High-Speed Solid-Rotor Induction Machine – Electromagnetic Calculation and Design

Within the latest decade high-speed motor technology has been increasingly commonly applied within the range of medium and large power. More particularly, applications like such involved with gas movement and compression seem to be the most important area in which high-speed machines are used. In manufacturing the induction motor rotor core of one single piece of steel it is possible to achieve an extremely rigid rotor construction for the high-speed motor. In a mechanical sense, the solid rotor may be the best possible rotor construction. Unfortunately, the electromagnetic properties of a solid rotor are poorer than the properties of the traditional laminated rotor of an induction motor. This thesis analyses methods for improving the electromagnetic properties of a solid-rotor induction machine. The slip of the solid rotor is reduced notably if the solid rotor is axially slitted. The slitting patterns of the solid rotor are examined. It is shown how the slitting parameters affect the produced torque. Methods for decreasing the harmonic eddy currents on the surface of the rotor are also examined. The motivation for this is to improve the efficiency of the motor to reach the efficiency standard of a laminated rotor induction motor. To carry out these research tasks the finite element analysis is used. An analytical calculation of solid rotors based on the multi-layer transfer-matrix method is developed especially for the calculation of axially slitted solid rotors equipped with wellconducting end rings. The calculation results are verified by using the finite element analysis and laboratory measurements. The prototype motors of 250 – 300 kW and 140 Hz were tested to verify the results. Utilization factor data are given for several other prototypes the largest of which delivers 1000 kW at 12000 min-1.

WorldSkills - ammattitaitovalmennus osana kone- ja metallialan kilpailukykyä

Nykyaikain ammattitaitovalmennus alkaa olla verrattavissa huippu-urheiluun ja sen sisältämiin valmennusprosesseihin. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa ne prosessit, joita käyttämällä ammattitaitovalmennettava saadaan tiedollisesti ja taidollisesti mandollisimman hyvin valmennettua WorldSkills-tason kilpailuihin. Valittuja prosesseja soveltaen ohjeistetaan CAD-suunnittelun valmennus ja kokonaisvaltainen valmistautuminen kilpailuihin. Hyvänä taustapohjana on tutkimuksen tekijän omakohtainen osallistuminen Taitaja-2007 kilpailun järjestämiseen lajivastaavana CAD-suunnittelussa. Tutkimuksessa tehtiin myös kartoitus kilpailutoiminnan vaikuttavuudesta ja sen mandollisista vaikutuksista kone- ja metallialan koulutukseen hakeutuvien nuorten määriin. Tutkimuksen pääkohteina olivat Taitaja-kilpailujen järjestäjinä toimineet paikkakunnat ja koulutuksenjärjestäjät peräkkäisiltä vuosilta eli Turku, Tampere ja Joensuu. Tämän lisäksi Helsingissä järjestetty WorldSkills-2005 kilpailu aiheutti positiivisia vaikutuksia koko ammattitaitovalmennuksen kenttään ja sen esille nostamiseen ammatillisessa koulutuksessa. Näitä tietoja ja prosesseja voidaan käyttää hyväksi ammattitaitovalmennuksen kanssa toimivien oppilaitoksien, työpaikkojen ja valmentajien sekä muiden asiasta kiinnostuneiden tahojen jatkossa tehtävään valmennukseen liittyvään kehitystyöhön.

Question Waves: A multicast query routing algorithm for social search

This paper describes Question Waves, an algorithm that can be applied to social search protocols, such as Asknext or Sixearch. In this model, the queries are propagated through the social network, with faster propagation through more trustable acquaintances. Question Waves uses local information to make decisions and obtain an answer ranking. With Question Waves, the answers that arrive first are the most likely to be relevant, and we computed the correlation of answer relevance with the order of arrival to demonstrate this result. We obtained correlations equivalent to the heuristics that use global knowledge, such as profile similarity among users or the expertise value of an agent. Because Question Waves is compatible with the social search protocol Asknext, it is possible to stop a search when enough relevant answers have been found; additionally, stopping the search early only introduces a minimal risk of not obtaining the best possible answer. Furthermore, Question Waves does not require a re-ranking algorithm because the results arrive sorted

Kaksiakselisen välijäähdytyksellä, välipoltolla ja rekuperaattorilla varustetun mikrokaasuturbiinin osakuormahyötysuhteen säilyvyyden optimointi

