Aluminiumgjutgods har använts i stor utsträckning inom bilindustrin för att minska fordonets vikt. Förekomsten av gjutningsdefekter begränsar emellertid dess tillämpning avsevärt. De vanligaste och mest skadliga defekterna i aluminiumgjutgods är porositet och oxider. Bildandet av porerna kommer från löst väte och volymetrisk reduktion under stelningsprocessen, vilket resulterar i att gasporerna respektive krymperporerna. Oxiderna kan införas antingen genom operationen under processen eller de ursprungligen existerande oxiderna i smältan. För att minska mängden av dessa defekter måste gjutningsprocessen optimeras och smältkvaliteten måste kontrolleras kritiskt samtidigt.

I detta arbete användes Semisolid Metal (SSM)-processen. Fokus ligger på inverkan av omrörningsintensiteten på bildandet av gjutdefekter och de resulterande mekaniska egenskaperna. För att kontrollera den ursprungliga smältkvaliteten, särskilt mängden oxider, gjordes ansträngningar för att utveckla lämpliga metoder för bedömning av smältkvaliteten.

Resultaten visar att slurrytillverkningsprocessen påverkar gjutdefekterna avsevärt. Å ena sidan kan den ökande omrörningsintensiteten fördela de primära Al-partiklarna mer homogent, vilket minskar porerna vad gäller storlek och antal genom att öka permeabiliteten under stelningsprocessen. Å andra sidan kan den ökande omrörningsintensiteten påverka storleken på oxider olika beroende på sammansättningen, till exempel Mg-halten.

För legeringar med tillräckligt med Mg skulle oxiderna vara MgAl2O4, som existerar som små filmer med många sprickor. Under intensiv omrörning kan oxiderna brytas ner till små oxidpartiklar. Som ett resultat kan intensiv omrörning förbättra duktiliteten genom att minska bildningen av stora porer. För legeringarna med lågt Mg-innehåll är emellertid oxiderna huvudsakligen Al2O3-filmer. I detta fall är den aktuella omrörningsintensiteten inte tillräcklig för att bryta oxidfilmerna, utan fler oxidfilmer kan införas i smältan. Följaktligen, i gjutningen med intensiv omrörning, dominerades duktiliteten av de ökande oxidfilmerna snarare än den minskade porositeten.

På grund av bildandet av det hårdare segrade ytsmältskiktet (SLS) på SSM-gjutytan uppvisar SSM-gjutgodset bättre böjningsutmattningsegenskaper än högtryckspressgjutprover (HPDC). Vidare, i jämförelse med standard SSM-processen, visar gjutgods med intensiv omrörning liknande men mer tillförlitliga utmattningsegenskaper. Detta kan tillskrivas elimineringen av de stora inre porerna genom intensiv omrörning. Dessutom, på grund av gradientspänningsfördelningen i böjbelastningen, spelar ytdefekterna en betydande roll för utmattningsegenskaperna. Med ökningen av provernas tjocklek förändrades felmekanismerna.

Krympporerna i testet med reducerat tryck (RPT) spelar en betydande roll för noggrannheten av smältkvalitetsbedömningen. För RPT-prover utan signifikanta krympningsporer observeras en god korrelation mellan bifilmindex (BI)/densitetsindex (DI) och vätehalt. Dessutom är korrelationen mellan BI och förlängning också starkt påverkad av förekomsten av kluster av krympningsporer. Detta kan tillskrivas konflikten mellan definitionen av BI och påverkan av kluster av krympningsporer på duktiliteten. Baserat på detta föreslog vi en optimerad BI där klustren av krympningsporer behandlades som enstaka porer, vilket ökade tillförlitligheten av korrelationen mellan BI och förlängning. 

This thesis focuses on promoting patient safety in older persons using medications. Given that medications can unintentionally harm patients, the World Health Organisation emphasises “Medication without harm” as a global patient safety challenge. Older persons are more likely to experience harm, and harm tends to occur when prescribing or monitoring medications. Co-production of healthcare with patients may reduce the risk of adverse events and can serve as a resource to promote safety in healthcare. Accordingly, this thesis aims to increase knowledge of how older persons and healthcare professionals can co-produce a solution for improved medication evaluation and thereby promote patient safety.

