Making Sense of Software Product Requirements

One of the most crucial tasks for a company offering a software product is to decide what new features should be implemented in the product’s forthcoming versions. Yet, existing studies show that this is also a task with which many companies are struggling. This problem has been claimed to be ambiguous and changing. There are better or worse solutions to the problem, but no optimal one. Furthermore, the criteria determining the success of the solution keeps changing due to continuously changing competition, technologies and market needs. This thesis seeks to gain a deeper understanding of the challenges that companies have reportedly faced in determining the requirements for their forthcoming product versions. To this end, product management related activities are explored in seven companies. Following grounded theory approach, the thesis conducts four iterations of data analysis, where each of the iterations goes beyond the previous one. The thesis results in a theory proposal intended to 1) describe the essential characteristics of organizations’ product management challenges, 2) explain the origins of the perceived challenges and 3) suggest strategies to alleviate the perceived challenges. The thesis concludes that current product management approaches are becoming inadequate to deal with challenges that have multiple and conflicting interpretations, different value orientations, unclear goals, contradictions and paradoxes. This inadequacy continues to increase until current beliefs and assumptions about the product management challenges are questioned and a new paradigm for dealing with the challenges is adopted.

Requirements management process

Vaatimustenhallinnan alue on hyvin kompleksinen. Sen terminologia on moninaista ja samat termit voivat tarkoittaa eri asioita eri ihmisille. Tämän työn tarkoituksena on selkeyttää vaatimustenhallinnan aluetta. Se vastaa kysymyksiin kuten, mitä vaatimustenhallinta on ja miten sitä voidaan tehdä. Työ keskittyy vaatimusten analysoinnin ja validoinnin alueisiin, joten tältä osin se vastaa myös tarkempiin kysymyksiin kuten, miten koottujen vaatimusten jäljitettävyyttä, dokumentointia, analysointia ja validointia voidaan tehdä. Tämän työn kautta vaatimustenhallinta voidaan esitellä yritykselle ja sen eri osat voivat saada saman käsityksen vaatimustenhallinnasta. Tutkimus esittelee vaatimustenhallinnan prosessina, joka pitää sisällään vaatimusten jäljitettävyyden, vaatimusten dokumentoinnin, vaatimusten muutoksenhallinnan ja vaatimusmäärityksen. Vaatimusmääritys voidaan edelleen jakaa vaatimusten koostamiseen, analysointiin ja neuvotteluun sekä validointiin. Työssä esitellään geneerinen vaatimustenhallinnan prosessimalli. Mallin avulla näytetään, että vaatimustenhallinta on jatkuva prosessi, jossa kaikki aktiviteetit ovat kytköksissä toisiinsa. Näitä aktiviteettejä suoritetaan enemmän tai vähemmän samanaikaisesti. Malli esitetään geneerisessä muodossa, jotta se olisi hyödynnettävissä systeemi- ja tuotekehitys projekteissa sekä sisäisissä kehitysprojekteissa. Se kertoo, että vaatimukset tulisi jalostaa niin aikaisin, kuin mahdollista, jotta muutoksien määrä kehitystyön myöhemmissä vaiheissa voitaisiin minimoida. Jotkin muutokset eivät ole vältettävissä, joten muutoksenhallinnan tueksi tulisi kehittää jäljitettävyyskäsikirja ja jäljitettävyyskäytännöt. Vaatimustenhallintaa tarkastellaan meneillään olevassa kehitysprojektissa. Tarkastelussa tutkitaan, mitä vaatimustenhallinnan toimintatapoja sekä analysointi- ja validointimetodeja käytetään ja mitä voitaisiin tehdä vaatimustenhallinnan parantamiseksi projektissa.

Automation concept for an electrically excited synchronous motor: Setup and requirements specification

This bachelor’s thesis is a part of the research project realized in the summer 2011 in Lappeenranta University of Technology. The goal of the project was to create an automation concept for controlling an electrically excited synchronous motor. This thesis concentrates on the setup and requirements specification part of the concept. The setup consists of ABB AC500 as the PLC master device, DCS800 as an exciter and ACS800 as a frequency converter. The ACS800 frequency converter uses permanent magnet synchronous machine software to control the stator’s magnetic field, the DC drive handles the excitation and the AC500 PLC master controls the communication and functionality of the system. The requirements specification briefly explains the general over-view of the concept, the use and functionality of the PLC program and the requirements needed for the whole concept and the PLC program to work as intended.

