, whenRDF pellet was used as a co-firing fuel together with sawdust and peat. High chlorine content of the RDFs enhanced the mercuric chloride formation and hence the mercury removal in the ESP and scrubber. Mercury emissions were lower than theDirective emission limit for total Hg, 0.05 mg/Nm3, in all full-scale co-firingtests already in the flue gas after the ESP. The pilot-scale experiments with aBFB combustor equipped with a fabric filter revealed that the fabric filter alone is able to reduce the trace metal concentrations, including mercury, in the flue gas during the RDF co-firing approximately to the same level as they are during the wood chip firing. Lower trace metal emissions than the Directive limits were easily reached even with a 40% thermal share of RDF co-firing with sawdust.Enrichment of trace metals in the submicron fly ash particle fraction because of RDF co-firing was not observed in the test runs where sawdust was used as the main fuel. The combustion of RDF pellets with peat caused an enrichment of As, Cd, Co, Pb, Sb, and V in the submicron particle mode. Accumulation and release oftrace metals in the bed material was examined by means of a bed material analysis, mass balance calculations and a reactor model. Lead, zinc and copper were found to have a tendency to be accumulated in the bed material but also to have a tendency to be released from the bed material into the combustion gases, if the combustion conditions were changed. The concentration of the trace metal in the combustion gases of the bubbling fluidised bed boiler was found to be a summary of trace metal fluxes from three main sources. They were (1) the trace metal flux from the burning fuel particle (2) the trace metal flux from the ash in the bed, and (3) the trace metal flux from the active alkali metal layer on the sand (and ash) particles in the bed. The amount of chlorine in the system, the combustion temperature, the fuel ash composition and the saturation state of the bed material in regard to trace metals were discovered to be key factors affecting therelease process. During the co-firing of waste fuels with variable amounts of e.g. ash and chlorine, it is extremely important to consider the possible ongoingaccumulation and/or release of the trace metals in the bed, when determining the flue gas trace metal emissions. If the state of the combustion process in regard to trace metals accumulation and/or release in the bed material is not known,it may happen that emissions from the bed material rather than the combustion of the fuel in question are measured and reported.

Converter-flux-based current control of voltage source PWM rectifiers - analysis and implementation

Pulsewidth-modulated (PWM) rectifier technology is increasingly used in industrial applications like variable-speed motor drives, since it offers several desired features such as sinusoidal input currents, controllable power factor, bidirectional power flow and high quality DC output voltage. To achieve these features,however, an effective control system with fast and accurate current and DC voltage responses is required. From various control strategies proposed to meet these control objectives, in most cases the commonly known principle of the synchronous-frame current vector control along with some space-vector PWM scheme have been applied. Recently, however, new control approaches analogous to the well-established direct torque control (DTC) method for electrical machines have also emerged to implement a high-performance PWM rectifier. In this thesis the concepts of classical synchronous-frame current control and DTC-based PWM rectifier control are combined and a new converter-flux-based current control (CFCC) scheme is introduced. To achieve sufficient dynamic performance and to ensure a stable operation, the proposed control system is thoroughly analysed and simple rules for the controller design are suggested. Special attention is paid to the estimationof the converter flux, which is the key element of converter-flux-based control. Discrete-time implementation is also discussed. Line-voltage-sensorless reactive reactive power control methods for the L- and LCL-type line filters are presented. For the L-filter an open-loop control law for the d-axis current referenceis proposed. In the case of the LCL-filter the combined open-loop control and feedback control is proposed. The influence of the erroneous filter parameter estimates on the accuracy of the developed control schemes is also discussed. A newzero vector selection rule for suppressing the zero-sequence current in parallel-connected PWM rectifiers is proposed. With this method a truly standalone and independent control of the converter units is allowed and traditional transformer isolation and synchronised-control-based solutions are avoided. The implementation requires only one additional current sensor. The proposed schemes are evaluated by the simulations and laboratory experiments. A satisfactory performance and good agreement between the theory and practice are demonstrated.

Sheeting efficiency improvement through production planning and control development.

Arkitus on kartongin jatkojalostusmuoto, jonka tehokkuus muodostuu monen tekijän vaikutuksesta. Tämän työn tavoitteena oli parantaa arkitustehokkuutta tutkitussa kahden folioleikkurin arkittamossa tuotannonsuunnittelun ja tuotannonohjauksen kehittämisellä. Kartonkitehtaan sisäisessä jalostusketjussa arkitus on viimeinen vaihe, mikä tekee siitä pitkälti riippuvaisen edeltävistä konevaiheista, eli kartonkikoneista ja PE-päällystyskoneista. Pelkkä arkituksen tuotannonsuunnittelun huomiointi ei siis vielä takaa hyvää lopputulosta arkitustehokkuuden kannalta. Folioarkitustoiminta on hyvin asiakassuuntautunutta. Arkkikoot määräytyvät asiakkaiden omien tarpeiden perusteella, jolloin eri arkkikokojen kokonaismäärä kasvaa huomattavan suureksi. Viime vuosien trendinä on ollut tilauseräkokojen pieneneminen. Näiden tekijöiden yhteisvaikutuksena arkituksen tuotantoprosessille on ominaista erilaisten asetusten aiheuttama katkonaisuus. Lisäksi pelkästään yhden millimetrin muutos arkin leveydessä voi usein vaikuttaa arkitustehokkuuteen hyvinkin merkittävästi. Näistä syistä arkituksen tuotannonsuunnittelun apuvälineeksi tarvitaan tarkkuuteen ja joustavuuteen kykenevää tietojärjestelmää. Tehokkaan tuotannonohjauksen tueksi tarvitaan lisäksi erilaisia leikkuri- ja kartonkilaatukohtaisia raportteja. Työn teoriaosassa käsitellään tarkemmin arkitustoiminnan ominaisuuksia ja sen tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi käsitellään tuotannonsuunnittelun ja tuotannonohjauksen periaatteita ja toimintoja.

