Spelling suggestions: "subject:"soustava""
1 |
An architecture for flexible manufacturing systems based on task-driven agentsPeschl, M. (Michael) 11 February 2014 (has links)
Abstract
During the last decades significant changes in the buying behavior of customers can be observed. While in former days price sensitivity lead to more uniformed products, in present days manifold high-quality products and customization with reasonable prices and rapid delivery are demanded.
As a consequence, the industry asks for manufacturing systems which allow for fast ramp-up, multi-variant production and rapid adaptability. In this environment, several scientific approaches such as agent-based and holonic manufacturing systems have been investigated within the last years.
In order to cover all aspects of the foreseen future demands, the architectures for such systems are very complex and the system’s entities are characterized by very flexible behavior. Hence, the efforts for their implementation are rather high and the systems tend to exhibit non-deterministic behavior. Furthermore, the top down approach of most systems leads to a complete re-organization of the factory management. As a consequence the acceptance for such systems in real industrial environment at present day is very limited.
Therefore, the objective of this thesis is to develop an architecture for flexible manufacturing systems which allows for easy take-up in the industry. It is based on a bottom-up approach with a new kind of flexible, intelligent shop-floor components called Manufactrons. The architecture covers all layers of traditional factory organization with special emphasis on the shop floor organization. The approach and results are based on the research activities of the European Research Project XPRESS in which representatives of three major industry branches collaborated in order to find a solution for their future demands on flexible manufacturing systems.
The architecture has been implemented in the context of XPRESS in aerospace, automotive and electrical industry. The tests show the feasibility of the approach. The capability for a smooth integration of the new approach into existing manufacturing environment has successfully been demonstrated. / Tiivistelmä
Viime vuosikymmeninä asiakkaiden ostokäyttäytyminen on muuttunut merkittävästi. Ennen asiakkaiden hintatietoisuus johti yhtenäisiin tuotteisiin, kun taas nykyään vaaditaan moninaisempia tuotteita ja muokattavuutta kohtuulliseen hintaan. Samaan aikaan odotetaan korkealaatuisia tuotteita ja nopeaa toimitusta. Nämä seikat ovat aiheuttaneet tuotantoteollisuudelle uusia haasteita. Reagoidakseen nopeasti asiakkaiden vaatimuksiin tuotannonsuunnittelussa on alettu keskittymään korkealaatuisten tuotemuunnelmien määrän kasvattamiseen.
Tämän vuoksi tarvitaan tuotantojärjestelmiä, jotka mahdollistavat nopean Ramp Up -prosessin, moneenmuuntuvan tuotannon ja nopean mukautuvuuden. Tätä aihetta on viime vuosina lähestytty esimerkiksi agentteihin perustuvien ja holonisten tuotantojärjestelmien kautta. Kuitenkin näihin tulevaisuuden haasteisiin pystytään vastaamaan vain kompleksisilla arkkitehtuureilla ja järjestelmän entiteeteille ominaisia ovat hyvin mukautuvat käyttäytymismallit. Näiden toteuttamiseen tarvitaan paljon työtä ja järjestelmillä on tapana käyttäytyä epä-deterministisesti. Lisäksi ylhäältä alas lähestymistapa johtaa usein tehtaan täydelliseen uudelleenorganisointiin, minkä vuoksi lähestymistapaa ei suosita oikeissa teollisuusympäristöissä.
Tämän väitöstyön tarkoituksena on kehittää mukautuville tuotantojärjestelmille arkkitehtuuri, joka mahdollistaa järjestelmien helpon käyttöönoton teollisuudessa. Arkkitehtuuri perustuu alhaalta ylös -lähestymistapaan ja sisältää uudenlaisen joustavan ja älykkään tuotantotilakomponentin, manufactronin. Arkkitehtuuri kattaa kaikki perinteisen tehdasorganisaation kerrokset keskittyen kuitenkin erityisesti tuotantotilojen organisointiin.
Lähestymistapa ja tulokset perustuvat Euroopan Unionin XPRESS-tutkimusprojektiin. Projektissa tehtiin yhteistyötä kolmen suuren teollisuushaaran kanssa tarkoituksena löytää joustava tuotantojärjestelmäratkaisu tulevaisuutta varten. Arkkitehtuuria sovellettiin XPRESS-projektissa lentokone-, auto- ja elektoniikkateollisuuteen ja testit osoittivat lähestymistavan soveltuvuuden. Myös lähestymistavan sujuva integrointi olemassa oleviin teollisuusjärjestelmiin osoitettiin onnistuneesti.
|
2 |
Novel sensor and switch applications for flexible and stretchable electronic materialsTolvanen, J. (Jarkko) 23 October 2018 (has links)
Abstract
In this thesis flexible electronics composite materials were developed and utilized in pressure sensors. Additionally, stretchable materials based on piezoresistive structures were fabricated and their feasibility for printed electronics switches and stretchable strain sensors was investigated.
