Sulfaattisellun valkaisuun käytettävien kemikaalien tuotanto ja valmistuksen energiankulutus

Eri valkaisukemikaalien valmistusmenetelmien välillä on joitakin selkeitä eroja. Erot vaikuttavat erityisesti kemikaalin hintaan ja valmistuksen sekä käytön mielekkyyteen. Kloorikemikaalit sekä otsoni ovat myrkyllisiä ja ympäristölle vaarallisia, mikä tulee ottaa huomioon valmistustapahtumassa ja aineen käytössä. Otsoni ja klooridioksidi on myös välttämätöntä valmistaa sellutehtaalla, koska tuotteet ovat pysymättömiä yhdisteitä. Ainoastaan happikaasua löytyy vapaana luonnosta. Sen valmistukseen riittää yksinkertainen tislaus- tai adsorptiolaitteisto, joilla happi saadaan erotetuksi ilmasta. Klooriyhdisteiden sekä otsonin valmistus vaatii elektrolyysin. Vetyperoksidin luokittelu sijoittuu kahden edellisen ryhmän väliin. Peroksidi voidaan myös valmistaa ilman elektrolyysiä, mutta vedyn valmistus voi tapahtua myös elektrolyyttisesti. Useimmiten vety saadaan kuitenkin maakaasusta tai öljyn reformoinnista. Kloorin valmistuksen yhteydessä syntyy myös natriumhydroksidia. Se on myös tärkeä kemikaali sellun valmistuksessa ja valkaisussa. Kun lasketaan kloorin valmistukseen kuluvaa sähkömäärää, on otettava huomion myös lipeän kaupallinen arvo. Siksi tietty osa kloorin valmistuskustannuksista ja energiasta on laskettava kuuluvaksi lipeälle. Elektrolyysikemikaalien valmistuksessa tarvittava sähköenergia on usein erittäin suuri. Varsinkin, jos tuotantomäärät ovat suuria. Hyötysuhdetta laskee korkea virrantiheys sekä ylijännite. Nämä ilmiöt kasvavat, kun tuotantomäärät ovat suuria ja elektrodimateriaalien määrä on niiden kalleuden takia rajallinen.

Fenestra Oy:n tuotekustannuslaskennan kehittäminen – Case oviteollisuus

Kilpailluilla markkinoilla menestyäkseen yrityksen tulee tuntea oman tuotannon kustannusrakenne. Yrityksen täytyy menestyäkseen tarjota asiakkaalle yksilöllisiä tuotteita kilpailukykyiseen hintaan. Tämä aiheuttaa haasteita tuotannolle, mutta myös tuotekustannuslaskennalle; perinteisin tuotekustannuslaskentamenetelmin ei enää pystytä huomioimaan laajan tuotevalikoiman tuotteiden valmistuksen eroavaisuuksia. Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää Fenestra Oy:n tuotekustannuslaskentakäytäntöjen soveltuvuus nykyhetkeen. Vertailukohdaksi työssä määritellään vaihtoehtoinen laskentamalli tuotekustannusten laskemiseksi. Uuden laskentamallin soveltuvuutta käytäntöön tutkitaan esimerkkilaskelmin, joiden tuloksia verrataan Fenestra Oy:n nykyisen laskennan tuloksiin. Laskentamallilla aikaansaadut tulokset poikkeavat Fenestra Oy:n nykyisestä laskennasta ennakoidulla tavalla; perinteisin menetelmin valmistukseltaan yksinkertaisille tuotteille kohdistuu liikaa kustannuksia ja monimutkaisille liian vähän. Laadittu laskentamalli on diplomityön laajuuden puitteessa varsin yksinkertainen, mutta suuntaa-antava. Jatkokehityskohteena laskennan kehittämiseksi tuotannosta tulisi alkaa kerätä tarkemmin tietoa ja materiaalikäytön osalta tarkkaa hukkaselvitystä.

