Tehokerroinkorjatun hakkuriteholähteen toteutusvaihtoehdot

Hyötysuhteen merkitys tehoelektroniikan järjestelmissä kasvaa jatkuvasti kun käytössä olevien järjestelmien määrä lisääntyy ja toisaalta energian hinta kallistuu. Hyötysuhteen lisäksi verkkovirran käyrämuotovaatimukset asettavat omat haasteensa sähköverkkoon liitettävien tehoelektroniikkajärjestelmien suunnittelulle. Tässä työssä tutkitaan häviöiden syntyyn vaikuttavia tekijöitä hakkuriteholähteissä ja pyritään löytämään keinoja hyötysuhteen parantamiseksi. Työssä analysoidaan 300 W – 2 kW tehoalueelle soveltuvat, tehokerroinkorjattujen AC/DC-hakkuriteholähteiden topologiavaihtoehdot ja arvioidaan niiden soveltuvuutta tavanomaisen boost-topologian korvaajaksi. Tarkastelussa otetaan huomioon kustannukset, toimivuus sekä saavutettu hyötysuhteen parantuminen verrattuna perinteisellä topologialla toteutettuun teholähteeseen. Tarkasteltavat topologiat valitaan kirjallisuustutkimuksen perusteella. Valittujen topologioiden häviöt ja hyötysuhde selvitetään analyyttisin menetelmin sekä simuloimalla. Käytännön testausta varten suunnitellaan ja rakennetaan prototyyppi valitusta topologiasta.

Robottihitsauksen kokonaisvaltainen tehostaminen

Diplomityö on osa KaskiTec 2010 projektia. Työn tavoitteena oli tehostaa Lametal Oy:n hitsausrobotin käyttöä. Tehostamisella pyrittiin robotin käyttöasteen ja tuottavuuden kohottamiseen ja sitä kautta parantamaan investoinnin kannattavuutta. Työ on jaettu teoriaosaan ja soveltavaan osaan. Teoriaosassa käsitellään yleisesti robottihitsausta ja hitsauksen tuottavuutta. Lähdeaineistona on käytetty alan kirjallisuutta. Soveltavassa osassa käsitellään työn käytännön osuutta yrityksessä. Työn alkuvaiheessa kartoitettiin yrityksen lähtötilanne, selvitettiin pahimmat ongelmakohdat ja etsittiin ongelmiin parannuskeinoja. Tutkimusmenetelminä yrityksessä käytettiin havainnointia, henkilöhaastatteluita sekä tilastollisia ja laskennallisia menetelmiä. Seurattavaksi valittiin tuottavuuden tunnuslukuja, joiden perusteella voitiin arvioida tehostamistoimenpiteiden vaikutuksia. Yrityksessä kartoitettujen ongelmien perusteella ryhdyttiin nostamaan robotin käyttöastetta, kehittämään tuotannonohjausta, robotin materiaalivirtoja ja layoutia. Käyttöastetta nostettiin viemällä robotille uusia hitsattavia tuotteita. Työssä selvitettiin yrityksessä jo olemassa oleva tuotannonohjausjärjestelmän soveltuvuus hitsausrobotin ohjaukseen. Materiaalivirtojen sujuvuutta ja layoutia kehitettiin yhdessä muiden KaskiTec- projektin osapuolten kanssa.

Successful therapies for Alzheimer's disease: why so many in animal models and none in humans?

Peering into the field of Alzheimer's disease (AD), the outsider realizes that many of the therapeutic strategies tested (in animal models) have been successful. One also may notice that there is a deficit in translational research, i.e., to take a successful drug in mice and translate it to the patient. Efforts are still focused on novel projects to expand the therapeutic arsenal to 'cure mice.' Scientific reasons behind so many successful strategies are not obvious. This article aims to review the current approaches to combat AD and to open a debate on common mechanisms of cognitive enhancement and neuroprotection. In short, either the rodent models are not good and should be discontinued, or we should extract the most useful information from those models. An example of a question that may be debated for the advancement in AD therapy is: In addition to reducing amyloid and tau pathologies, would it be necessary to boost synaptic strength and cognition? The debate could provide clues to turn around the current negative output in generating effective drugs for patients. Furthermore, discovery of biomarkers in human body fluids, and a clear distinction between cognitive enhancers and disease modifying strategies, should be instrumental for advancing in anti-AD drug discovery.

