Field Weakening, Parameters and Operation Range of the Permanent Magnet Traction Motors

The main focus of this thesis is to define the field weakening point of permanent magnet synchronous machine with embedded magnets in traction applications. Along with the thesis a modelling program is made to help the designer to define the field weakening point in practical applications. The thesis utilizes the equations based on the current angle. These equations can be derived from the vector diagram of permanent magnet synchronous machine. The design parameters of the machine are: The maximum rotational speed, saliency ratio, maximum induced voltage and characteristic current. The main result of the thesis is finding out the rated rotational speed, from which the field weakening starts. The action of the machine is estimated at a wide speed range and the changes of machine parameters are examined.

Kuulla vai kuunnella – käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteita julkisella sektorilla

Julkisen sektorin itsensä synnyttämien innovaatioiden ja innovoinnin näkökulma on verrattain tuore innovaatiotutkimuksen tutkimuskohde. Vielä uudempaa lähestymistapaa edustaa käyttäjälähtöinen ja käyttäjää osallistava palveluinnovaatiotutkimus julkisella sektorilla. Käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisesta ollaan kiinnostuneita, mutta tieteelliseen tutkimukseen perustuva tieto lähestymistavasta on vielä kohtuullisen niukkaa. Tämän käyttäjälähtöiseen palvelujen innovointiin keskittyvän väitöskirjatutkimuksen päätavoitteena on mikrotasolla tunnistaa ja ryhmitellä käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteita julkisella sektorilla. Väitöskirjatutkimuksen alatavoitteena on tutkimuksesta saatavan tiedon avulla muodostaa kysymyslista tukemaan lähestymistavan käyttöönottamista ja toteuttamista julkisen sektorin palveluorganisaatioissa ja -verkostoissa. Julkisen palvelusektorin ohella väitöskirjan tutkimustuloksia voivat soveltuvin osin hyödyntää myös yksityisen ja kolmannen sektorin palveluorganisaatiot ja -verkostot sekä käyttäjälähtöisen innovaatiopolitiikan suunnitteluun ja sen jalkauttamiseen osallistuvat tahot. Haasteita lähestytään tutkimuksessa käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan piirteiden kautta ja haasteita tarkastellaan kehittäjäviranomaisten (ryhmätaso) näkökulmasta. Kuntasektori on valittu tutkimukseen edustamaan julkista sektoria. Lähestymistavan piirteiksi tutkimuksessa määritellään käyttäjänäkökulman ohjaava rooli organisaation innovaatiotoiminnan strategisella tasolla ja palvelujen uudistamisprosessien tasoilla, avoimuus (erityisesti käyttäjärajapinta) ja tulkinnallisuus innovaatioprosessien varhaisessa vaiheessa sekä laaja-alainen käsitys innovaatioiden lähteistä käyttäjänäkökulmaa muodostettaessa. Tutkimuksen kohteena on hyvinvointipalveluinnovaatioprosessien varhainen vaihe, jolloin keskeisessä asemassa on uusien ideoiden sekä uuden tiedon ja ymmärryksen hankinta hyödynnettäväksi innovaatioprosessien seuraavissa vaiheissa. Tutkimuksessa rajaudutaan käyttäjälähtöisen palveluinnovoinnin muotoon, jossa käyttäjät intentionaalisesti ja konkreettisesti osallistetaan kehittäjäviranomaisjohtoisiin palveluinnovaatioprosesseihin. Käyttäjiksi tutkimuksessa ymmärretään palvelun loppukäyttäjät palvelujen ”ulkoisina hyödyntäjinä” ja yli sektorialisten palveluprosessien henkilöstö palvelujen ”sisäisinä hyödyntäjinä”. Hyvinvointipalveluista tutkimuksessa ovat edustettuina sosiaali- ja terveyspalvelut sekä ikäihmisten palvelukeskusten tarjoamat palvelut. Kuntasektorin innovaatiotoiminnan kenttä ymmärretään tutkimuksessa verkostomaisena kokonaisuutena, joka ylittää kuntien hallinnolliset rajat. Artikkeliväitöskirjana toteutetun väitöskirjatutkimuksen metodologia perustuu usean tapauksen tapaustutkimukseen (multiple case-studies) ja kvalitatiiviseen tutkimusotteeseen. Työn empiirinen osuus koostuu viidestä artikkelina julkaistusta osatutkimuksesta. Osatutkimuksissa käytetään tapaustutkimuksen eri variaatioita, ja tutkimusaineistot on kerätty kolmesta eri perustutkimusympäristöstä. Osatutkimuksien tapaukset on valittu palvelun käyttäjien ”äänen jatkumon” (the voice of the customer) eri kohdista. Käyttäjän ääntä käytetään tutkimuksessa metodisena ratkaisuna ja metaforana. Lisäksi käyttäjän