Nikkelille selektiivisen kelatoivan adsorbenttimateriaalin valmistus ja tutkiminen

Metallien laajamittaisen ja runsaan käytön vuoksi nykyään on keskityttävä aikaisempaa tarkemmin metallipäästöjen estämiseen ja puhdistamiseen. Metallien puhdistamiseen jätevesistä voidaan käyttää erilaisia yksikköoperaatiomenetelmiä, mutta selektiivisempään erotukseen päästään ioninvaihto- ja adsorbenttimateriaaleilla. Työn tarkoitusena on valmistaa ja tutkia nikkeliselektiivisiä adsorbenttimateriaaleja. Lisäksi tutkimuskohteena on nikkelin ja 1,10-fenantroliinin välisen kompleksin muodostuminen eri pH-arvoilla. Selektiivisten adsorbenttimateriaalien valmistaminen onnistuu liittämällä kiinteään kantajaan ligandi. Tämän työn tapauksessa nikkelitemplaatin liittäminen kiinteään kantajaan funktionalisointivaiheessa muodostaa adsorbenttiin nikkelille spesifisen kohdan. Käytännössä spesifisyyden syntyminen ei ole itsestäänselvyys, vaan se riippuu paljon funktionalisointitavasta. Tässä työssä funktionalisointitapana olivat fysikaalinen adsorptio ja impregnointi. Nikkelin ja 1,10-fenantroliinin välisen kompleksin muodostumista tutkittiin eri pH-arvojen lisäksi neljällä eri happokonsentraatiolla. Tuloksia verrattiin sellaisen liuoksen spektriin, missä oli pelkkää nikkeliä. Tuloksista havaittiin, että komplekseja muodostuu käytännössä samalla tavalla pH:n ollessa 1–6. Vasta 5 M HNO3 alkoi heikentää kompleksien muodostumista, ja 10 M HNO3 esti kompleksien muodostumisen täysin. Adsorbenttimateriaaleja valmistettiin useita erilaisia, joihin osaan liitettiin nikkelitemplaatti ja osa jätettiin ilman templaattia. Työssä keskityttiin tutkimaan erityisesti kolmea silikasta valmistettua materiaalia, joissa vain kahdessa oli nikkelitemplaatti. Nikkelitemplaattien olemassaololla ei havaittu olevan juurikaan merkitystä nikkelin erottamiseen vesiliuoksista. Materiaaleille tehdyt regenerointikokeet osoittivat, että materiaalien toiminta ja kapasiteetti eivät olleet toivotulla tasolla.

Turun Kakolanmäki 2025 - Kakolanmäen historiallisen vankila-alueen jatkokäyttö ja sen erilaiset tulevaisuuskuvat ja -toiveet

Tutkimuksen tavoitteena on tarkastella Turun kaupungin Kakolanmäen vankila-alueen tulevaisuutta ja jatkokäyttöä. Kakolanmäellä sijatsee kolme vankilaa – keskusvankila eli Kakola, lääninvankila ja vankimielisairaala – sekä työntekijöiden asumuksia. Vankilan vanhimmat rakennukset ovat vuodelta 1853. Vankila oli toiminnassa aina vuoteen 2007 asti, jolloin Kakolanmäki tyhjeni ja vangit siirrettiin uuteen paikkaan. Koko vankilamäki on valtakunnallisesti merkittävä rakennettu kulttuuriympäristö ja museoviraston suojelema. Rakennusten ja Kakolanmäen uudesta käytöstä on puhuttu paljon. Kakolanmäelle on kaavoitettu uudisrakennuksia asuinkäyttöön, ja myös vankilarakennuksille on pohdittu uutta käyttöä. Varmoja suunnitelmia vanhojen rakennusten uusiokäytöstä ei ole tehty vielä, eikä uudisrakentamista aloitettu syksyllä 2012. Tutkimuksen tarkoituksena on pohtia, mitä käyttöä vanhoihin rakennuksiin voisi tulla ja millaiseksi Kakolanmäen alueen toivottaisiin kehittyvän. Tutkimuksen metodina käytän tulevaisuudentutkimuksen Delfoi-paneelia, jossa vastaajat kertovat mielipiteensä Kakolanmäen tulevaisuudesta. Vastauksista nousi esiin erilaisia teemoja, joita käsittelen työssäni. Delfoi-vastaajat kokivat Kakolanmäen tärkeänä osana Turun kaupunkikuvaa ja turkulaista identiteettiä. Kakolanmäen toivottiin pysyvän kaupunkilaisille avoimena tilana, jotta ihmiset voisivat hyödyntää alueella sijaitsevaa puistoa sekä tutustua vankilarakennuksiin. Vastaajat toivat esiin, että alueen monipuolinen käyttö on tärkeää ja alueelle pitäisi saada niin kulttuuritoimintaa kuin kaupallista käyttöä. Matkailukäytössä toivottiin Kakolanmäen pitkän historian hyödyntämistä. Uhkakuvana nähtiin “Turun tauti” – vanhojen rakennusten purkaminen uusien, rumina pidettyjen rakennusten tieltä – ja suunnittelijoiden pelättiin tuhoavan alueen nykyisen ilmeen. Pelkona oli myös, että Kakolanmäkeä hyödynnetään liikaa vain kaupallisuuden ehdoilla, samalla unohtaen kulttuuri ja alueen historia. Kakolanmäki linkittyy osaksi kaupunkisuunnittelua. Historiallisille tiloille on usein keksitty uutta käyttöä vanhan käyttötarkoituksen poistuttua; alueen arvo on noussut ja tiloihin on saneetattu kulttuuritiloja tai asuntoja. Kakolanmäen kohdalla on käyty keskustelua siitä, kenellä on oikeus suunnitella ja hyödyntää kaupunkitilaa sekä tuoda mielipiteensä esiin.

