Kaksi väitöskirjaa inkeroisten ja vatjalaisten uskonnosta

Kirja-arvio

Esivalta ja uskonnollisen vähemmistön horjumaton identiteetti

Kirjallisuusarvostelu

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.

Tuotteen elinkaarenaikainen tiedonhallinta palvelukeskeisen arkkitehtuurin avulla

Palvelukeskeistä arkkitehtuuria (SOA) sovelletaan nykyään varsinkin suurten yritysten tietojärjestelmien suunnittelussa ja toteutuksessa. Siinä toiminnot suunnitellaan palveluina, mikä lisää erityisesti palveluiden uudelleen-käytettävyyttä ja mahdollisuutta hyödyntää jo tehtyjä järjestelmäinvestointeja. Tuotteen elinkaarenaikaisen tiedonhallinnan (PLM) pyrkimyksenä on saada elinkaarelle hajaantunut tieto käyttöön oikeassa paikassa oikeaan aikaan sekä parantaa tuotetiedon luotettavuutta ja ajantasaisuutta. Tämä on yksi tärkeimmistä tekijöistä tavoiteltaessa kilpailuetuja verkottuneessa liiketoiminnassa. Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää, kuinka tuotteen elinkaarenaikainen tiedonhallinta voidaan toteuttaa palvelukeskeisen arkkitehtuurin avulla sekä, mitä haasteita ja hyötyjä tästä seuraa organisaatiolle. Tutkimus tehtiin kirjallisuustutkimuksena. Työ tarjoaa tietoa PLM:n ja SOA:n integroinnista sekä integroinnin haasteista ja hyödyistä. Tutkimuksen tulokset osoittavat palvelukeskeisen PLM:n tuovan oikein suunniteltuna ja toteutettuna merkittäviä hyötyjä verkostoituneessa ympäristössä toimiville yrityksille. Lisäksi työ antaa käsityksen siitä, kuinka laaja projekti palvelukeskeisen PLM:n implementointi on.

Palvelukeskeisen arkkitehtuurin mukaisen rajapinnan toteuttaminen avustavalla teknologialla

Tässä diplomityössä käsitellään palvelukeskeistä arkkitehtuuria ja sen pohjalta vanhaan järjestelmään rakennetun palvelurajapinnan laajentamista avustavan teknologian avulla. Avustavalla teknologialla automatisoidaan vanhan järjestelmän graafisen ohjelman käyttöliittymän toimintoja verkkopalveluksi. Alussa esitellään palvelukeskeisen arkkitehtuurin määritelmä ja sen mukaisia suunnitteluperiaatteita. Sen jälkeen käydään läpi teoriaa, toteutuksia ja lähestymistapoja vanhojen järjestelmien integroimiseksi osaksi palvelukeskeistä arkkitehtuuria. Microsoft Windows-ympäristön tarjoama tuki avustavalle teknologialle käydään läpi. Palvelurajapinnan laajentamisessa käytettiin mustan laatikon menetelmää, jolla vanhan järjestelmän graafinen ohjelma automatisoidaan avustavan teknologian avulla. Menetelmä osoittautui toimivaksi ja sitä voidaan käyttää vanhojen järjestelmien integroimiseksi osaksi palvelukeskeistä arkkitehtuuria

Test automation scheme for LTE core network element

Modern sophisticated telecommunication devices require even more and more comprehensive testing to ensure quality. The test case amount to ensure well enough coverage of testing has increased rapidly and this increased demand cannot be fulfilled anymore only by using manual testing. Also new agile development models require execution of all test cases with every iteration. This has lead manufactures to use test automation more than ever to achieve adequate testing coverage and quality. This thesis is separated into three parts. Evolution of cellular networks is presented at the beginning of the first part. Also software testing, test automation and the influence of development model for testing are examined in the first part. The second part describes a process which was used to implement test automation scheme for functional testing of LTE core network MME element. In implementation of the test automation scheme agile development models and Robot Framework test automation tool were used. In the third part two alternative models are presented for integrating this test automation scheme as part of a continuous integration process. As a result, the test automation scheme for functional testing was implemented. Almost all new functional level testing test cases can now be automated with this scheme. In addition, two models for integrating this scheme to be part of a wider continuous integration pipe were introduced. Also shift from usage of a traditional waterfall model to a new agile development based model in testing stated to be successful.

