4987 research outputs found
Sort by
Bioproducts in chemical pulping and suitability of valves for certain biorefining processes
Get PDFTässä työssä ollaan tarkasteltu sellutehtaan mahdollisia biotuotteita, joita voidaan valmistaa sellutehtaan sivuvirroista tai liukosellusta. Työn tarkoituksena oli selvittää Metson venttiilien soveltuvuutta tiettyihin biojalostusprosesseihin. Työ suoritettiin kirjallisuustutkimuksena ja venttiilien soveltuvuutta biojalostusprosesseille tutkittiin case-tehtävien avulla. Työssä käytiin läpi puun koostumus, puuperäiselle biomassalle soveltuvia biojalostustekniikoita, kemiallisen sellun valmistustekniikat, biojalostusprosessien integrointi sellutehtaaseen, liukosellusta jalostettavia biotuotteita ja venttiilien valintaan ja mitoitukseen tarvittava teoria. Case-tehtäviä varten valittiin kuusi tapausta, joissa arvioitiin biojalostusprosessien olosuhteiden vaikutuksia venttiileiltä vaadittaville ominaisuuksille ja mahdollisia kehitystarpeita. Case-tehtäviin valittiin hemiselluloosan esierotus, nanoselluloosan valmistus liukosellusta, etanolin, monoetyleeniglykolin ja para-ksyleenin valmistus hemiselluloosasta sekä biodieselin valmistus biopohjaisista öljyistä. Case-tehtäviin valittujen biojalostusprosessien olosuhteet perustuivat kirjallisuudessa esiintyvään tietoon ja yritysten julkisiin patentteihin.
Tämän työn perusteella biojalostusprosesseilla ei ole merkittäviä vaikutuksia venttiileiltä vaadittaville ominaisuuksille ja useimpiin biojalostusprosesseihin soveltuu muualla teollisuudessa käytetyt venttiilit. Suurimmat haasteet venttiileiden ominaisuuksille asettaa katalyyttien käyttö ja raaka-aineena käytetyn puuperäisen biomassan epätasainen laatu, mikä vaikeuttaa prosessien virtausten ominaisuuksien määrittämistä. Lisäksi biojalostusprosessit eivät ole vakiintuneita teollisuudessa, mikä vaikeuttaa venttiileiltä vaadittavien ominaisuuksien määrittämistä
Designing and Building an Experimental Log House with 2012 Regulations of Building and Energy Efficiency
No full textTämä diplomityö käsittelee suunnittelemaani ja rakentamaani kokeellista pientaloa Valkeakoskelle, joka oli osa Talonäyttely 2017 - pienten pientalojen näyttelyä. Painopiste on talon nykyaikana poikkeuksellisten ratkaisujen, kuten kylmänä pidettävien asuin- ja pesutilojen toteutuksessa ja suhteuttamisessa 2012 vuoden rakennusmääräyksiin.
Työn alussa taustoitan rakennuksen päätavoitteita - rakennuksen pitkäikäisyyden mahdollistamista sekä uudenlaista, hyvin yksilöllisiin tarpeisiin vastaavaa rakennuksen tilasuunnittelua. Vuoden 2012 energiamääräyksiä, joita rakennukseen sovellettiin, ja rakennuksen ekologisuutta tarkasteltiin ennen rakentamista myös kattavasti. Tässä luvussa myös verrataan tavoitteiden eroavaisuuksia tavanomaiseen rakennushankkeeseen verrattuna, kuten pidempää elinkaariajattelua.
Taustoituksen jälkeen esittelen näiden lähtökohtien ohjaamana syntyneen suunnitelman ja sen rakentamisvaiheessa esiin nousseita huomioita, jotka liittyvät työn teemoihin. Rakennusvaiheessa toimin sekä rakennuksen rakennuttajana, arkkitehtisuunnittelijana, pääsuunnittelijana, pitkälti myös rakentajana ja lopuksi käyttäjänä.
Työn kolmas luku keskittyy rakentamisen jälkeiseen asumisvaiheeseen ja lopputuloksen onnistumisen tarkasteluun suhteessa tavoitteisiin. Tarkasteltavat yksityiskohdat on jaoteltu edellisten lukujen tapaan rakenteellisiin ja tilallisiin teemoihin. Käsittelen myös muita prosessin edetessä tärkeiksi muodostuneita aiheita, kuten hirsirakentamisen tilaa Suomessa tai miksi media kiinnostui tästä hankkeesta.
