The Finnish metal industry on the verge of the Industrial Internet as a setting for service design - Researching the digital and design maturity of the industry

This thesis examines the role of design within machinery and equipment manufacturing SMEs (small and medium-sized enterprises) of the Finnish metal industry. Design has traditionally been understood as a form giving activity, and often still remains so in companies of the metal industry. The industry is starting to produce an increasing amount of services partially driven by digitalisation and the Industrial Internet. Servitisation of the industry demands for new kinds of competences and service design approach could be used to support the transition from designing physical products to broader and in some cases immaterial entities. Service design approach however still remains unknown to many companies of the industry and an effort has to be made to spread the understanding of it. This research aims to gain better understanding on how digitally advanced the industry is, how familiar it is with the design approach, and how it sees it’s future in terms of digitalisation and design in practice. This study’s approach to the topic was to interview professionals from the design field and the metal industry. Eight SMEs of the industry were selected to this study and this thesis reveals how digitalisation and design are visible in practice in these companies. The research also includes one interview with a professor of the Industrial Internet at Aalto University. In addition to evaluating the maturity of the industry, the thesis seeks for successful ways of applying service design in the defined context of the study. The Industrial Internet has been described as the next Industrial Revolution and transformations at this scale affect the offerings of service providers such as design consultancies. This is also an attempt to better understand the expectations and opportunities for service design in response to the IIoT. This thesis contributes to the discussion of applying service design expertise in the metal industry under the demands of the Industrial Internet and this thesis can provide the SMEs with new ideas or answers to questions related to service design, servitisation and digitalisation. I hope that companies of the metal industry and the design community could benefit from the findings of this thesis and to create dialogue between the two of them.Tämä tutkielma käsittelee muotoilun roolia suomalaisessa kone- ja metalliteollisuudessa, ja digitalisaation sekä teollisen internetin vaikutusta näiden toimialoihin. Metalliteollisuuden toimialat tuottavat kasvavia määriä palveluita, joissa digitalisaatiolla ja teollisella internetillä on osansa. Palvelumuotoilua voidaan hyödyntää liiketoiminnan laajentuessa fyysisistä tuotteista aina aineettomiin kokonaisuuksiin saakka. Tämä tutkielma pyrkii löytämään ymmärryksen sille, kuinka digitaalisesti kehittynyt teollisuus on erityisesti teollisen internetin osalta, kuinka tietoisia yritykset ovat muotoilusta ja muotoilun metodeista, sekä kuinka yritykset näkevät tulevaisuuden digitalisaation ja muotoilun kautta. Lisäksi tutkielma pyrkii löytämään toimivia tapoja palvelumuotoilun hyödyntämiseen teollisuuden toimialojen yhteydessä. Opinnäytteen aihetta lähestyttiin haastattelemalla muotoilun ja metalliteollisuuden ammattilaisia. Mukaan on valikoitunut myös teollisen internetin professorin haastattelu. Teollista internetiä on kuvailtu seuraavaksi teolliseksi vallankumoukseksi ja tutkimuksessa selvitetään, miten tämä näkyy käytännössä kahdeksassa suomalaisen metalliteollisuuden yrityksessä. Tämän mittakaavan muutokset vaikuttavat myös palveluntarjoajien, kuten muotoiluyritysten tarjoamaan. Tutkielma pyrkii myös paremmin ymmärtämään odotuksia ja mahdollisuuksia palvelumuotoiluun liittyen tässä kontekstissa. Tämä tutkielma osallistuu keskusteluun siitä, kuinka palvelumuotoilua voidaan hyödyntää metalliteollisuudessa teollisen internetin vaatimukset huomioon ottaen. Tutkielmaan valittiin pieniä ja keskisuuria yrityksiä metalliteollisuudesta. Pk-yritykset voivat saada tästä tutkielmasta uusia ideoita tai vastauksia kysymyksiin, jotka liittyvät palvelumuotoiluun, palvelullistamiseen ja digitalisaatioon. Toivon, että teollisuus ja suunnittelijat löytävät tutkielmasta apua keskinäiseen vuoropuheluunsa