Data Consistency by a Metadata Management Solution

This thesis consists of three main theoretical themes: quality of data, success of information systems, and metadata in data warehousing. Loosely defined, metadata is descriptive data about data, and, in this thesis, master data means reference data about customers, products etc. The objective of the thesis is to contribute to an implementation of a metadata management solution for an industrial enterprise. The metadata system incorporates a repository, integration, delivery and access tools, as well as semantic rules and procedures for master data maintenance. It targets to improve maintenance processes and quality of hierarchical master data in the case company’s informational systems. That should bring benefits to whole organization in improved information quality, especially in cross-system data consistency, and in more efficient and effective data management processes. As the result of this thesis, the requirements for the metadata management solution in case were compiled, and the success of the new information system and the implementation project was evaluated.

Päätöksenteon tukeminen kaivosalan yrityksen toiminnanohjausjärjestelmäratkaisun valinnassa

Diplomityön tavoitteena oli tutkia kohdeyrityksen toiminnanohjaukseen sovellettujen tietojärjestelmien nykytilaa ja pyrkiä tunnistamaan siinä vaikuttavia, kehittämistä vaativia kohteita. Nykytilan kartoituksen perusteella työssä oli määrä laatia vertailu liiketoiminnan ohjaamiseen soveltuvien vaihtoehtoisten järjestelmäratkaisuiden välillä. Perusteellisen selvitystyön ja vaihtoehtojen vertailun avulla pyrittiin tuottamaan päätöksentekoa helpottavaa materiaalia kohdeyrityksen toiminnanohjausjärjestelmäratkaisun valinnan tueksi. Keskeisimpinä menetelminä tutkimuksessa hyödynnettiin asiakaskeskeistä toiminnanohjausjärjestelmän käyttöönottomenetelmää C-CEI:tä sekä analyyttistä hierarkiaprosessia AHP:tä. Tutkimuksen perusteella havaittiin, että onnistunut tietojärjestelmäratkaisun valinta edellyttää perusteellista liiketoiminnan nykytilan selvitystä. Yritysten on myös tärkeää tiedostaa, että tällaisiin monikriteerisiin ja hankaliin päätöksentekotilanteisiin on olemassa useita erilaisia päätöksenteon tukimenetelmiä, joiden avulla päätöksenteon ongelmaa kyetään selkeyttämään ja siten helpottamaan ratkaisun löytämistä.