Työn tutkimussisältö koostuu toisaalta lähtökohtien tekstiosuutta tukevista yksittäisistä kaavioista, mutta oleellisin tutkimussisältö on rakennuksen lopputuloksen ja toimivuuden tarkastelu kuva-aineiston ja rakenneleikkausten avulla sekä niiden yhteydessä esiteltävät, ehdotetut rakenneratkaisut - kuinka ratkaisisin rakenteet nyt, kun olen saanut kokemusta niiden toimivuudesta käytännössä ja toteutettavuudesta rakennusvaiheessa.
Diplomityö on dokumentaatio toteutuneesta, erilaisesta rakennusprojektista 2010-luvulla. Se tarjoaa uusia näkökulmia ja kokemuksia pientalorakentamiseen ja rakentamiseen yleisesti toisaalta rakenteellisista ja tilallisista näkökulmista. Samalla se on projekti, jossa tilaaja on samalla myös suunnittelija ja rakentaja ja näin ollen valottaa näiden eri roolien yhdistämisestä syntyviä etuja
Digital Business Models
Get PDFKandidaatintyö jakautuu kolmeen osaan: ensimmäisenä käsitellään liiketoimintamalleja, toisena digitalisaatiota ja kolmantena digitaalisia liiketoimintamalleja. Liiketoimintamallien ja digitalisaation kappaleiden tarkoituksena on pohjustaa digitaalisten liiketoimintamallien ominaisuuksien ymmärtämistä. Digitalisaatiosta tunnistettiin neljä merkittävää teemaa, jotka vaikuttavat myös digitaalisiin liiketoimintamalleihin. Tunnistetut teemat ovat big data, esineiden internet, alustat ja korostunut asiakaskeskeisyys.
Digitalisaation ja liiketoimintamallien käsittelyn jälkeen seuraavaksi esitetään digitaalisten liiketoimintamallien pääluokitteluita ja digitaalisen liiketoimintamallin komponentteja kirjallisuuteen pohjautuen. Tämän jälkeen tarkastellaan digitaalisten liiketoimintamallien taustalla olevia ajureita ja kilpailuetuja. Pohdinnassa syvennytään tarkemmin tunnistettuihin digitaalisten liiketoimintamallien tärkeisiin osa-alueisiin. Tärkeiksi tunnistettuja osa-alueita on kustannusten madaltuminen, big data ja asioiden internet, skaalautuvuus, alustat ja asiakaskeskeisyys. Tämän perusteella rakennetaan systeeminen malli, joka kuvaa edellä mainittujen osaalueiden vuorovaikutusta. Systeemisen mallin osa-alueet yhdistetään Kotlerin ja Kellerin (2006) tuotetasoihin. Skaalautuvuuden havaitaan vaikuttavan eniten kolmeen ensimmäiseen tasoon ja alustojen havaitaan synnyttävän laajennettu tuote. Big datalla ja sen analysoinnin havaittiin vaikuttavan eniten viimeiseen eli potentiaalisen tuotteen tasoon. Työn tärkein tulos on digitaalisen liiketoimintamallin systeemisyyden tunnistaminen ja esittäminen systeemisenä mallina, joka yhdistettiin tuotetasoihin
IoT based business models in manufacturing industry
No full textTyössä perehdytään Internet of Thingsin tarjoamiin liiketoiminta- ja ansaintamalleihin yritysmaailmasta jo löytyvien esimerkkitapausten avulla. Läpikäynti suoritetaan jakamal-la mallit kulutus- ja investointihyödykkeisiin ja tekemällä jokaisesta erillinen analyysi. Lisäksi työssä keskitytään ainoastaan teollisia tuotteita valmistaviin yrityksiin ja niiden tarjoamiin palveluihin, ei pelkkien ohjelmistoyritysten tarjoamiin ratkaisuihin. Tutkimus-tapana tässä työssä käytetään vertailevaa tutkimusta, jolloin eri malleja verrataan keske-nään ja etsitään niistä eroja ja yhtäläisyyksiä. Työssä esitetyt havainnot ovat luonteeltaan kvalitatiivisia
Hardware-in-The-Loop testilaitteisto akunhallintajärjestelmille
No full textReduction of carbon dioxide emissions is one of the largest challenges of our society. Electric vehicles (EV) are one potential aspect of the solution to this challenge. EVs require energy storage, and lithium-ion (Li-ion) batteries are the best commercial solution at the moment. Li-ion batteries require management for both usability and safety. Battery management system (BMS) development and testing are demanding tasks, because EVs and other applicable systems are usually very complex products, and the successful management of the batteries is required for safe operation. Failure to keep the batteries within their safe operating parameters could result in broken equipment and even loss of life.