Työssä pyrittiin etsimään differentiaalievoluutioalgoritmilla kaksiakseliselle, välijäähdytyksellä, välipoltolla ja rekuperaattorilla varustetulle mikrokaasuturbiinille sellaiset kompressorien painesuhteet ja rekuperaattorin rekuperaatioaste, että saavutettaisiin mandollisimman hyvä osakuormahyötysuhteen säilyvyys. Osakuormatehon säätömenetelmäksi oli valittu pyörimisnopeussäädön ja turbiinien sisääntulolämpötilan alentamisen yhdistelmä, jossa generaattorilla varustetun akselin pyörimisnopeus sekä molempien turbiinien sisääntulolämpötilat olivat toisistaan riippumatta vapaasti säädettävissä. Työssä löydettiin optimaalinen säätömenetelmien yhdistelmä, jolla saavutetaan parempi osakuormahyötysuhteen säilyvyys, kuin millään käytetyistä menetelmistä yksinään. Lisäksi havaittiin, ettei optimaalinen säätömenetelmä merkittävästi riipu koneikolle valituista suunnittelupisteen parametreista. Osakuormahyötysuhteen säilyvyyden kannalta optimaalinen koneikko ei merkittävästi poikennut suunnittelupisteen hyötysuhteen kannalta optimaalisesta.

Product Data Managemet as a Key Success Factor in After Sales Business

The objective of this master’s thesis is to define Larox´s Product Data present state and future development needs from after sales point of view. In particular the object was to investigate after sales needs, which data related to products need to be managed by using Product Data Management. Empirical material of thesis was collected mainly through interviews, benchmark visits, and personal experience. Among the interviewees were internal stakeholders who are closely related to the product process, as well as external stakeholders. Interviews revealed that each stakeholder group has deviating needs for product data management and that at present all the needs are not met to take the best possible way. The main requirement was availability of up-to-date information, which plays a key role in after sales business. At the end of study is concentrated to find development targets at Larox, especially from after sales point of view. In addition, consideration of how the product data management advantages can utilized in making internal processes more efficient. Development needs are collected together as project descriptions, whose headings are shown at the end of the study.

Elinkaaripohjaiseen ABC-analyysiin perustuva päätöksenteontukijärjestelmä

Yritysten vaihto-omaisuudenhallinnasta löytyy usein selviä puutteita. Yksi selkeä syy tähän on perinteisen ABC-analyysin riittämättömyys, joka pohjautuu puhtaasti historiatietoihin. ABC-analyysia oikein tulkitsemalla, voi siitä kuitenkin saada erinomaisen työkalun varastonhallintaan. Tämä edellyttää tuotteen elinkaarenvaiheen huomioimista. Tätä elinkaarenvaiheet huomioivaa ABC-analyysia kutsutaan elinkaaripohjaiseksi ABC-analyysiksi. Koska nykyisissä toiminnanohjausjärjestelmissä ei kuitenkaan ole mahdollista luokitella tuotteita tämän uuden menetelmän mukaisesti, syntyy tarve tukijärjestelmälle. Tukijärjestelmän tarkoituksena on sekä luokitella tuotteet elinkaaripohjaisen ABC-analyysin avulla että antaa tuotteille varastonohjaussuositukset Salmivuori Consulting Oy:n käyttämän ohjausmenetelmän mukaisesti. Varastotasojen määrittämistä helpottamaan luotiin järjestelmän yhteyteen vielä erillinen ohjaustyökalu. Lisäksi työssä on havainnollistettu keskimääräistä varaston arvoa sekä puutekustannuksia minimoivien varastotasojen valintaa case-esimerkin avulla. Järjestelmän luomien tuoteluokkien sekä varastonohjaussuositusten avulla, päätöksentekijällä on mahdollisuudet tehostaa yrityksen vaihto-omaisuudenhallintaa.

Optimizing of intelligence level in welding

The productivity, quality and cost efficiency of welding work are critical for metal industry today. Welding processes must get more effective and this can be done by mechanization and automation. Those systems are always expensive and they have to pay the investment back. In this case it is really important to optimize the needed intelligence and this way needed automation level, so that a company will get the best profit. This intelligence and automation level was earlier classified in several different ways which are not useful for optimizing the process of automation or mechanization of welding. In this study the intelligence of a welding system is defined in a new way to enable the welding system to produce a weld good enough. In this study a new way is developed to classify and select the internal intelligence level of a welding system needed to produce the weld efficiently. This classification contains the possible need of human work and its effect to the weld and its quality but does not exclude any different welding processes or methods. In this study a totally new way is developed to calculate the best optimization for the needed intelligence level in welding. The target of this optimization is the best possible productivity and quality and still an economically optimized solution for several different cases. This new optimizing method is based on grounds of product type, economical productivity, the batch size of products, quality and criteria of usage. Intelligence classification and optimization were never earlier made by grounds of a made product. Now it is possible to find the best type of welding system needed to welddifferent types of products. This calculation process is a universal way for optimizing needed automation or mechanization level when improving productivity of welding. This study helps the industry to improve productivity, quality and cost efficiency of welding workshops.