Obtention of injectable platelets rich-fibrin (i-PRF) and its polymerization with bone graft: technical note

The use of autologous platelet concentrates, represent a promising and innovator tools in the medicine and dentistry today. The goal is to accelerate hard and soft tissue healing. Among them, the platelet-rich plasma (PRP) is the main alternative for use in liquid form (injectable). These injectable form ofplatelet concentrates are often used in regenerative procedures and demonstrate good results. The aim of this study is to present an alternative to these platelet concentrates using the platelet-rich fibrin in liquid form (injectable) and its use with particulated bone graft materials in the polymerized form.

Patoturvallisuusopas

Uusi patoturvallisuuslaki (494/2009) tuli voimaan 1.10.2009 ja valtioneuvoston asetus patoturvallisuudesta (319/2010) 5.5.2010. Tämä patoturvallisuusopas korvaa patoturvallisuusohjeet (MMM:n julkaisuja 7/1997), jotka poistuivat käytöstä 1.10.2009. Patoturvallisuusoppaassa esitetty ei ole padon omistajaa sitovaa, vaan oppaan tarkoitus on täydentää ja selventää esimerkein ja selostuksin laissa ja asetuksessa esitettyä. Oppaassa käsitellään padon suunnittelua kuten hydrologista mitoitusta ja padon teknisiä turvallisuusvaatimuksia, padon rakentamista ja käyttöönottoa sekä vahingonvaaraselvitystä, padon omistajan turvallisuussuunnitelmaa sekä padon kunnossapitoa, käyttöä, tarkkailua, vuosi- ja määräaikaistarkastuksia. Padot luokitellaan vahingonvaaran perusteella luokkiin 1, 2 ja 3. Luokittelua ei tarvitse kuitenkaan tehdä, jos patoturvallisuusviranomainen katsoo, että padosta ei aiheudu vaaraa. Jokaiselle luokitellulle padolle on padon omistajan laadittava tarkkailuohjelma, jonka patoturvallisuusviranomainen hyväksyy päätöksellään. Padosta aiheutuvan vahingonvaaran selvittämiseksi 1-luokan padon omistajan on laadittava vahingonvaaraselvitys padosta ihmisille, omaisuudelle ja ympäristölle aihetuvasta vahingonvaarasta. Myös muusta kuin 1-luokan padosta voi patoturvallisuusviranomainen määrätä tehtäväksi vahingonvaaraselvityksen luokittelua varten. Padon omistajan on laadittava 1-luokan padolle turvallisuussuunnitelma onnettomuus- ja häiriötilanteiden varalle. Suunnitelmassa esitetään padon omistajan omatoiminen varautuminen em. tilanteiden varalle. Pelastusviranomainen arvioi tapauskohtaisesti pelastuslain mukaisen suunnitelman laatimistarpeen. Padon omistajan on toimitettava patoturvallisuusviranomaiselle tietojärjestelmään vietäväksi patoturvallisuusasetuksessa mainitut tiedot. Patoturvallisuusviranomaisen ja padon omistajan on säilytettävä kustakin luokitellusta padosta ajantasaiset tulosteet tietojärjestelmästä sekä muut padon turvallisuuden kannalta tärkeät asiakirjat patoturvallisuuskansiossa siten, että ne ovat mahdollisissa häiriötilanteissa nopeasti saatavilla.