A Li-ion battery pack consists of battery cells and the BMS. Battery pack may consist of multiple modules of cells, and if the BMS is of a distributed construction, each module of cells has their own measuring card. Measuring card is in contact with the cells and supplies the voltage information to the main BMS via logic level signals. Both the cells and the measuring card may be mathematically modelled, which means that a real time simulation of them can be created. Using a programmable electronic control unit (ECU) to run the simulation and communicate with the BMS, a logic-level Hardware-In-the-Loop (HIL) system can be created, with the BMS as the hardware to be tested.
We created a model of battery modules on MathWorks Simulink software. The simulated modules run on a dSPACE MicroAutoBox II (MABX II) ECU. Simulation consists of individual cells and measuring cards, and it communicates with the BMS via Serial Peripheral Interface (SPI). Additional sensors and actuators are also simulated, and the simulation can be interacted with from the dSPACE ControlDesk software.
The BMS testing is safe and efficient with our HIL system. Going through the established test procedures is an order of magnitude faster than before, and some aspects of BMS functionality could be properly verified for the first time. Our system also found some new errors and potential faults in the tested BMS. HIL testing was found to be a useful solution for a BMS developer, and the tools offered by MathWorks and dSPACE to be most suitable for this type of a project
Johdanto kompleksisiin moniarvoisiin funktioihin
Get PDFMoniarvoisella funktiolla tarkoitetaan funktiota, jonka jotakin määrittelyjoukon alkiota vastaa useampi kuin yksi maalijoukon alkio. Voidaan ajatella, että funktio saa tällöin arvokseen maalijoukon alkion sijasta joukon maalijoukon alkioita. Kompleksianalyysissä etenkin monet alkeisfunktioiden käänteisfunktiot ovat moniarvoisia. Tässä työssä perehdytään kompleksianalyysin perustason oppikirjojen tapaan käsitellä moniarvoisia funktioita. Työssä määritellään moniarvoisiin funktioihin liittyvät käsitteet kiertopiste, haara ja leikkauskäyrä sekä havainnollistetaan näitä käsitteitä kompleksisen logaritmifunktion, yleisen potenssifunktion ja arkussinifunktion kautta. Lisäksi työssä perehdytään näiden kolmen esimerkkifunktion avulla siihen, miten moniarvoisia funktioita voidaan käsitellä yksiarvoisina ja analyyttisinä funktioina. Käsittelyn perusperiaate on se, että määrittelyjoukon jokaisella luvulla funktion arvoista valitaan sopivalla tavalla yksi, ja näin saatu yksiarvoinen funktion haara on analyyttinen jossain kompleksitason alueessa
Designing a small, scalable and flexible vibratory feeder
Get PDFTyö tehtiin kokoonpanosoluihin joustavia syöttölaitteita valmistavalle yritykselle. Aiemmat yrityksen syöttölaitteet syöttävät erilaisia osia n. 6 mm halkaisijaan saakka. Yritys aikoi valmistaa syöttölaitteita myös suuremmille osille, mutta laitteen paineilmakäyttöinen väärässä asennossa olevien osien palautus ei ole suoraan skaalattavissa ja sen tilalle tuli kehittää skaalautuva menetelmä.
Asiakaslähtöinen valmistus on tarkoittanut yhä pienempien erien valmistusta ja kasvanutta tuotteiden variaatiota. Tuotannossa on siksi selkeä trendi siirtyä yhä joustavampaan valmistukseen ja kokoonpanoon. Kasvanut joustavuus näkyy esimerkiksi kaksikäsivartisissa, ihmisen käsiä imitoivissa robottimalleissa ja ihmisen kanssa samassa tilassa työskentelevissä roboteissa.
Syöttölaitteen tärytason mekaniikkaa selvitettiin kirjallisuuskatsauksessa. Selvisi, että tärytason taajuus kannattaa pitää alhaisena, mutta kuitenkin riittävän korkeana, että osat pomppivat tärytasolla eteenpäin. Kilpailijakartoituksessa nähtiin kaksi tyypillistä syöttölaiterakennetta. Kaksi vierekkäistä, eri suuntiin osia kuljettavaa tärytasoa olisi mahdollista toteuttaa edullisemmilla toimilaitteilla. Vaihtoehtoinen toimintamalli on kaksi peräkkäistä tärytasoa, jossa ylempi varastotaso annostelee varsinaiselle syöttötasolle osia vähän kerrallaan. Kahden vierekkäisen tärytason malli olisi toteutettavissa edullisemmilla mekaniikkakomponenteilla, mutta mallia simuloidessa havaittiin, ettei osa vaihda luotettavasti asentoa siirtyessään vierekkäisten tasojen välillä. Osan kääntyminen on vaatimus syöttölaitteelle, koska kokoonpanorobotilla tulee aina olla oikeassa asennossa olevia osia poimittavana.