Aktiivinen jännitteensäätö hajautetussa sähköntuotannossa

Hajautetun tuotannon määrä kasvaa jakeluverkossa tulevaisuudessa ja siksi jakeluverkon toiminta tulee muuttumaan aktiivisempaan suuntaan. Nykyisin tuotannon aiheuttamaa jännitteennousua rajoitetaan yleensä passiivisilla menetelmillä kuten vahvistamalla verkkoa. Tuotantolaitos ei tällöin osallistu jakeluverkon jännitteensäätöön. Tämä saattaa nostaa kapasiteetiltaan suurehkon tuotannon liittymiskustannukset niin korkeiksi, ettei tuotantolaitosta kannata rakentaa. Aktiivisella jännitteensäädöllä tuotantokapasiteettia voitaisiin merkittävästi kasvattaa nykyisissä jakeluverkoissa. Aktiivinen jännitteensäätö voi perustua joko paikalliseen säätöön, jolloin esim. tuotantolaitosta säädetään paikallisen jännitteen perusteella tai koordinoituun säätöön, jolloin verkon komponentteja säädetään kokonaisuutena. Työssä tutustutaan hajautettuun tuotantoon ja sen vaikutuksiin jakeluverkon jännitetasoissa sekä jännitteensäädössä. Työssä edetään passiivisesta jännitteensäädöstä aktiiviseen jännitteensäätöön. Aktiivisessa jännitteensäädössä tutustutaan muutamaan kirjallisuudessa esitettyyn algoritmiin ja käytännön toteutukseen. Työssä keskitytään vain verkon jännitetasoon, eikä muita jännitteen laadun ominaisuuksia oteta huomioon.

Laite- ja työturvallisuus H2S-tiloissa

Tässä työssä selvitettiin, millä tavoin räjähdysvaarallisten työtilojen työturvallisuuteen voidaan vaikuttaa ja miten turvallisuutta pidetään yllä. Työssä selvitettiin, mitä vaatimuksia räjähdysvaaralliset tilat asettavat laite- ja työturvallisuudelle. Työn lähtökohdaksi otettiin ilmanvaihdon vaikutus sisäilman olosuhteisiin ja samalla selvitettiin, mitä muutoksia räjähdysvaarallisten aineiden käyttö teollisuuden tuotantoprosesseissa aiheuttaa ilmanvaihdossa. Räjähdysvaarallisten tilojen suunnittelua ohjailevat säädökset, lait ja direktiivit. Johdonmukaisen suunnittelulla ja säädöksiä noudattamalla pystytään toteuttamaan turvallinen työympäristö. Räjähdysvaarallista tilaa päästiin tarkastelemaan Talvivaaran Kaivososakeyhtiö Oyj:n metallien talteenottolaitoksella. Työssä haluttiin tutkia rakennuksen työturvallisuutta ja työskentelyolosuhteita. Tutkimuskohteena olleessa reaktorihallissa tehtiin ilmanvaihdon suorituskyvyn mittauksia. Tarkoituksena oli myös tehdä rikkivedyn pitoisuus mittauksia, mutta Talvivaaran tuotannon viivästyessä, pitoisuus mittaukset jätettiin tämän diplomityön ulkopuolelle. Talvivaaraan reaktorirakennuksen olosuhteita ja turvallisuutta tarkasteltiin lähemmin teoreettisten laskelmien avulla. Laskelmien ja mittaustulosten perusteella reaktorirakennuksen ilmanvaihdon suorituskyky todettiin riittäväksi ja toiminta työturvalliseksi. Riskin arvioinnin perusteella reaktorirakennuksen riskitason katsotaan olevan siedettävä.

Integration of a Bioethanol Process to a Pulp Mill

Tässä diplomityössä tutkittiin puuhakkeen esihydrolyysi- ja hakkuujätteen hydrolyysiprosessien integroimista sellutehtaaseen bioetanolin tuottamiseksi. Tällaisesta ns. biojalostamosta luotiin WinGEMS-simulointiohjelmalla simulointimalli, jonka avulla tutkittiin bioetanoliprosessin vaikutusta sellutehtaan massa- ja energiataseisiin sekä alustavaa biojalostamon kannattavuutta. Simuloinnissa tarkasteltiin kolmea eri tapausta, joissa mäntysellun tuotannon ajateltiin olevan 1000 tonnia päivässä ja hakkuujätettä käytettävän 10 % tarvittavan kuitupuun määrästä: 1) Puuhakkeen esihydrolyysi ja hakkuujätteen hydrolyysi etanolin tuottamiseksi 2) Puuhakkeen esihydrolyysi, hakkuujäte kuorikattilaan poltettavaksi 3) Ei esihydrolyysiä, hakkuujäte kuorikattilaan poltettavaksi Verrattuna tapaukseen 3, puun kulutus kasvaa 16 % esihydrolysoitaessa puuhake ennen keittoa tapauksissa 1 ja 2. Kasvaneella puun kulutuksella tuotetaan tapauksessa 1 149 tonnia etanolia ja 240 MWh enemmän ylimääräsähköä päivässä. Tapauksessa 2 tuotetaan 68 tonnia etanolia ja 460 MWh enemmän ylimääräsähköä päivässä. Tämä tuottaisi vuotuista lisäkassavirtaa 18,8 miljoonaa euroa tapauksessa 1 ja 9,4 miljoonaa euroa tapauksessa 2. Hydrolyysin tuoteliuoksen, hydrolysaatin, haihduttaminen sekä hydrolyysiprosessien orgaanisten jäännöstuotteiden haihduttaminen ja polttaminen kasvattavat haihduttamon ja soodakattilan kuormitusta. Verrattuna tapaukseen 3, tapauksissa 1 ja 2 haihduttamon vaiheiden määrä on kasvatettava viidestä seitsemään ja tarvittavat lämmönsiirtopinta-alat lähes kaksinkertaistettava. Soodakattilan kuormitus kasvaa 39 % tapauksessa 1 ja 26 % tapauksessa 2.

