Mobiiliavusteisen rakennusprojektin seurantajärjestelmän suunnittelu ja toteutus

In the construction industry, the role of project management and monitoring is emphasized, because the responsibilities have been carefully planned and divided. A concrete element factory manufactures the units based on construction drawings, while a transport company is responsible of transporting the elements to the worksite. At the worksite, an installation team assembles the elements according to plans. Usually, there are several manufacturers and transport companies involved in the construction process and the distances between different parties can be rather long. Therefore, the role of information exchange is critical in order to control, for example, schedules and exceptions. From the viewpoint of project management, the whole process should be controlled and monitored in realtime - in such a way that the managers are able to analyze and report the data afterwards. In this master’s thesis, a mobile-aided construction project monitoring system is designed and implemented. The monitoring system consists of three main components: mobile phone application, server software and an interface application to Tekla Structures BIM-software. Precast construction components, projects and users are identified by using 2D-barcodes that are read with the camera of a mobile phone. An option would be to use RFID tags and readers. After successful identification, the precast component can be tagged with monitoring data, including state acknowledgments and error reports that are sent and saved to the server. Collected data can be viewed through the www-pages of the monitoring system. In addition, the data can be synchronized to the Tekla Structures-software that is running the 3D-model of the whole building. Synchronization maintains and enhances the traceability of monitoring data, as well as, helps to visualize the progression of the project.

WWW-pohjaisen julkaisurekisteriohjelmiston suunnittelu ja toteutus

Työn tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa uudistettu versio Lappeenrannan teknillisen yliopiston kirjaston käyttämästä WWW-pohjaisesta julkaisurekisteriohjelmasta. Työssä käsitellään muuttuneita tarpeita ja syitä, jotka johtivat uuden ohjelmiston toteuttamiseen. Ohjelmiston uuteen versioon toteutettiin uusi ohjelmistoarkkitehtuuri, joka perustuu eri toiminnot toteuttaviin komponentteihin rajapintoineen. Tässä raportissa kuvataan ohjelmistoon liittyvät vaatimukset, projektin toteutukseen käytetyt tekniset ratkaisut sekä ohjelmiston toiminnallisuus käyttöliittymäkuvineen. Lisäksi käsitellään Ajax-tekniikoiden hyödyntämistä ohjelmiston käyttöliittymän vuorovaikutteisuuden parantamiseen. Lopuksi käsitellään toteutunutta projektia ja lopputuloksen merkitystä.

ZigBee-verkot ja evaluointilaitteen suunnittelu

In this thesis a closer look at ZigBee wireless network protocol was made and a ZigBee evaluation device was designed and built for testing it. ZigBee is a digital wireless network technology published in 2004, which was developed for wireless control and automation systems. It is based on the IEEE 802.15.4-2003 standard, and its aim was to create a reliable wireless networking protocol with secure data transmissions, low power consumption and low manufacturing costs. The low power consumption requirement has also led to a slow data rate and a short range, but in a ZigBee network individual network devices can route messages to each other, so short range is not a problem. In automation and control systems a fast data rate is not usually an important requirement either. ZigBee network can form automatically and one ZigBee network can theoretically include thousands of devices, all of which can communicate with each other. ZigBee network is also self-healing, so an individual device dropping out of the network, like breaking down, does not affect functionality of the network. Evaluation device was designed and implemented in four different versions, which were tested with six different antenna designs. All antennas were tested at a range of 100 meters in an open terrain using two different frequencies and transmission powers. Also a range test was performed for selected antennas using transmission power of 4,5 dBm, which was maximum power of the ZigBee chip used in the evaluation device. Range test resulted in a measured range of several hundred meters, which can be considered as a good result for a short-range technology.

Henkilötason suorituskykymittariston suunnittelu asiantuntijayrityksessä

Suorituskyvyn mittaaminen on tehokas työkalu yrityksen toiminnan kehittämiseen. Mittarit ohjaavat yritystä keskittymään strategian ja tavoitteiden toteuttamiseen. Yrityksen suorituskykyä tarkastellaan usein erityisesti yritystasolla, mutta mittarit voidaan myös kohdentaa yksittäisille työntekijöille. Työn tavoitteena oli löytää jo suunnitteluvaiheessa huomioitavia menestystekijöitä pienen asiantuntijayrityksen henkilötason suorituskykymittaristolle. Tutkimuskysymyksiin vastaamiseksi käytettiin kirjallisuuden lisäksi kohdeyritykselle toteutettua suunnitteluprosessia, jossa hyödynnettiin myös yrityksen henkilöstön näkemyksiä. Merkittävimmät erityispiirteet mittariston suunnittelussa liittyivät asiantuntijatyön mittaukseen, mittariston resurssitarpeen minimoimiseen ja palkitsemiseen suorituskyvyn perusteella. Lisäksi työssä pohdittiin suunnitellun mittariston laajentamismahdollisuuksia yritystason mittaristoksi. Suorituskyvyn mittaaminen tehostaa yrityksen päätöksentekoa sekä viestintää. Laadukas mittaristo edellyttää myös hyvää suunnittelua, joka voidaan perustaa kirjallisuuden malleihin. Johdon ja henkilöstön sitoutuminen suunnitteluprosessiin on kriittistä onnistuneen mittariston kannalta. Mittariston suunnittelussa mittarit johdetaan yleensä yrityksen visiosta strategian, mittausalueiden ja menestystekijöiden kautta. Mittareiden painotuksia muuttamalla voidaan hienosäätää mittariston vaikutusta. Mittariston koekäyttövaiheessa todetaan mittariston toimivuus ennen mittareiden kytkemistä tulospalkkioihin. Asiantuntijatyön mittauksessa on kiinnitettävä huomiota toimivien mittareiden löytämiseen, sillä tietopohjaista asiantuntijatyötä on haastava mitata. Lisäksi palkitsemisjärjestelmän liittäminen mittaristoon edellyttää mittareilta ehdotonta oikeudenmukaisuutta ja tuloksia ei saa pystyä manipuloimaan. Pienen yrityksen mittaristo ei saa kuluttaa liikaa resursseja, joten kannattaa suosia mahdollisimman itsenäisesti toimivia mittareita. Henkilöstön motivointi tietojen syöttöön on olennaista. Lisäksi objektiivisten ja olennaisten mittareiden käyttö vähentää mittariston ylläpitoon käytettyjä työtunteja. Henkilötason mittaristo voidaan laajentaa helposti myös yritystasolle, mikäli suunnittelussa on kiinnitetty huomiota huolelliseen dokumentointiin.

