Täsmäviljely ja ravinteiden käytön tarkentaminen

Ravinnetaseiden vaihtelut peltolohkojen välillä ja myös niiden sisällä voivat olla suuria. Toisissa paikoissa lannoituspanoksia hukataan, jolloin sadon käyttämättä jättämät ravinteet ovat alttiina huuhtoutumiselle pinta- ja pohjavesiin. Toisissa pellon osissa puolestaan sadontuottokyky saattaa olla vajaassa käytössä. Molemmissa tapauksissa aiheutuu taloudellista menetystä. Silmämääräisesti ravinnetaseiden vaihtelun määrän todentaminen on mahdotonta, ja siksi tarvitaan erilaisia mittausmenetelmiä. Alati kehittyvät täsmäviljelytekniikat tarjoavat käytännön työkaluja pellon vaihtelun mittaamiseen sekä vaihtelun huomioon ottamiseen viljelyn toteutuksessa. Kehittyvät ja yleistyvät tekniikat halpenevat, tulevat entistä luotettavammiksi ja käytettävämmiksi. Paikkatiedon hallinta on täsmäviljelyn avain. Paikkatiedon mittaaminen ja yhdistäminen eri lähteistä, tiedon analysointi ja käyttö viljelyn suunnittelussa sekä työn ja koneiden ohjaamisessa vaatii uudenlaista osaamista ja asennoitumista niin viljelijältä kuin hänen työtään tukevalta ja siihen linkittyvältä toimijaverkolta. Lähitulevaisuudessa on odotettavissa automaation käytön lisääntymistä niin työkoneiden, tiedonkeruun kuin tiedonhallinnan osalta. Sensori- ja sensoriverkkoteknologiat, kaukokartoitusteknologiat, ISOBUS-työkoneet ja web-pohjaiset tiedonhallintapalvelut asemoivat viljelyn ja sen toteutustekniikat uudelle tietämyksen, käytön ja tietoisuuden tasolle. Tuotantoprosessien tarkempi ohjaaminen helpottuu. Uusien teknologioiden mahdollistama vaivaton tiedonkeruu ja työn dokumentointi avaavat mahdollisuuden parempaan tuotannon läpinäkyvyyden ja vastuullisuuden osoittamiseen. Raportti on toteutettu osana Tehoa maatalouden vesiensuojeluun (TEHO) -hanketta.

Useamman monitorin web-sovellukset: tekniset haasteet ja mahdollisuudet

Työssä tutkikaan, miten web-teknologiat soveltuvat usean monitorin sovelluksiin web-ympäristössä, ja todeta tähän liittyvät ongelmat sekä niiden mahdolliset ratkaisut teknisellä tasolla. Tutkituista teknologioista valitaan parhaiten soveltuva ratkaisu ja sen avulla luodaan usean monitorin sovellus, jonka avulla pureudutaan teknillisiin mahdollisuuksiin ja rajoitteisiin. Työn tuloksena nähdään, että usean monitorin web-sovellukset sisältävät monia ohjelmistoteknillisiä ongelmia ja ne sopivat lähinnä järjestelmiin, joiden ympäristö, esimerkiksi käyttöjärjestelmä tai selain, tiedetään. Tällöin voidaan turvautua käyttökokemusta parantaviin selaimen laajennuksiin tai ulkopuolisiin liitännäisiin, jotka toimivat kyseisessä ympäristössä.

Sulautettujen järjestelmien ketterä käsikirja

Sulautettujen järjestelmien ketterä käsikirja kertoo, mitä ketterät menetelmät ovat ja miten niitä sovelletaan sulautettuja järjestelmiä rakennettaessa. Kirja avaa käytännön tekniikat ja kuvaa tosielämän kokemuksia. Aihetta tarkastellaan paitsi työmenetelmien myös työhyvinvoinnin näkökulmasta. Käsikirja on julkaistu myös verkkosivuna osoitteessa http://embedded.utu.fi/kasikirja

