Sormijatketun rakennesahatavaran lujuuteen vaikuttavat tekijät puun jatkojalostuksessa

Diplomityö tehtiin Stora Enson Kiteen sahalla, tuotantokäytössä olevaa sormijatkoslinjaa tutkien. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää raaka-aineen keskikosteuden, kosteusgradientin, mitallistamishöyläyksen ja liitettävien aihioiden pituuden vaikutus jatketun tuotteen laatuun. Koekappaleita valmistettiin viisi höylättyä ja viisi sahapintaista luokkaa. Luokat valmistettiin eripituisista aihioista, puolen metrin jaolla. Koekappaleiden taivutuslujuus mitattiin nelipistetaivutuksella, standardin EN 408 mukaan. Taivutuskokeen jälkeen kappaleista mitattiin keskikosteus ja sahattiin koepalat kosteusgradientin mittaamiseksi. Koekappaleita valmistettiin yhteensä 37.8 m3. Tutkimuksissa selvisi, että kappaleiden keskikosteuden ja taivutuslujuuden välillä vallitsee heikko positiivinen riippuvuus. Kosteusgradientin ja taivutuslujuuden välillä riippuvuus on selkeämpi, kosteusgradientin kasvaessa myös taivutuslujuus lisääntyy. Tämä selittyy kappaleiden tiheyden vaihtelulla. Tiheämpiin kappaleisiin jää kuivauksessa suurempi kosteusgradientti. Aihioiden mitallistaminen pienentää taivutuslujuuden hajontaa ja vähentää raaka-aineen mittaheittojen aiheuttamia häiriöitä tuotannossa. Aihionpituus vaikuttaa murtumatyyppien jakaumiin ja aihioiden kierouteen. Sopivin aihionpituus on tässä tapauksessa 0.8-1.0 m. Puolet kappaleista murtui liitoksen ulkopuolelta, useimmiten oksan kohdalta. Paras tapa parantaa kappaleiden lujuutta on lujuuslajitella raaka-aine.

Tukki- ja parruoptimoinnintoimivuuden kehittäminen

Diplomityön tutkimusfunktio käsittelee toimeksiantajan, Stora Enso Timber Oy Ltd Kotkan sahan, sahalinjan optimointikokonaisuuden relevanttia ongelmakenttää. Tutkimuksen alussa profiloivan sahalinjan tukinpyörityksen, pelkan sivuttaissiirron tai sivulautaoptimoinnin toimivuudesta ei ollut varmuutta. Työn painopistealue on sivulautaoptimointi, jonka toimivuus tutkimuksen alussa on hyvin kyseenalaista tuotantoajossa. Työn tavoitteet kiteytyvät paremman raaka-aineen käyttösuhteen saavuttamiselle, jolloin pitkän aikajänteen kannattavuus on realistisempaa saavuttaa. Kotkan sahalinjan optimointijärjestelmässä on kokonaisuudessaan saavutettu tuotantoajoon hyväksyttävä taso. Tukinpyörityksen tarkkuudessa saavutettiin asetettu tavoite, eli 90 % pyöritystuloksista menee virheikkunaan ± 10° , sekä virheen keskiarvon itseisarvo jasen ympärillä olevan hajonnan summa on maksimissaan 10° . Pelkan sivuttaissiirto todettiin tutkimuksessa sekundääriseksi optimointijärjestelmäksi. Ohjaus perustuu tukkimittarin mittaamaan dataan, jolloin tukinpyörityksen hajonta aiheuttaa epätarkkuutta pelkan suuntauksessa. Pelkan sivuttaisiirron käyttäminen vaatii lisämittauksia, jolloin voidaan varmistua pelkan suuntauksen optimoinnin toimivuudesta. Sivulautaoptimoinnin toimivuuden kehittämisessä saavutettiin se taso, missä todellista kehitystyötä voidaan tehdä. Koeajoissa ja optimointiohjelman tarkastamisessa havaittiin periaatteellisia virheitä, jotka korjattiin. Toimivan sivulautaoptimoinnin myötä on mahdollista hallita paremmin tuotannonohjaus, jolloin tuotanto voidaan etenkin sivulautojen osalta kohdentaa paremmin vastaamaan kysyntää sekä asete-erän hyvää käyttösuhdetta. Raaka-aineen käyttösuhde on parantunut. Yksittäisten asetevertailujen sekä esimerkkilaskelmien perusteella tuottopotentiaali tukinpyörityksen ja sivulautaoptimoinnin osalta on 0,6...1,5 MEUR Välillinen tuottopotentiaali on suurempi, koska tuotantoprosessi sahauksen osalta on erittäin joustava markkinoiden tarpeen muutoksille. Sahalinjalla on mahdollista tuottaa helposti laajalla tukkisumalla laajaa tuotematriisia, jossa sivulautaoptimoinnilla on avainrooli. Tuotannonsuunnittelufunktiota tulee kehittää vastaamaan mahdollisuuksiin,joita sivulautaoptimointi tarjoaa. Tuotematriisi ja sitä vastaavat asetteet lankeavalla tukkisumalla tulee rakentaa uudestaan niiltä osin, joihin sivulautaoptimointi antaa variaatiomahdollisuuksia.

