Project for Active and Robot Vision Course

Tässä työssä raportoidaan harjoitustyön kehittäminen ja toteuttaminen Aktiivisen- ja robottinäön kurssille. Harjoitustyössä suunnitellaan ja toteutetaan järjestelmä joka liikuttaa kappaleita robottikäsivarrella kolmiuloitteisessa avaruudessa. Kappaleidenpaikkojen määrittämiseen järjestelmä käyttää digitaalisia kuvia. Tässä työssä esiteltävässä harjoitustyötoteutuksessa käytettiin raja-arvoistusta HSV-väriavaruudessa kappaleiden segmentointiin kuvasta niiden värien perusteella. Segmentoinnin tuloksena saatavaa binäärikuvaa suodatettiin mediaanisuotimella kuvan häiriöiden poistamiseksi. Kappaleen paikkabinäärikuvassa määritettiin nimeämällä yhtenäisiä pikseliryhmiä yhtenäisen alueen nimeämismenetelmällä. Kappaleen paikaksi määritettiin suurimman nimetyn pikseliryhmän paikka. Kappaleiden paikat kuvassa yhdistettiin kolmiuloitteisiin koordinaatteihin kalibroidun kameran avulla. Järjestelmä liikutti kappaleita niiden arvioitujen kolmiuloitteisten paikkojen perusteella.

Potential for enterprise cooperation between Southeast Finland and Northwest Russia

Tutkimus käsittelee Kaakkois-Suomen ja Luoteis-Venäjän yritysten nykyistä yhteistyötä ja arvioi sen tulevaisuuden mahdollisuuksia. Raportissa käydään läpi useita toimialoja, jotka ovat tärkeitä paikalliselle elinkeinoelämälle tai joissa Venäjän merkitys on korostunut. Tutkimukset kattamat alat ovat metsäteollisuus, elintarviketeollisuus, metalliteollisuus, tieto- ja viestintäteollisuus, logistiikka, matkailusekä energia ja ympäristö. Kaakkois-Suomen ja Luoteis-Venäjän väliset kauppa- ja taloussuhteet ovat perinteisesti olleet vilkkaat maantieteellisestä läheisyydestä johtuen. Pääpaino kanssakäymisessä on ollut kaupalla, mutta Neuvostoliiton hajottua yritysten välille on kehittynyt myös muita yhteistoiminnan muotoja kutenyhteistuotantoa ja alihankintaa. Kaakkois-Suomen yritysten näkökulmasta Venäjänedullinen kustannustaso houkuttelee siirtämään tuotannollisia toimintoja rajan taakse. Tuotannollisen yhteistoiminnan aloittamista ja menestyksellistä toteuttamista hankaloittaa kuitenkin yritysympäristön kehittymättömyys Venäjällä ja usein myös osapuolten näkemyserot toiminnan tavoitteista ja liiketoimintakäytännöistä. Raportin ensimmäisessä osassa arvioidaan yhteistyöpotentiaalia valituilla toimialoilla analysoimalla alojen nykytilaa Kaakkois-Suomessa ja Luoteis- Venäjällä. Nykytilakartoituksen avulla selvitetään yhteistyön motiiveja suomalaisten yritysten kannalta ja sen tuottamaa mahdollista kilpailuetua. Toisessa osassa kuvataan Luoteis-Venäjän muodollista liiketoimintaympäristöä, mukaan lukien lainsäädäntö, hallinto ja liiketoiminnan tukiorganisaatiot. Kolmannessa osassa esitetään suomalais-venäläistä yritysyhteistyötä koskevia kokemuksia ja odotuksia, verrataan eri osapuolten näkemyksiä keskenään ja kuvataan yhteistyön yleisimpiä rajoitteita ja ongelmia. Tutkimustulosten valossa vaikuttaa siltä, että Luoteis-Venäjällä tuotannosta saatu kustannushyöty on pienenemässä palkkojen ja energiakustannusten noustessa. Luoteis-Venäjän merkitys markkina-alueena on vastaavasti kasvussa. Tavaroiden viennin lisäksi talouskasvu ja paikalliset investoinnit esimerkiksilogistiikka- ja energiainfrastruktuuriin tarjoavat mahdollisuuksia suomalaisille palveluiden ja teknologian viejille. Toisaalta monikansallisten yritysten etabloituminen Luoteis-Venäjälle (esim. Ford ja IKEA) luovat kysyntää paikallisille alihankkijoille. Suomalaisyritykset voisivat ottaa siitä osansa investoimalla paikalliseen tuotantoon. Palvelualoilla, kuten logistiikkasektorilla ja matkailussa Luoteis-Venäjän merkitys Kaakkois-Suomen kilpailijana on kasvussa paikallisen infrastruktuurin kehittyessä. Näillä aloilla tulisikin keskittyä ei ainoastaan Suomen kilpailukyvyn ylläpitoon vaan myös liiketoimintayhteistyön kehittämiseen venäläisten toimijoiden kanssa.