Henkilöstöresurssien hallintatyökalun vaatimukset asiantuntijaorganisaatiossa

Yrityksen organisaatiomallin pitää palvella tehokasta toimintaa. Tällä hetkellä tässä yrityksessä resurssipooleihin perustuva organisaatio on katsottu sopivaksi. Sen toivotaan mahdollistavan henkilöstöresurssien tehokas hyödyntäminen. Organisaation muutos vaatii myös toimintatapojen ja joissain tapauksissa tietojärjestelmien muutosta. Tässä tapauksessa siirtyminen uudenlaiseen organisaatioon loi tarpeen uudelle resurssien varaus- ja etsintätoiminnolle ja sitä tukeville tietovarastoille. Vaatimusmäärityksen tuloksena voidaan todeta, että nykyinen ERP-ohjelmisto ei ole paras mahdollinen yrityksen käyttöön, vaikka senkin kanssa yritys kyllä tulee toimeen. Tärkeimpinä vaatimuksina hyvälle hallintasovellukselle voidaan pitää mahdollisuutta seurata työntekijöiden osaamisen ja tietämyksen kehitystä sekä arvioida niiden tasoa, mahdollisuutta varata niin henkilöitä kuin osaamisia ja tehokasta ja muunneltavaa mekanismia henkilöiden valintaan projekteihin. Nykyisessä toteutuksessa henkilöstön osaamisten käsittely on hiukan rajoittunutta eikä mitään historiatietoja tallenneta tai käytetä hyödyksi missään vaiheessa. Myös resurssien haku projekteihin olisi mahdollista toteuttaa paremmin. Hakuihin pitäisi saada lisää hakuehtoja ja mahdollistaa yleisluontoisemmat ehdot yksityiskohtien sijaan, vaikka tiedot olisivatkin tarkemmalla tasolla. Näistä syistä uuden työkalun rakentamista henkilöstöresurssien paremman hyödyntämisen takaamiseksi voidaan pitää perusteltuna.

Tiedon hajautus johtamisjärjestelmässä ja DDS-teknologia

Verkostokeskeisessä sodankäynnissä tietojärjestelmien suurimpana haasteena on oikean tiedon hajauttaminen oikeaan paikkaan ja aikaan. Tietojärjestelmissä esitettävän ilmatilannekuvan tulee vastata reaalimaailman tilannetta parhaalla mahdollisella tavalla. Ilmatorjunnassa reaaliaikaisuus nousee erityisen suureen rooliin nopeasti liikkuvien kohteiden takia. Tämä diplomityö on tehty Insta DefSec Oy:ssä liittyen johtamisjärjestelmän uudistamishankkeeseen. Työn vaatimuksina olivat standardeihin perustuvat ratkaisut, joista keskeisimmäksi nousi Data Distribution Service -standardi (DDS) ja sen hyödyntäminen osana johtamisjärjestelmän tiedon hajautusta. Työssä esitellään johtamisjärjestelmien tiedon hajautukseen liittyviä haasteita sekä paikallisessa että maantieteellisesti hajautetussa toimintaympäristössä. Työssä toteutettiin liityntäohjelmisto nykyisen ja uuden johtamisjärjestelmän välille. Liityntäohjelmiston tehtävänä on tuottaa reaaliaikaista ilmatilannekuvaa nykyisestä johtamisjärjestelmästä uuteen johtamisjärjestelmään. DDS-standardin toteuttavana välikerrosarkkitehtuurina käytettiin OpenSplice DDS -tuotetta. Valittu teknologia tarjoaa edistykselliset julkaisija–tilaaja-mallin mukaiset menetelmät tiedon reaaliaikaiseen hajauttamiseen. DDS:n arkkitehtuuri ja palvelun laadun mekanismit mahdollistavat tiedon hajautuksen sodanajan johtamisjärjestelmille.