Puomiankkurin uudelleensuunnittelu ja valmistus

Tämän diplomityön tavoitteena on ollut suunnitella uusi öljyntorjunnassa käytettävä puomiankkuri. Nykyisin käytössä olevat ankkurit ovat painavia, paljon tilaa vieviä, jäykkiä rakenteeltaan ja hankalia käyttää. Työn tavoitteena on ollut suunnitella rakenne, jossa muotoilun avulla pyritään korvaamaan ankkurin painoa ja saavuttaa hyvä tunkeutuminen eri pohjalaaduissa. Ankkurin suunnitteluun kuuluu merkittävänä osana materiaalinvalintaprosessi, jonka perusteella materiaaliksi valittiin kulutusteräs. Kulutusteräksen korkea lujuus ja hyvä kulumiskestävyys mahdollistavat ohuemman materiaalin käytön rakenteessa, jonka seurauksena rakenteen painoa saatiin vähennettyä merkittävästi. Ankkurin rakenteen suunnittelussa käytettiin hyväksi nykyisiä ankkurin rakenteita, joiden pohjalta hahmoteltiin eri variaatioita ankkureista. Suunnittelutyössä käytettiin hyväksi tyypillisiä ankkurirakenteita hyvien puolien kannalta, joita pyrittiin toteuttamaan uudessa ankkuri- rakenteessa. Ankkurin suunnittelu toteutettiin järjestelmällisen suunnittelun avulla, jossa ensin laadittiin ankkurille vaatimuslista. Tämän jälkeen laadittiin ankkurille toimintorakenne ja jakaminen osatoimintoihin. Ankkurin rakenteista toteutettiin kaksi eri versiota: sisävesillä ja merialueilla käytettävät ankkurit, joille laadittiin mitoitus. Työssä suunnitellun terävän tunkeutumisosan ja optimaalisen tunkeutumiskulman avulla ankkureiden painoa saatiin huomattavasti alhaisemmaksi, jonka seurauksena ankkurille saatiin kevyempi rakenne ja materiaalikustannukset pienenivät merkittävästi. Uusien ankkurien rakenne on pienemmän koon ja painon ansiosta käyttäjäystävällisempi.

Puomiankkurin uudelleensuunnittelu ja valmistus

Tämän diplomityön tavoitteena on ollut suunnitella uusi öljyntorjunnassa käytettävä puomiankkuri. Nykyisin käytössä olevat ankkurit ovat painavia, paljon tilaa vieviä, jäykkiä rakenteeltaan ja hankalia käyttää. Työn tavoitteena on ollut suunnitella rakenne, jossa muotoilun avulla pyritään korvaamaan ankkurin painoa ja saavuttaa hyvä tunkeutuminen eri pohjalaaduissa. Ankkurin suunnitteluun kuuluu merkittävänä osana materiaalinvalintaprosessi, jonka perusteella materiaaliksi valittiin kulutusteräs. Kulutusteräksen korkea lujuus ja hyvä kulumiskestävyys mahdollistavat ohuemman materiaalin käytön rakenteessa, jonka seurauksena rakenteen painoa saatiin vähennettyä merkittävästi. Ankkurin rakenteen suunnittelussa käytettiin hyväksi nykyisiä ankkurin rakenteita, joiden pohjalta hahmoteltiin eri variaatioita ankkureista. Suunnittelutyössä käytettiin hyväksi tyypillisiä ankkurirakenteita hyvien puolien kannalta, joita pyrittiin toteuttamaan uudessa ankkuri- rakenteessa. Ankkurin suunnittelu toteutettiin järjestelmällisen suunnittelun avulla, jossa ensin laadittiin ankkurille vaatimuslista. Tämän jälkeen laadittiin ankkurille toimintorakenne ja jakaminen osatoimintoihin. Ankkurin rakenteista toteutettiin kaksi eri versiota: sisävesillä ja merialueilla käytettävät ankkurit, joille laadittiin mitoitus. Työssä suunnitellun terävän tunkeutumisosan ja optimaalisen tunkeutumiskulman avulla ankkureiden painoa saatiin huomattavasti alhaisemmaksi, jonka seurauksena ankkurille saatiin kevyempi rakenne ja materiaalikustannukset pienenivät merkittävästi. Uusien ankkurien rakenne on pienemmän koon ja painon ansiosta käyttäjäystävällisempi.