Näyttelijän taide venäläisessä elokuvassa 1907-1919

Väitöskirjan aihe on, kuinka elokuvanäyttelijän taide ja sitä koskeva ajattelu kehittyivät Venäjällä yksityisen elokuvatuotannon vuosina 1907–1919. Tutkimus kuuluu kulttuurihistorian alaan. Sen näkökulma on elokuvan esteettinen historia, ja tutkimus liittyy ns. revisionistisen elokuvahistorian pyrkimykseen arvioida uudelleen näytelmäelokuvan varhaisvaiheita. Analyysi kohdistuu esteettiseen aikalaisajatteluun sekä elokuvatuotannon käytäntöihin ja prosesseihin. Lähteinä on käytetty elokuvanäyttelemistä koskevaa julkista keskustelua, elokuvantekijöiden jättämää muistietoa ja ajalta säilyneitä elokuvia. Käsittely jakautuu kolmeen väljän kronologisesti järjestettyyn lukuun. Luku 2 keskittyy venäläisen fiktioelokuvan varhaisvuosiin 1910-luvun taitteen molemmin puolin. Luku 3 käsittelee pitkän näytelmäelokuvan läpimurrosta alkunsa saanutta keskustelua psykologisesta elokuvasta. Luku 4 etenee maailmansodan vuosina nouseen kuvallisen, ohjaajakeskeisen elokuvakäsityksen kautta kohti varhaisen neuvostoelokuvan ajatusta näyttelijästä ”mallina”. Väitöskirjassa esitetään, että käsitys näyttelemisestä, ja sitä myötä elokuvasta yleensä, kävi tutkittuna ajanjaksona läpi kehämäisen kehityksen, jossa vuorottelivat käsitykset elokuvasta modernina ja elokuvasta traditiona. Tutkimus problematisoi myöhempää elokuvakäsitystä, jonka mukaan elokuvaestetiikan perusyksikkö on otos. Toisin kuin myöhempinä vuosikymmeninä 1910-luvulla näytteleminen oli avainkysymys, jonka kautta lähestyttiin elokuvan olemusta itseään. Venäjällä ajatukset elokuvanäyttelemisestä kehittyivät vuorovaikutuksessa saman ajan teatteriestetiikan kanssa, joskin elokuva miellettiin jo varhain erilliseksi taidemuodoksi. Tsaarinajan elokuvan vaikutusvaltaisimmaksi esteettiseksi ohjelmaksi muodostui psykologinen elokuva, jonka inspiraationa toimi osittain Konstantin Stanislavskin samaan aikaan kehittämä näyttelijäntyön järjestelmä. Elävä näyttelijä ja näyttelijän ”kokeminen” nähtiin ratkaisuna elokuvavälineen keskeisenä ongelmana pidettyyn mekaanisuuteen. Ajan studiokäytännöissä psykologinen lähestymistapa puolestaan merkitsi usein vastausten etsimistä teollisen elokuvatuotannon olosuhteista syntyneisiin ongelmiin.

Tablet-käyttöliittymäsovellus sähköisen asioinnin palvelulle

Tässä diplomityössä oli tavoitteena tutkia käytettävyyttä ja käyttöliittymiä tablet-laitteiden näkökulmasta. Työssä tutkittiin sitä, mikä tekee hyvän tablet-käyttöliittymän ja mitä asioita sen suunnittelussa tulisi huomioida. Lisäksi tehtävänä oli selvittää, miten työn toimeksian-tajan käytössä olevat tekniikat soveltuvat käytettäviksi tablet-laitteiden kanssa. Työn poh-jalta havaittiin, että tablet-käyttöliittymien suunnittelussa tulisi noudattaa vakiintuneita käyttöliittymäsuunnittelun periaatteita, joista tärkeimmät ovat yksinkertaisuus, yhtenäisyys, virheiden ehkäisy ja käyttäjätuki. Hyvän käytettävyyden takaamiseksi suunnittelussa tulisi kuitenkin huomioida tablet-laitteiden erikoispiirteet ja rajoitukset. Tutkimustyön lisäksi diplomityössä toteutettiin yksinkertainen tablet-laitteille suunniteltu käyttöliittymä Vaadin TouchKit -käyttöliittymäkehystä käyttäen.

