Harmonising the Modular Product Range

Työn tavoitteena on analysoida KONEen hissien ovituoteperheitä ja harmonisoida modulaarista ovituotevalikoimaa niin, että tulos olisi mahdollisimman suotuisa KONEelle sekä sen sidosryhmille. Harmonisointi toteutetaan, koska KONEen tuotevalikoima on erittäin laaja ja monimutkainen ja siitä syystä erittäin kallis ja vaikea hallita ja ylläpitää. Tavoitteena on selvittää myös termejä modulaarisuus ja tuotealusta olennaisen kirjallisuuden pohjalta. Nykyään yritysten täytyy kehittää tuotevalikoimaa jatkuvasti. Yrityksen koko tuotevalikoiman varioituvuus tulisi kuitenkin pitää järkevissä rajoissa. Moduuleita ja tuotealustoja pitäisi käyttää jakamaan tuotteiden avainelementtejä ja lisäämään varioituvuutta helposti hallittavalla tavalla. Kannattamattomat ja matalavolyymiset tuotteet kuluttavat yrityksen niukkoja resursseja. Tällaiset tuotteet tulisi poistaa tuotevalikoimasta, mutta ei ilman harkintaa. Kannattama-tonkin tuote voi olla erittäin arvokas asiakkaalle ja tällaisen tuotteen hylkääminen voi olla yritykselle pitkällä tähtäimellä erittäin kohtalokasta. Työn tuloksena oli harmonisointiehdotus KONEen AMD-oville ja selvitys harmonisoinnin vaikutuksista. Harmonisointi KONEella päätettiin toteuttaa siten, että matalavolyymiset tuotteet siirrettiin erikoistuotteiden valikoimaan. Myös kustannusanalyysi tukee harmonisointipäätöstä laskentajärjestelmän puutteista huolimatta.

Tarkkoihin matkustajatietoihin perustuva hissiohjausjarjestelma

Työssä esitetään geneettisten algoritmien käyttöön perustuva hissiohjausjärjestelmä, jossa ohjauspaatosten tekemisessä hyödynnetään tarkkoja matkustajatietoja. Tämä hissiohjausjärjestelmä soveltuu käytettäväksi muun muassa kohde-allokointiin perus-tuvassa hissijärjestelmässä, jossa matkustajat antavat hissikutsun yhteydessä kohde-kerrostietonsa. Esitetty ohjausjärjestelmä soveltuu käytettäväksi ulkokutsun välittömään tai jatkuvaan allokointiin perustuvassa hissijärjestelmässä. Työn kirjallisessa osuudessa esitetään parannuksia aiemmin esitettyihin hissiohjausjärjestelmiin ja käydään läpi erilaisia kohde-allokointiin perustuvia hissijärjestelmiä. Työssä kuvataan uusi matkustaja-ohjaustapa, joka vähentää matkustajan tekemän hissikutsun välittömään palveluun liittyviä hissiohjausongelmia. Tarkkoja matkustajatietoja hyödyntämällä hissijärjestelmä kykenee sekä tarjoamaan matkustajille yksilöllistä palvelua että kuljettamaan matkustajia tehokkaasti.

Taajuusmuttajan vanheneminen syklisissä käytöissä

Tässä työssä tarkastellaan taajuusmuuttajan vanhenemista syklisissä käytöissä puolijohdetehokomponenttien osalta. Laitteiden vikaantumisprosessien analysoimiseksi työssä suunnitellaan syklinen kestotestausjärjestelmä, joka mahdollistaa useamman taajuusmuuttajan yhtäaikaisen vanhentamisen. Jaksottaisesti toistuvat kuormitussyklit rasittavat termomekaanisesti taajuusmuuttajan tehomoduulin sisäisiä rakenteita suurten lämpötilavaihtelujen johdosta. Teoriaosuuden pääpaino kohdistuu puolijohdetehokomponenttien rakenteeseen, vikaantumisprosesseihin ja eliniän kartoittamiseen. Työssä käydään läpi yleisimpien pienijännitteisten moottorinohjausinverttereiden tehomoduulien mekaaniset rakenteet, tyypillisemmät syklisestä kuormituksesta johtuvat vikaantumisprosessit sekä puolijohdetehokomponenttivalmistajien käyttämät syklisen eliniän testausmenetelmät. Loppuosassa työtä suunnitellaan taajuusmuuttajan syklinen kestotestausjärjestelmä laitteiden keinotekoista vanhentamista varten. Testausjärjestelmällä voidaan kuormittaa useampaa taajuusmuuttajaa vuorottain mielivaltaisella kuormitusvirtaprofiililla. Laitteita vanhennettiin kaksi testierää kuormittamalla niitä jaksottaisesti hissikäytön tyypillisellä kuormitusprofiililla. Puolijohdetehokomponentin vanhenemisen edistystä seurattiin termisen impedanssiketjun mittausmenetelmällä, joka perustuu IGBT:n kollektoriemitterijännitteen lämpötilariippuvuuteen. Testilaitteiden puolijohdetehokomponentit hajosivat syklisen eliniän päättymiseen teoriassa esitettyjen vikaantumisprosessien seurauksesta. Tehomoduulien vika-analyysi osoittaa syklisen kestotestausjärjestelmän soveltuvaksi menetelmäksi tutkia erilaisten kuormitusprofiilien vaikutusta taajuusmuuttajan vanhenemiseen.