Tansanian Zigua- ja Gweno-etnien pyhät ja perinteisesti suojellut metsät

In Tanzania, indigenous forests can still be found whose existence is based on the management systems of precolonial society. This study covers material from over 900 forests. There are similar types of forests elsewhere in Africa, and similar forests can also be found in indigenous cultures on every continent. In this study they are called traditionally protected forests (TPFs). They have a high level of endemism and a rich biodiversity. The field study was carried out during the years 1997-2003 using participatory methods. An active debate is going on concerning the capacity of local communities to manage their environment. The role of indigenous people and their institutions in the development of the physical environment is a central issue in the debate. This study discusses the opportunities that the local people have had to decide on how to conserve, maintain, utilise, and manage their environment during different political periods. The study explains what kinds of changes have taken place in these forests and institutions in northeastern Tanzania among the matrilinear Zigua and patrilinear Gweno ethnic groups. About 2% of the land area of the communities was still protected by the precolonial structures. The communities have established their protection systems for different reasons, not only because of their beliefs but also because of different secular and clearly environmentally motivated reasons. There are different TPF types. Less than half of them are directly related to spirituality, and more than half are not. In earlier research elsewhere, it has been commonly understood that spiritual reasons played the main role in the protection of these environments. This study is also part of the postcolonial geographical discussion on the precolonial landscape and environmental management which was started by Carl Sauer. In the Zigua case study villages, only two out of five first comer clans have performed rain rituals in the past 30 years. Many of the most respected sacred sites do not have a ritual maker or even a person who knows how to perform rituals any longer. The same is happening with male initiation rites. In all case study villages there have been illegal cuts in the TPFs, but variations can be seen between the communities. The number of those who neither respect indigenous regulations nor accept indigenous penalties is growing. Positive developments have also taken place. Nowadays, the Forest Act of 2002 is in effect, which works as a cornerstone of community-based land ownership and also allows elders to protect TPFs, and by-laws are created with the support of different projects. Moreover, during the field study it was found that many young people are ignorant about their village's TPF sites, but interested in learning about their history and values.Tutkimuksessa selvitettiin perinteisesti suojeltujen metsien merkitystä koillis-Tansaniassa. Tällaista tutkimusta ei ole aiemmin juuri tehty. Kylien alueilta löytyneiden metsien suuri määrä - n. 25/ kylä - oli yllätys. Näiden metsien suojelu on perustunut vanhoihin esikolonialistisiin perinteisiin. Tämän järjestelmän suuri vaikutus ympäristönsuojeluun on ollut aiemmin tuntematonta. Edelleenkin tutkittujen yhteisöjen kaikista maista n. 2 % on suojeltu perinteisesti. Siirtomaaisännät näkivät metsät vain pakanallisina kulttipaikkoina ja heidän silmissään niillä ei ollut lainkaan merkitystä ympäristönhallinnassa. Tutkimusaineisto käsittää yli 900 metsää, näistä 40 % koskemattomuutta oli vanhinten mukaan häiritty tavalla tai toisella. Metsien yksi erikoisuus on ihmisten intensiivisen toiminnan ja koskemattomien 0,1-200 hehtaarin kokoisten metsäalueiden yhdistelmä. Metsien koskemattomuus on perustunut sanktioihin ja tabuihin. Ziguoiden alueelta löytyi 13 erilaista perinteisesti suojeltua metsätyyppiä. Niistä osa on suojeltu pyhyyteen perustuvien syiden vuoksi. Merkittävin metsätyyppi liittyy sateenkutsumiseen. Maallisempia syitä, joiden vuoksi metsiä on suojeltu, ovat mm. niissä tapahtuva piileskely, oikeudenkäynti ja koulutus. Metsiä hoitavat instituutiot ovat suuressa muutospaineessa, ja tutkituista 5 klaanista ainoastaan 2 oli viimeisen 30 vuoden aikana järjestänyt saderituaalin. Moni kulttipaikka on ilman sateentekijää, eikä paikkaan sopivaa rituaalia enää edes osata, koska tekijät eivät ole siirtäneet taitoa jälkipolville. Samanlainen peruuttamaton muutos on menossa poikien initiaatioriittien kanssa. Tansanian metsäntutkimuslaitoksen TAFORI:n kanssa yhteistyössä tehty kasvillisuusselvitys pyhissä metsissä paljasti ne luonnon monimuotoisuuden kannalta merkittäviksi. Mahdollisuutta käyttää metsiä endeemisten kasvi- ja eläinlajien suojelussa selvitettiin. Metsien koko, sijainti, topografia, puusto, hoitajat ja perinteinen käyttötarkoitus selvitettiin. Uusi metsälaki vuodelta 2002 (jonka valmistelussa tutkimustuloksia on hyödynnetty) on yleisesti ottaen tuonut tullessaan paljon hyvää yhteisöjen metsänhallintaan. Se mahdollistaa myös pyhien metsien suojelun ensimmäistä kertaa siirtomaakauden alun jälkeen. Gwenojen pyhien metsien suojelijat ovatkin yhdistyneet ja sopineet menettelytavoista viranomaisten kanssa mikäli metsiä loukannut henkilö kieltäytyy perinteisistä sanktioista kuten esimerkiksi uhraamasta härkää vainajahengille. Monet ziguanuoret eivät enää tiedä pyhistä metsistään, mutta osoittautuivat hyvinkin kiinnostuneiksi omasta identiteetistään kuultuaan asiasta. Kaikissa tutkimuskylissä enemmistö piti perinteisesti suojeltuja ja pyhiä metsiä myönteisenä asiana