Pyörösahakoneen adaptiivinen teräohjaus

Diplomityössä tarkastellaan pyörösahalinjan adaptiivista teräohjausta. Työllä on kaksi tavoitetta. Lisätä mittausjärjestelmään sahatavaroiden keskiarvon mittaamisen lisäksi keskihajonnan mittaus ja selvittää mittausjärjestelmään sekä sahalinjan ohjausjärjestelmään tarvittavat muutokset niiden välisen automaattisen tiedonsiirron toteuttamiseksi. Sahatavaroiden paksuudet selvitetään optisen mittausjärjestelmän avulla. Sahatavaroille on määrätty tuoremitta. Suunniteltu järjestelmä käyttää hyväkseen keskihajontaa tarvittavan sahausvaran laskemiseen sahatavaroille. Sahausvara tarvitaan raaka-aineen ja sahakoneiden sahatavarapaksuuteen aiheuttaman vaihtelun vuoksi. Tuoremitan tulee ilmaista sahatavaran pienintä tarvittavaa paksuutta, jotta se on kuivauksen jälkeen asiakasmitassa. Mittausjärjestelmä määrittää sahausvaran reaaliaikaisen tarpeen mukaan. Sahausvara lisätään minimituoremitan päälle ja sitä ohjataan sahauksessa tapahtuvien muutosten perusteella. Adaptiivinen teräohjaus tarvitsee mittausjärjestelmän ja sahalinjan ohjausjärjestelmän välistä tiedonsiirtoa. Diplomityössä on selvitetty kahden laitevalmistajan järjestelmiin tarvittavat muutokset, jotta ne pystyvät adaptiiviseen teräohjaukseen ilman sahuria välittämässä terien siirtoarvoja. Muutosten jälkeen automaattinen tiedonsiirto onnistuu järjestelmien välillä. Sahalaitos, jossa järjestelmät ovat käytössä, ei ole tehnyt päätöstä järjestelmien tiedonsiirron automatisoinnista.

Paperikoneen laatusäätöjärjestelmän uusinnan vaikutukset laatusäätöjen suorituskykyyn