Simulointi- ja ohjausjärjestelmän kehitys siltanosturiavusteiseen automaattivarastoon

Diplomityö tehtiin Konecranes Oyj:lle, joka on nostureita valmistava ja niille kunnossapitopalveluita tarjoava suomalainen pörssiyhtiö. Työn kuluessa suunniteltiin ja toteutettiin siltanosturiavusteisiin automaattivarastoihin soveltuva simulointiohjelmisto ja varastonohjausjärjestelmä. Työssä keskityttiin pääsääntöisesti paperirullavarastoihin, mutta suunnitteluvaiheessa otettiin huomioon myös muut Konecranesin tarjontaan kuuluvat automaattivarastotyypit kuten vaakarulla ja kontti. Simulointiohjelmistolla mallinnetaan automaattivarastossa tapahtuvia liikkeitä. Käyttäjä pystyy näkemään nostureiden ja muiden varastossa olevien komponenttien liikkeet 3D- muotoisena simulaattorin käyttöliittymästä. Simulaattorin tavoitteena on helpottaa automaattivaraston suunnittelua ja nopeuttaa sen käyttöönottoa, sekä toimia myös vakuuttavana myyntityökaluna asiakaskontakteissa. Varastonohjausjärjestelmä tekee päätökset varaston tapahtumista ja ohjaa mm. nostureiden toimintaa. Diplomityön päämääränä oli perehtyä tarkasti nykyisen varastonohjausjärjestelmän toimintaan, kehittää uusi ratkaisumalli puutteiden sekä toiveiden perusteella ja lopulta osoittaa ratkaisumallin toimivuus ohjelmoimalla esittelyversio simulaattorista ja varastonohjausjärjestelmästä. Samaa varastonohjausjärjestelmää on määrä käyttää simulaattorissa ja tulevaisuudessa todellisen varaston ohjaamisessa. Asetetuista vaatimuksista johtuen järjestelmästä suunniteltiin mahdollisimman mukautuva. Työn lopputuloksena saatiin perusominaisuudet kattava 3D-simulaattori ja siihen liitetty varastonohjausjärjestelmä. Toteutuksen avulla oli mahdollista osoittaa ratkaisumallin toimivuus sekä esitellä ideaa laajamittaisemmin. Diplomityön kuluessa saatiin nykyisestä järjestelmästä kattavat tiedot ja pystyttiin määräämään suunta, kuinka kehitystyötä jatketaan.

Ikäihmisten terveystiedon lähteiden käyttö : kyselytutkimuksen antia

Abstrakti

Regressiotestaus- ja ylläpitotyökalu Ohjelmoinnin perusteet -kurssin Python-harjoitustehtäville

Tässä kandidaatintyössä suunnitellaan ja toteutetaan regressiotestaus- ja ylläpitotyökalu Ohjelmoinnin perusteet -kurssin Python-ohjelmointitehtäville. Työkalun on tarkoitus auttaa kurssin vastuuhenkilöitä selvittämään kurssilla käytettyjen harjoitustehtävien esimerkkiratkaisujen toimivuus Python-versiossa, jota kurssilla aiotaan käyttää ohjelmointiympäristönä seuraavana vuonna, ja helpottaa harjoitusmateriaalin yhdenmukaisuuden varmistamista silloin kun Python-versiota vaihdetaan tai materiaaliin tehdään muutoksia. Työssä tutkitaan, miten tarkoitukseen sopiva yleispätevä testaustyökalu voidaan kehittää, mitä seikkoja sen suunnittelussa on otettava huomioon ja mitä ongelmia kehittämiseen liittyy. Yleispätevän testaustyökalun kehittäminen osoittautui hankalaksi, vaikka testattavat ohjelmat ovat yksinkertaisia. Harjoitusmateriaaliin kuuluneiden yli 50 ohjelman testaamisessa tarvittavia tiedostoja oli yhteensä hyvin suuri määrä, ja niiden käsittelemiseksi työkalussa ja sen ulkopuolella oli vaikeaa valita optimaalista hakemistorakennetta. Lisäksi joidenkin testattavien ohjelmien havaittiin vaativan testauksessa muista poikkeavia lisätoimenpiteitä, jotka päätettiin jättää toteuttamatta työn puitteissa. Työn toivottu tulos jäi siten osittain saavuttamatta. Tuloksena syntyi kuitenkin työkalu, jolla voidaan ajaa 93 % nykyisistä esimerkkiratkaisuista määritellyillä testisyötteillä halutussa Python -ympäristössä ja saada tiedot ohjelmien toimivuudesta sekä niiden tuottamien tulosteiden täsmäävyydestä esimerkkitulosteisiin.