Painesuodattimen automatisoidun kankaanvaihtolaitteen kehittäminen ja tekninen tuotteistaminen

Tässä työssä tarkastellaan CE-merkintään vaadittavia teknisen tuotteistamisen vaiheita käyttäen esimerkkinä painesuodattimen automatisoidun kankaanvaihtolaitteen suunnitteluprosessia. Työssä selvitetään, mitä vaihtoehtoja on painesuodattimen lisälaitteiden luokitteluksi, että ne saadaan tuotteistettua Euroopan talousalueella (ETA). Esimerkkinä käytettävä kankaanvaihtolaite on suunniteltu käyttäen järjestelmällisen koneensuunnittelun menetelmää. CE-merkinnän vaatima riskianalyysi on tehty laitteelle standardin SFS-EN ISO 12100:2010 mukaisesti. Tuloksena saatu laitteen prototyyppi täyttää pääosin laitteelle asetettavat vaatimukset. Kustannusarvio ylittää kuitenkin toivotun omakustannehinnan valoverhojen suhteellisen kalliin hinnan takia. Kustannusarvion mukaan prototyyppi voidaan kuitenkin valmistaa edullisesti, sillä valoverhot eivät ole pakollisia laitteen toiminnallisissa testeissä. Ennen tuotteistamista valoverhojen korvaamisen mahdollisuutta muulla turvatekniikalla on kuitenkin tutkittava. Suunnitteluvaiheen jälkeen laitteen turvallisuuden voidaan todeta olevan vähintään riittävällä tasolla. Riskianalyysi on kuitenkin päivitettävä dokumentti, ja laitteen turvallisuus täytyy varmistaa prototyyppiä testaamalla. Työn perusteella voidaan todeta, että huomioimalla laitteen mahdollisesti aiheuttamat vaaratilanteet jo tuotesuunnittelun alussa, voidaan tuotekehitysprosessia nopeuttaa. Tunnistamalla vaaratilanteet suunnittelun varhaisessa vaiheessa voidaan vähentää riskien määrää, ja siten tarvetta riskien pienentämiselle. Näin vähennetään rakenteen suunnittelun ja riskianalyysin iterointikierrosten määrää, jolloin myös tuotteistamisprosessi nopeutuu.

A cyber security architecture for military networks using a cognitive network approach

Cyber security is one of the main topics that are discussed around the world today. The threat is real, and it is unlikely to diminish. People, business, governments, and even armed forces are networked in a way or another. Thus, the cyber threat is also facing military networking. On the other hand, the concept of Network Centric Warfare sets high requirements for military tactical data communications and security. A challenging networking environment and cyber threats force us to consider new approaches to build security on the military communication systems. The purpose of this thesis is to develop a cyber security architecture for military networks, and to evaluate the designed architecture. The architecture is described as a technical functionality. As a new approach, the thesis introduces Cognitive Networks (CN) which are a theoretical concept to build more intelligent, dynamic and even secure communication networks. The cognitive networks are capable of observe the networking environment, make decisions for optimal performance and adapt its system parameter according to the decisions. As a result, the thesis presents a five-layer cyber security architecture that consists of security elements controlled by a cognitive process. The proposed architecture includes the infrastructure, services and application layers that are managed and controlled by the cognitive and management layers. The architecture defines the tasks of the security elements at a functional level without introducing any new protocols or algorithms. For evaluating two separated method were used. The first method is based on the SABSA framework that uses a layered approach to analyze overall security of an organization. The second method was a scenario based method in which a risk severity level is calculated. The evaluation results show that the proposed architecture fulfills the security requirements at least at a high level. However, the evaluation of the proposed architecture proved to be very challenging. Thus, the evaluation results must be considered very critically. The thesis proves the cognitive networks are a promising approach, and they provide lots of benefits when designing a cyber security architecture for the tactical military networks. However, many implementation problems exist, and several details must be considered and studied during the future work.

Identification of research trends in the field of separation processes. Application of epidemiological model, citation analysis, text mining, and technical analysis of the financial markets

Choice of industrial development options and the relevant allocation of the research funds become more and more difficult because of the increasing R&D costs and pressure for shorter development period. Forecast of the research progress is based on the analysis of the publications activity in the field of interest as well as on the dynamics of its change. Moreover, allocation of funds is hindered by exponential growth in the number of publications and patents. Thematic clusters become more and more difficult to identify, and their evolution hard to follow. The existing approaches of research field structuring and identification of its development are very limited. They do not identify the thematic clusters with adequate precision while the identified trends are often ambiguous. Therefore, there is a clear need to develop methods and tools, which are able to identify developing fields of research. The main objective of this Thesis is to develop tools and methods helping in the identification of the promising research topics in the field of separation processes. Two structuring methods as well as three approaches for identification of the development trends have been proposed. The proposed methods have been applied to the analysis of the research on distillation and filtration. The results show that the developed methods are universal and could be used to study of the various fields of research. The identified thematic clusters and the forecasted trends of their development have been confirmed in almost all tested cases. It proves the universality of the proposed methods. The results allow for identification of the fast-growing scientific fields as well as the topics characterized by stagnant or diminishing research activity.