ääni ymmärretään tutkimuksessa paremminkin kollektiivisena ja laajemmista palvelujen kehittämisnäkökulmista kertovana tekijänä kuin yksittäisten palvelun käyttäjien tarpeista ja toiveista kertovana metaforana. Käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteiksi julkisella sektorilla tutkimuksessa tunnistetaan viisi haastetta. Tiivistetysti haasteena on 1. palvelujen käyttäjien subjektiuteen perustuva käyttäjälähtöisyys palvelujen uudistamisessa 2. tunnistaa palvelun käyttäjät innovaatiotoiminnan voimavarana ja rohkaistua heidän osallistamiseensa 3. sitoutuminen yhteistoiminnallisuuteen käyttäjä- ja muita rajapintoja ylittävissä palvelujen uudistamisprosesseissa ja innovaatiohakuisuus työskentelyssä 4. oivaltaa palvelutoivelistoja ja asiakaspalautteita laajempia kehittämisnäkökulmia 5. synnyttää luottamukseen perustuva hyvä kierre palvelun käyttäjien ja kehittäjien välille. Tutkimustuloksena syntyneet haasteet paikannetaan tutkimuksessa käyttäjän äänen jatkumolle erilaisin painotuksin. Lisäksi tutkimustulosten pohjalta tehdään kolme keskeistä johtopäätöstä. Ensinnäkin palvelun kehittäjätahon sekä palvelun loppukäyttäjien ja palvelujen sisäisten hyödyntäjien väliltä on tunnistettavissa innovaatiopotentiaalia sisältäviä rakenteellisia aukkoja. Toiseksi kehittäjäviranomaistahon valmius ja halu laajentaa tiedonmuodostustaan palvelujen uudistamisessa palvelun käyttäjien kanssa yhteisöllisen tiedonmuodostuksen suuntaan on puutteellinen. Kolmanneksi palvelujen kehittäjätaho ei ole sisäistänyt riittävässä määrin käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan metodologisia perusajatuksia. Tutkimuksessa tunnistetut viisi haastetta osoittavat, että käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan käyttöönotto hyvinvointipalveluorganisaation tai -verkoston palvelujen innovoinnin lähestymistavaksi ei ole mekaaninen toimenpide. Lähestymistavan käyttöönottoa tukeva kysymyslista perustuu tutkimuksessa tunnistettuihin haasteisiin. Kysymyslista on laadittu siten, että kysymykset liittyvät laajasti julkisten palveluorganisaatioiden ja -verkostojen innovaatiokulttuuriin. Kaksiosaisen kysymyslistan ensimmäisen osan kysymykset käsittelevät innovointia ohjaavia mentaalisia malleja. Ensimmäisessä osassa esitetään esimerkiksi seuraava kysymys: ”Millaista käsitystäpalvelun käyttäjistä (kuntalaisista) sekä käyttäjien ja kehittäjien (viranomaisten) välisestä suhteesta ilmennämme palvelujen innovoinnissa; onko palvelujen käyttäjä (kuntalainen) kohde, jolle kehitetään palveluja, vai onko hän jopa välttämätön kehittämiskumppani?”. Kysymyslistan toisen osan kysymykset liittyvät innovaatiokäytänteisiin ja valmiuksiin. Esimerkkinä voidaan mainita seuraava kaksiosainen kysymys: ”Tukevatko innovaatiokäytänteemme käyttäjärajapinnan ylittäviä innovaatioprosesseja ja sitoudummeko avoimin mielin työskentelyyn palvelun käyttäjien, potentiaalisten käyttäjien tai ei-käyttäjien kanssa? Mitä hyötyjä koemme yhteistoiminnallisuudesta koituvan meille ja käyttäjille sekä innovaation laatuominaisuuksiin?”. Mitä tulee tutkimuksen otsikon alkuosaan ”kuulla vai kuunnella”, vastaus on, että pääpaino on sanalla ”kuulla”. Pohdintaluvussa tuodaan myös esille tarve – tai ainakin kriittisen tarkastelun tarve – käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin käsitteen ja sen luonteen sekä tavoitteiden määrittelemiselle julkisen sektorin ominaispiirteistä käsin vastapainona alkuperältään yksityisen sektorin liiketoimintakontekstista lähtöisin oleville määrittelyille.

Field-Programmable Gate Array Card for Readout and Control of Cryoelectronics

The main goal of the present Master’s Thesis project was to create a field-programmable gate array (FPGA) based system for the control of single-electron transistors or other cryoelectronic devices. The FPGA and similar technologies are studied in the present work. The fixed and programmable logic are compared with each other. The main features and limitations of the hardware used in the project are investigated. The hardware and software connections of the device to the computer are shown in detail. The software development techniques for FPGA-based design are described. The steps of design for programmable logic are considered. Furthermore, the results of filters implemented in the software are illustrated.