Suomen kaupan ja teollisuuden rakenne kuljetusten näkökulmasta

Tässä selvityksessä on tarkasteltu Suomen kaupan ja teollisuuden rakennetta tarkoituk-sena löytää SPC Finlandin tärkeimmät kohderyhmät tuojien ja viejien joukosta. Samalla tavoitteena on ollut muodostaa kokonaiskuva kaupan ja teollisuuden toiminnasta ulko-maan kuljetusten näkökulmasta. Selvitys jakaantuu nimensä mukaisesti erikseen kauppaan ja teollisuuteen. Teollisuuden tarkastelussa keskitytään merikuljetusten kannalta tärkeimpiin toimialoihin metsäteolli-suuteen, teknologiateollisuuteen kuuluvaan metalliteollisuuteen ja kemianteollisuuteen. Ulkomaankauppaan liittyvien kotimaassa tapahtuvien kuljetusten kannalta oleellista on ollut toimialojen maantieteellisen sijainnin ja alueittaisen viennin jakautumisen kartoit-taminen. Suomen vienti on toimijoittain tarkasteltuna hyvin keskittynyttä. Puolet Suomen viennin arvosta muodostuu 21 suurimman vientiyrityksen viennistä. Toisaalta yli miljoonan euron vuosittaiseen vientiin yltäviä yrityksiä on lähes 2 000. Keskittyneisyys vaihtelee teollisuudessa toimialoittain. Vienti on keskittyneintä paperiteollisuudessa ja perusme-tallien valmistuksessa, jotka ovat myös merikuljetusten tärkeimpiä rahdinantajia. Vienti painottuu rannikolle ja muutamaan sisämaan voimakkaasti teollistuneeseen alu-eeseen. Tuotantolaitosten maantieteellisessä sijoittautumisessa on toimialakohtaisia ero-ja. Kemiallisen metsäteollisuuden sisämaan keskukset tarjoavat mahdollisuuden kehit-tää intermodaalisia kuljetusvirtoja, jos kontitusta siirtyy tehtaille. Intermodaalikuljetuk-sissa käytetään kahta tai useampaa kuljetusmuotoa ja runkokuljetus tapahtuu rautateitse tai vesitse. Kuljetusyksikkö, esimerkiksi kontti, ei yleensä vaihdu kuljetuksen aikana. Teknologiateollisuus jakaantuu moneen alatoimialaan. Suomen teollisuuden kasvu on ollut nopeaa erityisesti elektroniikka- ja sähköteknisessä teollisuudessa, joka ei kuiten-kaan kuulu suuriin merikuljettajiin. Kone- ja metallituoteteollisuudessa useat tuotteet soveltuvat suuryksiköitäviksi. Kemianteollisuus on jakautunut hyvin erilaisiin alatoimialoihin. Peruskemikaaleissa merkittävä tuoteryhmä on muun muassa metsäteollisuuden kemikaalit. Rannikolla on merkittäviä kemianalan keskittymiä, joista suurin on Porvoon Kilpilahdessa. Sinne saa-puu öljyä kemian teollisuuden raaka-aineeksi. Muovi- ja kumiteollisuus käyttävät tuote-kuljetuksissa erityisesti maantiekuljetuksia. Vientimäärät ovat melko vähäisiä. Muovi- ja kumiteollisuuden raaka-aineet ovat tuontitavaraa. Kaupan kehitys riippuu suuresti demografisista tekijöistä ja ostovoiman alueellisesta jakautumisesta. Ostovoima keskittyy Suomessa väestöltään suurimpiin seutukuntiin, joista kahdessa, Helsingissä ja Turussa, sijaitsee kaupan tuonnin tärkeimmät satamat. Kaupan tuonti keskittyy yhä voimakkaammin näihin kahteen seutukuntaan, vaikka myös Pohjois-Pohjanmaalla on potentiaalia kaupan tuontiin. Toimijoittain tukkukaupan tuonti on vielä melko vähän keskittynyttä. Alalla on paljon maahantuontiyrityksiä. Kes-kittyminen kuitenkin jatkuu ja suuret ketjut ohittavat suoralla tuonnilla pienet maahan-tuojat. Erikoistavarakaupassa Suomeen etabloituu lisää ulkomaisia ketjuja. Ketjuohjauksella tehdään päätökset hankinnoista ja logistiikasta. Kaupan valikoimissa ulkomais-ten tuotteiden määrä kasvaa. Intermodaalisuus lisääntyy, vaikka perusteollisuuden tuotannon kasvu hidastuisi tai kääntyisi laskuun. Jalostusasteen noston seurauksena suuryksiköidyt ja intermodaaliset kuljetukset lisääntyvät. Aiemmin suuryksiköimättömänä kuljetettua lastia, kuten irtota-varaa, siirtyy kuljetettavaksi konteissa. Sisäiset Suomen ja muun Euroopan väliset kont-tikuljetukset ovat vielä vähäisiä. Logistiikkaketjujen tehostaminen johtaa komodaali-suuden lisääntymiseen niin, että eri liikennemuotojen yhteiskäyttö tehostuu myös bulk-kuljetuksissa. Suomen teollisuuden ja kaupan alueellinen rakenne ei tue intermodaalisuuden kehittä-mistä kotimaan kuljetusosuuksilla kovinkaan voimakkaasti. Intermodaalikuljetusten osuuden nostamiseksi tarvitaan uusia innovaatioita ja palveluita, joita myös SPC Fin-land voi olla mukana tuottamassa. Suomen viennin voimakkaan toimijakohtaisen keskittymisen takia SPC Finlandin on helppo saavuttaa viejät, jotka vastaavat suurimmasta osasta Suomen viennistä. Pk-yritykset käyttävät viennissään todennäköisesti hyvin laajasti huolintaliikkeiden palve-luita. Tuonnin kenttä on hajanaisempi, vaikka tuonnissakin keskittyminen lisääntyy. Toisaalta yhä useammat yritykset ovat potentiaalisia SPC Finlandin palveluiden tarvitsi-joita, koska pienenkin yrityksen on helppo tuoda tavaraa EU:n alueelta. Selvityksen perusteella voidaan päätellä, että teollisuuden jalostusasteen nousu ja sen seurauksena tapahtuva intermodaalikuljetusten määrän kasvu näyttäisivät lisäävän tar-vetta SPC Finlandin palveluihin teollisuuden kokonaiskuljetusmäärien kehityksestä riippumatta. Kaupan kansainvälistyminen ja ulkomaisten tuotteiden määrän lisääntymi-nen vaikuttavat samaan suuntaan. Kun vielä otetaan huomioon, että viennin osuus brut-tokansantuotteesta todennäköisesti nousee lähemmäksi muiden pienten eurooppalaisten maiden tasoa, näyttäisi siltä, että SPC Finlandin palveluille lähimerenkulkusidonnaisten intermodaalikuljetusten edistämisessä on olemassa tarvetta myös tulevaisuudessa.