Using Moodle to provide added value in the teaching of a software development course

The rate of adoption and use of learning management systems to support teaching and learning processes in academic institutions is growing rapidly. Universities are acquiring systems with functionalities that can match with their specific needs and requirements. Moodle is one of the most popular and widely deployed learning management systems in academic institutions today. However, apart from the system, universities tend to maintain other applications for the purpose of supplementing their teaching and learning processes. This situation is similar to Lappeenranta University of Technology (LUT), which is our case study in this project. Apart from Moodle, the university also maintains other systems such as Oodi, Noppa and Uni portal for the purpose of supporting its educational activities. This thesis has two main goals. The first goal is to understand the specific role of Moodle at LUT. This information is fundamental in assessing whether Moodle is needed in the university’s current teaching and learning environment. The second aim is to provide insights to teachers and other departmental stakeholders on how Moodle can provide added value in the teaching of a software development course. In response to this, a Moodle module for a software development course is created and the underlying features are tested. Results of the constructive work proposed some improvements through (i) the use of Moodle for in-class surveys, (ii) transfer of grades from Moodle to Oodi, (iii) use of Moodle in self-study courses and MOOCs, (iv) online examinations, and (v) Moodle integrations with third party applications. The proposed items were then evaluated for their utility through interviews of five expert interviews. The final results of this work are considered useful to LUT administration and management specifically on ways that Moodle can bring changes to the university at managerial, economical and technical level. It also poses some challenges on platform innovations and research.

Design and testing of an armature-reaction-compensated permanent magnet synchronous generator for island operation

At present, permanent magnet synchronous generators (PMSGs) are of great interest. Since they do not have electrical excitation losses, the highly efficient, lightweight and compact PMSGs equipped with damper windings work perfectly when connected to a network. However, in island operation, the generator (or parallel generators) alone is responsible for the building up of the network and maintaining its voltage and reactive power level. Thus, in island operation, a PMSG faces very tight constraints, which are difficult to meet, because the flux produced by the permanent magnets (PMs) is constant and the voltage of the generator cannot be controlled. Traditional electrically excited synchronous generators (EESGs) can easily meet these constraints, because the field winding current is controllable. The main drawback of the conventional EESG is the relatively high excitation loss. This doctoral thesis presents a study of an alternative solution termed as a hybrid excitation synchronous generator (HESG). HESGs are a special class of electrical machines, where the total rotor current linkage is produced by the simultaneous action of two different excitation sources: the electrical and permanent magnet (PM) excitation. An overview of the existing HESGs is given. Several HESGs are introduced and compared with the conventional EESG from technical and economic points of view. In the study, the armature-reaction-compensated permanent magnet synchronous generator with alternated current linkages (ARC-PMSG with ACL) showed a better performance than the other options. Therefore, this machine type is studied in more detail. An electromagnetic design and a thermal analysis are presented. To verify the operation principle and the electromagnetic design, a down-sized prototype of 69 kVA apparent power was built. The experimental results are demonstrated and compared with the predicted ones. A prerequisite for an ARC-PMSG with ACL is an even number of pole pairs (p = 2, 4, 6, …) in the machine. Naturally, the HESG technology is not limited to even-pole-pair machines. However, the analysis of machines with p = 3, 5, 7, … becomes more complicated, especially if analytical tools are used, and is outside the scope of this thesis. The contribution of this study is to propose a solution where an ARC-PMSG replaces an EESG in electrical power generation while meeting all the requirements set for generators given for instance by ship classification societies, particularly as regards island operation. The maximum power level when applying the technology studied here is mainly limited by the economy of the machine. The larger the machine is, the smaller is the efficiency benefit. However, it seems that machines up to ten megawatts of power could benefit from the technology. However, in low-power applications, for instance in the 500 kW range, the efficiency increase can be significant.