Ohjelmistotuotannon menetelmien käyttö sulautetuissa järjestelmissä

Sulautettujen järjestelmien tekemisessä käytettävät metodit ovat moninaiset. Tämä johtuu siitä, että sulautettuja järjestelmiä on tuhansia erilaisia, sekä laitteiston ja ohjelmiston rakentamisen eroavaisuuksista. Sovellukset vaihtelevat kännyköistä aina avaruusluotaimiin. Näihin projekteihin on sovellettu metodeita joita ei ole alun perin suunniteltu laitteiston ja ohjelmiston yhteissuunnitteluun ja toteuttamiseen. Ohjelmistotuotannon menetelmistä oikean valinta nimenomaan tietylle sulautetulle järjestelmälle on haasteellista. Viimeisimpinä ovat tulleet erilaiset ketterät menetelmät ja niitäkin on olemassa useita erilaisia. Ketteriä ja perinteisempiä ohjelmistotuotannon menetelmiä esitellään tässä kandidaatin työssä. Tässä työssä on tarkoituksena selvittää mitkä olisivat parhaiten soveltuvia sulautetun järjestelmän projektille.

Toiminnanohjausjärjestelmän käyttöönotto varastojen ja työkalujen hallintaan

Tämä diplomityö käsittelee toiminnanohjausjärjestelmän käyttöönottoprojektia varastojen ja työkalujen hallintaan TeollisuusSepät Oy:ssä. Tämän työn käyttöönottoprojektissa laajennetaan yrityksessä jo olemassa olevan toiminnanohjausjärjestelmän käyttöä, ottamalla se käyttöön myös yrityksen varastojen ja työkalujen hallintaan. Käyttöönottoprojektin tavoitteena on lyhentää tuotteiden kiertoaikaa varastossa ja pienentää varastoon sitoutuvaa pääomaa sekä saada työkalujen tiedot yhteen tietokantaan. Työn teoriaosuudessa käsitellään toiminnanohjausjärjestelmää yleisesti ja sen käyttöönotto liittyviä vaiheita sekä muutosvastarintaa ja onnistuneen muutoksen vaiheita. Empiria osuudessa käydään läpi toiminnanohjausjärjestelmän käyttöönottoprojekti varastojen ja työkalujen hallintaan TeollisuusSepät Oy:ssä ja käyttäjien tyytyväisyyttä toiminnanohjausjärjestelmän käyttöön käyttöönottoprojektin jälkeen. Käyttöönottoprojektin jälkeen havaitaan, että käyttäjät ovat tyytyväisiä toiminnanohjausjärjestelmän käyttöön varastojen ja työkalujen hallintaan. Projektin aikana on myös ilmennyt uusia mahdollisia käyttökohteita toiminnanohjausjärjestelmälle TeollisuusSepät Oy:ssä.

Kaivoslastauskoneen hybridisointianalyysi virtuaali- ja in-loop -simuloinnin avulla

Työssä tutkitaan raskaiden työkoneiden hybridisointimitoitusta simuloimalla. Työssä esitetään simulation-in-the-loop-simulointiin perustuva järjestelmä, jolla esimerkkitapauksena oleva kaivoslastauskone työympäristöineen voidaan mallintaa mekaaniselta osaltaan monikappaledynamiikkaan perustuvalla ohjelmistolla ja hybridijärjestelmän osalta Simulinkissa. Yhdistetty simulointi mahdollistaa hybridityökoneen virtuaalimallin ohjaamisen käyttäjän toimesta reaaliajassa. Simuloinnista saadaan tuloksena mm. työsykli, jota voidaan käyttää hybridisointimitoitukseen. Hybridisointi toteutetaan kahdella erilaisella kokoonpanolla, joista analysoidaan suorituskykyä sekä polttoaineen kulutusta. Tuloksia verrataan pelkästään dieselmoottoria voimanlähteenä käyttävään lastauskoneeseen. Työssä tehty tutkimus osoittaa, että (sarja-) hybridisoinnilla voidaan saavuttaa merkittäviä etuja raskaiden työkoneiden polttoainetehokkuudessa. Dieselmoottoria voidaan ajaa sellaisessa staattisessa toimintapisteessä, jonka hyötysuhde on korkea riippumatta työkoneen kuormituksesta. Saavutettu hyöty on toteutetussa tutkimuksessa parhaimmillaan jopa 56 % vähennys polttoaineenkulutuksessa. Lisäksi tarvittava dieselin nimellisteho pienenee huomattavasti. Tutkimuksen osana esitellään myös Hardware-in-the-Loop -laitteisto, jonka avulla voidaan liittää oikea sähkömoottori ja taajuudenmuuttaja osaksi virtuaalisesti simuloitua työkonetta.