Arbetet behandlar området aseptisk fyllning av tuber i en ISO 5 klassad miljö. Problematiken som berör detta område tas upp, grundprinciper diskuteras, dagens teknik inom olika renrumsapplikationer behandlas. Slutligen appliceras allt för att lösa det specifika problemet att möjliggöra aseptisk fyllning av tuber i en specifik maskin, där koncept för att lösa detta presenteras.

Postoperativa sårinfektioner är den tredje mest frekventa anmälda vårdrelaterade infektionen i Sverigeenligt Socialstyrelsen (2006). Operationsrummet är det mest kritiska området för infektionskontroll.Enighet tycks råda kring den bakteriella orsaken för postoperativa sårinfektioner, nämligenStaphylocous aureus samt att den förekommer i den normala hudfloran hos oss människor, är individberoende samt luftburen. Att en betydande del bakteriebärande partiklar kontaminerar såret underoperation har även visats samt att de härstammar från den omgivande luften. En relation mellan haltenluftburna bakterier och infektionsfrekvens har gjorts för ledplastikoperationer av höft- och knäleder.Dock är relationen mellan sårkontaminering och infektionsfrekvensen inte helt fastställd för övrigkirurgi och frågasätts även för ledplastikoperationer. För att minska infektionsfrekvensen idag användsdock en kombination av antibiotikaprofylax, ventilationssystem och kläder. Trots svårigheten i attbedöma halten S.aureus utifrån mängden bakteriebärande partiklar är det trots allt den ända metodenatt mäta ventilationssystemets effektivitet på. Det blir än mer viktigt med att uppnå låga halter av dessai luften i och med ökandet av multiresistenta bakterier.Stor oenighet råder bland dagens experter kring vilken systemvalslösning som är bäst lämpad givetolika förutsättningar och krav på renlighet. Debatten har varit stor främst då det under senaste tidenimplementerats olika ventilationsprinciper inom sjukvården i landet. Debatten grundar sig i om ettlaminärt system med hastighet under 0,4 m/s beter sig omblandande eller faktiskt laminärt samt omkläder har samma effekt beroende på luftföringsprincip. Det efterfrågas även en större ömsesidigförståelse mellan ingenjörer och kirurger för att medvetengöra personalens inverkan på spridning avbakteriebärande partiklar under pågående operation.Mot bakgrund av detta har målet med denna studie varit att sätta ihop en kritiskkunskapssammanställning kring frågor rörande renhet, arbetsmiljö och inomhusklimat ioperationssalar baserat på fallstudier och litteraturstudie inom ämnena. Samt att utifrån dettaidentifiera risker med utföranden, utmaningar, kunskaps- och samverkansbehov i frågorna. Störredelar av studien görs med utgångspunkt från fallstudier utförda genom kvalitativa intervjuer därerfarenheter och information om ämnet samlas in i syfte att kartlägga och exponera sammansattaproblem, utmaningar samt skillnader i utförande och systemlösningar. Författaren ämnar inte utföraegna mätningar eller simuleringar utan studien vilar på tidigare forskning i områden kringspridningsmekanismerna och källor till infektionsspridande partiklar, termisk komfort och luftkvaliteti operationssalsmiljö samt empirin från fallstudier och kvalitativa intervjuer.Redskapen som använts har varit en litteraturstudie i kombination med kvalitativa fallstudier därintervjuer har skett med tolv respondenter från olika yrkesgrupper som alla till olika grad varitdelaktiga vid beslut/design/utförande av operationssalarna och systemlösningarna. Intervjuerna harvarit halvstrukturerade och analyserats utifrån ett pragmatiskt synsätt. Studien i sin helhet har utförtsmed ett abduktivt förhållningssett där befintliga teorier inom ämnet har jämförts med ny empiri ochsammanställts i en syntes.Resultatet har utmynnat i följande: För att minska risken för postoperativa sårinfektioner krävs båderutiner i form av när och hur antibiotikan appliceras, personlig hygien och kläder i samspel medventilationstekniken men även funktionen av att upprätthålla olika barriärer mellan infektionskälla ochpatient. För att upprätthålla detta krävs ett samspel mellan ventilationstekniken, byggtekniken och denmäskliga faktorn. Det handlar om att begränsa förekomsten av bakteriebärande partiklar i salen ocheffektivt transportera bort och spä ut de som oundvikligt förekommer samt begränsa dess livsduglighetöver tid. För patientsäkerheten innebär det även i förlängningen