Integration und Vermittlung landeskundlicher Inhalte im Fremdsprachenunterricht

Tämän väitöskirjatyön aiheena on maantuntemuksellisten sisältöjen integrointi ja välittäminen vieraan kielen opetuksessa. Maantuntemuksellisilla sisällöillä tarkoitetaan vieraan kielen opetuksessa ei-kielellisiä sisältöjä, jotka ylittävät pelkän kielitiedon, kieliopin ja sanaston, välittämisen rajat. Tutkimuskirjallisuudessa näitä ei-kielellisiä sisältöjä nimitetään monin eri tavoin, esimerkiksi maantuntemukseksi (Landeskunde), sosiokulttuurisiksi tiedoiksi ja taidoiksi (soziokulturelles Wissen) tai yksinkertaisesti kulttuuriksi (Kultur). Väitöskirjatyö jakautuu teoreettiseen kehykseen (luvut 1–4), julkaistujen artikkeleiden tutkimusmetodien ja tuloksien käsittelyyn (luvut 5–6) sekä julkaistuihin artikkeleihin. Teoreettisen kehyksen ensisijaisia tutkimuskysymyksiä ovat, miten maantuntemuksellisten sisältöjen välittäminen konkretisoituu eri näkökulmista (opettajat, oppijat, oppimateriaalit) tarkasteltuna, miten kulttuurienvälinen maantuntemus ilmentyy vieraan kielen opetuksessa ja mitkä sisällöt ovat merkittäviä vieraan kielen opetuksessa. Metodisina lähestymistapoina tutkimuksessa on käytetty oppikirja-analyysiä, opetuksen tarkkailua sekä kyselytutkimuksia. Liitteenä oleville julkaistuille artikkeleille on yhteistä se, että jokainen niistä käsittelee jotakin erityistä maantuntemuksellisiin sisältöihin liittyvää aihetta empiriisestä näkökulmasta erityisesti saksan kielen opetuksen kannalta. Artikkelien tutkimusongelmia ovat kulttuuristen ja kielellisten sisältöjen yhdistäminen, kulttuurienvälisen viestinnän konkretisoituminen, kielellisen ja kulttuurisen variaation huomioiminen, stereotyyppien asema sekä sukupuolierojen merkitys vieraan kielen opetuksessa. Väitöskirjatyön teoreettisessa kehyksessä luodaan aluksi historiallinen katsaus maantuntemuksen asemaan vieraan kielen opetuksessa ja selvitetään tarkemmin erityisesti vieraan kielen didaktiikan uusimpien traditioiden, kuten konstruktivismin ja sosiokulttuurisen teorian, yhteyttä maantuntemuksen oppimiseen. Tässä yhteydessä käsitellään myös kulttuurienvälisen oppimisen traditiota ja maantuntemusta sen sovellusalueena. Tämän lisäksi selvitetään konkreettisia vieraan kielen opetuksessa ilmeneviä maantuntemukseen liittyviä didaktis-metodisia kysymyksiä, erityisesti opettajan roolia ja sitä, miten kulttuurienvälisen tradition mukainen maantuntemuksen välittäminen konkretisoituu yhtäältä yksittäisinä tehtävinä ja harjoituksina sekä toisaalta elektronisten viestimien välityksellä. Teoreettisen kehyksen ytimen muodostaa maantuntemuksellisten aiheiden valintaan ja merkittävyyteen liittyvä tutkimuskirjallisuuden pohjalta tehtävä pohdinta. Vieraan kielen opetuksessa kieliopilliset sisällöt opetetaan pääosin vakiintuneessa järjestyksessä, mutta maantuntemuksellisten sisältöjen opettamisessa ja oppimisessa ei ole säännönmukaisuuksia. Yhteenvetona esitetään teesejä, joiden tarkoituksena on antaa ehdotuksia, suosituksia ja didaktisia neuvoja maantuntemuksen opetukseen ja oppimiseen. Väitöskirjatyössä paneudutaan vaikeuksiin määritellä maantuntemuksen oppimisen kannalta merkittävät aiheet erityisesti saksan kielen opetusta silmällä pitäen. Arkipäivän kulttuurin käsittelyn tärkeyteen käytännön opetuksessa viittaavat oppikirjojen aihepiirit, opettajien ja opiskelijoiden käsitykset sekä Eurooppalaisen viitekehyksen suositukset. Tutkimuksessa selvitettiin tarkemmin myös aihepiirien valintaa kohderyhmän mukaan ja kartoitettiin oppijoiden käsityksiä maantuntemuksellisista sisällöistä ja heidän näihin kohdistuvia toiveitaan. Kyselytulosten mukaan aikuisten oppijoiden mieliin jäivät saksan kielen oppitunnilla erityisesti sellaiset kulttuuriin liittyvät asiat, jotka oppijat kokivat autenttisiksi tai jotka herättivät tunnilla keskustelua ja olivat kohdekulttuurissa erilaisia kuin omassa kulttuurissa. Tutkimuksessa selvitettiin myös kulttuurienvälisen oppimisen aspekteja vieraan kielen opetuksessa ja oppimateriaaleissa, erityisesti ”oman” ja ”vieraan” kulttuurin kokemisesta ja niiden vastakkainasettelusta. Näyttää siltä, että kulttuurienvälisen oppimisen mahdollisuudet tutkimissani saksan kielen oppikirjoissa rajoittuvat siihen, että oppijoille tarjotaan mahdollisuus eläytyä kohdekulttuurin arkeen oppikirjojen henkilöiden kautta ja että oppijoita kehotetaan kertomaan omasta kulttuuristaan. Tutkimuksessa pohditaan myös tarkemmin, voivatko sähköiset oppimateriaalit ja internet johtaa takaisin faktoihin keskittyvään maantuntemuksen oppimiseen. Virtuaaliset oppimisympäristöt, esimerkiksi oppikirjojen internetsivustot, antavat kaikesta huolimatta uusia mahdollisuuksia tutkivaan oppimiseen. Tällaisia ovat esimerkiksi ”minitutkimustehtävät” ja sellaiset harjoitustyypit, jotka eivät oppikirjoissa ole mahdollisia, kuten virtuaaliset kaupunkikierrokset. Opettajien ja oppimateriaalien laatijoiden pitäisi suunnitella sellaisia tehtäviä ja harjoituksia, jotka antavat riittävästi mahdollisuuksia myös kulttuurienväliselle pohdinnalle. Oppijan oma ja kohdekulttuuri voidaan opetuksessa nostaa samanaikaisesti esille esimerkiksi käsittelemällä kielellisiä ja kulttuurisia variaatioita. Tutkimustulosten mukaan kulttuurienvälisen oppimisen traditionkin aikana maantuntemusta välitetään yhä perinteisellä tavalla faktatietoihin painottuen, eli käytännössä kieltenopetusta ohjaa vielä edelleenkin hyvin perinteinen käsitys kielestä ja kielitaidosta. Kielten opettajien koulutuksessa olisi huomioitava se, että opettajien tulisi olla kokonaisvaltaisia kulttuurin asiantuntijoita, eli myös historia, yhteiskunta, politiikka ja myös ”arkipäiväisen elämän” tuntemus ovat tärkeitä opettajan ammattitaidossa.