Cost estimation framework for modular product

Cost estimation is an important, but challenging process when designing a new product or a feature of it, verifying the product prices given by suppliers or planning a cost saving actions of existing products. It is even more challenging when the product is highly modular, not a bulk product. In general, cost estimation techniques can be divided into two main groups - qualitative and quantitative techniques - which can further be classified into more detailed methods. Generally, qualitative techniques are preferable when comparing alternatives and quantitative techniques when cost relationships can be found. The main objective of this thesis was to develop a method on how to estimate costs of internally manufactured and commercial elevator landing doors. Because of the challenging product structure, the proposed cost estimation framework is developed under three different levels based on past cost information available. The framework consists of features from both qualitative and quantitative cost estimation techniques. The starting point for the whole cost estimation process is an unambiguous, hierarchical product structure so that the product can be classified into controllable parts and is then easier to handle. Those controllable parts can then be compared to existing past cost knowledge of similar parts and create as accurate cost estimates as possible by that way.

Development of Collaborative Product Structure Management

The purpose of this thesis is to develop an environment or network that enables effective collaborative product structure management among stakeholders in each unit, throughout the entire product lifecycle and product data management. This thesis uses framework models as an approach to the problem. Framework model methods for development of collaborative product structure management are proposed in this study, there are three unique models depicted to support collaborative product structure management: organization model, process model and product model. In the organization model, the formation of product data management system (eDSTAT) key user network is specified. In the process model, development is based on the case company’s product development matrix. In the product model framework, product model management, product knowledge management and design knowledge management are defined as development tools and collaboration is based on web-based product structure management. Collaborative management is executed using all these approaches. A case study from an actual project at the case company is presented as an implementation; this is to verify the models’ applicability. A computer assisted design tool and the web-based product structure manager, have been used as tools of this collaboration with the support of the key user. The current PDM system, eDSTAT, is used as a piloting case for key user role. The result of this development is that the role of key user as a collaboration channel is defined and established. The key user is able to provide one on one support for the elevator projects. Also the management activities are improved through the application of process workflow by following criteria for each project milestone. The development shows effectiveness of product structure management in product lifecycle, improved production process by eliminating barriers (e.g. improvement of two-way communication) during design phase and production phase. The key user role is applicable on a global scale in the company.

Energy storage in electric drive system

In recent years the environmental issues and the energy saving have become increasingly import in modern society where industry is the major emission factor and energy consumer. Generally, most of the total energy consumption is caused by electrical drives used in industrial applications and thus improving the performance of electrical drives give an opportunity to improve the energy efficiency. In this Master Thesis improving the energy efficiency in different electrical drives is clarified with different cases: regenerative braking in the electric grid or recovery of the braking energy into an energy storage. In addition, as an example, the energy consumption of an elevator is analyzed by measurements. From these measurement results it can be estimated how much the share of the standby energy consumption is from the total energy consumption and how much regenerative energy is available. The latter part of the thesis concentrates on determination of the properties of lithium iron phosphate battery with measurements.

Parametrisen kustannusmallin validointi ja implementointi

Parametric cost modeling is a technique, where cost estimating relationships are built to meet products’ parameters. Parameters are directly defined from product features, when it is possible to solve product cost exact before even a single product is manufactured and calculated with general cost accounting. The parametric model can be used in product design, sourcing and comparing product cost of similar products. The model reveals the cost origin more clear than general accounting. The purpose of this thesis was to find out parameters for modeling elevator doors and validate the parameters to meet actual costs. The other target was to simulate cost impact and changes in the cost structure. The results were compared to previous calculations and actual costs and model was tested in new product design. The results of the calculations revealed, that material consumption is the most significant issue in design effectiveness as well as the complexity of the components and structure. To develop the model more research is needed for other continents cost structure and waste calculation principles.