Tutkimuksen kohteena olleen UPM-Kymmene Oyj Kajaanin tehtaan PK3:n laatusäätöjärjestelmä ja mittapalkki uusittiin, jolloin haluttiin selvittää uusinnan vaikutuksia laatusäätöjen suorituskykyyn ja paperin laatuun. Työn kirjallisessa osassa perehdyttiin paperinvalmistusprosessin osiin kyseisen sanomalehtipaperikoneen tapauksessa sekä keskeisimpiin paperin laatuominaisuuksiin liittyviin mittaus- ja säätölaitteisiin sekä niiden toimintaan. Seurattaviksi paperin laatusuureiksi valittiin neliömassa, kuivamassa, kosteus ja paksuus, jotka ovat sanomalehtipaperin tärkeimpiä online-mitattavia ominaisuuksia. Paperin laatusuureiden seurantaan käytetään erilaisia tunnuslukuja ja työkaluja, joita on esitelty tässä työssä. Laatusuureiden konesuuntaisen ja poikkisuuntaisen seurannan tunnusluvuksi valittiin yleisesti käytössä oleva 2σ-keskiarvohajonta. Säätöjen suorituskykyä seurattiin suorituskykykolmion ohjausmatkaindeksien (CTI) ja erosuureen integraalien (IAE) avulla. Kokeellisessa osassa kerättiin mittaustietoja sekä vanhan että uuden laatusäätöjärjestelmän aikana. Seurattavat ajotilanteet paperikoneella jaettiin stabiiliin ajoon ja muutostilanteisiin, jotka käsittävät katkot ja lajinvaihtotilanteet. Stabiilin ajon aikana selvitettiin laatusuureiden hajontojen ja säätöjen suorituskykyindeksien normaaleissa tasoissa tapahtuneet muutokset. Muutostilanteiden osalta haluttiin selvittää, nopeuttaako järjestelmäuusinta katkoista toipumista ja lajinvaihtoaikaa. Stabiilin ajon seurannasta saatujen tulosten perusteella neliömassan ja kuivamassan konesuuntaiset hajonnat kasvoivat järjestelmäuusinnan myötä, mutta kosteuden konesuuntaiset hajonnat pienenivät. Laatusuureiden poikkisuuntaisista hajonnoista neliömassan sekä kuivamassan hajonnat kasvoivat ja kosteuden sekä paksuuden hajonnat pienenivät joidenkin lajien osalta. Poikkisuuntaisten laatusuureiden, etenkin paksuuden, toipuminen katkon jälkeen nopeutui. Myös lajinvaihtoon kuluva aika lyheni poikkisuuntaisilla laatusuureilla. Muutostilanteiden konesuuntaisten hajontojen asettumisajat eivät juuri parantuneet.

Tukin asemointi sahausta varten

Diplomityössä tutkittiin tukinpyörityksen yleisimpiä ongelmia. Tutkimus selvitti tukinpyörityksen ongelmien syitä, sekä määritti kahden tukinpyörityslaitteiston takuuarvot. Tutkimuksen kohteena oli myös prosessiparametrien muutoksen vaikutus pyöritystarkkuuteen. Tukin pyöritysvirheen ja saannon yhteyttä tutkittiin teorian perusteella. Tukin onnistuneessa asemoinnissa sahaukseen täytyy hallita tukinpyöritys sekä -suuntaus. Tukin virheellinen asemointi heikentää saantoa. Raaka-ainekustannukset ovat suurimmat yksittäiset kustannukset sahoilla, siksi tukin virheellinen asemointi heikentää sahan taloudellista tulosta voimakkaasti. Työn tuloksista käy ilmi, ettei tukinpyörityksen onnistuminen riipu ainoastaan mekaanisista ratkaisuista, järjestelmän kaikkien komponenttien on toimittava moitteettomasti. Mekaniikka ei toteuta pyörityskäskyjä oikein, jos käskyt ovat epätarkkoja. Tukinpyörityksen tarkkuuden mittaukseen on kiinnitetty huomiota vasta äskettäin. Tunnusluvut, jotka kuvaavat tukinpyöritystarkkuutta ovat vakiintumassa yleiseen käyttöön. Työn tulosten perusteella voidaan tukinpyörityslaitteistojen myynti perustaa tutkimustiedolle.