Deregulation of Railroads and Future Development Scenarios in Europe - Literature Analysis of Privatization Process Taken Place in US, UK and Sweden

Euroopan unionissa päätettiin jo yli vuosikymmen sitten, että rautatieliiketoiminta vapautetaan kilpailulle. Iso-Britanniasta olimäärä tulla esimerkkivaltio tämän prosessin käyttöönotossa. Pääideana oli säännöstelyn keventäminen, jolloin omistuspohja toimialalla laajenee ja rautateiden infrastruktuuri sekä toiminta parantuvat. Infrastruktuuri on määrä olla yhden organisaation hallinnassa ja raiteiden käyttöoikeus on kaikilla lupaehdot täyttävillä operaattoreilla, jotka kilpailevat keskenään matkustajista ja tavararahdeista. Kuitenkin Yhdysvalloissa ja eräissä Latinalaisen Amerikan maissa kilpailu on vapautettu siten, että rautatieyritys omistaa raideinfrastruktuurin, junat, tavarankuljetus- sekä matkustajavaunut. Iso-Britannian yksityistämistä pidettiin aluksi isonaepäonnistumisena: nopealla aikataululla sovellettiin jäykkiä transaktioperusteisia ulkoistamisstrategioita infrastruktuurin kunnossapitoon, jotka lopulta johtivat junien jatkuviin myöhästymisiin ja muutamaan tuhoisaan onnettomuuteen. Liiketoiminnallisessa mielessäkään ei oikein onnistuttu: infrastruktuurista vastaava yritys jouduttiin listaamaan pois Lontoon pörssistä, ja hallituksen oli pakko luoda tukipaketti pahasti velkaantuneen, vain marginaalisien investointien kohteena olleen yrityksen toimintaa varten (vaikka kapasiteettitarvetta oli markkinoilla). Myös rautatieoperaattorit olivat taloudellisessa ahdingossa ja vain määrätietoisten hallituksen laatimien pelastuspakettien avulla ala nousi syvimmästä kriisistään. Tästä huolimatta näiden negatiivisten sivuvaikutusten ohella koko ala pystyi kasvattamaan kysyntää, niin matkustaja- kuin rahtiliikenteenkin osalta. Vähenevän kysynnän trendi, joka alkoi 1970-luvulla, otti käännöksen parempaan. Toinen eurooppalaismaa, jolla on pitkät kokemukset yksityistämisestä, on Ruotsi. Tämä maatapaus on melko konservatiivinen verrattuna tilanteeseen edellisessä; vain rajattu määrä reittejä on avattu kilpailulle ja sopimukset tehdään kerralla pitkäksi aikaa eteenpäin. Ruotsin säännöstelyn purku osoittautui menestykseksi, koska tuottavuus onollut vakaassa kasvussa ja rautateiden markkinaosuus erityisesti matkustajapuolella on noussut merkittävästi, verrattuna muihin kuljetusmuotoihin. Kuitenkin kilpailua on käytännössä vähän tässä maassa ja parempiatuloksia on lupa odottaa, kun vain säännöstelyn purkaminen jatkuu. Viimeinen tutkimuksemme kohteena oleva maa on Yhdysvallat, joka alistutti rautatiet kilpailulle jo 1980-luvun alussa, käyttäen jo edellä mainittua vertikaalista integraatiota; tämä valinta on taas johtanut hyvin erilaisiin tuloksiin. Vaihtoehtoinen rakenteellinen uudistustapa on suosinut rahtivirtoja matkustajiin nähden, ja lopputuloksena tämä tapaus synnytti yrityksiä huolehtimaan toista näistä kahdesta pääasiakasryhmästä. Viimeaikaiset tulokset tästä yksityistämisprosessista ovat olleet hyviä: jäljellejääneiden yritysten voitot ovat kasvaneet, osinkoja ollaan kyetty jakamaan ja osakkeiden arvostus on noussut. Tässä tutkimusraportissa yritämme kolmen maatapauksen kautta esittää, miten yksityistämisprosessi tulee vaikuttamaan Euroopassa, kun kilpailu rautateillä vapautuu. Me käymmeläpi, mikä näistä kolmesta maaesimerkistä on kaikkein todennäköisin jaesitämme ehdotuksia siihen, miten valtiot voisivat välttää ei-haluttuja sivuvaikutuksia. Kolme maaesimerkkiä, ja lopuksi esitetty lyhyt tilastollinen analyysi osoittavat, että rautateillä on tulevaisuuden potentiaalia Euroopassa, ja kilpailun vapauttaminen on avain tämän potentiaalin realisointiin.