Hissien tasonovien palotestauspalveluiden arviointi.

Elevator landing doors are fire tested to measure their fire resistance. The objective of this master’s thesis was to create a method to evaluate the fire tests and the organizations that provide these testing services. The main focus area was in creating accurate evaluation criteria and weighting the criteria. The thesis was formed by first presenting the reader with the literature review of the closest related theories. The theories which were chosen were systematic decision making, supplier selection, and make or buy and outsourcing theories. In the empirical section the created process of evaluating fire testing is presented, with analysis of the current situation of fire testing processes and evaluation methods. Evaluating fire testing services required two types of criteria to be formed, technical criteria to evaluate the technical requirements, and service criteria to evaluate the organization which was offering the testing service. These criteria formed the core for the evaluation process which consisted of five different phases that were developed based on the literature review. The process was tested to create best practices and to make improvement proposals accordingly. Systematical process for evaluating fire testing helps to recognize the most important technical and service related aspects. The created criteria can be also used in future to benchmark and monitor the situation of fire testing. The results of the process can be used when deciding whether to outsource the service or to keep it in-house.

Petri Net approach for modelling system integration in intelligent buildings

In this paper, a Petri Net approach is introduced for modelling and simulation of control strategies in Intelligent Building. In this context, it is claimed that integration with other building systems can be achieved in a more systematic way considering a mechatronic approach (i.e. multidisciplinary concepts applied to the development of systems). The case study is the Ambulatory Building of Medical School Hospital of University of São Paulo. Particularly, the developed methodology is applied to the elevator system and to the HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) system. It is shown that using this approach, the control systems could be integrated, improving performance.

CTQ process flow development and the impact for cost of quality

Tämä työ tehtiin Kone Industrial Oy:lle Major Projects yksikköön, laatuosastolle. Kone Major Projects yksikkö keskittyy erikoisiin ja suuriin hissi- ja liukuporras projekteihin. Työn tavoitteena oli luoda harmonisoitu prosessi hissikomponenttien laaduntarkkailua varten sekä tarkastella ja vertailla kustannussäästöjä, jota tällä uudella prosessilla voidaan saavuttaa. Tavoitteena oli saavuttaa 80-prosentin kustannussäästöt laatukustannuksissa uuden laatuprosessin avulla. Työn taustana ja tutkimusongelmana ovat lisääntyneet erikoisprojektit ja niiden myötä lisääntynyt laaduntarkkailun tarve. Ongelmana laaduntarkkailussa voitiin pitää harmonisoidun ja selkeän prosessin puuttumista C-prosessikomponenttien valmistuksessa. Lisäksi kehitysprosessin aikana luotiin vanhojen työkalujen pohjalta keskeinen laaduntarkkailutyökalu, CTQ-työkalu. Työssä käsitellään ensin Konetta yhtiönä ja selvitetään Koneen keskeisimmät prosessit työn taustaksi. Teoria osuudessa käsitellään prosessin kehitykseen liittyviä teorioita sekä yleisiä laatukäsitteitä ja esitetään teorioita laadun asemasta nykypäivänä. Lopuksi käsitellään COQ eli laatukustannusten teoriaa ja esitellään teoria PAF-analyysille, jota käytetään työssä laatukustannusten vertailuun case esimerkin avulla. Työssä kuvataan CTQ prosessin luominen alusta loppuun ja case esimerkin avulla testataan uutta CTQ prosessia pilottihankkeessa. Tässä case esimerkissä projektin bracket eli johdekiinnitysklipsi tuotetaan uuden laatuprosessin avulla sekä tehdään kustannusvertailu saman projektin toisen bracketin kanssa, joka on tuotettu ennen uuden laatuprosessin implementoimista. Työn lopputuloksena CTQ prosessi saatiin luotua ja sitä pystyttiin testaamaan käytännössä case esimerkin avulla. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että CTQ prosessin käyttö vähentää laatukustannuksia huomattavasti ja helpottaa laadunhallintaa C-prosessikomponenttien tuotannossa.