Huulisuihkun homogeenisuuden vaikutus paperin rakenneominaisuuksiin

Työssä verrattiin perälaatikoilla 1 ja 2 valmistettujen papereiden rakenteellisia ominaisuuksia. Paperin rakenteessa formaatio oli tärkein ominaisuus ja sen jälkeen kuituorientaatio. Näytteiden valintaperusteena pidettiin sitä, että vertailtavilla näytteillä formaatio (pohja) oli paras kyseisellä perälaatikolla ja vetolujuussuhteet olivat samoja. Toinen valintatapa oli verrata samoissa virtausolosuhteissa valmistettuja papereita keskenään. Näytteiden formaatio mitattiin betaradiografialla. Fosforikuvalevystä skannattu kuva analysoitiin kuva-analyysillä. Mittauksen etuna oli suuri erottelukyky, joka mahdollisti monipuolisen tunnuslukujen laskennan. Näistä esimerkkeinä olivat keskihajonta, vinous ja huipukkuus. Lisäksi määritettiin flokkikokojakaumat sekä kone- että poikkisuuntaan. Kuituorientaation määrityksessä paperinäyte revittiin kerroksiin, kerrokset skannattiin ja kuvat analysoitiin kuvankäsittelyohjelmilla. Juova- ja kuituorientaatioanalyysissä määritettiin orientaatiokulma, max/min-arvo ja anisotropia. Virtaviiva-analyysin tunnusluku oli pyörrekoko. Käytettäessä tunnuslukuna variaatiokerrointa formaatio oli parempi perälaatikolla 1 ali- ja yliperällä. Tasaperän läheisyydessä formaatio oli huonompi. Keskihajonta oli pienempi perälaatikolla 1, mutta erot perälaatikoiden välillä tasaantuivat lähellä tasaperää. Flokkikoko oli koko s/v-alueella hieman suurempi perälaatikolla 1. Virtaviiva-analyysin avulla saatiin selville, että perälaatikolla 1 valmistettujen papereiden paikallinen orientaatiovaihtelu ja pintojen toispuoleisuus oli lievempää kuin perälaatikolla 2.

Analyytikkoennusteiden virheet Suomen markkinoilla

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää analyytikoiden ennustevirheiden suuruus sekä jakauma. Keskeisenä tavoitteena on selvittää, kuinka paljon yrityksen toimiala ja markkina-arvo vaikuttavat ennustevirheen suuruuteen ja tätä kautta vääristävät osakkeiden hinnoittelua. Tutkimus olettaa, että osakkeiden hinnoittelu perustuu tuotto-odotuksiin eli analyytikoiden tulosennusteisiin sekä riskiin. Tutkimuksessa on käytetty kvantitatiivisia menetelmiä. Tutkimusaineistona on käytetty Helsingin pörssin päälistalla vuosina 1998 – 1999 olleita yrityksiä, joille on annettu tulosennusteita. Tulosennusteet on poimittu manuaalisesti REUTTERS:in tietokannasta. Tulosennusteet vuosille 1998 - 1999 eivät ole selvästi positiivisia tai negatiivisia. Ennustevirheet eivät myöskään ole jakautuneet selvästi toimialan mukaan. Kuitenkin vuonna 1999 ”teollisuus” sekä ”palvelut” toimialoille annettiin selvästi liian pessimistisiä ennusteita. Myöskään yhtiön markkina-arvolla ei ole selvää yhteyttä ennustevirheen suuruuteen. Kuitenkin vuonna 1999 isojen yhtiöiden tuloksista on annettu liian pessimistisiä ja pienten liian positiivisia arvioita. Etsittäessä ennustevirheen selittäjiä regressioanalyysin avulla, vahvimmiksi selittäjiksi nousivat analyytikoiden määrä per yhtiö ja analyytikkoennusteiden keskihajonta. Selittäjät saavuttivat 40 prosentin selitysasteen.

Hoitotyön opettajan osaaminen

The purpose of this study was to evaluate the competence of nurse teachers, who are teaching nursing at polytechnic level in Finland. The following research questions were framed for the study: What kind of evaluation nurse teachers of their nursing competence, teaching skills, evaluation skills, personality factors and relationships with students. The data were collected by a questionnaire (A Tool for Evaluation of Requirements of Nurse Teacher, ERNT). The questionnaire regarded background factors and 20 statements divided in five categories. The five competence categories were: Nursing competence, Teaching skills, Evaluation skills, Personality factors and Relationships with students. The evaluation scale was a 5-point Likert-scale. The respondents were nurse teachers, teacher for emergency nursing, public health nurse and midwifery teachers from all polytechnics in Finland. Response rate to the questionnaire was 46 % (n=342). The data were analysed by using descriptive statistics. Mean scores and standard deviations for each item were calculated. Category scores were obtained by summing scores of all items within a category. The results of this study showed that nurse teacher evaluated their competence on a high level. Concerning the category Relationships with students (mean 4.61, standard deviation 0.71) they got the highest averages. The lowest scores were gained regarding the requirements associated with teaching skills (mean 4.30, standard deviation 0.82). Concerning a single question, the best score was achieved in ability to take students seriously (mean 4.66, standard deviation 0.71) and the lowest score was achieved for their guidance of students to advance in decision making (mean 4.15, Std 0.69). The nurse teachers evaluated themselves with relatively high scores concerning competence categories as a hole. In future it is important to study nurse teacher competence with students or authorities of health service.

