Abstract The purpose of this thesis is to examine the role of learning and the constituents of learning in creating process innovations and realizing organizational change. Organizational learning was studied and the data was collected in process development projects, in which process simulations were used as a development method for process innovations and change. The empirical research was carried out mainly in 1988–2001. In this thesis, the results of those studies are reflected on, together with the recent literature related to organizational learning theories in the context of process innovations and management of change. Specifically, the concepts of learning enablers, learning outcomes (intangible/tangible), learning paths, and their relationships are studied. Qualitative longitudinal action research with case studies and abductive reasoning are used as the research methods throughout this thesis. The data consists of 34 cases and 99 process simulations in 12 different industries and varies from large core processes to support processes. The case organizations were mainly Finnish companies with Finns as the majority of participants. One case organization was from Switzerland, and in five cases, multicultural groups participated in the process simulations. In each project, process simulations were used at least once during a change project, in some cases even five to eight times. The data analysis proceeded in an abductive manner throughout the included five articles, and the findings are summarized based on the research questions. The theoretical contribution of this thesis is fourfold. The findings give new understanding 1) about learning enablers, their relationships to each other and influence on learning and process innovations, 2) about the role of intangible and tangible learning outcomes in individual and organizational learning processes and 3) about learning paths in process innovations and related change processes. The thesis also defines 4) a model for effective learning processes in change projects concerning process innovations. The contribution in the practical and managerial context should be applicable field of North and West European commercial organizations. This thesis highlights individual and organizational learning in the creation of process innovations, and it also defines the features of an effective development method for creating and implementing process innovations. / Tiivistelmä Tämän väitöskirjan tarkoituksena on tutkia organisaation oppimisen ja sen eri osatekijöiden roolia prosessi-innovaatioiden luomisessa ja muutoksen aikaansaamisessa organisaatiossa. Organisaation oppimista tutkittiin ja aineisto kerättiin prosessien kehittämisprojekteissa, joissa prosessisimulaatioita käytettiin prosessi-innovaatioiden menetelmänä. Tutkimuksen aineisto kerättiin pääsiassa vuosien 1988–2001 aikana. Tässä väitöskirjassa näitä tuloksia analysoidaan vallitsevien organisaatio-oppimisen teorioiden valossa prosessi-innovaatioiden ja muutoksen johtamisen asiayhteydessä. Erityisesti tutkitaan oppimisen mahdollistajia, oppimisen tuloksia (aineettomia/aineellisia), oppimisen polkuja ja kaikkien näiden keskinäisiä suhteita. Tutkimusmenetelmänä on käytetty laadullista pitkittäistä toimintatutkimusta tapaustutkimuksineen ja abduktiivisine päättelyineen. Aineisto koostuu 34 tapaustutkimuksesta ja 99 prosessisimulaatiosta, jotka toteutettiin 12 eri toimialalla, ja vaihtelevat ydinprosesseista tukiprosesseihin. Suurimmaksi osaksi tapausorganisaatiot olivat suomalaisia yrityksiä, ja yksi tapausorganisaatio oli sveitsiläinen. Projektiryhmät olivat pääasiassa suomalaisia, mutta monikulttuurinen ryhmä osallistui prosessisimulointiin viidessä tapaustutkimuksessa. Jokaisessa projektissa prosessisimulointia käytettiin ainakin kerran muutosprojektin aikana, joissakin tapauksissa jopa viidestä kahdeksaan kertaan. Väitöskirjan viiden artikkelin aineiston analysointi suoritettiin abduktiivisen päättelyn periaattein, ja tutkimuksen tulokset esitetään tutkimuskysymysten mukaisesti. Tutkimuksen teoreettinen tulos kohdistuu neljään osa-alueeseen. Tulokset lisäävät ymmärrystä 1) oppimisen mahdollistajista, niiden suhteesta toisiinsa ja vaikutuksesta oppimiseen ja prosessi-innovaatioihin, 2) aineettomien ja aineellisten oppimistulosten roolista yksilön ja organisaation oppimisprosesseissa, ja 3) prosessi-innovaatioiden ja niihin liittyvien muutosprosessien oppimisen poluista. Tutkimus myös määrittelee 4) prosessi-innovaatioita koskevien muutosprojektien oppimista korostavan mallin. Tutkimuksen tuloksia voitaneen soveltaa Pohjois- ja Länsi-Euroopan yritysmaailmassa. Tutkimus korostaa yksilön ja organisaation oppimisen merkitystä prosessi-innovaatioiden luomisessa ja lisäksi se määrittelee vaikuttavan prosessi-innovaatioiden kehittämisen ja käyttöönoton menetelmän piirteet.