ORC-voimalan soveltuvuus hyödyntämään dieselvoimalan hukkalämpöä, Tekes DrNo 1549/401/98. Loppuraportti

Tässä loppuraportissa esitetään projektin "Kannattavuusanalyysi ORC-voimalan soveltamisesta hyödyntämään dieselvoimalan hukkalämpöä, Tekes DrNo 1549/401/98" tulokset. ORC-prosessilla (Organic Rankine Cycle) tarkoitetaan Rankine-prosessia, jossakiertoaineena veden asemesta on sopiva orgaaninen neste, esimerkiksi tolueeni. ORC-prosessi soveltuu hyvin nimenomaan matalalla lämpötilatasolla vapautuvan hukkalämmön hyödyntämiseen. Tutkimus liittyy vuonna 1981 aloitettuun suurnopeustekniikan tutkimushankkeeseen. Tutkimuksen lähtökohtana oli tropiikin olosuhteissa peruskuormaa ajava raskasöljykäyttöinen Wärtsilä NSD 18V46 voimalaitosmoottori, jonka hukkalämmöistä tuli kyetä tuottamaan sähköä mahdollisimman alhaisilla investointikustannuksilla. Kaukolämmöntuotanto rajattiin tämän selvityksen ulkopuolelle. Edullisimmaksi perustapaukseksi valittiin seitsemän turbogeneraattorin ORC-laitos, joka hyödyntää ainoastaan moottorin pakokaasulämpöä. Kyseisen ORC-laitoksen nettosähköteho on 1142 kW, joten se lisäisi dieselmoottorin tehoa 6,8 %. ORC-laitoksen myyntihinta olisi noin 7,67 Mmk, mikäli lauhdutin voidaan rakentaa ruostumattomasta teräksestä ja noin 9,01 Mmk, mikäli olisi käytettävä titaanilauhdutinta. ORC-laitoksen ominaisinvestointikustannus olisi siten noin 6700 mk/kW - 7900 mk/kW materiaalivalinnoista riippuen. Mainittu hinta sisältää sekä komponenttien valmistajien että systeemi-integraattorin katteet. Koska höyrystimen hinta vaikuttaa olennaisesti ORC-laitoksen hintaan, voidaan puhtailla maakaasupolton savukaasuilla arvioida ominaisinvestoinnin olevan noin 1000 mk/kW alhaisempi. Olettaen 6000 h/a huipun käyttöaika saadaan ORC:llä tuotetun sähkön hinnaksi noin 0,11 mk/kWh. Suomeen rakennettavalle ORC-laitokselle on todennäköisesti lisäksi saatavissa 30 % investointituki ja sähköveron palautus. - Teoriassa voidaan osoittaa, että dieselmoottorin tehoa voidaan ORC:llä lisätä jopa 18 %, mutta ominaisinvestointi on tällöin merkittävästi korkeampi. ORC-laitoksen turbiinin 1D suunnittelua tarkennettiin sekä laitoksen turbiini mallinnettiin CFD-laskennan (numeerisen virtauslaskennan) avulla osana tätä tutkimusta. Näin kyettiin nostamaan turbiinin hyötysuhdetta, ja CFD-laskennan perusteella voidaan nyt aikaisempaa varmemmin ennustaa turbiinin todellinen hyötysuhde. ORC-laitoksen dynaaminen simulointiohjelma saatiin niin ikään valmiiksi tämän projektin puitteissa. Simulointiohjelman avulla voitiin asettaa laitoksen säädinparametrit sekä simuloida voimalan käynnistys-, ajo- sekä häiriötilanteita. Tehtyjen simulointien perusteella tehtiin johtopäätökset laitoksen säätöjärjestelmän toimivuudesta ja tuorehöyryn tilaarvojen valinnasta.