Games in Education and Process Development

The aim of the thesis is to devise a framework for analyzing simulation games, in particular introductory supply chain simulation games which are used in education and process development. The framework is then applied to three case examples which are introductory supply chain simulation games used at Lappeenranta University of Technology. The theoretical part of the thesis studies simulation games in the context of education and training as well as of process management. Simulation games can be seen as learning processes which comprise of briefing, micro cycle, and debriefing which includes observation and reflection as well as conceptualization. The micro cycle, i.e. the game itself, is defined through elements and characteristics. Both briefing and debriefing ought to support the micro cycle. The whole learning process needs to support learning objectives of the simulation game. Based on the analysis of the case simulation games, suggestions on how to boost the debriefing and promote long term effects of the games are made. In addition, a framework is suggested to be used in designing simulation games and characteristics of introductory supply chain simulation games are defined. They are designed for general purposes, are simple and operated manually, are multifunctional interplays, and last about 2.5 4 hours. Participants co operate during a game run and competition arises between different runs or game sessions.

ContinuousMultimodal Global Optimization with Differential Evolution-Based Methods

Metaheuristic methods have become increasingly popular approaches in solving global optimization problems. From a practical viewpoint, it is often desirable to perform multimodal optimization which, enables the search of more than one optimal solution to the task at hand. Population-based metaheuristic methods offer a natural basis for multimodal optimization. The topic has received increasing interest especially in the evolutionary computation community. Several niching approaches have been suggested to allow multimodal optimization using evolutionary algorithms. Most global optimization approaches, including metaheuristics, contain global and local search phases. The requirement to locate several optima sets additional requirements for the design of algorithms to be effective in both respects in the context of multimodal optimization. In this thesis, several different multimodal optimization algorithms are studied in regard to how their implementation in the global and local search phases affect their performance in different problems. The study concentrates especially on variations of the Differential Evolution algorithm and their capabilities in multimodal optimization. To separate the global and local search search phases, three multimodal optimization algorithms are proposed, two of which hybridize the Differential Evolution with a local search method. As the theoretical background behind the operation of metaheuristics is not generally thoroughly understood, the research relies heavily on experimental studies in finding out the properties of different approaches. To achieve reliable experimental information, the experimental environment must be carefully chosen to contain appropriate and adequately varying problems. The available selection of multimodal test problems is, however, rather limited, and no general framework exists. As a part of this thesis, such a framework for generating tunable test functions for evaluating different methods of multimodal optimization experimentally is provided and used for testing the algorithms. The results demonstrate that an efficient local phase is essential for creating efficient multimodal optimization algorithms. Adding a suitable global phase has the potential to boost the performance significantly, but the weak local phase may invalidate the advantages gained from the global phase.

Governmental Measures to Enhance the Finnish Innovation System to Respond to the Challenge of Mitigating Climate Change

Climate innovations, that cover both technological applications and process and service innovations, play a key role in climate change mitigation. The purpose of this study was to examine how the Finnish innovation system could be enhanced with governmental measures so that the diffusion of climate innovations could be speeded up. During the study, it became evident that the governmental measures need to support the whole innovation chain, which comprises of research, development, demonstration and deployment. Only this can lead to the successful birth and diffusion of low carbon innovations. The study found that the strengths of the Finnish innovation system are research and development, and the current national innovation policies strongly support these activities. However, these have been emphasised at the expense of the demonstration and deployment. Consequently, the biggest bottlenecks in the Finnish innovation landscape are the lack of pilot and demonstration projects and slow commercialisation, thus the high price of the innovation. To meet with the challenge, the government should firstly promote strict greenhouse gas emission reduction targets. This would boost up the innovation activities, which would also lower the prices of the innovations. To speed up the commercialisation process, measures that stimulate the domestic market, such as feed-in-tariffs and public procurements, are needed. Special attention should also be paid to the measures that could shift the traditional closed innovation chain towards open innovation. This means that the product development should involve experts from several fields such as the user and marketing experts to speed up the commercialisation. In addition, efficient innovation co-operation between both private and public sector is essential. Finally, as the domestic resources are not adequate for producing all the innovations needed, the domestic innovation activities should be focused on a few sectors, and at the same time promote efficient import policies.