Katsaus lisäävän valmistuksen (aka 3D-tulostus) mahdollisuuksiin ja kustannuksiin metallisten tuotteiden valmistuksessa: Case jauhepetitekniikka

Suurelle yleisölle lisäävä valmistustekniikka eli ns. 3D-tulostustekniikka näyttäytyy lehtien otsikoissa ja artikkeleissa esiin pulpahtavana ”muotiaiheena”, mutta sekä muovien 3D-tulostustekniikka että metallienkin vastaava valmistustekniikka on ollut olemassa maailmalla ja Suomessa 80-luvun puolivälistä alkaen. Yhdysvalloissa ja Saksassa tekniikkaa käytetään valmistavassa teollisuudessa toiminnallisten osien tuotannossa. Esimerkiksi lentokoneen suihkumoottorien osia ja lääketieteellisiä välineitä tehdään metallijauheesta lisäävän valmistuksen avulla. Itse asiassa eräs menetelmä metalliesineiden valmistamiseksi lasersäteen avulla keksittiin Suomessa ja sitä myös kehiteltiin täällä, mutta teollisuudenala lähti aikanaan nousuun Saksassa. Lisäävä valmistus on tällä hetkellä maailmanlaajuisesti eräs kiinnostavista tuotantotekniikoista, jonka uskotaan muuttavan monia asioita tuotteiden suunnittelussa, toiminnoissa ja valmistuksessa. Tämä tekniikka ei kiinnosta pelkästään valmistavaa teollisuutta, vaan tietotekniikan, lääketieteen, koruvalmistuksen ja muotoilun osaajat sekä uusien liiketoimintamallien kehittäjät ja logistiikka operaattorit ovat teknologiasta kiinnostuneita. Suomelle 3D-tulostustekniikka on suuri mahdollisuus, sillä maassamme on vahva teollinen tieto- ja viestintätekniikkaosaaminen sekä lisäksi olemme maassamme erikoistuneet varsin vaativien teollisiin laitteiden valmistukseen. Eräät suurimmista mahdollisuuksista tällä tekniikalla ovat toimitusketjuihin liittyvät muutokset. Uutta on, että pienetkin yritykset ja organisaatiot voivat soveltaa tätä tekniikkaa valmistuksessa ja jopa kehitellä täysin uusia tuotteita. On myös arvioitu, että lisäävän valmistuksen merkitys valmistustapoihin ja toimitusketjuihin voi olla suurempi kuin koskaan aikaisemmin minkään teknologisen uudistuksen kohdalla. Lisäävästä valmistuksesta usein puhutaankin kolmantena teollisena vallankumouksena juuri tämän takia. 3D-tulostuksen kustannuksia tarkasteltaessa on tärkeätä huomata että vain sulatetun jauheen määrä ratkaisee, ei käytettävän geometrian monimutkaisuus. Tämä erottaa perinteisen ja lisäävän valmistuksen toisistaan. Perinteisesti kappaleen keventäminen on maksanut ”ylimääräistä”, kun taas lisäävässä valmistuksessa kappaleen keveys on jopa kustannusta alentava tekijä. Valmistettavan kappaleen korkeus on yksi kriittisimpiä kustannuksiin vaikuttavia tekijöitä. Tämän vuoksi useamman kappaleen valmistus yhdellä kertaa parantaa kannattavuutta huomattavasti. Samalla kertaa voi ja itse asiassa kannattaakin valmistaa keskenään erilaisia kappaleita. Perinteiset valmistustavat sen sijaan ovat nykyajan vaatimuksille liian hitaita; ne joustavat huonosti, kun kyseessä on pienet, asiakaslähtöiset erät. Trendi on globaalisti kohden yksilöllisiä asiakaslähtöisiä tuotteita, jolloin myös valmistustekniikoiden on oltava joustavia pysyäkseen näiden vaatimusten perässä. Lisäävä valmistus sopii erityisesti hyvin piensarjatuotantoon. Suuremmissa valmistuserissä kuitenkin perinteiset tekniikat ovat kustannustehokkaampia.

Supplier segmentation and development in project business

The purpose of this study was to expand the applicability of supplier segmentation and development approaches to the project-driven construction industry. These practices are less exploited and not well documented in this operational environment compared to the process-centric manufacturing industry. At first, portfolio models to supply base segmentation and various supplier development efforts were investigated in literature review. A step-wise framework was structured for the empirical research. The empirical study employed multiple research methods in three case studies in a large Finnish construction company. The first study categorized the construction item classes into the purchasing portfolio and positioned suppliers to the power matrix by investigating buyer-supplier relations. Using statistical tests, the study also identified factors that affect suppliers’ performance. The final case study identified improvement areas of the interface between a main contractor and one if its largest suppliers. The final results indicate that only by assessing the supply base in a holistic manner and the power circumstances in it, buyers comprehend how to best establish appropriate supplier development strategies in the project environment.