The concept of solution: Industry’s insights compared to theoretical views

Many manufacturing companies have started to offer complete solutions to their customers’ unique needs due to toughening competition and customer demand. Discourse on this kind of solution business is still developing, hence, there is not an established definition for the concept of solution. The aim of the study is to profoundly identify the concept of solution and to understand how the industry’s current views differ from the theoretical concepts. The describing dimensions are identified from selected 13 theoretical notions, and from responses, that the employees of five different companies have given. The 32 interview transcripts are analyzed with thematic analysis and qualitative content analysis. According to the findings, the concept of solution is characterized by integration, customization, risk-sharing, value co-creation, long-term orientation, and desired outcomes. The industry’s insights differ in terms of them all. The results illustrate, that a solution is a bundle, and the whole solution is customized on some level for a client. A solution supplier needs to be customer-focused, in which value co-creation is only a part. The solution solves the customer’s problem, and improves both the customer’s, and the supplier’s business. Neither long-term focus nor risks-sharing were directly employed to characterize the concept of solution. Differences are mainly due to the different approaches to the definitions and inexperience of the companies.

Satamayhteisön informaatiokeskus tiedonvälityksen tehostajana

Merikuljetukset ovat ylivoimaisesti tärkein kuljetusmuoto sekä maailman että Suomen tavaraliikenteessä. Tämä tekee satamista tärkeän osan globaaleja toimitusketjuja. Satamien tehtävänä on toimia solmukohtina erilaisille tavaratoimituksille ja kuljetusmuodoille. Maailmankaupan kasvun ja siitä seuranneen tavaraliikenteen lisääntymisen myötä satamat voivat muodostua pullonkauloiksi tavaratoimituksille. Tavaratoimitusten läpivienti satamien kautta edellyttää lukuisia toimijoita ja työvaiheita. Satamissa toimitusketjujen hallinnan merkitys korostuu toimijoiden ja prosessien heterogeenisyydestä johtuen. Erityisesti informaatiovirtojen hallinta on haasteellista monitahoisessa satamatoimintaympäristössä. Turun yliopiston Merenkulkualan koulutus- ja tutkimuskeskuksen (MKK) Kotkan yksikön (Merenkulun logistiikan tutkimus) Mobiilisatama-hankkeessa etsitään keinoja satamasidonnaisen meri- ja maaliikenteen hallinnan tehostamiseksi satamasidonnaista tiedonvaihtoa ja siihen osana kuuluvia tietojärjestelmiä kehittämällä. Tämä tutkimusraportti on Mobiilisatama-hankkeen ensimmäinen väliraportti. Raportissa esitetään kuvaus tyypillisestä satamasidonnaisesta tavaratoimitusprosessista erityisesti tiedonvälityksen näkökulmasta sekä kuvataan prosessiin liittyviä keskeisiä pullonkauloja ja ongelmakohtia. Raportissa on kootusti esitelty myös keskeiset Suomen satamatoimintaympäristössä nykyisin käytössä olevat informaatiojärjestelmät. Osana tutkimusta tehtiin kartoitus maailmanlaajuisesti satamien käytössä olevista Port Community System (PCS) - järjestelmistä eli satamayhteisön informaatiokeskusratkaisuista. Kartoituksella pyrittiin saamaan tietoa PCS-järjestelmien maailmanlaajuisesta määrästä, maantieteellisestä sijoittumisesta, palveluista, teknisistä toteutuksista, hyödyistä ja parhaista käytännöistä. Empiirisenä osiona raportissa kuvataan haastattelututkimuksessa esiin nousseita suomalaiseen satamasidonnaiseen tiedonvälitykseen liittyviä kehittämisideoita ja haasteita. Kirjallisuus- ja haastattelututkimuksen pohjalta raportissa analysoidaan satamayhteisön informaatiokeskuksen soveltuvuutta Suomen satamatoimintaympäristöön sekä pohditaan Suomeen soveltuvan informaatiokeskuksen sisältöä ja palveluja. Tutkimuksen tulosten perusteella