Additional revenue opportunities in pulp mills and their impacts on the kraft process

Although the concept of multi-products biorefinery provides an opportunity to meet the future demands for biofuels, biomaterials or chemicals, it is not assured that its implementation would improve the profitability of kraft pulp mills. The attractiveness will depend on several factors such as mill age and location, government incentives, economy of scale, end user requirements, and how much value can be added to the new products. In addition, the effective integration of alternative technologies is not straightforward and has to be carefully studied. In this work, detailed balances were performed to evaluate possible impacts that lignin removal, hemicelluloses recovery prior to pulping, torrefaction and pyrolysis of wood residues cause on the conventional mill operation. The development of mill balances was based on theoretical fundamentals, practical experience, literature review, personal communication with technology suppliers and analysis of mill process data. Hemicelluloses recovery through pre-hydrolysis of chips leads to impacts in several stages of the kraft process. Effects can be observed on the pulping process, wood consumption, black liquor properties and, inevitably, on the pulp quality. When lignin is removed from black liquor, it will affect mostly the chemical recovery operation and steam generation rate. Since mineral acid is used to precipitate the lignin, impacts on the mill chemical balance are also expected. A great advantage of processing the wood residues for additional income results from the fact that the pulping process, pulp quality and sales are not harmfully affected. For pulp mills interested in implementing the concept of multi-products biorefinery, this work has indicated possible impacts to be considered in a technical feasibility study.

Det planlagda och det som visar sig : klasslärarstuderandes syn på undervisning i teknisk slöjd

Sloyd as an activity concretizes man’s ability to, with the help of mind and body, reshape materials into objects and change her conditions for survival. The sloyd actor outside school works when the spirit moves her, while the pupil in school is expected to sloyd regardless of motivation. Subject teachers become experts on sloyd in educational settings, while the qualification requirements may set the class teachers’ voluntariness within parenthesis. All class teachers qualify to teach all core subjects of the national curriculum in Finland from preschool to grade six. The aim of the current thesis is to deepen the knowledge on how the science of sloyd education can support class teacher students’ future teaching in sloyd. In the empirical part of the study, Swedish-speaking Finnish class teacher students’ views on technical sloyd as one of their future subjects for teaching are examined. The class teacher’s qualifying skills in teaching technical sloyd are expected to take shape during only a few ECTS study points. The teacher students’ experience of the subject from the pupil’s perspective is supposed to move into a budding teacher subject. In a research-based teacher education, self-reflection and reflection as a dialogue are extended aided by research results. Intuitive thinking interplays with rational thinking during this time. The teacher student’s approach to make use of the autonomous free space in teaching is, in the current thesis, as considerations where the individual weighs the pros and cons in relation to various phenomena in sloyd and the school overall. The basis for an individual autonomy is shaped and is expected to interplay on the common arena of autonomy. In the exercise of their profession, the class teacher teaching sloyd is expected to oscillate between the sloyd educational practice and theory. The first step in this movement within the teacher education is the coverage of a selection of theories during the studies. The empirical part of the study is carried out at two separate occasions with directed open-ended interviews with fifteen class teacher students in the beginning and end of their first year of study. The data was analysed with a hermeneutic approach and a qualitatively oriented approach to content analysis. The results are mirrored against theory within the science of sloyd education. The results show that class teacher students have a versatile view of educational sloyd. The overall results overthrow parts of the researcher’s pre-understanding. The viewpoint of the students seems to broaden from a merely manual activity to seeing sloyd as an educational activity. In order for the results to gain significance in the teacher education of the future, a line of reasoning is conducted in order to recommend an extended dialogue and thirteen possible themes for enriching discussions are put forth as a result of the present study. The extended dialogue focuses on that teacher education should make conscious ventures to create opportunities for the students to take part in effective discussions on the subject of sloyd, complementing the existing dialogue between the teacher educator and the students. This thesis lends support to reflections on the following aspects of educational sloyd in these dialogues: the reasons for why the sloyd subject exists, the ambitions of the subject, the content and organization of the subject for students as well as for the teacher educators.