In the first part of the thesis two types of composite materials were developed based on polyurethane foam with added carbon powder and on liquid crystal polymer with ceramic powder. The first developed composite was utilized in piezoresistive and capacitive hybrid sensors and the latter one for an additive manufactured piezoelectric sensor strip suitable for operation at elevated temperatures. The formable hybrid sensor achieved a maximum pressure sensitivity of 0.338 kPa-1 with response and recovery times less than 200 ms at pressures over 200 kPa and also showed a linear response. The sensor could be utilized, for example, in wearable electronics and robotics. The new type of piezoelectric material showed piezoelectric coefficients of d33 > 14 pC/N and g33 > 108 mVm/N at pressure below 10 kPa with a wide pressure sensing range up to 4.5 MPa. This was higher than that previously achieved for materials fabricated using traditional printing techniques. The piezoelectric sensor would be suitable for industrial process control at elevated temperatures.
In the second part of the thesis the stretchable materials were utilized in a new type of piezoresistive structure to fabricate one of the first stretchable switches and a machine washable self-adherable strain sensor. The developed stretchable switch could be actuated with either stretching or vibration with a minimum movement of < 2 μm. The versatile strain sensor with a tunable resistance-strain characteristic achieved the currently highest reported gauge factor (>105) at > 70% stretching. The strain sensor could be utilized for sensing human body movements and physiological signals. / Tiivistelmä
Väitöstyössä kehitettiin joustavan elektroniikan komposiittimateriaaleja, joita hyödynnettiin paineantureissa sekä käytettiin venytettäviä materiaaleja painettavan elektroniikan kytkimen ja venymäanturin valmistukseen.
Työn ensimmäisessä osassa kehitettiin kahdenlaisia komposiittimateriaaleja, joista ensimmäinen pohjautui polyuretaanivaahtoihin, joihin sisällytettiin hiilijauhetta, sekä toinen nestekidepolymeeriin, johon lisättiin keraamijauhetta. Ensimmäistä kehitettyä komposiittia hyödynnettiin pietsoresistiivisessä ja -kapasitiivisessa hybridianturissa ja jälkimmäistä lisäaine valmistettavassa pietsosähköisessä anturinauhassa, joka soveltui kohotettuihin lämpötiloihin. Muovattavalla hybridianturilla saavutettiin herkkyyden maksimiarvoksi 0.338 kPa-1, alle 200 ms vaste- ja palautumisajat yli 200 kPa paineessa ja lineaarinen vaste. Anturia voitaisiin monipuolisesti hyödyntää mm. puettavassa elektroniikassa ja robotiikassa. Uudenlaisella pietsosähköisellä materiaalilla saavutettiin pietsosähköiset kertoimet (d33 > 14 pC/N ja g33 > 108 mVm/N < 10 kPa paineessa), jotka olivat korkeammat kuin perinteisin tulostusmenetelmin valmistetuilla materiaaleilla. Pietsosähköinen anturi soveltuisi mm. teolliseen prosessivalvontaan kohotetuissa lämpötiloissa.
Toisessa osassa hyödynnettiin venytettäviä materiaaleja uudentyyppisissä pietsoresistiivisissä rakenteissa ensimmäisten venytettävän painettavan elektroniikan kytkimen sekä konepestävän itsekiinnityttävän venymäanturin valmistamiseksi. Tulokset on esitetty kahdessa julkaisussa, joista ensimmäinen keskittyi kytkimen valmistamiseen ja toimintaan sekä toinen venymäanturin toimintaan ihmiskehon liikkeen ja signaalien mittaamiseksi. Kehitettyä kytkintä voitiin aktuoida monipuolisesti esim. venytyksen tai värinän avulla alle 2 μm liikkeellä. Monipuolisella venymäanturilla saavutettiin säädettävä resistanssi-venymä suhde korkeimmalla tähän asti ilmoitettu herkkyydellä (>105) yli 70% venytyksellä. Venymäanturia voitiin hyödyntää ihmiskehon liikkeiden ja fysiologisten signaalien mittaamiseen.
|
3 |
Flexible hallux valgus:results of a new surgical techniqueKlemola, T. (Tero) 08 May 2018 (has links)
Abstract
Hallux valgus (HV) decreases the forces under the first ray during the propulsive phases of gait and transfers loading to the lesser metatarsals. Biomechanical factors contribute to the development of HV through various mechanisms; however, the flexibility of HV has not been considered to be a major determinant when planning surgery for HV.
The aims of this thesis were to develop a clinical test and a new surgical technique for flexible HV, to report the mid-term follow-up results of this new correction method, and to compare the metatarsal load distribution after the new technique to that achieved with distal chevron osteotomy in a matched-pair analysis.