Hybridityökoneiden markkinapotentiaali

Työn tavoitteena on selvittää menetelmiä hybridityökoneiden markkinapotentiaalin määrittämiseen, työkonemarkkinoiden kokoa ja kasvupotentiaalia, hybridityökoneiden markkinapotentiaalia sekä uuden teknologian kaupallistamisen teorioita. Vuonna 2010 liikkuvien työkoneiden markkinat arvioitiin olevan noin 94–98 miljardia dollaria. Markkinat kasvavat keskimäärin noin 5 prosenttia vuodessa. Alan suurimmat markkinat löytyvät Kiinasta, Euroopasta ja Yhdysvalloista.Hybridityökoneiden markkinapotentiaalia Kiinassa nostaa markkinoiden suuri koko ja nopea kasvuvauhti. Yhdysvaltojen valtti on tukijärjestelmät jotka parantavat hybridiratkaisujen kilpailukykyä. Euroopan potentiaalia nostavat tiukat päästönormit sekä korkea polttoaineen hinta. Markkinapotentiaalin määrittämisen on olemassa useita matemaattisia menetelmiä. Niiden soveltamista hybridityökoneisiin rajoittaa eniten riittävän datan hankinnan haasteellisuus. Vertailemalla yrityksiä teknologian kaupallistamisen teorioissa esiteltyjen menestystä edistävien piirteiden suhteen on teknisen ratkaisun kehittäjän mahdollista valita paras mahdollinen yhteistyökumppani. Soveltamalla kaupallistamisprosessissa kurinalaista mallia, johon kuuluvat sekä teknologiaettä tuotekehitys ja niiden välillä teknologiansiirtovaihe, on teknisen ratkaisun soveltaminen hybriditeknologiaan ja työkoneisiin mahdollista toteuttaa onnistuneesti ja tuoda siten markkinoille kaupallisesti kilpailukykyinen tuote.

Enhancement of water removal in the press section

The effectiveness of water removal on press section is very important for a paper and board machine’s functioning, efficiency and economy. Today, the most effective method for wet pressing is shoe press technology. Metso has carried out a number of studies concerning anew type of water removal method for a press section, which has also been patented. These studies include rough sketches and some test runs. These issues form the basis of this thesis. The objective of this work was to gather together information for a new and enhanced waterremoval method for a press section by studying the functioning of the device andcarrying out test runs. This method is referred to here as Hydronip. The main goal was tobuild a functional test site which fulfills all the necessary requirements and has all thenecessary information gathering devices. The design process was carried out by emphasizing the safety aspects. The goal was also to gather together information about the nip structure in running conditions, the seal function, and to carry out the nip tests with paper or board wads. This thesis consists of a theory part, the design and construction of the test site, and carrying out test runs through information gathering. The theory part consists of the principals of water removal from a press section, Hydronip construction, and the requirements for the test place. The safety aspects were taken into account especially in test runs, but also in the assembly stages. The design and construction of the test site includes the selection of equipment and surroundings that are needed for managing the test runs in the best possible way at certain premises. The test site included the equipment that was already on the premises. Some equipment could be used as it was but some equipment had to be manufactured or modified from existing equipment. A functional test site with information gathering devices was accomplished as a result of thethesis. Test runs demonstrated that the Hydronip concept is, at least on a small scale,functional. Short-term tests for seal functioning showed that the seal can be lubricatedsufficiently under different kinds of nip load situations. Wad tests demonstrated that the metal belt is durable against different sizes of external particles. The seal also endured wad tests even though the pressure impacts impaired the lubrication. MTS tests showing dry content increases, combined with a rough cost calculation and the basic function of the machine in test runs, show that with some further study Hydronip could be a promising new product for water removal from a paper or board machine’s press section.

Alueellistettavien virastojen toimitilojen hankinta

Tutkimus käsittelee julkisia toimitilahankintoja, alueellistamistoimia sekä päätöksentekoprosessia. Tutkimuksen tavoitteena on tutkia julkisiin toimitilahankintoihin liittyvää lainsäädäntöä, toimintamalleja ja määritellä analyyttistä hierarkiaprosessia apuna käyttäen yhdelle valtion virastolle kokonaistaloudellisesti paras mahdollinen toimitila Lappeenrannasta. Tutkimuskohteena on Liikennevirasto, joka osittain alueellistetaan Lappeenrantaan. Kirjallisuuden pohjalta muodostetaan työn laaja teoriapohja, empiirinen aineisto puolestaan koostuu asiantuntija- ja yrityshaastatteluista. Työssä on esitelty lopuksi myös muutama mielenkiintoinen jatkotutkimuksen arvoinen aihe.