In recent years, deep learning has been widely used in industry to solve many complex problems such as condition monitoring and fault diagnosis. Powertrain condition monitoring is one of the most vital and complicated problems in the automation industry since the condition of the drive affects its health, performance, and reliability. Traditional methods based on thermal modeling require expertise in drive geometry, heat transfer, and system identification. Although the data-driven deep learning methods could avoid physical modeling, they commonly face another predicament: models trained and tested on the same dataset cannot be applied to other different situations. In real applications, where the monitoring devices are different and the working environment changes constantly, poor model generalization will lead to unreliable predictions. Transfer learning, which adapts the model from the source domain to the target domain, can improve model generalization and enhance the reliability and accuracy of the predictions in real-world scenarios. This thesis investigates the applicability of mainstream transfer learning approaches in the context of drive condition monitoring using multiple datasets with different probability distributions. Through the comparison and discussion of models and results, the scope of their application, as well as their advantages and disadvantages are expounded. Finally, it is concluded that in the drive condition monitoring under the industrial background, the target domain data has enough labels, and it is not necessary to maintain the performance of the model in the source domain. In this case, fine-tuning based on the model trained in the source domain is the best method for this scenario. / Under de senaste åren har djupinlärning använts i stor utsträckning inom industrin för att lösa många komplexa problem såsom tillståndsövervakning och feldiagnos. Övervakning av drivlinans tillstånd är ett av de viktigaste och mest komplicerade problemen inom automationsindustrin eftersom driftens tillstånd påverkar dess hälsa, prestanda och tillförlitlighet. Traditionella metoder baserade på termisk modellering kräver expertis inom drivgeometri, värmeöverföring och systemidentifiering. Även om de datadrivna djupinlärningsmetoderna skulle kunna undvika fysisk modellering står de ofta inför en annan situation: modeller som tränats och testats på samma datauppsättning kan inte tillämpas på andra situationer. I verkliga applikationer, där övervakningsenheterna är olika och arbetsmiljön förändras ständigt, kommer dålig modellgeneralisering att leda till opålitliga förutsägelser. Transfer learning, som anpassar modellen från källdomänen till måldomänen, kan förbättra modellgeneraliseringen och öka tillförlitligheten och noggrannheten i förutsägelserna i verkliga scenarier. Denna avhandling undersöker tillämpligheten av traditionella överföringsinlärningsmetoder i samband med övervakning av drivtillstånd med hjälp av flera datauppsättningar med olika sannolikhetsfördelningar. Genom jämförelse och diskussion av modeller och resultat förklaras omfattningen av deras tillämpning, liksom deras fördelar och nackdelar. Slutligen dras slutsatsen att måldomändata vid övervakning av drivtillståndet under industriell bakgrund har tillräckligt med etiketter och att det inte är nödvändigt att upprätthålla modellens prestanda inom källdomänen. I det här fallet är finjustering baserad på modellen utbildad i källdomänen den bästa metoden för detta scenario. / Viime vuosina syväoppimista on käytetty laajalti teollisuudessa monien monimutkaisten ongelmien, kuten kunnonvalvonnan ja vikadiagnoosin, ratkaisemiseen. Voimansiirron kunnonvalvonta on yksi automaatioteollisuuden tärkeimmistä ja monimutkaisimmista ongelmista, koska taajuusmuuttajan kunto vaikuttaa sen kuntoon, suorituskykyyn ja luotettavuuteen. Perinteiset lämpömallinnukseen perustuvat menetelmät edellyttävät käyttögeometrian, lämmönsiirron ja järjestelmän tunnistamisen asiantuntemusta. Vaikka dataan perustuvat syväoppimismenetelmät voisivat välttää fyysisen mallinnuksen, ne kohtaavat usein toisen ahdingon: samalla tietojoukolla koulutettuja ja testattuja malleja ei voida soveltaa muihin erilaisiin tilanteisiin. Todellisissa sovelluksissa, joissa valvontalaitteet ovat erilaisia ja työympäristö muuttuu jatkuvasti, huono mallin yleistäminen johtaa epäluotettaviin ennusteisiin. Siirto-oppiminen, joka mukauttaa mallin lähdealueelta kohdealueelle, voi parantaa mallin yleistämistä ja parantaa ennusteiden luotettavuutta ja tarkkuutta todellisissa skenaarioissa. Tässä väitöskirjassa tutkitaan valtavirran siirto-oppimisen lähestymistapojen soveltuvuutta taajuusmuuttajan kunnonvalvonnan kontekstissa käyttämällä useita tietojoukkoja erilaisilla todennäköisyysjakaumilla. Mallien ja tulosten vertailun ja keskustelun avulla selitetään niiden soveltamisala sekä niiden edut ja haitat. Lopuksi päätellään, että taajuusmuuttajan kunnonvalvonnassa teollisen taustan alla kohdealueen tiedoilla on tarpeeksi tarroja, eikä mallin suorituskykyä tarvitse ylläpitää lähdealueella. Tässä tapauksessa lähdetoimialueella koulutettuun malliin perustuva hienosäätö on paras tapa tähän skenaarioon.