The new surgical technique, first tarsometatarsal joint derotational arthrodesis (FTJDA), includes rotational correction of the first metatarsal without surgery to the first metatarsophalangeal joint (I MTPJ). It is indicated for patients who are able to reduce HV with peroneus longus (PL) function (PL activation test). Between 2003 and 2009, a total of 88 flexible HV underwent FTJDA operations. Seventy-six operated feet were re-examined after an average of 5.1 (range 3.0 to 8.3) years of follow-up. Outcome measures included the American Orthopaedic Foot and Ankle Society (AOFAS) score and pre- and postoperative radiological analysis. Gait analysis was used to compare the metatarsal load distribution after the FTJDA with a distal chevron cohort in 30 pairs matched by HV angle and follow-up time.
The mean HV and intermetatarsal correction angles between preoperative and six-week follow-up radiographs were 19.8 degrees and 8.9 degrees, respectively. HV and intermetatarsal angle (IMA 1-2) correction were satisfactorily maintained (13.4 degrees [95% CI 11.6 to 15.1] and 4.5 degrees [95% CI 3.7 to 5.2], respectively) at mid-term follow-up. AOFAS score was excellent or good in 72% of the operated feet. In gait analysis, the FTJDA group had 8% higher relative impulses under the first metatarsal head (MTH), whereas chevron group had central loading pattern.
In conclusion, FTJDA corrects flexible HV effectively without intervention to the I MTPJ. The correction is satisfactorily maintained at the late follow-up and the clinical results are good. In the gait analysis, the FTJDA produces better postoperative dynamic loading capacity of the first ray in comparison to distal chevron osteotomy. / Tiivistelmä
Vaivaisenluu heikentää voimantuottoa ensimmäisen säteen alla kävelyn ponnistusvaiheiden aikana ja kuormitus siirtyy ulommille jalkapöytäluille. Biomekaanisilla tekijöillä arvellaan olevan osuutta vaivaisenluun kehittymiseen. Vaivaisenluun joustavuutta ei ole pidetty ratkaisevana tekijänä kirurgisen hoidon suunnittelussa.
Tämän tutkimuksen tavoitteina oli kehittää kliininen testi ja uusi kirurginen korjausmenetelmä joustavalle vaivaisenluuvirheasennolle, raportoida uuden korjausmenetelmän keskipitkän seuranta-ajan tulokset ja verrata jalkapöytäluiden kuormitusjakaumaa uuden korjausmenetelmän jälkeen distaaliseen chevron -osteotomiaan kaltaistettujen parien analyysillä.
Uusi kirurginen toimenpide, ensimmäisen tarsometatarsaalinivelen derotaatioartrodeesi (FTJDA), sisältää metatarsaalin rotaatiokorjauksen avaamatta ensimmäisen varpaan tyviniveltä. Menetelmä on tarkoitettu potilaille, joilla vaivaisenluuvirheasento korjaantuu peroneus longuksen toiminnalla (PL-aktivaatiotesti). Vuosina 2003–2009 operoitiin yhteensä 88 joustavaa vaivaisenluuvirheasentoa ensimmäisen tarsometatarsaalinivelen derotaatioartrodeesillä (FTJDA). 76 leikattua jalkaa tutkittiin uudelleen 5,1 vuoden (vaihteluväli 3,0 – 8,3) keskiseuranta-ajan jälkeen. Tulosten arvioinnissa käytettiin AOFAS-pisteytystä ja pre- ja postoperatiivisia radiologisia mittauksia. Kävelyanalyysillä verrattiin jalkapöytäluiden kuormitusta FTJDA- ja distaalisen chevron -osteotomiaryhmän välillä 30 parilla, jotka kaltaistettiin vaivaisenluukulman ja seuranta-ajan suhteen.
Keskimääräinen vaivaisenluu- ja intermetatarsaalikulmien korjautuminen oli preoperatiivisten ja kuuden viikon kontrollikuvien välillä 19,8 ja 8,9 astetta. Korjautumistulokset vaivaisenluu- ja intermetatarsaalikulmien osalta säilyivät hyvänä,13,4 astetta (95% luottamusväli 11,6-15,1) ja 4,5 astetta (95% luottamusväli 3,7-5,2), keskipitkänajan seurannassa. AOFAS pisteytys antoi erinomaisen tai hyvän tuloksen 72%:lle leikatuista jaloista. Kävelyanalyysissä FTJDA -ryhmän relatiivinen impulssi oli 8% korkeampi ensimmäisen jalkapöytäluun pään alla, kun taas chevron -ryhmällä todettiin päkiän keskiosan kohonnut kuormitusjakauma.
Yhteenvetona voidaan todeta, että FTJDA korjaa joustavan vaivaisenluun tehokkaasti ilman I-varpaan tyvinivelen toimenpiteitä. Korjautumistulos säilyy pitkäaikaisseurannassa ja kliiniset tulokset ovat hyviä. Kävelyanalyysissä FTJDA tuottaa paremman postoperatiivisen, ensimmäisen säteen dynaamisen kuormituskapasiteetin, distaaliseen chevron -osteotomiaan verrattuna.
|
Page generated in 0.032 seconds