Luoteis-Venäjän metsävaratja niiden hyödyntämismahdollisuudet

Suomen metsäteollisuuden käyttämästä puusta neljännes on tuontipuuta, josta Venäjän tuonnin osuus on hyvin merkittävä. Suomen metsäteollisuus on riippuvainen etenkin Luoteis-Venäjän metsien puusta. Venäjä pyrkii nostamaan metsäteollisuuden jalostusastetta ja hyödyntämään voimallisemmin omia metsävaroja, mikä merkitsee suuria haasteita suomalaiselle metsäteollisuudelle ja sen raaka-ainehuollolle. Tässä raportissa tarkastellaan Luoteis-Venäjän metsävaroja, metsänkäyttöä ja sen ongelmia sekä metsien hallinnointia. Lisäksi käsitellään Luoteis-Venäjän metsäsektoria ja siihen tehtyjä suoria ulkomaisia investointeja. Lopuksi kuvataan Luoteis-Venäjän kuljetusinfrastruktuuria sekä arvioidaan Luoteis-Venäjän metsävarojen käytön potentiaalia.

Distribution systems of the food sector in Russia: the perspective of Finnish food industry

Finnish food producers' trade with Russia has experienced profound changes since the collapse of the Soviet Union. Simultaneously, the distribution systems of foodstuffs have changed remarkably. This study sheds some light into these changes and analyses the current situation in distribution systems of foodstuffs in Russia. In addition, the study discusses the possibilities of Finnish food producers to get more of their products to the shelves of Russian food retail stores. Before the 1998 financial crisis, the import of foreign foodstuffs was booming in Russia due to the overvalued rouble. As a result of the financial crisis, food import collapsed. The export of Finnish foodstuffs to Russia has been slowly recovering during the past few years, but in the most important product categories the pre-crisis levels have so far not been reached and maybe will not be reached. In certain product categories the growth has been only marginal. It seems that starting localproduction will become increasingly important in the future. This is further encouraged by the fact that Russian consumers favour domestic food products. Russian consumers are very price conscious and demand quality in food products. The perceived price-quality ratio is an important criterion in the purchase decision.The majority of foodstuff retail is still conducted via unorganised forms of trade (e.g. kiosks and marketplaces) but modern retail chains are developing at a fast pace in Russia. They are also expected to dominate the retail trade in foodstuffs over the unorganised forms of trade in the future. This will change the distribution systems as well. The retail chains are trying to shorten the distribution chain, similarly to what has been seen in the Western countries. This together with the strengthening of retail chains is likely to shrink the role of wholesalers, as the chains increasingly want to work directly with the producers. Many large retail chains are acquiring or have already acquired a distribution centre or centres in order to boost efficiency and control the flow of products. The strengthening of the retail chains also gives them power in negotiations, which the producers and distributors have to adjust to. For example store entry fees and retail chains' own private label products pose challenges to the food producers. In the food production sector the competition is fierce, as large Russianand foreign producers want to ensure their piece of the market. The largest producers utilise their size: they invest in big marketing campaigns and are willing to pay high entry fees to retail chains in order to secure a place on the store shelves and to build a strong brand in Russia. This complicates the situation from the viewpoint of small producers. Currently, the most popular type of distribution system among the interviewed Finnish food producers is based on a network of local distributors. There is, however, a strong consensus on the importanceof starting local production in order to be a serious actor in Russia in the future. Factors that hinder the starting of local production include the lack of local infrastructure and qualified staff, and the low risk tolerance of Finnish firms. Major barriers for entry in Russia are the actions of authorities, fierce competition, fragmented market and Finnish producers' heavy production costs. The suggested strategies for increasing the market share include focusing geographically or segment-wise, introducing new products, starting local production, andcooperation between Finnish producers. Smallness was one reason why Finnish producers had to cut down their operations in Russia due to the 1998 crisis. Smaller producers had fewer resources to tolerate losses during the period of crisis. Smallness is reflected also on trade negotiations with retail chains and distributors. It makes it harder to cope with the store entry fees and to differentiatefrom the mass of products propped up by expensive advertising. Finally, it makes it harder for Finnish producers to start or expand local production, as it is more difficult for a small producer to get financing and to tolerate the increased risks. Compensating for the smallness might become the crucial factor determining the future success of Finnish food producers in the Russian market.