SMB-laitteiston suunnittelu hydrometallurgisiin sovelluksiin

Työn tarkoituksena oli suunnitella, ohjelmoida ja koekäyttää SMB-laitteisto (Simulated Moving Bed) hydrometallurgisiin erotuksiin. Simuloitu liikkuvapeti saadaan aikaan vaihtamalla sisään- ja ulostuloporttien paikkaa nestevirran suuntaan. Tällöin aikaansaadaan kiintoaineen vastavirtaus minkä johdosta erotustehokkuus kasvaa. Komponenttien retentiotaipumuseroista johtuen komponentit liikkuvat eri nopeuksilla kolonnijärjestelmässä. Enemmän pidättäytyvät komponentit liikkuvat nestevirtaa vastaan ja vähemmän pidättäytyvät komponentit nestevirran mukana. Hydrometallurgiassa vastavirtauksen käyttöä ei ole tieteellisissä julkaisuissa käsitelty laajalti ja saatavilla oleva informaatio onkin kaupallisten yritysten tuottamaa. Hydrometallurgiassa vastavirtausta käyttävissä ioninvaihtolaitteistoissa hyödynnetään irrallisia regenerointivyöhykkeitä. Venttiilijärjestelmän osalta päädyttiin ratkaisuun jossa käytetään yhtä kiertoventtiiliä kullekin virralle, minkä lisäksi kolonnien väleillä käytetään solenoidiventtiiliä. Tämä järjestelmä mahdollistaa yleisimpien SMB-menetelmien käytön mukaan lukien irralliset vyöhykkeet. Laitteiston ohjauksesta vastaa LabVIEW 2010:llä ohjelmoitu ohjelmisto, joka sisältää kaikkien tarvittavien laitteiden ohjausrutiinit. Se mahdollistaa venttiilien synkroniset ja epäsynkroniset vaihdot. Laitteiston puhdistusta varten on ohjelmistoon rakennettu oma rutiini venttiilejä varten. Pumppujen osalta ohjelmisto mahdollistaa vakiovirtauksen sekä lineaaristen ja porrasmuotoisten gradienttien käytön. Ongelmatilanteita varten ohjelmisto valvoo pumppujen ja venttiilien toimintaa ja pysäyttää laitteiston tarvittaessa. Koekäytön avulla pystyttiin todentamaan laitteiston toimivuus.

Kannettavan kaasuilmaisimen suunnittelu ja toteutus

Työn tarkoituksena on suunnitella ja toteuttaa kannettava kaasuilmaisin, joka soveltuu erityisesti tavallisen kuluttajan tarpeisiin. Kaasuilmaisin on herkkä haihtuville palaville kaasuille, sekä orgaanisille kaasuille. Työssä käytetään Atmelin ATMega164P- mikrokontrolleria, piirin ohjelmointiin käytetään AVR-ISP-II, ja kehitystyökaluina AVRStudio 4:ää. Piirilevy on suunniteltu Cadsoftin Eagle- piirieditorilla. Työssä käydään läpi kokonaisvaltainen sulautetun järjestelmän suunnitteluprosessi, tuotteen spesifikaatioiden määrityksistä aina valmiin fyysisen tuotteen valmistuttamiseen asti. Tuote suunnitellaan Environics Oy:lle.

Lean -työkalujen käyttöönoton suunnittelu VR Groupin kunnossapitoyksikölle

Lean –filosofia on ollut 1990 lähtien esillä yritysten toiminnan kehittämisessä niin laadun kuin tuottavuuden kehittämisen osalla. Filosofia on rakennettu Toyotan kehittämän Toyota Production Systemin (TPS) pohjalta ja sisältää useita eri menetelmiä yrityksen toimintojen jatkuvaan kehittämiseen yrityksen eri vaiheissa. Lean –filosofiassa yritystä kehitetään koko yrityksen olemassa olon ajan, voidaankin sanoa kyseessä olevan yrityksen elämäntapa. VR Group:n kunnossapitopalveluissa kehitetään parhaillaan VR Groupin laitteiden kunnossapitoa vastaamaan tulevaisuudessa avautuvaan kilpailuun. Kehittämishankkeen yhtenä kohteena on lean –ajattelun käyttöönottaminen kunnossapitopalvelun toiminnassa. Työssä selvitettiin leanin sisältämien menetelmien käyttöönottoa yhdelle VR Groupin kunnossapitoyksikölle, pääpainona virtauttaminen sekä jatkuva parantaminen. Työssä laadittiin kaksi virtauttamissuunnitelmaa VR Groupin kunnossapitoyksikölle, sekä esitellään vaihtoehtoja lean -työkaluista, joita kohdeyksikön kehittämisohjelmassa voitaisiin käyttää.