Yllätys yritysjohdon ennusteissa: Vaikutus osakekurssiin

Tutkielman tavoitteena oli selvittää Suomen osakemarkkinoiden hinnoittamistehokkuutta johdon ennustepoikkeamien tapauksessa. Tarkastelu-ajanjakso on 1.1.2000–31.12.2006. Kiinnostuneita oltiin erityisesti keski-pitkän ja pitkän aikavälin (10 kaupankäyntivuorokautta ja 40 kaupankäyntivuorokautta) epänormaaleista tuotoista. Työn empiriaosuus suoritettiin tapahtumatutkimusmenetelmää hyväksikäyttäen. Empiriaosuudessa laskettiin ennustepoikkeaman aiheuttamat epänormaalit tuotot pienimmän neliösumman regressiota hyväksikäyttäen. Positiivisten poikkeamien aiheuttamat epänormaalit tuotot eivät poikenneet tilastollisesti markkinatuotoista millään tarkasteluvälillä. Negatiivisten epänormaalien tuottojen poikkeamaa havaittiin 10 kaupankäyntivuorokautta ennustepoikkeaman julkaisun jälkeen. Toimialakohtaisessa tarkastelussa parillisten otosten t-testissä havaittiin, että terveydenhuollon, rahoituksen ja informaatioteknologian epänormaalit tuotot poikkesivat markkinatuotoista. Yrityskohtaisia tekijöitä tutkittiin yksinkertaisella t-testillä. Näistä velkaisuusasteella, beetalla, päivätuottojen keskihajonnalla, päivittäisellä liikevaihdolla sekä P/E-luvulla havaittiin voi-tavan ennustaa mahdollisten ennustepoikkeamien esiintymistiheyttä. Sen sijaan markkina-arvolla ja P/B-luvulla ei havaittu yhteyttä ennustepoikkeamien esiintymistiheyteen. Tutkittaessa käyttäytymistieteellisen rahoituksen olettamaa kaupankäyntivolyymin kasvusta ennustepoikkeamaa ympäröivänä aikana ei tilastollista merkittävyyttä löydetty.

Role of Selected Spectral Attributes in the Perception of Synthetic Vowels

This thesis is an experimental study regarding the identification and discrimination of vowels, studied using synthetic stimuli. The acoustic attributes of synthetic stimuli vary, which raises the question of how different spectral attributes are linked to the behaviour of the subjects. The spectral attributes used are formants and spectral moments (centre of gravity, standard deviation, skewness and kurtosis). Two types of experiments are used, related to the identification and discrimination of the stimuli, respectively. The discrimination is studied by using both the attentive procedures that require a response from the subject, and the preattentive procedures that require no response. Together, the studies offer information about the identification and discrimination of synthetic vowels in 15 different languages. Furthermore, this thesis discusses the role of various spectral attributes in the speech perception processes. The thesis is divided into three studies. The first is based only on attentive methods, whereas the other two concentrate on the relationship between identification and discrimination experiments. The neurophysiological methods (EEG recordings) reveal the role of attention in processing, and are used in discrimination experiments, while the results reveal differences in perceptual processes based on the language, attention and experimental procedure.

MCMC Analysis Of Classical Time Series Algorithms

Identification of order of an Autoregressive Moving Average Model (ARMA) by the usual graphical method is subjective. Hence, there is a need of developing a technique to identify the order without employing the graphical investigation of series autocorrelations. To avoid subjectivity, this thesis focuses on determining the order of the Autoregressive Moving Average Model using Reversible Jump Markov Chain Monte Carlo (RJMCMC). The RJMCMC selects the model from a set of the models suggested by better fitting, standard deviation errors and the frequency of accepted data. Together with deep analysis of the classical Box-Jenkins modeling methodology the integration with MCMC algorithms has been focused through parameter estimation and model fitting of ARMA models. This helps to verify how well the MCMC algorithms can treat the ARMA models, by comparing the results with graphical method. It has been seen that the MCMC produced better results than the classical time series approach.