Syöttölaitteen rakenteeksi muodostui kahden peräkkäisen tärytason malli, joka puolestaan vaatii toimiakseen kaksitoimisen toimilaitteen osien ohjaamiseksi kumpaankin suuntaan tärytasolla. Toimilaitteeksi valiutui äänikelatoimilaite (voice coil actuator), jota käytettäessä tärytason tärinän suuntaa ja suuruutta voidaan muuttaa joustavasti. Jotta tärytasolla olevat osat saataisiin käännettyä, tasoa isketään patenttiselvityksessä löydetyn menetelmän avulla alta päin. Tuloksena työssä saatiin syöttölaitteen rakenteen hahmotelma, lista vaatimuksia syöttölaitteelle, toimilaitevalinnat syöttölaitteen tärytasoille ja matemaattisia yhtälöitä syöttölaitteen suunnittelun tueksi
Talo Tapanila - Täydennysrakennus Tapanilan RKY-alueelle
No full textSuunnitelmapainotteinen diplomityö esittää 1940-luvulla rakentuneelle ja kulttuurihistoriallisesti arvokkaalle Lahden Tapanilan asuinalueelle soveltuvan täydennysrakentamisen esimerkin. Työ on tehty yhteistyössä Lahden kaupungin kanssa ja tulosten on tarkoitus tukea alueella aloitettavaa kaavamuutosprosessia ja mahdollisen suojelukaavan valmistelua, sekä lisärakentamisen suunnittelua alueelle. Suunnittelutyössä selvitettävät soveliaat rakennusten ulkomitat ja muut raja-arvot tukevat lisäksi mahdollisen aluekohtaisen tyyppitalon kehitystä.
Varsinaisen suunnittelutyön tehtävänanto muodostuu asukaslähtöisesti alueen erityispiirteisiin ja tarpeisiin perehtyen. Lahden kaupunki toteutti kesällä 2015 Tapanilassa asukaskyselyn, jonka vastaukset analysoidaan osana diplomityötä, jotta selviää millaisia asuinympäristöön liittyviä toiveita ja tarpeita Tapanilassa on. Asukaskyselyn tulosten lisäksi työn kirjallisessa osuudessa käydään läpi 1940-luvun arkkitehtuuriin vaikuttaneet yhteiskunnalliset ja tyylilliset piirteet. Suunnitelmassa selvitetään alueen olemassa olevaan rakennuskantaan soveltuvan uudisrakennuksen/rakennusten massa, mittamaailma ja muoto, sekä yhdelle tontille soveltuva rakennuskokoonpano. Uudisrakennuksen massoittelun suunnittelua varten työssä perehdytään alueelta löytyviin rakennuskannan typologioihin, vaikuttaviin rakennushistoriallisiin seikkoihin, sekä muihin alueen erityispiirteisiin. Lisäksi työssä tutkitaan suunniteltuun massoitteluun sovitettavissa olevien erilaisten tilaratkaisujen mahdollisuudet, jolloin varmistetaan massoittelun kehyksen riittävä joustavuus ja sovellettavuus erilaisia uudisrakennuksia ja tilatarpeita varten. Suunnitelmaosuudessa syvennytään lopuksi esittämään tarkemmin yksi esimerkki alueen vanhaa miljöötä tukevasta täydennysrakennuksesta. Jatkokehitykseen valikoituneen täydennysrakennuksen perustyypin suunnittelussa tutkitaan jo varsin yksityiskohtaisesti millainen Tapanilan uusi tyyppitalo, Talo Tapanila, voisi olla
Cost planning in a building project of an appartment house
No full textKustannussuunnittelu on tärkeä osa rakennushankkeen taloudenhallintaa. Kustannussuunnittelun tarkoituksena on pitää hankkeen kustannukset asetetun tavoitteen mukaisina ja estää tarpeettomien tai kohtuuttomien kustannusten syntyminen. Näin saavutetaan tavoiteltu laajuus- ja laatutaso pienemmillä kustannuksilla.