Practical Framework for Monitoring the Performance of Agile IT Projects in an Output-Based Outsourcing Context

Over the past decade, organizations worldwide have begun to widely adopt agile software development practices, which offer greater flexibility to frequently changing business requirements, better cost effectiveness due to minimization of waste, faster time-to-market, and closer collaboration between business and IT. At the same time, IT services are continuing to be increasingly outsourced to third parties providing the organizations with the ability to focus on their core capabilities as well as to take advantage of better demand scalability, access to specialized skills, and cost benefits. An output-based pricing model, where the customers pay directly for the functionality that was delivered rather than the effort spent, is quickly becoming a new trend in IT outsourcing allowing to transfer the risk away from the customer while at the same time offering much better incentives for the supplier to optimize processes and improve efficiency, and consequently producing a true win-win outcome. Despite the widespread adoption of both agile practices and output-based outsourcing, there is little formal research available on how the two can be effectively combined in practice. Moreover, little practical guidance exists on how companies can measure the performance of their agile projects, which are being delivered in an output-based outsourced environment. This research attempted to shed light on this issue by developing a practical project monitoring framework which may be readily applied by organizations to monitor the performance of agile projects in an output-based outsourcing context, thus taking advantage of the combined benefits of such an arrangement Modified from action research approach, this research was divided into two cycles, each consisting of the Identification, Analysis, Verification, and Conclusion phases. During Cycle 1, a list of six Key Performance Indicators (KPIs) was proposed and accepted by the professionals in the studied multinational organization, which formed the core of the proposed framework and answered the first research sub-question of what needs to be measured. In Cycle 2, a more in-depth analysis was provided for each of the suggested Key Performance Indicators including the techniques for capturing, calculating, and evaluating the information provided by each KPI. In the course of Cycle 2, the second research sub-question was answered, clarifying how the data for each KPI needed to be measured, interpreted, and acted upon. Consequently, after two incremental research cycles, the primary research question was answered describing the practical framework that may be used for monitoring the performance of agile IT projects delivered in an output-based outsourcing context. This framework was evaluated by the professionals within the context of the studied organization and received positive feedback across all four evaluation criteria set forth in this research, including the low overhead of data collection, high value of provided information, ease of understandability of the metric dashboard, and high generalizability of the proposed framework.

Innovation Project Portfolio Management

Companies today are forced to innovate in order to remain within business. Such innovation projects undertaken by the companies are defined in this study as creative ideas which have been managed through “Stage-Gate” innovation process. This process is used to manage innovation projects as they proceed from being newly created to ready for launching/implementing. This has ensured that the companies manage the innovation project right. However, with so many new creative ideas the companies can come up within limited resources, the companies must rely on Innovation Project Portfolio Management (IPPM) to ensure that they are managing only the right innovation projects. Although, there are many tools and techniques available for use within Project Portfolio Management, there is still no consensus on which are the most effective and no standard framework has been established especially for IPPM. Thus, this study proposes a practical framework for which individual innovative organization can follow as a guideline to manage its innovation project portfolio. The study theoretically first addresses the key differences between project portfolio management of innovation projects and other traditional projects - one of which is the stage nature of innovation projects due to their unclear objectives from the beginning compare to clearly established objectives of traditional projects. Secondly, different tools and techniques which can be used are examined based on the three goals of IPPM: (1) Maximizing the Value of Innovation Project Portfolio: Financial Methods, Decision Trees, Scoring Models and Checklists; (2) Balancing Innovation Project Portfolio: Visual Representations; and (3) Aligning Innovation Project Portfolio with Strategy: Bottom-Up (Scoring Models with Strategic Criteria) and Top-Down (Strategic Buckets). Finally, the two approaches in which IPPM can be integrated with Stage-Gate innovation process are discussed: (1) Gates- Dominated; and (2) Portfolio Reviews-Dominated. Practically, this study investigates IPPM of a case organization, and through analysis of the case study results proposes a practical framework for case organization to improve its current management of innovation project portfolio. This framework is then generalized to propose a final practical framework or guideline for which an innovative organization can follow to manage its innovation project portfolio.