Co-design is an approach that emphasises patient involvement in improvements of healthcare services. Therefore, the thesis was guided by the four phases of the Double Diamond framework for co-design. In the Discover phase experiences of medication evaluations were collected. Older persons were interviewed and data were analysed using qualitative inductive content analysis (Paper I). Critical Incident Technique was used to collect and analyse data from interviews with healthcare professionals in primary care (Paper II). In the Define and Develop phases, a case study design was used to explore older persons’, nurses’ and physicians’ design choices for a medication and their experiences of a remote co-design approach. Collected data were analysed using descriptive statistics along with directed content analysis (Paper III) and thematic analysis (Paper IV). In the Deliver phase, the feasibility of applying a medication plan in primary care, as well as the study methods used were examined. Data were analysed using descriptive statistics and inductive content analysis (Paper V).

The findings showed that older persons reported having a responsibility to engage in their medication evaluations, even if some felt unable to do so or considered themselves unconcerned. Continuity of care and participation facilitate evaluations, but a comprehensive medication evaluation was lacking (Paper I). Healthcare professionals experienced that medication evaluations for older persons were influenced by working conditions and working in partnership. Actions taken to manage medication evaluations were carried out through working with a plan and collaborative problem-solving (Paper II). A medication plan, linked to the medication list, had to provide an added everyday value related to safety, effort and engagement, and support communication, continuity and interaction. Important functional requirements were to provide instant access, automation and attention, and content requirements were detailed information about the medication treatment (Paper III). Remote co-design can complement or substitute for face-to-face co-design sessions. The approach allowed an accessible environment, and sharing everyday life experiences created learning and awareness of possible risks and strategies that could promote patient safety (Paper IV). The feasibility of applying a medication plan, assessed as usability, varied and the participants’ experiences of usability concerned a de-prioritised medication plan, functionalities, individualisation and resources. The participants’ perceptions of patient safety addressed awareness and information, challenges beyond the medication plan and patient involvement (Paper V).

Healthcare services could promote patient safety by involving older persons in medication evaluations and in co-designing patient safety solutions. However, implementing a medication plan in clinical practice is complex and requires continuous co-produced improvements at different levels within the healthcare system.

Industrialized house building (IHB) needs to improve efficiency and reduce costs to be able to meet the demand of future building requirements. The discrete manufacturing industry has already begun its transformation with concepts such as Industry 4.0 and smart manufacturing. The focus of these concepts is on systems integration and utilizing different design principles and technologies to improve productivity and competitiveness. So far, smart manufacturing has not been discussed to any significant extent in the context of the IHB industry, even though it might be a way for this industry to improve efficiency and reduce costs.

The purpose of this thesis is to support smart manufacturing realization in the IHB industry through improved systems integration capability. The objective is to develop a support system that helps to mitigate current product data management challenges in the IHB industry. The research presented here followed the design research methodology (DRM), and three research studies were conducted within the IHB industry, specifically within the context of the wooden single-family house industry.

The findings emphasized that integrated information and communication technology (ICT) tools are a precondition for realizing smart manufacturing in IHB. A pilot product lifecycle management (PLM) system was developed as a support system to mitigate the challenges encountered in product data management. The support system was developed based on five requirements (integrate product data between ICT tools, extract product data to purchasing items, adaptable to the product realization process, organize product data in different views, and trace revisions on building information modeling (BIM) projects and BIM families) and six functions (extract and interpret product data from the BIM project, property mapping, revision management, different types of document structures, from document structure to item structure, and complete bill of materials). The pilot PLM system was perceived to have value and could, for the case company, mitigate their challenges with product data management and facilitate improved systems integration. Furthermore, 18 enablers for PLM implementation in IHB were identified and categorized into implementing organization, PLM implementation process, PLM system selection and development, and development of product data for PLM.