Improving inventory management

Having inventory to cover from all possible problems would increase the inventory level indefinitely in accordance with the standard deviation. If the materials in stock are not used, but kept just to be on the safe side, they are waste. The main objective of this study was to find out, how much inventory is required to cover the requirements, without causing delivery problems towards the end-customers, and how the inventory could be controlled efficiently. Several improvements were made in the controlling principles, and the inventory level was quickly decreased by more than 30 %, and kept on the reached level. The suitability of kanban control was investigated, and it was eventually taken into some use. A great advantage was found in the new procedures in securing the supply. The requests for quotations were diversified, and the faulty basis was corrected. Thus, the inventory surplus would later be avoided, and at the same time, a lot of valuable time was saved from daily routines to further improvement projects.

The Effect of Dividend Yield to Stocks’ Performance on Bullish and Bearish Finnish Stock Market

This study examines the relationship between dividend yield and stock return over bullish and bearish Finnish stock market by testing for alpha and beta shifts across bull and bear markets. In addition, this study examines if various factors, such as a standard deviation of dividends, firm size and profitability have an effect on the size, of the firms’ dividends and systematic risk of the stocks. We divide stocks into five portfolios on the basis of their past average dividend yields and investigate if the highest yielding portfolios outperform the lowest yielding portfolios during the different market conditions. As a result, high yielding stocks were most stable during the examination period and offered downside protection on bear markets. However, a strategy of forming portfolios with past dividend yields led to negative alphas even in bull markets. Standard deviation of dividends, firm size and profitability were found to have no effect on the size of dividends and systematic risk of the stocks.

Risk Parity: A Modern Tool for Diversification

The purpose of this study is to examine how well risk parity works in terms of risk, return and diversification relative to more traditional minimum variance, 1/N and 60/40 portfolios. Risk parity portfolios were constituted of five risk sources; three common asset classes and two alternative beta investment strategies. The three common asset classes were equities, bonds and commodities, and the alternative beta investment strategies were carry trade and trend following. Risk parity portfolios were constructed using five different risk measures of which four were tail risk measures. The risk measures were standard deviation, Value-at-Risk, Expected Shortfall, modified Value-at-Risk and modified Expected Shortfall. We studied also how sensitive risk parity is to the choice of risk measure. The hypothesis is that risk parity portfolios provide better return with the same amount of risk and are better diversified than the benchmark portfolios. We used two data sets, monthly and weekly data. The monthly data was from the years 1989-2011 and the weekly data was from the years 2000-2011. Empirical studies showed that risk parity portfolios provide better diversification since the diversification is made at the risk level. Risk based portfolios provided superior return compared to the asset based portfolios. Using tail risk measures in risk parity portfolios do not necessarily provide better hedge from tail events than standard deviation.

Dual light barrier method for six degrees of freedom tool center point calibration of an industrial robot

Tool center point calibration is a known problem in industrial robotics. The major focus of academic research is to enhance the accuracy and repeatability of next generation robots. However, operators of currently available robots are working within the limits of the robot´s repeatability and require calibration methods suitable for these basic applications. This study was conducted in association with Stresstech Oy, which provides solutions for manufacturing quality control. Their sensor, based on the Barkhausen noise effect, requires accurate positioning. The accuracy requirement admits a tool center point calibration problem if measurements are executed with an industrial robot. Multiple possibilities are available in the market for automatic tool center point calibration. Manufacturers provide customized calibrators to most robot types and tools. With the handmade sensors and multiple robot types that Stresstech uses, this would require great deal of labor. This thesis introduces a calibration method that is suitable for all robots which have two digital input ports free. It functions with the traditional method of using a light barrier to detect the tool in the robot coordinate system. However, this method utilizes two parallel light barriers to simultaneously measure and detect the center axis of the tool. Rotations about two axes are defined with the center axis. The last rotation about the Z-axis is calculated for tools that have different width of X- and Y-axes. The results indicate that this method is suitable for calibrating the geometric tool center point of a Barkhausen noise sensor. In the repeatability tests, a standard deviation inside robot repeatability was acquired. The Barkhausen noise signal was also evaluated after recalibration and the results indicate correct calibration. However, future studies should be conducted using a more accurate manipulator, since the method employs the robot itself as a measuring device.