Key success factors and process for IT project portfolio management

The importance of Information Technology (IT) in the business environment is continuously growing. This stimulates the increase of size, complexity and number of IT projects and raises the need for IT Project Portfolio Management (IT PPM). While being actively discussed for the last few decades, IT PPM has a short history of practical implementation. This creates inconsistency in the views of different authors and provides an opportunity for additional research. As a first step, this research explores the existing studies and brings together the views of different authors on IT PPM. As a result, a high-level IT PPM Process Cycle and a set of Key Success Factors for IT PPM are proposed. IT PPM Process Cycle gives an overview of the main elements of IT PPM process, while the set of Key Success Factors provides a number of factors that should be considered during the implementation. As a second step, both theoretical deliverables are empirically tested by a case study and a survey conducted in a big multinational company. The case study is used to analyze process framework of the studied company towards the developed IT PPM Process Cycle. Subsequently, a survey was conducted among subject matter experts of the same company to evaluate the importance and relevance of the proposed Key Success Factors. Finally, this thesis concludes with findings made during the case study and provides an empirically tested selection of factors to be taken into account. These two deliverables can be used by both academics and practitioners to close the gaps in existing literature and assist in IT PPM implementation.

Sellutehtaiden vuosihuoltoseisokkiprosessin hallinta - toimintaohjeen luominen

Päätavoitteena tässä diplomityössä oli löytää parhaat käytännöt vuosihuoltoseisokkien suunnitteluun ja toteutukseen. Parhaita käytäntöjä selvitettiin teorian, yrityksessä aiemmin tuotetun materiaalin, haastatteluiden ja kenttähavaintojen kautta. Niiden pohjalta luotiin yritykselle toimintaohje, jossa on aikataulutettu tarvittavat toimenpiteet sekä näiden toimenpiteiden vastuuhenkilöt vuosihuoltoseisokkiprosessin eri vaiheissa. Diplomityön teoriaosuudessa käsitellään kunnossapitoa, projekteja ja seisokkiteoriaa. Kunnossapidon näkökulmasta suunnitelmallisuus nousee esiin tärkeimpänä, niin lyhyen kuin pitkän tähtäimen suunnittelu. Toinen keskeinen kokonaisuus on tuotanto-omaisuuden hallinta. Projekteja käsitellään kevyesti, sillä seisokkiteoria nojautuu vahvasti projektimaiseen työskentelyyn. Seisokkiteoriassa esitellään erityisesti eri prosessin vaiheiden tehtäviä. Synteesiosuudessa esitellään yritykseen jääneen toimintaohjeen sisältö sallituin osin. Toimintaohjeen vaiheet ovat alullepano, suunnittelu, toteutus sekä lopettaminen ja jälkityöt. Toimintaohjetta hyödyntäen vuosihuoltoseisokit voidaan viedä läpi projektinomaisesti, kuitenkin ajatellen vuosihuoltoseisokkiprosessin jatkuva prosessina, jossa edellisen projektin lopettaminen on uuden aloittamista.

Yrittäjyyskasvatuksen arvoja etsimässä. Design-tutkimus opettajankoulutuksen opetussuunnitelmien kehittämisessä

This research is a survey on values related to entrepreneurship education and a participatory action research on entrepreneurship education curricula in teacher education. Research problems, rising from the practical development work, were solved by several methods, following the principles of design-based research. Values related to entrepreneurship education were studied among teachers, headmasters, teacher educators, researchers and officers in the field of entrepreneurship education in 16 European Union countries. Fifteen most important values related to entrepreneurship education were listed based on two qualitative surveys (N 124 and N 66). Values were also surveyed among Finnish teacher trainees (N 71). Results of the surveys show that the values given by the teacher trainees did not differ much from the ones given by the professionals already working in the field. Subsequently, emergence of these values was studied in documents that steer education. The values gathered in the surveys did not occur in the documents to a substantial degree. Development of entrepreneurship education curricula in teacher education was conducted by means of participatory action research. The development project gathered 55 teacher trainers from 15 teacher education organisations in Finland. The starting point of the phenomenon based project (see Annala and Mäkinen 2011) was the activity plan created for developing entrepreneurship education curricula. During the project, the learning of the teacher educators proceeded in a balanced way as brightening visions, stronger motivation, increasing understanding and new practices, following Shulman and Shulman’s model (2004). Goals of the development project were set to each teacher educator acquiring basic knowledge on entrepreneurship education, organization of obligatory courses on entrepreneurship education, and making entrepreneurship education a cross-curricular theme in teacher education. The process increased the understanding and motivation of teacher educators to develop and teach entrepreneurship education. It also facilitated collaboration as well as creating visions on entrepreneurship education. Based on the results, the concept of enterprisingness was defined, and recommendations were given for developing curricula in entrepreneurship education.