Borracha natural e nanocompósitos com argila

The natural rubber is a strategic material which can not be replaced by synthetic rubber in many technological applications. Brazil is a rubber importer, but new techniques of cultivation, breeding and diversification of producing species can reverse this situation. One of the best ways to add value to this commodity is nanotechnology. The production of nanocomposites is already a reality and shows that the sustainable use of this natural resource can lead to new products and boost the national agribusiness setting labor-qualified in the field.

A Química na agricultura: perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis

Food production and preservation of the environment are among the challenges faced by contemporary society. In Brazil, as in most parts of the world, the possibility of increasing the agricultural area is limited by several factors. Thus, an increase in productivity through the application of innovative technologies is regarded as the best solution to overcome such a problem. For long, chemistry has contributed to agricultural innovations such as synthetic pesticides for pest management. However, due to the well-known adverse effects of these compounds, new "greener" strategies are being explored. Research in chemical ecology, in combination with other emerging sciences, is leading to the development of new technologies such as plant-based pesticides (biopesticides); synthetic pheromones and plant volatile organic compounds, both of them to manipulate insect behavior; chemical elicitors to boost plant resistance; and genetic engineering of plant varieties. In these, chemistry plays an important role in the identification and synthesis of functional compounds. These techniques may be incorporated in integrated pest management programs and may contribute to a sustainable agriculture in the future.

Catálise assimétrica no Brasil: desenvolvimento e potencialidades para o avanço da indústria química brasileira

The preparation of enantiomerically pure or enriched substances is of fundamental importance to pharmaceutical, food, agrochemical, and cosmetics industries and involves a growing market of hundreds of billions of dollars. However, most chemical processes used for their production are not environmentally friendly because in most cases, stoichiometric amounts of chiral inductors are used and substantial waste is produced. In this context, asymmetric catalysis has emerged as an efficient tool for the synthesis of enantiomerically enriched compounds using chiral catalysts. More specifically, considering the current scenario in the Brazilian chemical industry, especially that of pharmaceuticals, the immediate prospect for the use of synthetic routes developed in Brazil in an enantioselective fashion or even the discovery of new drugs is practically null. Currently, the industrial production of drugs in Brazil is primarily focused on the production of generic drugs and is basically supported by imports of intermediates from China and India. In order to change this panorama and move forward toward the gradual incorporation of genuinely Brazilian synthetic routes, strong incentive policies, especially those related to continuous funding, will be needed. These incentives could be a breakthrough once we establish several research groups working in the area of organic synthesis and on the development and application of chiral organocatalysts and ligands in asymmetric catalysis, thus contributing to boost the development of the Brazilian chemical industry. Considering these circumstances, Brazil can benefit from this opportunity because we have a wide biodiversity and a large pool of natural resources that can be used as starting materials for the production of new chiral catalysts and are creating competence in asymmetric catalysis and related areas. This may decisively contribute to the growth of chemistry in our country.