satamasidonnaisessa tiedonvaihdossa on löydettävissä pullonkauloja, jotka paitsi hidastavat tavaratoimitusten käsittelyä myös kuluttavat turhia resursseja. Pullonkauloja aiheuttavat muun muassa hitaiden viestintätekniikoiden ja -tapojen käyttäminen, asiakirjojen/viestien suuri lukumäärä ja kirjavuus sekä eri toimijoiden toimintatapojen ja tietojärjestelmien yhteensopimattomuus. Satamasidonnaisten toimitusketjujen tiedonvälityksen tehostamiseksi useisiin maailmalla oleviin satamiin on perustettu kokonaisvaltaisia satamayhteisön informaatiokeskuksia (eng. Port Community System tai Port Community Information System, PCS), jotka yhdistävät satamasidonnaiset toimijat toisiinsa mahdollistaen tehokkaan tiedonvälityksen eri toimijoiden kesken (Single Window -ratkaisu). Informaatiokeskuksia on perustettu käytännössä jokaiseen globaalin kaupankäynnin piirissä olevaan maanosaan. PCS-järjestelmät näyttävät keskittyvän suuriin satamiin ja varsinkin paljon kontteja käsitteleviin satamiin (≥1 milj. TEU:ta vuodessa). Informaatiokeskuksia on perustettu erityisen paljon Länsi- Euroopassa sekä Aasian etelä-, itä- ja kaakkoisosissa sijaitseviin satamiin, joihin myös suuret konttisatamat ovat keskittyneet. Itämeren alueella PCS-järjestelmiksi luokiteltavia sataman tietojärjestelmiä vaikuttaisi olevan käytössä melko vähäisesti eikä järjestelmähankkeitakaan näyttäisi olevan juuri suunnitteilla. Kartoituksen perusteella ensimmäiset maailmalla olevat informaatiokeskukset on perustettu jo noin 30 vuotta sitten, mistä johtuen eri satamissa käytössä olevat PCS-ratkaisut eroavat toisistaan sekä tekniseltä toteutukseltaan että palvelusisällöltään. Informaatiokeskusten taustalla vaikuttavat myös kansalliset hallintokulttuurit, lait ja asetukset sekä kaupankäyntitavat, jotka ovat osaltaan vaikuttamassa eri informaatiokeskusten toimintamalliin. Suomen satamatoimintaympäristössä on viimeisten parinkymmenen vuoden sisällä otettu käyttöön lukuisia merenkulkua ja satamatoimintoja helpottavia ja tehostavia tietojärjestelmiä. Monet näistä järjestelmistä ovat merenkulkuun liittyviä viranomaisjärjestelmiä, joiden tarkoituksena on muun muassa mahdollistaa turvalliset tavarakuljetukset Itämerellä alusten ja tavaralastien seurannan avulla. Tämän lisäksi yrityksillä ja muilla satamasidonnaisilla toimijoilla on käytössä kaupallisia toiminnanohjausjärjestelmiä ja muita informaatioratkaisuja. Suomen satamayhteisössä käytössä olevista kehittyneistä informaatiojärjestelmistä huolimatta informaatiopalvelut ovat asiakkaan näkökulmasta varsin pirstoutuneet. Suomesta puuttuu G2G-, B2G- ja B2B-palvelut sekä maaliikennepuolen palvelut yhteen kokoava yhden luukun periaatteella toimiva satamayhteisön informaatiokeskusratkaisu (Port Community System, PCS). Tutkimuksessa on hahmoteltu Suomeen mahdollisesti tulevaisuudessa toteutettavissa olevalle PCS-ratkaisulle asetettavia vaatimuksia ja järjestelmän palvelusisältöä. Suomeen visioidun satamayhteisön informaatiokeskusratkaisun tulisi olla olemassa olevia satamasidonnaisia tietojärjestelmiä ja niistä saatavia tietoja hyödyntävä järjestelmä. PCS-ratkaisun tulisi myös tukea olemassa olevia yrityskohtaisia informaatioratkaisuja. Tämän lisäksi tulevaisuuden järjestelmäratkaisun tulisi kyetä tuottamaan satamayhteisöä palvelevia lisäarvopalveluja, joita nykyiset järjestelmät eivät tuota ollenkaan tai ne ovat nykyisellään hajanaisesti löydettävissä. Mobiilisatama-hankkeen osapuolia ovat Turun yliopiston Merenkulkualan koulutus- ja tutkimuskeskuksen Kotkan yksikön ohella Kymenlaakson ammattikorkeakoulun Kymi Technology T&K -osaamiskeskittymä sekä Lappeenrannan teknillisen yliopiston Kouvolan yksikkö. Rahoittajina hankkeessa toimivat Euroopan aluekehitysrahasto ja Tekes sekä yrityksistä Cursor Oy, Kotkan Satama Oy, KYMP Oy, SE Mäkinen Oy, Steveco Oy, Suomen 3C Oy, Oy TransPeltola Ltd ja VR-Yhtymä Oy.