Experimental analysis of the flow between stay and guide vanes of a pump-turbine in pumping mode

An experimental study was conducted in a pump-turbine model in pumping mode, in order to characterize the flow field structure in the region between stay and guide vanes, using mainly the laser-Doppler anemometry in a two-color and back-scattered light-based system. The structure of the steady and unsteady flow was analyzed. The measurements were performed at three operation points. The obtained data provide appropriate boundary conditions and a good base of validation for numerical codes, and for the understanding of main loss mechanisms of this complex flow.

Hand tracking in high-speed camera videos

Visual object tracking has been one of the most popular research topics in the field of computer vision recently. Specifically, hand tracking has attracted significant attention since it would enable many useful practical applications. However, hand tracking is still a very challenging problem which cannot be considered solved. The fact that almost every aspect of hand appearance can change is the fundamental reason for this difficulty. This thesis focused on 2D-based hand tracking in high-speed camera videos. During the project, a toolbox for this purpose was collected which contains nine different tracking methods. In the experiments, these methods were tested and compared against each other with both high-speed videos recorded during the project and publicly available normal speed videos. The results revealed that tracking accuracies varied considerably depending on the video and the method. Therefore, no single method was clearly the best in all videos, but three methods, CT, HT, and TLD, performed better than the others overall. Moreover, the results provide insights about the suitability of each method to different types and situations of hand tracking.

Influence of seed size and ecological factors on the germination and emergence of field bindweed (Convolvulus arvensis)

An understanding of seed germination ecology of weeds can assist in predicting their potential distribution and developing effective management strategies. Influence of environmental factors and seed size on germination and seedling emergence of Convolvulus arvensis (field bindweed) was studied in laboratory and greenhouse conditions. Germination occurred over a wide range of constant temperatures, between 15 and 40 ºC, with optimum germination between 20 and 25 ºC. Time to start germination, time to 50% germination and mean germination time increased while germination percentage and germination index decreased with an increase in temperature from 20 ºC, salinity and osmotic stress. However, germination was tolerant to low salt (25 mM) or osmotic stress (0.2 MPa), but as salinity and osmotic stress increased, germination percentage and germination index decreased. Seeds of C. arvensis placed at soil surface showed maximum emergence and decreased as seeding depth increased. Seeds of C. arvensis germinated over a wide range of pH (4 to 9) but optimum germination occurred at pH 6 to 8. Under highly alkaline and acidic pH, time to start germination, time to 50% germination and mean germination time increased while germination percentage and germination index decreased. Increase in field capacity caused decreased time to start germination, time to 50% germination and mean germination time but increased germination percentage and germination index. Bigger seeds had low time to start germination, time to 50% germination and mean germination time but high germination percentage and germination index. Smaller seeds were more sensitive to environmental factors as compared to larger or medium seeds. It can be concluded that except for pH, all environmental factors and seed sizes adversely affect C. arvensis as regards seed germination or emergence and germination or emergence traits, and larger seeds result in improved stand establishment and faster germination than small seeds, regardless of moisture stress or deeper seeding depth.

Wind Turbine Direct-Drive Permanent-Magnet Generator with Direct Liquid Cooling for Mass Reduction

Today’s electrical machine technology allows increasing the wind turbine output power by an order of magnitude from the technology that existed only ten years ago. However, it is sometimes argued that high-power direct-drive wind turbine generators will prove to be of limited practical importance because of their relatively large size and weight. The limited space for the generator in a wind turbine application together with the growing use of wind energy pose a challenge for the design engineers who are trying to increase torque without making the generator larger. When it comes to high torque density, the limiting factor in every electrical machine is heat, and if the electrical machine parts exceed their maximum allowable continuous operating temperature, even for a short time, they can suffer permanent damage. Therefore, highly efficient thermal design or cooling methods is needed. One of the promising solutions to enhance heat transfer performances of high-power, low-speed electrical machines is the direct cooling of the windings. This doctoral dissertation proposes a rotor-surface-magnet synchronous generator with a fractional slot nonoverlapping stator winding made of hollow conductors, through which liquid coolant can be passed directly during the application of current in order to increase the convective heat transfer capabilities and reduce the generator mass. This doctoral dissertation focuses on the electromagnetic design of a liquid-cooled direct-drive permanent-magnet synchronous generator (LC DD-PMSG) for a directdrive wind turbine application. The analytical calculation of the magnetic field distribution is carried out with the ambition of fast and accurate predicting of the main dimensions of the machine and especially the thickness of the permanent magnets; the generator electromagnetic parameters as well as the design optimization. The focus is on the generator design with a fractional slot non-overlapping winding placed into open stator slots. This is an a priori selection to guarantee easy manufacturing of the LC winding. A thermal analysis of the LC DD-PMSG based on a lumped parameter thermal model takes place with the ambition of evaluating the generator thermal performance. The thermal model was adapted to take into account the uneven copper loss distribution resulting from the skin effect as well as the effect of temperature on the copper winding resistance and the thermophysical properties of the coolant. The developed lumpedparameter thermal model and the analytical calculation of the magnetic field distribution can both be integrated with the presented algorithm to optimize an LC DD-PMSG design. Based on an instrumented small prototype with liquid-cooled tooth-coils, the following targets have been achieved: experimental determination of the performance of the direct liquid cooling of the stator winding and validating the temperatures predicted by an analytical thermal model; proving the feasibility of manufacturing the liquid-cooled tooth-coil winding; moreover, demonstration of the objectives of the project to potential customers.