Manuaalisen kokoonpanon tuottavuuden kehittäminen vaihdetehtaan projektimaisessa piensarjatuotannossa

Vaihdetehtaan tilauskannan lisääntyminen sekä jo ennestään maksimikapasiteetilla käyvä tuotanto ovat aiheuttaneet vaihdetehtaalle kapasiteetin lisäämisen tarpeen. Tuotannon kasvattamiseen pyritään laiteinvestointien avulla, joiden oletetaan lisäävän tehtaan osavalmistuksen kapasiteettia 50 prosentilla. Vuotuisten tuotantomäärien kasvaminen asettaa paineita vaihdetehtaan kokoonpanosoluun, jonka tulisi kyetä vastaamaan tuotantomäärien kasvuun. Tämän diplomityön tarkoituksena on kartoittaa kokoonpanosolun potentiaaliset kehityskohteet, joiden pohjalta luodaan systemaattinen toimintamalli kokoonpanosolun tuottavuuden kehittämiseksi. Työn keskeisimpinä tavoitteina ovat materiaalivirran- ja välivarastoinninhallinnan kehittäminen sekä tuotteiden kokoonpanon läpimenoajan lyhentäminen. Työn tuloksena on tarkoitus luoda toteutuskelpoinen kehityssuunnitelma, joka sisältää suunnitelmat kokoonpanotyön vaiheistuksesta, kokoonpanosolun layoutista sekä suunnitelman välivarastoinnin kehittämisestä. Lisäksi kehitystyöhön liittyvät olennaisesti kokoonpanosoluun suoritettavat investoinnit ja niiden kannattavuuden arviointi sekä tuottavuuden seurantaan liittyvän mittariston laadinta.