Sademääräsimulaatiot ENSEMBLES-hankkeen alueellisissa ilmastomalleissa

Alueellisten ilmastomallien vaakasuuntainen erottelukyky on globaaleja malleja huomattavasti tarkempi, minkä vuoksi niillä on useita käyttökohteita ilmastonmuutoksen vaikutusten arvioinnissa. Tässä Pro Gradu – työssä tutkittiin alueellisten ilmastomallien tuottamia sademääräsimulaatioita sekä sadehavaintoaineistoja Euroopassa. Aineistona käytettiin ENSEMBLES-hankkeen tarjoamia 10 alueellista ilmastosimulaatiota, kahta hilamuotoista havaintoaineistoa sekä Ilmatieteen laitoksen sadeasemahavaintoja. Aineisto oli päiväkohtaista. Vuositasolla ilmastomallit ovat pääsääntöisesti sademäärää yliennustavia, mutta harha vaihtelee alueiden ja vuodenaikojen kesken. Osa tästä harhasta selittyy kuitenkin sillä, että havaintoaineistoihin sisältyy tyypillisesti sademäärän mittaustapahtumasta aiheutuva virhe. Alueellisten simulaatioiden harha pyritään minimoimaan kun halutaan kvantifioida tulevaisuuden sademääriä ilmastomallitulosten avulla. Tutkimuksessa sovellettiin tähän tarkoitettua empiiristä korjausmenetelmää tapauskohtaisella testialueella Suomessa. Korjausmenetelmä huomioi sadetapahtumien harhan niiden intensiteetin mukaan, jolloin se periaatteessa soveltuu paremmin myös rankkasateiden korjaamiseen. Korjausmenetelmässä harhan riippuvuus sadetapahtuman intensiteetistä oletetaan skenaariojaksolla samaksi kuin vertailujaksolla. Edellytyksenä korjausmenetelmän käytölle on se, että sadetapahtumien intensiteettijakauma simulaatioaineistoissa on kohtuullisen lähellä havaittua jakaumaa. Korjausmenetelmä parantaa sademäärän vuodenaikaiskeskiarvoja tarkastelualueella vertailujaksolla, vuoden kokonaissadekertymän harhan suuruus aineiston keskiarvossa on vain 7 mm. Koska sadetapahtumien intensiteettijakauma muuttuu simulaatioissa vertailu- ja skenaariojaksojen välillä, korjausmenetelmä vaikuttaa kuitenkin sademäärän muutoksen suuruuteen. Lisäksi menetelmän vaikutus sademäärän muutokseen jakautuu epätasaisesti sadetapahtuman intensiteetistä riippuen: menetelmä pienentää rankkasateiden kertymien muutosta, mutta kasvattaa sitä tavallisten sadetapahtumien osalta. Rankkasadetapahtumien erilliskäsittely korjausmenetelmässä aiheuttaa sen, että korjatusta sadetapahtumien intensiteettijakaumasta tulee epäjatkuva riippumatta siitä, mikä tarkastelujakso on kyseessä. Tässä työssä käytetty korjausmenetelmä ei ole ainoa laatuaan, perinteisesti mallitulosten korjaamiseen on käytetty vakiokertoimiin perustuvaa menetelmää kaikille sadetapahtumille. Korjausmenetelmien testaaminen on monien sovellusten kannalta tärkeää, mutta parhaan menetelmän löytäminen ei ole yksiselitteisen helppoa. Globaaleihin malleihin verrattuna alueellisten ilmastomallien ja korjausmenetelmien käyttö aiheuttavat molemmat ylimääräisen epävarmuuslähteen ilmastosimulaatioihin