Project Management Tools in Agile Embedded Systems Development

Agile methods have become increasingly popular in the field of software engineering. While agile methods are now generally considered applicable to software projects of many different kinds, they have not been widely adopted in embedded systems development. This is partly due to the natural constraints that are present in embedded systems development (e.g. hardware–software interdependencies) that challenge the utilization of agile values, principles and practices. The research in agile embedded systems development has been very limited, and this thesis tackles an even less researched theme related to it: the suitability of different project management tools in agile embedded systems development. The thesis covers the basic aspects of many different agile tool types from physical tools, such as task boards and cards, to web-based agile tools that offer all-round solutions for application lifecycle management. In addition to these two extremities, there is also a wide range of lighter agile tools that focus on the core agile practices, such as backlog management. Also other non-agile tools, such as bug trackers, can be used to support agile development, for instance, with plug-ins. To investigate the special tool requirements in agile embedded development, the author observed tool related issues and solutions in a case study involving three different companies operating in the field of embedded systems development. All three companies had a distinct situation in the beginning of the case and thus the tool solutions varied from a backlog spreadsheet built from scratch to plug-in development for an already existing agile software tool. Detailed reports are presented of all three tool cases. Based on the knowledge gathered from agile tools and the case study experiences, it is concluded that there are tool related issues in the pilot phase, such as backlog management and user motivation. These can be overcome in various ways epending on the type of a team in question. Finally, five principles are formed to give guidelines for tool selection and usage in agile embedded systems development.

From emerging opportunities to successful business networks – evidence from bioenergy

Increasing renewable energy utilization is a challenge that is tried to be solved in different ways. One of the most promising options for renewable energy is different biomasses, and the bioenergy field offers numerous emerging business opportunities. The actors in the field have rarely all the needed know-how and resources for exploiting these opportunities, and thus it is reasonable to seize them in cooperation. Networking is not an easy task to carry out, however, and in addition to its advantages for the firms engaged, it sets numerous challenges as well. The development of a network is a result of several steps firms need to take. In order to gain optimal advantage of their networks, firms need to weigh out with whom, why and how they should cooperate. In addition, everything does not depend on the firms themselves, as several factors in the external environment set their own enablers and barriers for cooperation. The formation of a network around a business opportunity is thus a multiphase process. The objective of this thesis is to depict this process via a step-by-step analysis and thus increase understanding on the whole development path from an entrepreneurial opportunity to a successful business network. The empirical evidence has been gathered by discussing the opportunities of animal manure refinement to biogas and forest biomass utilization for heating in Finland. The thesis comprises two parts. The first part provides an overview of the study, and the second part includes five research publications. The results reveal that it is essential to identify and analyze all the steps in the development process of a network, and several frameworks are used in the thesis to analyze these steps. The frameworks combine the views of theory and practical experiences of empirical study, and thus give new multifaceted views for the discussion on SME networking. The results indicate that the ground for cooperation should be investigated adequately by taking account of the preconditions in all the three contexts in which the actors operate: the social context, the region and the institutional environment. In case the project advances to exploitation, the assets and objectives of the actors should be paired off, which sets a need for relationships and sub-networks differing in breadth and depth. Different relationships and networks require different kinds of maintenance and management. Moreover, the actors should have the capability to change the formality or strategy of the relationships if needed. The drivers for these changes come along with the changing environment, which causes changes in the objectives of the actors and this way in the whole network. Bioenergy as the empirical field of the study represents well an industrial field with many emerging opportunities, a motley group of actors, and sensitivity for fast changes.