Suorat ja epäsuorat täytteet takahammasalueella – mekaanisten ominaisuuksien, kliinisen tekniikan ja ennusteen vertailu

Tämä syventävien opintojen opintoprojekti koostuu opetusvideoista ja aiheeseen liittyvästä kirjallisuuskatsauksesta. Opintoprojektissa valmistetaan kliinisiä opetusvideoita hammaslääketieteen perusopintojen opetusmateriaaliksi, aihepiirinä keraamisen täytteen valmistuksen kliiniset tekniikat. Kirjallisen osuuden tavoitteena on laatia kirjallisuuskatsaus tutkimustiedosta suoralla ja epäsuoralla tekniikalla valmistettujen takahammastäytteiden eroista. Katsauksessa käsitellään kliinisen tekniikan eroavaisuuksia, sekä täytteiden mekaanisten ominaisuuksien ja ennusteen eroavaisuuksia. Suorista täytteistä tarkastellaan yhdistelmämuovitäytteitä ja epäsuorista täytteistä tarkastellaan keraamisia täytteitä ja epäsuoria muovitäytteitä. Suoralla tekniikalla toteutetut yhdistelmämuovitäytteet ovat laajassa kliinisessä käytössä korjaavassa hammashoidossa. Takahammasalueella etenkin laajojen muovitäytteiden ongelmia ovat murtumat, saumavuoto ja sekundäärikaries. Näitä ongelmia voidaan osaltaan eliminoida toteuttamalla täytteet epäsuoralla tekniikalla. Epäsuorilla ja suorilla täytteillä on molemmilla omat kliiniset indikaationsa. Kliinisten seurantatutkimusten mukaan epäsuorat täytteet ovat pitkäikäisempiä kuin suorat täytteet. Epäsuorat täytteet säilyttävät luonnollisen kaltaisen ulkonäön ja pintakiilteen ikääntyessään. Toisaalta, epäsuora tekniikka on kliinisesti vaativampi ja vie enemmän hammaslääkärin työaikaa. In vitro-testeissä todetaan, että epäsuorilla täytteillä saadaan täytteisiin tiiviimmät saumat, mutta toisaalta suoran tekniikan muovitäytteet saattavat kestää paremmin purentarasituksia MOD-paikoissa johtuen paremmasta elastisuuskertoimesta. Valinta epäsuoran ja suoran täyteen välillä tulee tehdä yhdessä potilaan kanssa, tilannekohtaisesti.