Suurin osa rakennushankkeen kustannuksista määräytyy ohjelmointivaiheessa, mutta kertyy toteutusvaiheessa. Kustannussuunnittelulla voidaankin vaikuttaa kustannuksiin tehokkaimmin juuri ohjelmointivaiheessa, jossa tehdään hankkeen kannalta tärkeimmät laajuutta ja laatua koskevat päätökset. Suunnitteluvaiheen kustannusohjaus on myös tärkeä osa kustannussuunnittelua, hyvin valituilla suunnitteluratkaisuilla voidaan saavuttaa tavoitteet pienemmillä kustannuksilla.
Tutkimus suoritettiin kirjallisuusselvityksenä. Työn tarkoituksena oli etsiä kirjallisuudesta tietoa kustannussuunnittelusta, suunnittelunohjauksesta ja kustannusten määräytymisestä sekä hyödyntää kerättyä tietoa pirkanmaalaisen yrityksen kerrostalokohteen tarkastelussa. Kirjallisuudesta löydettyä tietoa kustannusten määräytymisestä on esitetty luvussa 2 ja kustannussuunnittelusta luvussa 3. Luvussa 4 on esitetty yhteenveto ja johtopäätökset tutkimustuloksista.
Kustannukset määräytyvät rakennushankkeen vaiheissa seuraavasti: ohjelmointivaiheessa noin 80 %, toteutusvaiheessa noin 10-15 % sekä takuuaikana noin 5-10 %. Kustannusten määräytyminen voidaan jakaa myös toisin. Hankkeen kustannuksista 50-60 % määräytyy hankitun tontin sekä asemakaavan mukaan, rakentamisajankohdan suhdannetilanne vaikuttaa 20 % ja loput 20 % määräytyy suunnitteluratkaisujen sekä suunnittelunohjauksen mukaan. Kustannusten määräytyminen aiheutuu seuraavista tekijöistä: päätös tilantarpeesta, tiloissa harjoitettava toiminta, rakennuspaikan olosuhteet, valitut suunnitteluratkaisut, ominaisuuksien suhde korjattavaan rakennukseen, toteuttamismuoto sekä toteuttamisaikataulu
Nature Interpretation Center
No full textTämän diplomityön tavoitteena on tutkia luonnontulkintakeskuksen käsitettä, sen ominaisuuksia arkkitehtuurin näkökulmasta sekä mahdollisuuksia, joita se tarjoaa suomalaisen luontokeskusrakentamisen tulevaisuuden suuntaviivoille. Työn lähtökohtana on ollut opiskelijakilpailua varten laadittu suunnittelutyö, jonka ympärille on diplomityövaiheessa rakennettu laajempi tutkielma rakennustyypin tavoitteista, ominaisuuksista ja mahdollisuuksista. Suunnitelmaosuus on prosessin aikana toiminut pohdinnan apuvälineenä ja testausalustana, ja kehittynyt työn edetessä avautuvien ajatusmallien mukana. Suunnitelma esitetään työssä yhtenä osana etenevää tutkielmallista prosessia.
Luonnontulkintakeskus pyrkii tuomaan esiin luontokohteen arvon ja merkityksen, lisäämään kohteen huomioarvoa ja sitä kautta edistämään sen säilymistä. Tulkintakeskus sijoittuu suoraan luontokohteen yhteyteen; tavoitteena on luoda vuorovaikutusta rakennuksen ja luonnon välille, tuoda vierailijat kosketukseen luonnon kanssa ja aikaansaada ymmärrystä ja henkilökohtaista kiinnittymistä luontoympäristöön.
Suomalaisessa ympäristössä luonnontulkintakeskuksen käsite on vieras, mutta Euroopassa ja sen ulkopuolella tulkintaan liittyviä palveluja, käytäntöjä ja verkostoja on kehitetty laajasti. Diplomityössä perehdytään luonnontulkinnan taustoihin ja toteutustapoihin ja pohditaan, millaista lisäarvoa niiden soveltaminen suomalaiseen kontekstiin toisi omalle luontopalvelutoiminnallemme.
Työ pyrkii kuvaamaan tiivistetysti luonnontulkintaan liittyvät osatekijät - luontokokemuksen psykologia, tulkinnan muodostaminen ja keinot sen välittämiseen - sekä näiden tekijöiden liittymisen fyysiseen kontekstiin. Arkkitehtuurin opinnäytteenä työ tähtää lopulta esittämään näiden prosessien vaikutukset fyysisen ympäristön suunnitteluun ja erittelemään rakennussuunnittelun keinoja tulkinnan tavoitteiden saavuttamiseen