Teknologiaohjelma DENSY -Hajautetun energiantuotannon tulevaisuusskenaariot ja vaikutukset liiketoimintamalleihin

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää miten hajautettu energiantuotanto ja siihen liittyvä liiketoiminta tulee muuttumaan tulevaisuudessaja mitä mahdollisuuksia se voisi tarjota suomalaiselle osaamiselle. Työssä käydään läpi lyhyesti hajautetun energiantuotannon teknologian nykytilaa ja tehdään teknis-taloudellista vertailua eri tuotantoteknologioiden välillä. Tämän jälkeenon muodostettu asiantuntijoiden ja aktoreiden kanssa liiketoimin-taympäristöskenaarioita, jotka kuvaavat tulevaisuuden muutossuuntia hajautetun energian-tuotannon liiketoiminnassa. Skenaarioistunnoissa löydettiin muutosta ajavat voimat ja pohdittiin niiden vaikutusta alan kehitykseen. Työn tuloksena määriteltiin skenaarioiden kehitystä vahvimmin ohjaaviksi tekijöiksi infrastruktuurin kehittyneisyys ja toisaalta myös yhteiskunnan ohjaustoimet. Niiden pohjalta luotiin lopulliset neljä skenaariota ja niille kaikille liiketoimintakuvaukset. Skenaarioiden avulla suomalaisen toimijan näkökulmasta arvioitiin houkuttelevimmiksi markkina-alueiksi EU-15, Venäjä, Intia ja Kiina. Moninaisista liiketoimintaa estävistä te-kijöistä huolimatta markkinoilta löytyi suuri potentiaali hajautetun energiantuotannon jär-jestelmille. Potentiaalisimmiksi teknologioiksi suomalaisten yritysten kannalta nähtiin puolestaan diesel- ja kaasumoottorit, tuulivoima, pienvesivoima sekä bioenergia. Yhdessä markkina- ja teknologiatutkimuksien sekä skenaariotyön avulla luotiin uusia liiketoimin-takonseptikuvauksia tulevaisuuden hajautetun energiantuotannon markkinoille suomalai-sen toimijan näkökulmasta.