Hajautettujen asiakasverkkoyhteyksien valvonta

Tässä diplomityössä tutkitaan kuinka verkonvalvonta voidaan toteuttaa hajautetussa järjestelmässä. Työssä perehdytään tavallisten tietojärjestelmien ja hajautettujen järjestelmien eroihin, kyseisten järjestelmien ominaispiirteisiin sekä käsitellään mitä verkonvalvonta on yleisellä tasolla ja miten se on yleensä toteutettu tavallisissa tietojärjestelmissä. Tutkitaan tarkemmin kuinka verkonvalvonta voidaan toteuttaa tehokkaasti hajautetussa järjestelmässä sekä mitä vaatimuksia ja haasteita verkonvalvonnassa esiintyy. Tutkimukseen valittiin myös kaksi hajautetun järjestelmän verkonvalvontaan kehitettyä valvontaohjelmistoa sekä yksi laitteistopohjainen ratkaisu joita tutkitaan ja vertaillaan tarkemmin.Selvitetään onko yrityksen kannattavaa ja valvonnan kannalta tehokasta ottaa tämänkaltaista järjestelmää käyttöön. Lopputuloksena työssä on esiteltyinä kuinka verkonvalvonta voidaan toteuttaa hajautetussa järjestelmässä ja miten olemassa olevat haasteet voidaan ratkaista. Toteutusvaihtoehdot tutkittiin ja niistä valittiin paras vaihtoehto (perfSONAR) toteutustavaksi kohdeorganisaation asiakasverkkoyhteyksien valvontaan. Lopuksi esitellään toteutussuunnitelma yrityksen asiakasyhteyksien valvomiseen tarkoitetulle verkonvalvonnalle.

Methods and Models for Accelerating Dynamic Simulation of Fluid Power Circuits

The objective of this dissertation is to improve the dynamic simulation of fluid power circuits. A fluid power circuit is a typical way to implement power transmission in mobile working machines, e.g. cranes, excavators etc. Dynamic simulation is an essential tool in developing controllability and energy-efficient solutions for mobile machines. Efficient dynamic simulation is the basic requirement for the real-time simulation. In the real-time simulation of fluid power circuits there exist numerical problems due to the software and methods used for modelling and integration. A simulation model of a fluid power circuit is typically created using differential and algebraic equations. Efficient numerical methods are required since differential equations must be solved in real time. Unfortunately, simulation software packages offer only a limited selection of numerical solvers. Numerical problems cause noise to the results, which in many cases leads the simulation run to fail. Mathematically the fluid power circuit models are stiff systems of ordinary differential equations. Numerical solution of the stiff systems can be improved by two alternative approaches. The first is to develop numerical solvers suitable for solving stiff systems. The second is to decrease the model stiffness itself by introducing models and algorithms that either decrease the highest eigenvalues or neglect them by introducing steady-state solutions of the stiff parts of the models. The thesis proposes novel methods using the latter approach. The study aims to develop practical methods usable in dynamic simulation of fluid power circuits using explicit fixed-step integration algorithms. In this thesis, twomechanisms whichmake the systemstiff are studied. These are the pressure drop approaching zero in the turbulent orifice model and the volume approaching zero in the equation of pressure build-up. These are the critical areas to which alternative methods for modelling and numerical simulation are proposed. Generally, in hydraulic power transmission systems the orifice flow is clearly in the turbulent area. The flow becomes laminar as the pressure drop over the orifice approaches zero only in rare situations. These are e.g. when a valve is closed, or an actuator is driven against an end stopper, or external force makes actuator to switch its direction during operation. This means that in terms of accuracy, the description of laminar flow is not necessary. But, unfortunately, when a purely turbulent description of the orifice is used, numerical problems occur when the pressure drop comes close to zero since the first derivative of flow with respect to the pressure drop approaches infinity when the pressure drop approaches zero. Furthermore, the second derivative becomes discontinuous, which causes numerical noise and an infinitely small integration step when a variable step integrator is used. A numerically efficient model for the orifice flow is proposed using a cubic spline function to describe the flow in the laminar and transition areas. Parameters for the cubic spline function are selected such that its first derivative is equal to the first derivative of the pure turbulent orifice flow model in the boundary condition. In the dynamic simulation of fluid power circuits, a tradeoff exists between accuracy and calculation speed. This investigation is made for the two-regime flow orifice model. Especially inside of many types of valves, as well as between them, there exist very small volumes. The integration of pressures in small fluid volumes causes numerical problems in fluid power circuit simulation. Particularly in realtime simulation, these numerical problems are a great weakness. The system stiffness approaches infinity as the fluid volume approaches zero. If fixed step explicit algorithms for solving ordinary differential equations (ODE) are used, the system stability would easily be lost when integrating pressures in small volumes. To solve the problem caused by small fluid volumes, a pseudo-dynamic solver is proposed. Instead of integration of the pressure in a small volume, the pressure is solved as a steady-state pressure created in a separate cascade loop by numerical integration. The hydraulic capacitance V/Be of the parts of the circuit whose pressures are solved by the pseudo-dynamic method should be orders of magnitude smaller than that of those partswhose pressures are integrated. The key advantage of this novel method is that the numerical problems caused by the small volumes are completely avoided. Also, the method is freely applicable regardless of the integration routine applied. The superiority of both above-mentioned methods is that they are suited for use together with the semi-empirical modelling method which necessarily does not require any geometrical data of the valves and actuators to be modelled. In this modelling method, most of the needed component information can be taken from the manufacturer’s nominal graphs. This thesis introduces the methods and shows several numerical examples to demonstrate how the proposed methods improve the dynamic simulation of various hydraulic circuits.