Epäorgaanisten nanopartikkeleiden muokkaaminen orgaanisten yhdisteiden avulla

Epäorgaanisten nanopartikkeleiden dispersioita käytetään laajasti mm. paperi-, maali- ja muoviteollisuudessa esim. optisten, termisten ja mekaanisten ominaisuuksien parantamiseen sekä kustannustehokkuuden nostamiseen. Viime vuosina nanokokoisten partikkeleiden käyttö on kasvanut myös biologisissa sovelluksissa. Dispersioiden parhaan toimivuuden kannalta ensisijaisen tärkeitä ovat niiden pysyvyys ja dispergoitumistaso. Primääristen partikkeleiden yhteenliittyminen eli agglomeraatio johtaa usein lopputuotteen huomattavaan ominaisuuksien huononemiseen. Partikkeleiden yhteenliittyminen voidaan estää neljällä eri tavalla: elektrostaattisesti, steerisesti, elektrosteerisesti ja tyhjennysstabilisaation avulla. Kolmessa viimeisessä tavassa stabilisaatio perustuu partikkeleiden pinnalle adsorboituvien tai liuoksessa vapaana olevien orgaanisten yhdisteiden keskinäisiin repulsiovuorovaikutuksiin. Eniten tutkitut stabilisaatiotavat ovat steerinen ja elektrosteerinen stabilisaatio. Niissä partikkelin pinnalle adsorboitunut orgaanisista molekyyleista koostuva kerros mahdollistaa partikkeleiden välisen repulsion. Adsorboituneen kerroksen ominaisuuksien luotettavalla määrityksellä on siis merkittävä osa dispersioiden stabiiliuden tutkimuksessa. Määrityksiin käytettävät tekniikat perustuvat mm. titrimetriaan, UV-vis-spektroskopiaan, FTIR-spektrofotometriaan tai termogravimetriaan. Työn teoriaosiossa esitetään tärkeimmät dispersioissa esiintyvät primääriset vuorovaikutukset (Lifshitz-van der Waals-voimat, happo–emäs-vuorovaikutukset, elektrostaattiset vuorovaikutukset ja Brownin liikkeen aikaansaamat vuorovaikutukset), minkä jälkeen käydään tarkemmin läpi niiden aikaansaamat stabilointimekanismit. Kolmannessa osiossa keskitytään adsorboituneiden pien- ja makromolekyylien pitoisuuksien, konformaatioiden ja kerrospaksuuksien määrittämiseen soveltuviin menetelmiin. Työn kokeellisessa osiossa etsitään luotettavaa menetelmää nano-CaCO3-partikkeleiden pinnalle adsorboituneen kaupallisen stabilointipolymeerin pitoisuuden määrittämiseksi. Tähän tarkoitukseen sovelletaan FTIR-spektrofotometriaan, UV-vis-spektroskopiaan ja titrimetriaan perustuvia menetelmiä. Tulokset osoittavat, että adsorptio on todennettavissa UV-vis – ja titrimetriamenetelmillä, mutta adsorboituneen makromolekyylin määrän määrittäminen onnistuu vain titrimetrisesti.

Accelerating food safety and quality control: The use of antibody engineering techniques in the detec-tion of low-molecular weight food contaminants

The increased awareness and evolved consumer habits have set more demanding standards for the quality and safety control of food products. The production of foodstuffs which fulfill these standards can be hampered by different low-molecular weight contaminants. Such compounds can consist of, for example residues of antibiotics in animal use or mycotoxins. The extremely small size of the compounds has hindered the development of analytical methods suitable for routine use, and the methods currently in use require expensive instrumentation and qualified personnel to operate them. There is a need for new, cost-efficient and simple assay concepts which can be used for field testing and are capable of processing large sample quantities rapidly. Immunoassays have been considered as the golden standard for such rapid on-site screening methods. The introduction of directed antibody engineering and in vitro display technologies has facilitated the development of novel antibody based methods for the detection of low-molecular weight food contaminants. The primary aim of this study was to generate and engineer antibodies against low-molecular weight compounds found in various foodstuffs. The three antigen groups selected as targets of antibody development cause food safety and quality defects in wide range of products: 1) fluoroquinolones: a family of synthetic broad-spectrum antibacterial drugs used to treat wide range of human and animal infections, 2) deoxynivalenol: type B trichothecene mycotoxin, a widely recognized problem for crops and animal feeds globally, and 3) skatole, or 3-methyindole is one of the two compounds responsible for boar taint, found in the meat of monogastric animals. This study describes the generation and engineering of antibodies with versatile binding properties against low-molecular weight food contaminants, and the consecutive development of immunoassays for the detection of the respective compounds.

Bluetooth -tekniikan käyttö sähkölukon tiedonsiirrossa

Uudet langattomat tekniikat kehittyvät nopeasti ja ovat pian tulossa yhä suuremmaksi osaksi jokapäiväistä elämäämme. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää sopiiko Bluetooth teknologia käytettäväksi sähkölukon ja sitä ohjaavan keskuksen välisenä tiedonsiirtoväylänä. Työn kirjallisuusosuudessa selvitetään tavoitetaanko langattomalla tekniikalla halutut raja-arvot jotta käyttö sähkölukossa olisi järkevää. Kokeellisessa osassa mitataan oleellisia muuttujia, kuten kantamaa sekä virrankulutusta. Samalla myös verrataan keskenään kahta tutkimuksen kohteeksi valittua Bluetooth moduulia. Tekniikka täytti sille asetetut rajat ja kokeellisen tutkimuksen perusteella todettiin teknologian sekä valitun moduulin sopivan hyvin käyttötarkoitustaan varten.