Toisen jäte on toisen raaka-aine – Kierrätys ja uudelleenvalmistus taloudellisesti ja ekologisesti kestävänä liiketoimintamahdollisuutena

Toisen jäte on toisen raaka-aine – Kierrätys ja uudelleenvalmistus taloudellisesti ja ekologisesti kestävänä liiketoimintamahdollisuutena Väitöskirjatutkimus tarkastelee kierrätystä ja uudelleenvalmistusta sekä siihen perustuvaa kierrätysliiketoimintaa taloudellisesti ja ekologisesti kestävänä liiketoimintamahdollisuutena. Tässä kestävyys tarkoittaa jätekysymysten ratkaisemista tavalla, joka mahdollistaa kestävän kehityksen periaatteiden mukaisen yhteiskunnan kehittymisen. Jätteisiin liittyvät taloudelliset ja ekolo- giset kysymykset ovat merkittävä yhteiskunnallinen haaste. Tämä luo tarpeen tutkimukselle, jonka lähtökohtana on jätekysymysten moniulotteinen tarkas- telu ja yksittäisen yrityksen toiminnan suhteuttaminen osaksi laajempaa kokonaisuutta. Tässä tutkimuksessa jätteen hyödyntämistä materiaalina lähestytään sekä empiirisesti yrityksen näkökulmasta että teoreettisesti systeemiajattelun tarjoamasta laajemmasta perspektiivistä. Tutkimuksen tavoitteena on ymmär- tää kierrätystä ja uudelleenvalmistusta liiketoimintamahdollisuutena, niiden merkitystä yrityksessä, alueella ja kierrätystaloudessa sekä näiden vuorovai- kutteista suhdetta taloudelliseen ja ekologiseen kestävyyteen nähden. Tutki- muskysymys on tärkeä, koska siihen vastaamalla syvennetään ymmärrystä yrityksissä tapahtuvan kierrätyksen ja uudelleenvalmistuksen merkityksestä kestävämmän yhteiskunnan rakentumisessa. Tutkimuksen teoriaperusta pohjautuu teollisen ekologian kirjallisuuteen ja ekoteollisen kehityksen tutkimukseen. Kierrätysliiketoiminnan kestävyyden tarkastelu rakentuu tutkimuksessa teollisen ekologian ja ekoteollisen kehityk- sen lähtökohtana olevaan win-win-ajatteluun, jonka mukaan hyvä ympäristö- suorituskyky ja hyvä taloudellinen suorituskyky voivat vahvistaa toisiaan. Kierrätysliiketoiminnan teoreettisessa tarkastelussa keskeisiä elementtejä ovat kierrätystalouden malli, teollisen ekologian alueelliset systeemit, ekoteolliset verkostot ja yrityksen rooli teollista ekologiaa soveltavana toimijana. Tutki- muksen keskeisenä kontribuutiona on yritysnäkökulman integroiminen aiem- paa vahvemmin osaksi teollisen ekologian diskursseja. Kierrätysliiketoiminnan taloudelliseen ja ekologiseen kannattavuuteen ja sen myötä kestävyyteen liittyviä kysymyksiä on lähestytty tekemällä yritys- haastatteluja ja hyödyntämällä valmista haastatteluaineistoa. Tutkimusta varten haastattelin 10 kierrätysliiketoimintaa harjoittavaa yritystä vuosina 2007 ja 2008. Tämän lisäksi tutkimuksessa on hyödynnetty Turun ammatti- korkeakoulun ja Turku Science Parkin toteuttamassa RESU-hankkeessa (Kierrätysliiketoiminta ja resurssitehokkuus Varsinais-Suomen vahvuudeksi – RESU) vuosina 2013 ja 2014 kerättyä aineistoa. Hankkeessa haastateltiin yhteensä 25 jätemateriaalia hyödyntävää ja/tai tuottavaa yritystä. Aineistojen analysointimenetelmänä on sisällönanalyysi. Analyysin tulok- sena muodostettiin yhteensä viisi pääteemaa ja 12 alateemaa. Teemat kuvaavat kierrätysliiketoimintaa aiempaa moniulotteisemmin ja näin syventävät ymmär- rystä ilmiön merkityksestä kestävämmän yhteiskunnan rakentumisessa. Teolli- sen ekologian alaan kuuluvat kvalitatiiviset tutkimukset ovat melko harvinai- sia, joten tämän väitöstutkimuksen ilmeisenä vahvuutena on laadullisen tutkimusmenetelmän hyödyntäminen. Tutkimuksen tuloksena voidaan todeta, että kierrätystalouden kehittymistä edistävä kierrätysliiketoiminta on monimuotoista ja sisältää erilaisia liiketoi- mintamahdollisuuksia sekä arvoketjuja. Paikallistuntemus ja keskeinen sijainti jätemateriaalien tuottajien suhteen on tärkeä kriteeri kierrätysliiketoiminnassa, mutta jätemateriaaleja myös kuljetetaan pitkiä matkoja. Paikallisia tai alueelli- sia jätevirtoja hyödyntävä kierrätysliiketoiminta voi tukea alueellista kestä- vyyttä, mutta toisinaan myös keskitetty hyödyntäminen voi olla kestävä vaih- toehto. Yhteistyöverkostot ovat tärkeitä jätemateriaalin laadun ja saatavuuden näkökulmasta. Tutkimus osoittaa, että kierrätysliiketoimintaa harjoittavat yritykset ovat samalla sekä kierrätystalouden käytännön toimeenpanijoita että uuden toimintakulttuurin luojia. Tutkimuksen tulosten perusteella voidaan esittää johtopäätös, että kierrä- tysliiketoiminta on taloudellisesti ja ekologisesti kannattava liiketoimintamah- dollisuus. Win-win-ratkaisut eivät kuitenkaan takaa kierrätysliiketoiminnan kestävyyttä. Kierrätysliiketoiminnan kestävyyden arvioiminen edellyttää laajaa perspektiiviä ja toiminnan vaikutusten suhteuttamista mittakaavaan, ajalliseen ulottuvuuteen, interventioon ja sosiaalisiin kysymyksiin. Teolliseen ekologiaan perustuva kierrätysliiketoiminta luo mahdollisuuksia edistää kestävyyttä, joten tällä perusteella kierrätystä ja uudelleenvalmistusta voidaan pitää kestävänä liiketoimintamahdollisuutena. Avainsanat: kierrätysliiketoiminta, kierrätys, uudelleenvalmistus, systeemiajattelu, teollinen