Limitations of climate model simulations to support climate change adaptation

Estimates of future climate conditions are commonly based on output of climate models, which have several potential purposes of use in climate change adaptation problems. In this study, data from state-of-the-art global and regional climate models were analysed, together with their relevance for applications. Impact-specific aspects of projected future climate data were analysed in two studies, the first of which focused on Finnish crop production and the second on European road network. The other three studies had a more general focus and a global domain. In these papers, projected future changes in daily temperature variability and time-dependent development of uncertainty in climate model projections were studied. A more general viewpoint was to assess the effect of climate model development on the climate projections. More sophisticated and complex models imply more complex interactions within and between the model components. As a result, model spread in the 21st century climate change projections has increased on all time scales. Neither the extent of the reducible uncertainty, nor the means to reduce it, are known. Uncertainty in climate model projections varies with the variable, spatial scale and the statistics of interest. The effect of climate model development for annual mean climate projections is unsystematic and model-dependent, which causes multi-model mean climate projections to be mostly statistically indistinguishable between three climate model generations. Conventional analysis methods used for multi-model ensembles do not fully exploit the superior process-understanding which is present in the improved climate models. The utility of climate models varies with the specific adaptation problem and also other information sources are often needed. For crop production in Finland, changes in water availability in the future climate are important, whereas the expected changes in climatic factors only have a secondary importance compared to process understanding when estimating future conditions of European road network. Still, the prevailing uncertainty in climate model simulations should not prevent adaptation decisions from being made, as uncertainty estimates are expected to remain comparable despite model improvement.On odotettavissa, että nyt meneillään oleva ilmastonmuutos yhä etenee 2000-luvulla ja että tämän vuosisadan lopulla ilmasto-olosuhteet ovat monin paikoin nykyisiin verrattuna erilaiset. Niihin kannattaa sopeutua. Fysikaalisten ilmastomuuttujien muutosta voidaan arvioida etukäteen tietokonepohjaisten ilmastomallien avulla, joilla on monia käyttötarkoituksia osana erilaisia yhteiskunnallisia sovelluksia. Tässä väitöskirjassa tutkittiin muuttuvan ilmaston aiheuttamia vaikutuksia viljantuotantoon Suomessa sekä tieverkostoon eri osissa Eurooppaa. Väitöskirjassa tutkittiin myös ilmastomallitulosten tulkintaan liittyviä kysymyksiä, joilla on merkitystä kaikille mallitulosten käyttäjille. Erityisenä mielenkiinnon kohteena oli selvittää tilastollisesta näkökulmasta, miten arviot tulevasta ilmastonmuutoksesta ovat muuttuneet ilmastomallien kehittymisen myötä. Käytetyn aineiston perusteella mallikehitys on johtanut suurempaan epävarmuuteen tulevaisuuden ilmastosimulaatioissa. Tämä kuvaa osaltaan ilmastojärjestelmän kaoottista luonnetta: Koska kehittyneemmissä ilmastomalleissa on kuvattuna suurempi joukko fysikaalisia prosesseja, ovat näiden prosessien välillä tapahtuvat vuorovaikutukset myös moninaisempia. Ei ole tiedossa, kuinka paljon ilmastoennusteiden epävarmuutta voidaan mahdollisesti vähentää tulevaisuudessa. Nykyisin laajalti käytössä olevat analyysimenetelmät eivät täysin hyödynnä kehittyneempien ilmastomallien parempaa ymmärrystä ilmastoon vaikuttavista fysikaalisista prosesseista. Sovelluksesta riippuen, ilmastomallien arvioinnissa tulisikin tilastollisten kriteerien lisäksi hyödyntää myös fysikaalisiin prosesseihin perustuvia kriteerejä. Pelkkä ilmastomallien kehittäminen ei välttämättä merkittävästi helpota muuttuneisiin ilmasto-olosuhteisiin sopeutumista: Ensinnäkin on oletettavaa, ettei ilmastosimulaatioiden epävarmuus merkittävästi pienene tulevaisuudessakaan mallikehityksen seurauksena. Toisekseen, yhteiskunnalliset sovellukset ovat ilmaston lisäksi riippuvaisia myös erilaisista yhteiskunnallisista tekijöistä, jotka ovat usein jopa merkittävämpiä. Mahdollisten sopeutumistoimien lykkääminen ainoastaan vähemmän epävarmojen ilmastoennusteiden toivossa ei ole järkevää