Reglering och förvaltning av produktions- och slaktdjurs välbefinnande : en offentligrättslig undersökning

Djur och djurskyddet hör till ett rättsligt regleringsområde som inte varit föremål för omfattande rättsvetenskaplig forskning i vårt land även om intresset för djurs välbefinnande ökat både i samhället och inom EU. Avhandlingen har avfattats som en artikelavhandling och är en offentligrättslig studie om djurskyddslagstiftningen och förvaltningen av djurskyddsärenden i Finland. Tematiken har behandlats både ur djurens och djurens ägares eller innehavares synvinkel med utgångspunkt i djurskyddslagstiftningen och förvaltningen av djurskyddsärenden i Finland. Forskningen är fokuserad huvudsakligen på skyddet av och välbefinnandet hos produktions- och slaktdjur även om bland annat de begrepp som granskas också berör andra djurkategorier. De övergripande frågeställningarna i avhandlingen är två. För det första, vad är det som avses med djurs välbefinnande och skydd i regleringen av djurskyddet och för det andra, hur realiseras dessa i djurskyddsmyndigheternas förvaltningsverksamhet? I forskningen presenteras och diskuteras bland annat en ny begreppskonstruktion: djurs rättsliga välbefinnande. Den empiriska delen i avhandlingen omfattar förvaltningsverksamheten inom området av djurskydd under åren 1996–2006. Sammanlagt 10468 dokument som upprättats av djurskyddsmyndigheten i samband med verkställandet av djurskyddsövervakning ingår i undersökningen. Forskningen utmynnar i en åtgärdsförteckning med förslag till utvecklingen av området för djurskydd.

Huolto– ja kunnossapitoliiketoiminnan tuotteistaminen

Tässä diplomityössä pyritään selvittämään, mitä kaikkea huolto– ja unnossapitosopimuksiin perustuvan liiketoiminnan tuotteistamiselta vaaditaan. Kyseisiä palveluita halutaan markkinoida uusien kerrosleiju–teknologiaan (BFB) perustuvien voimakattilatoimitusten yhteydessä. Diplomityön kirjallisessa osiossa asiaa tutkitaan ensin palveluliiketoimintaan ja tuotteistamiseen liittyvien seikkojen näkökulmasta sekä esitellään kunnossapidon teoriaa ja eri strategiakonsepteja sekä tunnuslukuja. Tutkimuksen empiirisessä osassa luodaan toimintamalli huolto– ja kunnossapitosopimuksia varten. Toimintamallissa pyritään löytämään laitekohtaisesti optimaalinen kunnossapitostrategia soveltaen RCM–menetelmään eli luotettavuuskeskistä kunnossapitotapaa. Käytettäviä kunnossapitostrategioita ovat parantava, ennakoiva, kuntoon perustuva ja korjaava kunnossapito. Optimoinnin päämäärä on saavuttaa mahdollisimman korkea tuotantovarmuus kustannustehokkaasti. Lisäksi työssä arvioidaan eri kunnossapitoresurssien tarve ensimmäisen kymmenen käyttövuoden ajalle. Toinen tutkimustavoite on saattaa elinkaarenseurantatyökalun kehittämisprojekti alkuun. Elinkaarenseurantatyökalulla halutaan seurata eri laitteiden elinkaaren vaihetta sekä löytää paras mahdollinen ajotapojen ja elinkaaren suhde. Työssä saavutettiin kunnossapito–ohjelma ja arvio eri resurssien tarpeesta voimakattilan laitteille. Resurssitarvearvio sisältää arvion työvoiman tarpeesta henkilötyötunteina sekä vaihdettavien vara– ja kulutusosien määrän.

Yrityksen kunnossapitoyksikön työkalutoimintojen kehitysvaihtoehdot

Tämän tutkimuksen päätavoitteena oli löytää tehokkain ja järkevin tapa organisoida yrityksen kunnossapitoyksikön työkalutoiminnot. Tavoitteena oli saada aikaan uusi toimintamalli, jonka avulla saavutetaan toiminnallinen ja kustannustehokas työkalutoiminta. Tutkimus toteutettiin konstruktiivisella tutkimusotteella. Työn teoriaosuus koostuu pääasiassa teollisuuden kunnossapitoa käsittelevistä tutkimuksista, artikkeleista ja kirjoista. Teoriaosuudessa käsitellään myös kunnossapidon ulkoistamista sekä siihen liittyviä haasteita ja mahdollisuuksia. Teoriaosuudessa käsiteltiin lyhyesti myös varastonhallintaa. Empriaosuus on kerätty yrityksen toiminnanohjausjärjestelmien avulla sekä tutustuen työkalutoimintoihin ja sen erityispiirteisiin. Tutkimuksen alussa selvitettiin nykyisen toiminnan erityispiirteet, ongelmat ja kehittämiskohteet. Näille ongelmille ja kehittämiskohteille etsittiin järkevät ratkaisut ja kehitettiin toimintasuunnitelma, jonka avulla yritys pääsee tavoiteltuun tehokkaaseen toimintamalliin.