att erbjuda både personal och patient2 (100)en god arbetsmiljö och termiskt klimat för att undvika kirurgiska misstag och nedkylning (hypotermi)av patient.Av de två ventilationsprinciperna behandlade i denna studie, omblandande och laminär strömningvisas det att båda kan uppnå godkända nivåer på halter luftburna bakterier under pågående operation.Systemen skiljer i luftföringsprincip men bygger båda till olika grad på riktad strömning ochutspädning. Utspädningsprincipen tycks inte till fullo kunna bedöma det laminära systemets förmågaatt reducera halten bakteriebärande partiklar likväl antar dess strömning ändå en omblandandekaraktär då det är känsligare för hinder. Det antyds att systemet upprätthåller en viss strömningseffektmed undertempererad luft men anses även på grund av detta i samband med stora flöden utsättapatienten för större risk för hypotermi i jämförelse med omblandande systemet. Gemensamt för debåda är beroendet av rätta rutiner hos personal, en upprättad tryckdifferens mellan utrymmen ochskyddande klädsel för att minska spridning från angränsande utrymmen och oss människor.Beslutsprocessen gällande val av system kräver mer oberoende forskning, tydligare och adekvatajämförelser samt en försiktighet vid analys av tidigare studier kring ventilationssystemens inverkan påpostoperativa sårinfektioner. En enskilds parameters inverkan på infektionsfrekvensen kan idag intebedömmas. Med denna vetskap är det även av stor vikt med samarbete och förståelse mellan ingenjöreroch vårdverksamheter för att upplysa varandra om operationsverksamhetens behov ochsystemlösningarnas begränsningar samt de förutsättningar som ställs för att en låg infektionsfrekvensska uppnås.

För att kunna prediktera fel under processen precisionsgjutning, används simulering som ett verktyg att bestämma hur detaljer skall gjutas. Det finns flertalet parametrar som är möjliga att manipulera eller ändra. För att komma så nära ett verkligt scenario som möjligt behöver dessa parametrar optimeras mot verkligheten. Syftet med detta arbete är att analysera faktorer som påverkar värmeöverföring för att sedan presentera optimeringsförslag åt TPC Components AB mot de gjorda mätningarna. Detta görs för att kunna förutsäga till exempel hur snabbt ett föremål kyls i processen och hur det påverkar det slutgiltiga resultatet. Resultat från de optimerade simuleringarna jämförs mot ett praktiskt försök och även TPC Components tidigare standard utvärderas mot arbetets optimerade simuleringar. En viktig fråga är att undersöka varför simuleringsprogrammet inte blir identiskt med verkligheten och hur detta undersöks. Känslighetsanalyser utgör därmed en stor del av arbetet och det är av vikt att undersöka enskilda parametrar för att få en uppfattning om vad som påverkar resultatet och vad som går att bortse från. Resultatet av arbetet visar att ändrade parametrar för indata vid precisionsgjutning i TPC Components AB:s vakuumprocess har resulterat i en mer pålitlig simulering. Simuleringen bygger nu på vetenskapliga bevis och faktiska uppmätningar under processen för att kunna simulera så likt verkligheten som möjligt. Arbetet resulterar i att färre gjutförsök innan godkänt tillvägagångssätt för nya detaljer behövs, då simulering kommer att visa resultat närmare verkligheten. Arbetet har förbättrat TPC Components simuleringsarbete vilket kommer påverka både arbetstid, kostnader och miljö på ett positivt sätt. / Simulation of investment casting play a big role for prediction of problems in the process. TPC Components AB need their simulations to be optimised against the practical process in order to get results as close as possible to the results from real practice. This thesis is mapping the parameters sensitivity against TPC’s earlier standards to put forward what parameters the result is depending on. The optimization of the parameters is towards measurement of heat and time and practical trial in order to get a scientific ground. The heat transfer for complicated structure needs to be simulated in order to get a reasonable value to work with. Results shows that TPC’s earlier model of simulation have lack of measurement and important parameters are based on assumptions. The work done gave TPC a model closer to the real practice which can both mean faster decisions of how to cast new products and less costly practical trials.