Occurrence of meteorological summer dry spells and dry days in northern Europe during the 20th century

Abstract In spite of the relatively humid climate of Northern Europe, prolonged meteorological dry spells do occasionally cause problems for the water supply in different sectors of society. During recent decades, total annual precipitation has increased in the region, especially during winter. A linear change in total precipitation does not necessarily indicate a change in the occurrence of meteorological drought across different time scales. In this study, temporal changes of meteorological summer (May-August) dry spells (MDS) and dry days (MDD) are analysed using measured precipitation observations from 12 weather stations located around Northern Europe. The statistics studied are the number of MDDs (&lt;1.0 and &lt;0.1 mm) per selected periods, plus the lengths of the longest MDSs during which the total accumulated precipitation remains under certain thresholds, namely 10 and 100 mm. The results suggest that, in general, the lengths of the longest MDSs and the numbers of MDDs do not differ remarkably between the stations, median value being 26/80 days (&lt;10/&lt;100 mm rain) and 87/70 days (&lt;1.0/&lt;0.1 mm/day), respectively. A distinct exception is Bergen, in Norway, where the lengths of the longest MDSs are shorter (19 and 41 days, on average) and the numbers of MDDs lower (ca. 64 and 50 days) than at the other stations. During the period of homogeneous instrumental precipitation observations, the occurrence of summer MDSs and MDD have remained the same at most of the stations. Only a few statistically significant increasing temporal trends appear in the time series of MDDs in the southern parts of the region. In the north, one statistically significant decreasing trend has been detected. In spite of the relatively humid climate of Northern Europe, prolonged meteorological dry spells do occasionally cause problems for the water supply in different sectors of society. During recent decades, total annual precipitation has increased in the region, especially during winter. A linear change in total precipitation does not necessarily indicate a change in the occurrence of meteorological drought across different time scales. In this study, temporal changes of meteorological summer (May-August) dry spells (MDS) and dry days (MDD) are analysed using measured precipitation observations from 12 weather stations located around Northern Europe. The statistics studied are the number of MDDs (&lt;1.0 and &lt;0.1 mm) per selected periods, plus the lengths of the longest MDSs during which the total accumulated precipitation remains under certain thresholds, namely 10 and 100 mm. The results suggest that, in general, the lengths of the longest MDSs and the numbers of MDDs do not differ remarkably between the stations, median value being 26/80 days (&lt;10/&lt;100 mm rain) and 87/70 days (&lt;1.0/&lt;0.1 mm/day), respectively. A distinct exception is Bergen, in Norway, where the lengths of the longest MDSs are shorter (19 and 41 days, on average) and the numbers of MDDs lower (ca. 64 and 50 days) than at the other stations. During the period of homogeneous instrumental precipitation observations, the occurrence of summer MDSs and MDD have remained the same at most of the stations. Only a few statistically significant increasing temporal trends appear in the time series of MDDs in the southern parts of the region. In the north, one statistically significant decreasing trend has been detected.</div

First verification results from an analysis-forecast smoother applied at FMI

Póster presentado en: 3rd European Nowcasting Conference, celebrada en la sede central de AEMET en Madrid del 24 al 26 de abril de 2019