Kunnallisen tai seudullisen toimitilahallinnon yhtiöittämisen edut ja haitat

Tutkimuksen aihe liittyy kunnallisten toimitilojen yhtiöittämiskysymykseen, joka on ollut esillä monissa kunnissa useita vuosia ja laajentunut nyt seudulliseksi. Tutkimuksen tavoitteena on tarkastella, mitä hyötyä tai haittaa kunnallisen tai seudullisen toimitilahallinnosta vastaavan yksikön yhtiöittämisestä olisi. Parantaakseen tuottavuutta kunta voi järjestää toimintansa perinteisen kunnallisen organisoinnin sijaan liikelaitoksena tai osakeyhtiönä silloin, kun toiminnan laatu on liiketoiminnan luonteista. Suurin osa kuntien toimitilakiinteistöistä toimii kuntien palvelutuotannon suoranaisena tuotantovälineenä. Kuntien välisen yhteistoiminnan lisääminen voidaan nähdä mahdollisuutena julkisella sektorilla. Sen lisääminen edesauttaa tuottavuuden kasvua ja mahdollistaa palvelujen jatkuvan kehittämisen. Yhtiöittäminen tuo toimintaan mukaan asioita, jotka varmasti tehostavat toimintaa, kuten päätöksenteon nopeutuminen, toiminnan joustavuus, joustava ja kilpailukykyinen henkilöstöhallinto sekä yhtiön toiminnan ja päätösten ei-julkisuus jne. Huonoja puolia yhtiöittämisessä on kuntien kiinteistömenojen mahdollinen nousu käyttötalouspuolella sekä se, että yhtiöllä olisi käytännössä vain muutama asiakas. Suomessa kuntien toimitilahallinto on todennäköisesti menossa kohti yhtiömallia. Vaihtoehtoina yhtiöittämiselle ovat siis liikelaitosmallin kehittäminen ja joissain tapauksissa keskinäinen kiinteistöyhtiömalli. Joka tapauksessa kuntien toimitilahallintoyksiköiden toimintaa ja toimintamallia pitää kehittää, jotta niiden tuottavuus kasvaa sekä toiminta säilyy kannattavana ja järkevänä. Ulkoisten tekijöiden vaikutus kuntien toimitilahallinnon toimintaan kasvaa koko ajan.

Tuotannon tunnuslukujen analysointi ja kehittäminen kourukoneilla

Sisäisen suorituskyvyn tehostaminen on yrityksille jatkuvan kehityksen prosessi. Diplomityön tarkoituksena oli selvittää Paroc Oy Ab:n kourukoneiden suorituskykymittarit sekä analysoida ja kehittää niitä. Lisäksi selvitettiin suorituskykyä kuvaavat raporttimallit eri tuotantopaikkakunnilta ja kehitettiin niitä. Teoriaosuudessa kerrotaan, mitä suorituskyvyllä tarkoitetaan sekä käydään läpi sen eri osa-alueita. Siinä esitetään myös suorituskyvyn mittaamista sekä kuinka mittareita suunnitellaan ja rakennetaan. Työn painopiste on kuitenkin empiirisessä osuudessa, jossa ensin kerrotaan työn kohteena olevien kourukoneiden tuotantoprosessi ja tämän jälkeen paneudutaan suorituskykymittareihin ja niiden analysointiin sekä raporttimalleihin. Lopuksi esitetään työn aikana esille nousseita kehitysehdotuksia. Tunnuslukujen selvittämisen tuloksena havaittiin, että kirjallisuus tukee käytössä olevia mittareita. Työssä kerättiin tuotantodataa kourukoneilta usean vuoden aikajaksolta. Datasta valmisteltiin mallit, joita käytettiin mittarien analysointiin. Analysoinnin tuloksena kävi ilmi, että mittarien tarjoama tieto oli joiltakin osin puutteellista ja näin ollen päätöksentekijälle harhaanjohtavaa. Raporttimallit eivät olleet yhtenäisiä paikkakuntien välillä, mikä toi epävarmuutta tuloksiin laskentaperiaatteiden osalta. Työn lopputuloksena tehtiin käytössä oleville suorituskykymittareille kehitysehdotuksia tarkemman ja laadukkaamman tiedon takaamiseksi. Työssä esitettiin myös uusia mittariehdotuksia. Raporttimallit yhtenäistettiin uuden tuotannonohjausjärjestelmän tuomien mahdollisuuksien myötä.