ekologia, ekoteollinen kehitys, kierrätystalous, win-win-ajattelu, kestävyys One company's waste is another's raw material –Recycling and remanufacturing as an economically and environmentally sustainable business opportunity The thesis investigates whether product recycling and remanufacturing can serve as a business opportunity that is economically and ecologically sustaina- ble. In this effort, my idea is to contribute to solving the waste issue in a manner that makes it possible to strive toward sustainable societal develop- ment. The economic and ecological questions associated with waste flows are a significant challenge. The complexity of the issue requires a multidimen- sional approach in which the operation of an individual company is viewed in the context of the larger societal system. In this thesis waste utilization as a resource with value is considered both from an empirical perspective on the firm as well as from a more general viewpoint offered by systems analysis. The objective of the thesis is to under- stand recycling and remanufacturing as a business opportunity. The thesis considers the meaning of recycling and remanufacturing for a single company, for the region the company is located and for the recycling economy. The objective of this study is important for it enhances the understanding of the product recycling and remanufacturing processes that take place within busi- ness organizations and how these processes affect societal sustainable development. The theoretical basis arises from industrial ecology and from the literature on eco-industrial development. The business-economic win-win situation and this vision serve as the basic position from which recycling business is inves- tigated in the thesis. In the theoretical discussion, key elements are recycling economy model, regional and local industrial ecosystems, eco-industrial networks and the role of a company as an actor that applies industrial ecology in practice. The main contribution of this study lies in integrating the company perspective more strongly into the industrial ecology discourses. The recycling business has been studied by conducting interviews in companies and by secondary analysis of an existing interview material. During 2007 and 2008 I made 10 interviews in companies that are active in recycling business. In addition, I used interview material gathered for the project “Recycling business and resource efficiency as the strength of Southwest Finland” (RESU) by Turku University of Applied Sciences and Turku Science Park during the period 2013–2014. This data covers altogether 25 businesses that either utilize and/or produce waste materials. The data has been analyzed using the content analysis method. This process led to the development of 5 main themes and 12 sub-themes. These themes describe the recycling business multi-dimensionally and thus understanding of the phenomenon and its role in building a sustainable society are substantially deepened in this research. In the field of industrial ecology qualitative studies are relatively rare and therefore the qualitative research approach is an evident strength of the thesis. The results show that the recycling business activity supporting recycling economy has diverse dimensions including various business opportunities and diverse value chains. The results show that for waste producers it is important to know the local situational factors and to have a central geographical location. Waste materials are, however, transported over long distances as well. The study indicates that local waste flow utilization can support regional sustainability, while occasionally a more centralized utilization can be sustain- able. Collaboration networks are important to secure the quality and availabil- ity of utilizable waste materials. The thesis demonstrates that the companies practicing recycling business serve simultaneously as actors that implement recycling economy and enhance a new operation culture within the business community. The overall conclusion of the thesis argues that recycling business is a business opportunity that can support both an economically and environmen- tally viable business operation. However, win-win solutions do not secure the sustainability of recycling business. The sustainability evaluation of recycling business requires a holistic systems perspective. The actions undertaken need to be considered with changing spatial and temporal system boundaries, societal intervention and placed in the context of relevant societal issues. Industrial ecology -based recycling business creates opportunities for sustain- ability and thus recycling and remanufacturing present an opportunity for sustainable business. Keywords: Recycling business; Recycling; Remanufacturing, Systems thinking; Industrial ecology; Eco-industrial development; Recycling Economy; Win-Win thinking; Sustainability