Användningen av Artificiell intelligens (AI) har förändrat områden som diagnosticering av sjukdomar och försvar. Genom att använda sofistikerade maskininlärningsmodeller predicerar AI framtida händelser baserat på historisk data. Modellernas komplexitet resulterar samtidigt i utmanande beslutsprocesser när orsakerna till prediktionerna är svårbegripliga. Tidigare forskning pekar på användares problem att avgöra prediktioners tillförlitlighet på grund av modellkomplexitet och belyser vikten av att tillhandahålla transparenta förklaringar för att underlätta högkvalitativa beslut.

Många maskininlärningsmodeller erbjuder sannolikhetsuppskattningar för prediktionerna, vilket vanligtvis används i metoder som ger förklaringar för att vägleda användare om prediktionernas tillförlitlighet. Dessa sannolikheter återspeglar dock ofta inte de faktiska fördelningarna i datat, vilket kan leda till att användare felaktigt tolkar prediktioner som tillförlitliga. Därutöver förmedlar de flesta förklaringsmetoder inte om prediktionernas sannolikheter är kopplade till någon osäkerhet, vilket minskar tillförlitligheten hos förklaringarna.

Att utvärdera kvaliteten på förklaringar för beslutsstöd är utmanande, och även om det har betonats som avgörande i forskning finns det inga benchmark-kriterier för jämförande utvärderingar.

Denna avhandling introducerar en innovativ förklaringsmetod som genererar tillförlitliga förklaringar vilka inkluderar osäkerhetsinformation för att stödja användare att avgöra när man kan lita på modellens prediktioner. Avhandlingen ger också förslag på strategier för att utvärdera kvaliteten på förklaringar och underlätta jämförande utvärderingar. Genom empiriska utvärderingar och användarstudier ger avhandlingen praktiska insikter för att stödja beslutsfattande användande komplexa maskininlärningsmodeller.

Klimatförändringar runt om i världen driver industrin att tillverka lättare komponenter för att minska utsläppen av koldioxid (CO2). Lovande kandidater för att uppnå detta är aluminium-silikon (Al-Si) gjutna legeringar, som erbjuder hög vikt-till-styrkeförhållande, utmärkt korrosionsbeständighet och god gjutbarhet. Förståelsen av variationer i de mekaniska egenskaperna hos dessa legeringar är dock avgörande för att producera högpresterande komponenter för kritiska tillämpningar. Defekter och oxider är de främsta orsakerna till att gjutna komponenter i utmattningsapplikation avvisas, eftersom de påverkar de mekaniska egenskaperna negativt.

En heltäckande förståelse av sambandet mellan mekaniska egenskaper och parametrar som mikrostrukturella faser, ytfinhet, porositet och oxider i Al-Si-gjutningar har ännu inte blivit fullständigt kartlagd.

Forskningen som presenteras i denna avhandling använde toppmoderna experimentella tekniker för att undersöka de mekaniska egenskaperna samt initiering och propagering av sprickor i Al-Si-Mg-gjutgods under utmattningstester. Dessa tekniker möjliggjorde en omfattande studie av parametrar som påverkar utmattningen, inklusive väteinnehåll, ytfinhet, oxider och intermetalliska faser.

Den ökade Cu-koncentrationen i värmebehandlade Al-Si-legeringar ökade mängden intermetalliska faser, vilket påverkade sprickbeteendet. Vidare upptäcktes oxidfilmer på platser där sprickor initierades, även i områden långt borta från de mest påverkade områdena Kisel och järnfaser observerades ha kärnbildat på dessa oxidfilmer. På grund av deras mycket små storlek upptäcks dessa oxider vanligtvis inte av icke-destruktiva inspektioner, men de påverkar mekaniska egenskaper eftersom de tycks öppna vid relativt låga dragspänningar. Slutligen visade gjutskinnet på Al-Si-komponenter en intressant effekt när det förbättrade utmattningsegenskaperna och belyser den negativa effekten av bearbetning på dessa komponenter.