Hisseissä käytettävän kulmakorin tuotekehitys ja tuotteistaminen

Diplomityö käsittelee hisseissä erikoistapauksessa käytettävän kulmakorin suunnittelua ja tuotteistamista. Työ suoritetaan KONE Oyj:lle. Diplomityössä luotiin kulmakorille modulaarinen tuotearkkitehtuuri ja määritettiin korin toimitusprosessi. Työn tavoitteena oli saavuttaa 48,12% asiakkaiden mahdollisista vaatimuksista ja vähentää suunnitteluun kuluvaa aikaa aikaisemmasta 24 tunnista neljään tuntiin. Työn tavoite saavutettiin kokeneen tapauskohtaisten kulmakorien suunnittelijan kommenttien perusteella. 48,12% asiakasvaatimuksista sisällytettiin tuotemalliin konfigurointimahdollisuuksina. Työn alussa on esitelty tuotesuunnittelua, laadun hallintaa, parametrista mallinnusta, massakustomointia ja tuotetiedon hallintaa. Sen jälkeen on käsitelty kulmakorin tuotteistamisen kannalta kaikki tärkeimmät muuttujat. Tämän jälkeen kulmakorin tuotemalli suunnitellaan ja mallinnetaan systemaattisesti ylhäältä-alas –mallinnustapaa käyttäen ja luodaan osille ja kokoonpanoille valmistuskuvat. Päätyökaluna työssä käytettiin Pro/ENGINEER-ohjelmistoa. Tällä mallinnettiin parametrinen tuotemalli ja rakenteiden lujuustarkastelussa käytettiin ohjelmistoa Ansys. Työn tavoite saavutettiin analysoimalla massakustomoinnin perusteiden olennaisimmat osat ja seuraamalla analyyttistä ja systemaattista tuotekehitysprosessia. Laatua painottaen tuotearkkitehtuuri validoitiin suorittamalla rajoitettu tuotanto, joka sisälsi kolme tuotemallilla konfiguroitua kulmakoria. Yksi koreista testikasattiin Hyvinkään tehtaalla.

Sähkökoneessa esiintyvien voimien yksityiskohtainen mittausjärjestelmä

Hissiteollisuudessa nostokoneistoina käytettyjen sähkömoottoreiden laatuvaatimukset ovat tiuken-tuneet viime vuosina. Erityisesti koneistojen tuottama ääni ja mekaaninen värähtely ovat olleet jat-kuvasti tiukentuneen tarkastelun alaisena. Hissikoriin ja hissiä ympäröiviin rakenteisiin välittyvästä värähtelystä johtuva ääni on yksi hissin laatuvaikutelmaan merkittävimmin vaikuttavia tekijöitä. Nostokoneisto on yksi tärkeimmistä äänen ja värähtelyn lähteistä hissijärjestelmässä. Koneiston suunnittelulla edellä mainittuja tekijöitä voidaan minimoida. Sähkökoneiden suunnittelussa finiit-tielementtimenetelmien (FEM) käyttö on vakiintunut haastavimmissa sovelluksissa. Kone Oyj:llä nostokoneistoina käytetään aksiaalivuokestomagneettitahtikoneita (AFPMSM), joiden FEM simu-lointiin käytetään yleisesti kolmea eri tapaa. Kukin näistä vaihtoehdoista pitää sisällään omat hyö-tynsä, että haittansa. Suunnittelun kannalta tärkeää on oikean menetelmän valinta ai-ka/informatiivisuus suhteen maksimoimiseksi. Erittäin tärkeää on myös saatujen tulosten oikeelli-suus. Tämän diplomityön tavoite on kehittää järjestelmä, jonka avulla AFPMS-koneen voimia voidaan mitata yksityiskohtaisella tasolla. Järjestelmän avulla voidaan tarkastella käytössä olevien FE-menetelmien tulosten oikeellisuutta sekä äänen että värähtelyn syntymekanismeja. Järjestelmän tarkoitus on myös syventää Kone Oyj tietotaitoa AFPMS-koneiden toiminnasta. Tässä työssä esitellään AFPMS-koneen epäideaalisuuksia, jotka voivat vaikuttaa mittajärjestelmän suunnitteluun. Myös koneen epäideaalisuuksiin lukeutuvaa ääntä on tarkasteltu tässä työssä. Jotta työn tavoitteiden mukaista FE-menetelmien vertailua ja tulosten oikeellisuuden tarkastelua voitai-siin tehdä, myös yleisimpiä AFPMS-koneen FE-menetelmiä tarkastellaan. Työn tuloksena on mittajärjestelmän suunnitelma, jonka avulla voidaan toteuttaa kuuden vapausas-teen voimamittaus jokaiselle koneistomagneetille alle 1N resoluutiolla. Suunnitellun järjestelmän toimivuutta on tarkasteltu FE-menetelmiä käyttäen ja järjestelmässä käytettävän voima-anturin ky-vykkyyttä on todennettu referenssimittauksin. Suunniteltu mittajärjestelmä mahdollistaa sähkömoottorin useiden eri epäideaalisuuksien tarkaste-lun yksityiskohtaisella tasolla. Mittausajatuksen soveltaminen myös muiden koneiden tutkimiseen tarjoaa mahdollisuuksia jatkotutkimuksille.