Variaciones dimensionales en piezas plásticas de inyección y análisis de los medios de control

En la industria de la automoción, así como en todas las que se dedican a fabricar piezas, ya sean plásticas o de otros materiales, es tan importante la Producción como la Calidad. No sirve de nada fabricar mucho si no son piezas de una calidad adecuada, y del mismo modo no es rentable fabricar muy poco volumen por mucho que tenga una calidad excelente. Por ello hay que buscar siempre el equilibrio entre ambos conceptos. La finalidad es tener procesos lo más robustos posibles que nos permitan fabricar cantidad con una buena calidad. La finalidad de este trabajo es buscar los parámetros que más afectan en un proceso de inyección, es decir, saber cuáles son los que debemos tener bajo control para lograr una calidad de piezas buena y un proceso estable y controlado. Para ver si el proceso es capaz de lograr ese objetivo utilizamos gráficos basados en la teoría de 6- sigma que nos calculan el coeficiente de capacidad del proceso (Cpk). A su vez analizaremos los sistemas de medida que utilizamos en cada una de las piezas analizadas para evaluar si son los correctos y nos permiten discriminar piezas buenas de malas en el proceso productivo. La conclusión del trabajo es que hay que prestar especial atención en controlar aquellos aspectos de un proceso que nos aportan variación, y no invertir tiempo ni dinero en aquellos otros que no nos aportan valor añadido y que no afectan sustancialmente al proceso. Este análisis por supuesto lleva su coste, que he analizado y plasmado en las conclusiones para saber lo que le cuesta aproximadamente a una empresa realizarlo.

Teollisuustuotteen markkinointisuunnitelma. Case: Omni Weight Control Oy

Tutkielman tavoitteena on markkinointisuunnitelman laatiminen teollisuustuotteelle, jota business-to-business -markkinoilla toimiva case-yritys valmistaa. Aihetta tarkastellaan ensin teoreettisesti lähdekirjallisuuden avulla ja sen jälkeen empiirisesti case-yrityksen näkökulmasta. Tutkimusmenetelmänä on normatiivinen eli soveltava case-tutkimus. Tutkimusote on kvalitatiivinen. Markkinointisuunnitelma laaditaan analysoimalla yrityksen ulkoista ja sisäistä toimintaympäristöä, asettamalla markkinoinnin tavoitteet, määrittelemällä markkinointistrategiat ja yksilöimällä toimintaohjeet. Markkinointisuunnitelman laatiminen kannattaa, sillä se tehostaa yrityksen ulkoista markkinointia. Tutkielman tuloksena voidaan todeta, että case-yrityksellä on hyvät mahdollisuudet menestyä hihnavaakamarkkinoilla uudella tuotteellaan, kunhan se saa nimeään tunnetuksi.

Financial Modeling to Support Organizational Control

Tutkimus tarkastelee taloudellisia mallintamismahdollisuuksia metsäteollisuuden liiketoimintayksikössä. Tavoitteena on suunnitella ja luoda taloudellinen malli liiketoimintayksikölle, jonka avulla sen tuloksen analysoiminen ja ennustaminen on mahdollista. Tutkimusta tarkastellaan konstruktiivisen tutkimusmenetelmän avulla. Teoreettinen viitekehys tarkastelee olemassa olevan informaation muotoilemista keskittyen tiedon jalostamisen tarpeisiin, päätöksenteon asettamiin vaatimuksiin sekä mallintamiseen. Toiseksi, teoria esittää informaatiolle asetettavia vaatimuksia organisatorisen ohjauksen näkökulmasta.Empiirinen tieto kerätään osallistuvan havainnoinnin avulla hyödyntäen epävirallisia keskusteluja, tietojärjestelmiä ja laskentatoimen dokumentteja. Tulokset osoittavat, että liikevoiton ennustaminen mallin avulla on vaikeaa, koska taustalla vaikuttavien muuttujien määrä on suuri. Tästä johtuen malli täytyykin rakentaa niin, että se tarkastelee liikevoittoa niin yksityiskohtaisella tasolla kuin mahdollista. Testauksessa mallin tarkkuus osoittautui sitä paremmaksi, mitä tarkemmalla tasolla ennustaminen tapahtui. Lisäksi testaus osoitti, että malli on käyttökelpoinen liiketoiminnan ohjauksessa lyhyellä aikavälillä. Näin se luo myös pohjan pitkän aikavälin ennustamiselle.