Climate change projections for variables affecting road networks in Europe

Global climate change will affect road networks during this century. The effects will be different in various parts of the world due to differences in local climate change and in the structure and properties of roads. In this paper, climate change projections are presented for climate variables that are most likely to affect the long-term performance of road networks in Europe. We apply four regional climate simulations up to the year 2100 using two plausible future emission scenarios. The results show that the changing climate will require significant adaptation measures in the near future in order to maintain the operability of the European road network

Growing season precipitation in Finland under recent and projected climate

v2010okKA

Seamless nowcasting system development at the Finnish Meteorological Institute

Presentación realizada en la 3rd European Nowcasting Conference, celebrada en la sede central de AEMET en Madrid del 24 al 26 de abril de 2019

Occurrence of meteorological summer dry spells and dry days in Northern Europe during the 20th century

Pohjois-Euroopan ilmastolle tyypillisestä kosteudesta huolimatta, meteorologiset kuivuusjaksot voivat toisinaan pitkittyä ja aiheuttaa ongelmia eri toimialojen vedensaannille.Viimeisten vuosikymmenten aikana Pohjois-Euroopan kokonaissademäärä on kasvanut jonkin verran, erityisesti talvikuukausina. Sadannan muutos ei välttämättä vaikuta suoraviivaisesti meteorologisen kuivuuden esiintymiseen eri aikamittakaavoissa. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan kesäkauden (touko-elokuu) meteorologisten kuivuusjaksojen (MDS) pituuksissa ja kuivien päivien (MDD) lukumäärissä tapahtuneita ajallisia muutoksia. Analyysit perustuvat 12 pohjoiseurooppalaisen sääaseman sademittauksiin. Tarkastellut muuttujat ovat kuivien päivien (<1.0 ja <0.1 mm) lukumäärät sekä sellaisten kuivuusjaksojen pituudet, joiden aikana kokonaissadanta ei ylitä 10 ja 100 millimetriä. Tulosten perusteella keskimääräiset pisimpien kuivuusjaksojen pituudet ja kuivien päivien lukumäärät eivät näytä eroavan suuresti eri asemien välillä. Mediaaniarvot ovat 26/80 päivää (<10/<100 mm) ja 87/70 päivää (<1.0/0.1 mm/päivä). Merkittävin poikkeus on Norjan Bergen, missä pisimmät kuivuusjaksot ovat lyhempiä (19 ja 41 päivää keskimäärin) ja kuivien päivien lukumäärät vähäisempiä (noin 64 ja 50 päivää) kuin muilla asemilla. Ajanjaksona, jolloin homogeenisia instrumentaalisia sademittauksia on tehty, kesän pisimpien kuivuusjaksojen pituudet ja kuivien päivien lukumäärät eivät näytä muuttuneen useimmilla asemilla. Kuivien päivien lukumäärä on kasvanut tilastollisesti merkitsevästi vain muutamilla Pohjois-Euroopan eteläosien sääasemilla. Alueen pohjoisosassa puolestaan havaitaan yksi tilastollisesti merkitsevä laskeva trendi.In spite of the relatively humid climate of Northern Europe, prolonged meteorological dry spells do occasionally cause problems for the water supply in different sectors of society. During recent decades, total annual precipitation has increased in the region, especially during winter. A linear change in total precipitation does not necessarily indicate a change in the occurrence of meteorological drought across different time scales. In this study, temporal changes of meteorological summer (May-August) dry spells (MDS) and dry days (MDD) are analysed using measured precipitation observations from 12 weather stations located around Northern Europe. The statistics studied are the number of MDDs (<1.0 and <0.1 mm) per selected periods, plus the lengths of the longest MDSs during which the total accumulated precipitation remains under certain thresholds, namely 10 and 100 mm. The results suggest that, in general, the lengths of the longest MDSs and the numbers of MDDs do not differ remarkably between the stations, median value being 26/80 days (<10/<100 mm rain) and 87/70 days (<1.0/<0.1 mm/day), respectively. A distinct exception is Bergen, in Norway, where the lengths of the longest MDSs are shorter (19 and 41 days, on average) and the numbers of MDDs lower (ca. 64 and 50 days) than at the other stations. During the period of homogeneous instrumental precipitation observations, the occurrence of summer MDSs and MDD have remained the same at most of the stations. Only a few statistically significant increasing temporal trends appear in the time series of MDDs in the southern parts of the region. In the north, one statistically significant decreasing trend has been detected