The response of social anxiety disorder patients to threat scenarios differs from that of healthy controls

The objective of the present study was to evaluate the response of social anxiety disorder (SAD) patients to threat scenarios. First-choice responses to 12 scenarios describing conspecific threatening situations and mean scores of defensive direction and defensive intensity dimensions were compared between 87 SAD patients free of medication and 87 matched healthy controls (HC). A significant gender difference in the first-choice responses was identified for seven scenarios among HCs but only for two scenarios among SAD patients. A significantly higher proportion of SAD patients chose "freezing" in response to "Bush" and "Noise" scenarios, whereas the most frequent response by HCs to these scenarios was "check out". SAD males chose "run away" and "yell" more often than healthy men in response to the scenarios "Park" and "Elevator", respectively. There was a positive correlation between the severity of symptoms and both defensive direction and defensive intensity dimensions. Factorial analysis confirmed the gradient of defensive reactions derived from animal studies. SAD patients chose more urgent defensive responses to threat scenarios, seeming to perceive them as more dangerous than HCs and tending to move away from the source of threat. This is consistent with the hypothesis that the physiopathology of anxiety disorders involves brain structures responsible for defensive behaviors.

Yritysvalmennuksen onnistumiset ja kehittämiskohteet Case: Start-up & Spin-off Factory -projekti

Tässä työssä tarkastellaan Start-up & Spin-off Factory -projektissa, pääsääntöisesti Kymenlaaksossa toimiville, yrittäjille suunnattua ja toteutettua yritysvalmennusohjelmaa. Työssä selvitetään ja käsitellään Start-up & Spin-off -projektin yritysvalmennuksen onnistumisia ja kehittämiskohteita sähköisen kyselyn sekä teemahaastatteluiden pohjalta. Start-up & Spin-off Factory -projektissa tuettiin innovatiivisten yritysten (21 yritystä) kasvua kiihdytysohjelmalla, jossa kokeneet sarjayrittäjät valmensivat uutta yritystä perustavia tai jo yritystoiminnan aloittaneita yrittäjiä, joiden tuotteille/palveluille haluttiin saada kasvua. Projektin tavoitteena oli edistää erityisesti kiihdytettävien yritysten nopeaa kansainvälistymistä auttamalla yrittäjiä pilottien, asiakkaiden, partnerien ja rahoituksen hankinnassa. Valmennettavat kokivat saaneensa lisäarvoa valmennuksesta omaksumalla uusia näkökulmia. He kokivat koulutuksen tuoneen yrityksen toimintaan lisää nöyrää asennetta ja lujaa uskoa tulevaisuuteen. Vertaistuen osuutta sekä verkostojen lisääntymisen mukana tullutta uusien kontaktien määrää pidettiin myönteisenä asiana. Vastausten perusteella valmennus selkeytti valmennettavien ymmärrystä liiketoiminnan kehittämisestä. Hissipuheen teko ja harjoittelu koettiin tärkeäksi ja jännittäväksi. Valmennus vahvisti luottamusta omaan tuotteeseen ja palveluun. Valmennuksen painottuminen ICT-alan firmoihin merkitsi valmennuksessa sitä, että teoriat ja esimerkit tulivat useasti tältä alalta. Toimialojen eroavaisuus tulisi huomioida valmennuksessa opetussisältöjen ja esimerkkien osalta. Kyselyn ja haastatteluiden mukaan valmentajien asiantuntemukseen oltiin tyytyväisiä. Lisäksi onnistuneena osa-alueena koettiin valmennuksen käytännön järjestelyjä. Kehitettävää puolestaan oli opetusmateriaalien, opetusmenetelmien ja koulutuksen keston suhteen. Kysyttäessä valmennuksen hyvistä ja huonoista puolista olivat vastaajat sitä mieltä, että valmennuksessa oli hyvä ilmapiiri ja valmennus oli käytännönläheistä. Pienryhmävalmennusta pidettiin hyvänä asiana, samoin kuin henkilökohtaistamista.