The effects of productivity on profitability: a case study at firm level using an activity-based costing approach

Productivity and profitability are important concepts and measures describing the performance and success of a firm. We know that increase in productivity decreases the costs per unit produced and leads to better profitability. This common knowledge is not, however, enough in the modern business environment. Productivity improvement is one means among others for increasing the profitability of actions. There are many means to increase productivity. The use of these means presupposes operative decisions and these decisions presuppose informationabout the effects of these means. Productivity improvement actions are in general made at floor level with machines, cells, activities and human beings. Profitability is most meaningful at the level of the whole firm. It has been very difficult or even impossible to analyze closely enough the economical aspects of thechanges at floor level with the traditional costing systems. New ideas in accounting have only recently brought in elements which make it possible to considerthese phenomena where they actually happen. The aim of this study is to supportthe selection of objects to productivity improvement, and to develop a method to analyze the effects of the productivity change in an activity on the profitability of a firm. A framework for systemizing the economical management of productivity improvement is developed in this study. This framework is a systematical way with two stages to analyze the effects of productivity improvement actions inan activity on the profitability of a firm. At the first stage of the framework, a simple selection method which is based on the worth, possibility and the necessity of the improvement actions in each activity is presented. This method is called Urgency Analysis. In the second stage it is analyzed how much a certain change of productivity in an activity affects the profitability of a firm. A theoretical calculation model with which it is possible to analyze the effects of a productivity improvement in monetary values is presented. On the basis of this theoretical model a tool is made for the analysis at the firm level. The usefulness of this framework was empirically tested with the data of the profit center of one medium size Finnish firm which operates in metal industry. It is expressedthat the framework provides valuable information about the economical effects of productivity improvement for supporting the management in their decision making.

Analysis of the voltage source inverter with small DC-link capacitor

IIn electric drives, frequency converters are used to generatefor the electric motor the AC voltage with variable frequency and amplitude. When considering the annual sale of drives in values of money and units sold, the use of low-performance drives appears to be in predominant. These drives have tobe very cost effective to manufacture and use, while they are also expected to fulfill the harmonic distortion standards. One of the objectives has also been to extend the lifetime of the frequency converter. In a traditional frequency converter, a relatively large electrolytic DC-link capacitor is used. Electrolytic capacitors are large, heavy and rather expensive components. In many cases, the lifetime of the electrolytic capacitor is the main factor limiting the lifetime of the frequency converter. To overcome the problem, the electrolytic capacitor is replaced with a metallized polypropylene film capacitor (MPPF). The MPPF has improved properties when compared to the electrolytic capacitor. By replacing the electrolytic capacitor with a film capacitor the energy storage of the DC-linkwill be decreased. Thus, the instantaneous power supplied to the motor correlates with the instantaneous power taken from the network. This yields a continuousDC-link current fed by the diode rectifier bridge. As a consequence, the line current harmonics clearly decrease. Because of the decreased energy storage, the DC-link voltage fluctuates. This sets additional conditions to the controllers of the frequency converter to compensate the fluctuation from the supplied motor phase voltages. In this work three-phase and single-phase frequency converters with small DC-link capacitor are analyzed. The evaluation is obtained with simulations and laboratory measurements.

Potentiometric titration as a method of determining the stoichiometric dissociation constants of weak acids from the thermodynamic dissociation constants of aqueous solutions at 298.15 K

The simple single-ion activity coefficient equation originating from the Debye-Hückel theory was used to determine the thermodynamic and stoichiometric dissociation constants of weak acids from data concerning galvanic cells. Electromotive force data from galvanic cells without liquid junctions, which was obtained from literature, was studied in conjuction with the potentiometric titration data relating to aqueous solutions at 298.15 K. The dissociation constants of weak acids could be determined by the presented techniques and almost all the experimental data studied could be interpreted within the range of experimental error. Potentiometric titration has been used here and the calculation methods were developed to obtain the thermodynamic and stoichiometric dissociation constants of some weak acids in aqueous solutions at 298.15 K. The ionic strength of titrated solutions were adjusted using an inert electrolyte, namely, sodium or potassium chloride. Salt content alonedetermines the ionic strength. The ionic strength of the solutions studied varied from 0.059 mol kg-1 to 0.37 mol kg-1, and in some cases up to 1.0 mol kg-1. The following substances were investigated using potentiometric titration: aceticacid, propionic acid, L-aspartic acid, L-glutamic acid and bis(2,2-dimethyl-3-oxopropanol) amine.