Asiakasräätälöidyn tuotteen vaihtoprojektin kehittäminen palvelutuotannossa

Työ on tehty Lindström Oy:lle tavoitteena löytää tuotevaihtoprojektien kulminaatiopisteet, joissa prosessin sujuvuutta, tiedonhallintaa ja toimintamalleja voitaisiin kehittää. Tavoitteena oli hyödyntää teoriatiedon ja empiirisen tutkimuksen tietämys toimintamalleiksi asiakasräätälöityjen tuotteiden vaihtoprojektissa. Tarkoituksena on ollut huomioida elinkaarihallinta osana tuotekehitystä sekä tuotetiedon hallinta ja sen ohjaava vaikutus projektin eri vaiheissa. Asiakaslähtöisyys ja elinkaarihallinta sekä tietojohtaminen ovat olleet tutkimuksen näkökulmina. Työssä yhdistettiin teorian pohjustama tuotetieto, tuotekehityksen prosessit sekä projektihallinta empiirisen tutkimustuloksen luomiksi kehittämisehdotuksiksi. Tuotevaihtoprojekteihin luotiin kaksi toimintamallia, joissa hyödynnetään tiedon kerääntymistä tietojärjestelmiin. Tuloksissa elinkaarihallinta ehdotetaan linkitettäväksi osaksi tuotekehitysprosessia, jolloin asiakkaan saama arvon lisäys on suoraan taloudellisestikin mitattavissa. Lisäksi työn tuloksena ehdotetaan, että tuotekehityksen systemaattista tiedon keruuta alkuvaiheessaan kehitetään sekä asiakkaan tarvetiedon tarkempaa ja määritellympää tiedon kirjaamista lisätään, tietojärjestelmien suomin mahdollisuuksin.