Entry Mode Choice in a Hard Service Company

Pro gradun tavoitteena oli löytää tärkeimmät seikat, jotka vaikuttavat kansainvälisen operaatiomuodon valintaan. Tutkimuskohteena olivat suomalaiset pienet tai keskisuuret tuotteistetut ohjelmistopalveluyritykset. Tutkimusmenetelmänä käytettiin kvalitatiivista tutkimusta sekä case-tutkimusta. Tutkimus koostui kahdesta osasta: teoreettinen osa sekä empiirinen kahden case yrityksen analyysi. Operaatiomuodon valintaan vaikuttavat tekijät jaettiin sisäisiin (yritys, tuote ja päätöksentekijä), ulkoisiin (ala ja maa) ja operaatiomuodon (kontrolli, riski, resurssit, joustavuus, tuotot ja kulut) tekijöihin. Teoreettisesti operaatiomuodon valinta on erittäin monimutkainen päätös ja sitä on tutkittu monelta kannalta. Tämä empiirinen tutkimus osoittaa, että yrityksen resurssit olivat tärkein vaikuttava tekijä molemmissa yrityksissä.

Cell cycle control in Alphaproteobacteria.

NlmCategory="UNASSIGNED">Alphaproteobacteria include many medically and environmentally important organisms. Despite the diversity of their niches and lifestyles, from free-living to host-associated, they usually rely on very similar mechanisms to control their cell cycles. Studies on Caulobacter crescentus still lay the foundation for understanding the molecular details of pathways regulating DNA replication and cell division and coordinating these two processes with other events of the cell cycle. This review highlights recent discoveries on the regulation and the mode of action of conserved global regulators and small molecules like c-di-GMP and (p)ppGpp, which play key roles in cell cycle control. It also describes several newly identified mechanisms that modulate cell cycle progression in response to stresses or environmental conditions.

Targeted cell elimination reveals an auxin-guided biphasic mode of lateral root initiation.

To sustain a lifelong ability to initiate organs, plants retain pools of undifferentiated cells with a preserved proliferation capacity. The root pericycle represents a unique tissue with conditional meristematic activity, and its tight control determines initiation of lateral organs. Here we show that the meristematic activity of the pericycle is constrained by the interaction with the adjacent endodermis. Release of these restraints by elimination of endodermal cells by single-cell ablation triggers the pericycle to re-enter the cell cycle. We found that endodermis removal substitutes for the phytohormone auxin-dependent initiation of the pericycle meristematic activity. However, auxin is indispensable to steer the cell division plane orientation of new organ-defining divisions. We propose a dual, spatiotemporally distinct role for auxin during lateral root initiation. In the endodermis, auxin releases constraints arising from cell-to-cell interactions that compromise the pericycle meristematic activity, whereas, in the pericycle, auxin defines the orientation of the cell division plane to initiate lateral roots.

Local noise analysis of a Schottky contact: combined thermionic-emissiondiffusion theory

A theoretical model for the noise properties of Schottky barrier diodes in the framework of the thermionic-emission¿diffusion theory is presented. The theory incorporates both the noise inducedby the diffusion of carriers through the semiconductor and the noise induced by the thermionicemission of carriers across the metal¿semiconductor interface. Closed analytical formulas arederived for the junction resistance, series resistance, and contributions to the net noise localized indifferent space regions of the diode, all valid in the whole range of applied biases. An additionalcontribution to the voltage-noise spectral density is identified, whose origin may be traced back tothe cross correlation between the voltage-noise sources associated with the junction resistance andthose for the series resistance. It is argued that an inclusion of the cross-correlation term as a newelement in the existing equivalent circuit models of Schottky diodes could explain the discrepanciesbetween these models and experimental measurements or Monte Carlo simulations.

Local noise analysis of a Schottky contact: combined thermionic-emissiondiffusion theory

A theoretical model for the noise properties of Schottky barrier diodes in the framework of the thermionic-emission¿diffusion theory is presented. The theory incorporates both the noise inducedby the diffusion of carriers through the semiconductor and the noise induced by the thermionicemission of carriers across the metal¿semiconductor interface. Closed analytical formulas arederived for the junction resistance, series resistance, and contributions to the net noise localized indifferent space regions of the diode, all valid in the whole range of applied biases. An additionalcontribution to the voltage-noise spectral density is identified, whose origin may be traced back tothe cross correlation between the voltage-noise sources associated with the junction resistance andthose for the series resistance. It is argued that an inclusion of the cross-correlation term as a newelement in the existing equivalent circuit models of Schottky diodes could explain the discrepanciesbetween these models and experimental measurements or Monte Carlo simulations.