Transition delay in boundary-layer flows is achieved via reactive control of flow instabilities, i.e. Tollmien-Schlichting (TS) waves. Adaptive and model-based control techniques are investigated by means of direct numerical simulations (DNS) and experiments. The action of actuators localised in the wall region is prescribed based on localised measurement of the disturbance field; in particular, plasma actuators and surface hot-wire sensors are considered. Performances and limitations of this control approach are evaluated both for two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) disturbance scenarios. The focus is on the robustness properties of the investigated control techniques; it is highlighted that static model-based control, such as the linear-quadratic- Gaussian (LQG) regulator, is very sensitive to model-inaccuracies. The reason for this behaviour is found in the feed-forward nature of the adopted sensor/actuator scheme; hence, a second, downstream sensor is introduced and actively used to recover robustness via an adaptive filtered-x least-mean-squares (fxLMS) algorithm. Furthermore, the model of the flow required by the control algorithm is reduced to a time delay. This technique, called delayed-x least-mean-squares (dxLMS) algorithm, allows taking a step towards a self-tuning controller; by introducing a third sensor it is possible to compute on-line the suitable time-delay model with no previous knowledge of the controlled system. This self-tuning approach is successfully tested by in-flight experiments on a motor-glider. Lastly, the transition delay capabilities of the investigated control con- figuration are confirmed in a complex disturbance environment. The flow is perturbed with random localised disturbances inside the boundary layer and the laminar-to-turbulence transition is delayed via a multi-input-multi-output (MIMO) version of the fxLMS algorithm. A positive theoretical net-energy- saving is observed for disturbance amplitudes up to 2% of the free-stream velocity at the actuation location, reaching values around 1000 times the input power for the lower disturbance amplitudes that have been investigated. / I den här avhandlingen har reglertekniska metoder tillämpats för att försena omslaget från ett laminärt till ett turbulent gränsskikt genom att dämpa tillväxten av små instabiliteter, så kallade Tollmien-Schlichting vågor. Adaptiva och modellbaserade metoder för reglering av strömning har undersökts med hjälp av numeriska beräkningar av Navier-Stokes ekvationer, vindtunnelexperiment och även genom direkt tillämpning på flygplan. Plasmaaktuatorer och varmtrådsgivare vidhäftade på ytan av plattan eller vingen har använts i experimenten och modellerats i beräkningarna. Prestanda och begränsningar av den valda kontrollstrategin har utvärderats för både tvådimensionella och tredimensionella gränsskiktsinstabiliteter. Fokus har varit på metodernas robusthet, där vi visar att statiska metoder som linjär-kvadratiska regulatorer (LQG) är mycket känsliga för avvikelser från den nominella modellen. Detta beror främst på att regulatorer agerar i förkompenseringsläge (”feed-foward”) på grund av strömningens karaktär och placeringen av givare och aktuatorer. För att minska känsligheten mot avvikelser och därmed öka robustheten har en givare införts nedströms och en adaptiv fXLMS algoritm (filtered-x least-mean-squares) har tillämpats.                  Vidare har modelleringen av fXLMS-algoritmen förenklats genom att ersätta överföringsfunktionen mellan aktuatorer och givare med en lämplig tidsfördröjning.  Denna  metod som kallas för dxLMS (delayed-x least-mean-squares) kräver att ytterligare en givare införs långt uppströms för att kunna uppskatta hastigheten på de propagerande instabilitetsvågorna. Denna teknik har tillämpats framgångsrikt för reglering av gränsskiktet på vingen av ett segelflygplan. Slutligen har de reglertekniska metoderna testas för komplexa slumpmässiga tredimensionella störningar som genererats uppströms lokalt i gränsskiktet. Vi visar att en signifikant försening av laminärt-turbulentomslag äger rum med hjälp av en fXLMS algoritm. En analys av energibudgeten visar att för ideala aktuatorer och givare kan den sparade energiåtgången på grund av minskad väggfriktion vara upp till 1000 gånger större än den energi som använts för reglering.