Muuttuvaan kysyntään sopeutuva varastonohjausmalli

Tutkimuksen päätavoitteena oli muodostaa varastonhallinnantueksi, muuttuvaan kysyntään sopeutettavien varastonhallintaparametrien ohjaamisen viitekehys, joka olisi helposti toteutettavista tyypillisillä ja vapaasti saatavissa olevilla nykypäivän ICTtyökaluilla (Information and communication technologies). Viitekehyksellä tavoiteltiin mallia, jolla puskurivarastot voidaan sopeuttaa muuttuvaan kysyntään välttäen kuitenkin samalla tuotantoprosessien katkoja, varastojen riitosta johtuvista syistä. Mallilla pyritään takaamaan tuotantoprosessin katkeamattomuuden, eikä mallissa näin ollen ensisijaisesti tavoitella puskurivarastojen ja varastoon sitoutuvan pääoman minimointia, vaan tarkoituksena on pyrkiä takaamaan tuotantoprosessin jatkuvuus, ennakoimalla kysyntämuutoksien vaikutuksia nimikekohtaiseen tarpeeseen nähden. Ideologisesti sopeutuva varastonohjausmalli perustuu tuotekohtaiseen kysyntäprofiilin malliin ja tämän mallin sovittamiseen vallitsevaan ja ennakoituun näkymään markkinatilanteesta. Näin pyritään muodostamaan kysynnän ennakkotietoa lähitulevaisuuden tarvetiedon malliksi ja sopeuttaa varastotasot vastaamaan ennakoitua tarvetta. Tutkimuksessa keskityttiin erityisesti sellaisiin nimikkeisiin, joiden kysyntä on vaihtelevaa ja joissa tämä vaihtelu on tunnistettavissa olevaa (esimerkiksi kysyntä on kausittaista, mutta kysynnän määrissä esiintyy kuitenkin epävarmuutta). Tutkimuksen ulkopuolelle on rajattu MRO-nimikkeiksi (Maintenance, repair and operations) luokiteltavat tuotteet, kyseisten tuotteiden erityisluonteen takia, sekä siksi että tutkimushankkeissa eri tapaustutkimuskohteilla oli vaihtelevasti tai ei ollenkaan MRO-tuotteita varastotuotteina. Lisäksi läheskään kaikissa tutkimustapauksissa ei olisi ollut saatavilla yhdenmukaista tietoa siitä, kuinka MRO-tuotteiden osalta varastoja käytännössä hallitaan tutkituissa yritystapauksissa. Viitekehyksessä yhdistyy sekä lyhyen, että pitkän aikajänteen historiatiedon hyödyntäminen, osana kysynnän ennakkotiedon muodostusprosessia. Kokonaisuutena kehitetyllä viitekehyksellä on pyritty luomaan sellainen varastonohjaamisen tukityökalu, jolla tilausprosessiin sitoutuisi pitkällä aikajänteellä vähemmän ihmisen suorittamaa työtä, ohjausprosessia yksinkertaistamalla. Ohjausmallissa pyritään vapauttamaan käytettävässä oleva työaika yksinkertaisten päätösten tekemisestä koskemaan sellaisia tuotteita, joissa tarvitaan vankkaa alaosaamista ja kokonaiskuvan hahmottamista. Tähän tavoitteeseen pääsemiseksi, viitekehys on rakennettu siten, että sen toteuttaminen käytännön työkaluksi on mahdollista vapaasti saatavilla olevilla ohjelmistoilla. Samalla pyrittiin siihen, että sopeuttamiseen tarvittavien parametrin määrä pysyy vähäisenä (esimerkiksi tilauspisteen ja määrän määrittäminen), jolloin myös ideologian integrointi olemassa oleviin järjestelmiin säilyy yksinkertaisena. Lisäksi ideologian perusajatuksena on olla sellainen, että se on helposti varastonohjauksesta vastaavien henkilöiden ymmärrettävissä ja tarvittaessa myös monipuolisesti mukautettavissa. Tämän kokonaisuuden saavuttamiseksi, menetelmässä pyrittiin alun alkaen mahdollisimman vähäiseen syöteparametrien määrään. Tutkimusprosessissa ja käytännön tutkimustyössä on yhdistetty kvalitatiivista ja kvantitatiivista tutkimusta. Metodologisesti työ on tapaustutkimuspohjainen ja tutkimustyypiltään tämä tutkimus luokitellaan kvantitatiiviseksi tutkimukseksi. Tutkimusmetodeihin kuuluu mm. nykytila-analyysi (kenttätutkimus ja yrityshaastattelut), numeerinen data (data annettiin tutkimuskäyttöön tutkimustapauksina toimineiden yritysten puolesta), kysynnän profiloiminen, sekä ideologian kenttätestaaminen käytännön yritysympäristössä. Tutkimuksen empiiriset tulokset osoittavat kuinka kysyntään sopeuttamisella voidaan saavuttaa selkeitä etuja toimitusketjulle sekä taloudellisessa mielessä että toiminnan varmuuden näkökannalta asiaa tarkastellen. Tieteellisesti työ kontribuoi erityisesti tieteelliseen keskusteluun, jossa tarkastellaan tilaus-toimitusketjuja ja varastonohjaus politiikkoja ja toimintamalleja. Tutkimus nostaa esille niitä piirteitä joihin kysyntään sopeutuvalla ohjauksella voidaan vastata, että niitä osa-alueita, joilla perinteiset mallit ovat paremmin käytäntöön sopivia ja helpommin toteutettavia. Väitöskirjan tulokset ovat käytäntöön sovellettavissa, niin operatiivisella tasolla (mm. parametristonohjauksessa), kuin myös taktisen tason päätöksissäkin (esim. tuoteryhmätason ohjaus- ja varastointipäätöksissä). Kysyntään sopeutuvaa ohjausmallia voidaan toteuttaa yhtä hyvin yrityksen sisällä omana prosessinaan, kuin verkostotasolla verkoston tilaus-toimitusprosessien sopeuttamisessa (esim. välittämällä kysynnän ennakkotietoa läpinäkyvästi koko verkoston tasolla). Erityisesti sellaisissa käytännön tapauksissa, joissa logistiikka ja varastojen sovittaminen kysyntään mielletään tärkeäksi kilpailutekijäksi, väitöskirjatyön tuloksia voidaan hyödyntää viitekehyksenä rakennettaessa rutiininomaisen varastonohjauksen kokonaisuutta. Väitöskirjan teoreettinen uutuusarvo rakentuu aiemmin tutkittujen, rajattujen tutkimustulosten, yhdistämisestä käytännön haasteisiin ja rajoitteisiin kysyntää ennakoivan mallin muodostamiseksi yhden viitekehyksen alla, poissulkien MRO-nimikkeiden ohjaamisen.