The modular forming press for paperboard packages

In this master’s thesis the structural and functional features of a forming tool are developed to meet the needs of modern packaging production for paperboard packaging are studied. The goal of the study is to develop a new type of machine for the manufacture of the paperboard package by pressing. In the structure of the developed forming press the possibility to modify the packaging as well as the requirements of industrial production, food hygiene and other operational matters are accounted for. The press has been sized based on the main dimensions of a single food-grade paperboard tray. In the LUT Packaging Laboratory the forming press is designed suitable for on-line operation. In addition, suggestions for further development of packaging line and equipment have been made based on the information gathered during this thesis study.

Teollisen palvelun arvon määritys: menetelmät ja asiakasnäkökulma

Tavoitteena on perehtyä palvelukäsitteen luonteeseen teollisen tuotannon toimialalla ja selvittää, miten ja millä menetelmillä yritykset voisivat mitata teollisen palvelun arvoa. Koska varsinaisia arvon mittaamismenetelmiä ei teollisen palvelun saralla vielä ole, pyritään tässä työssä soveltamaan perinteisiin palvelukonsepteihin käytettyjä arvonmääritysmenetelmiä. Pyrkimyksenä on antaa eväitä teollisen palveluntarjoajalle, joiden avulla kehittää palvelua vastaamaan paremmin asiakkaan tarpeita. Työssä perehdytään teollisen palvelun käsitteeseen ja siihen mistä sen arvo muodostuu, yritys- ja asiakasnäkökulmista. Näiden tietojen perusteella yritetään löytää menetelmiä joiden avulla asiakkaan kokemaa arvoa voitaisiin määrittää. Työn tuloksena löydettiin yksittäisiä menetelmiä, arvoon vaikuttavien tekijöiden määrittämiseen. Kirjallisuudesta löytyi myös yksi kokonaisvaltainen menetelmä, jolla palvelun arvoa voidaan mitata. Kaikkiin arvoon vaikuttaviin tekijöihin ei ole olemassa määritysmenetelmiä. On myös pohdittava ovatko nämä menetelmät yhdistettävissä. Tästä syystä jatkotutkimusta tällä saralla on tehtävä.

Euroopan unionin kestävyyskriteerien soveltuvuus liikenteen biopolttoaineiden kasvihuonekaasuvaikutusten arviointiin

Euroopan unioni on niin sanotussa RES-direktiivissä asettanut tavoitteet uusiutuvan energian käytön lisäämiseksi 10 %:iin liikenteen energian kulutuksesta kaikissa jäsenmaissa vuoteen 2020 mennessä. Eräs näistä uusiutuvan energian muodoista on biopolttoaineet. Tässä työssä testataan RES-direktiivissä esitettyä laskentamenetelmää biopolttoaineiden tuotannon ja käytön kasvihuonekaasupäästöjen arviointiin. Esimerkkitapauksena on yhdyskuntien ja teollisuuden jätemateriaalia raaka-aineena käyttävän jäte-etanoliprosessin ja siihen yhdistetyn sähköä ja lämpöä tuottavan CHP-laitoksen päästölaskenta. Laskennan yhteydessä käy ilmi RES-direktiivin laskentamenetelmän tulkinnanvaraisuus. Laskentamenetelmän perusteella järjestelmäraja voidaan asettaa usealla eri tavalla, jolloin saadut päästövähennystulokset vaihtelevat huomattavasti eri tulkintavaihtoehtojen välillä. Jäte-etanolin tapauksessa tulokset ovat myös hyvin riippuvaisia jätemateriaalille määritellystä päästökertoimesta. Laskennan perusteella voidaankin sanoa, että RES-direktiivin laskentamenetelmällä saadut päästövähennystulokset biopolttoaineille ovat hyvin epävarmoja ja riippuvat sekä laskennan lähtöoletuksista että direktiivin tulkintatavasta. RES-direktiivin laskentamenetelmää voidaan myös pitää hyvin suppeana lähestymistapana biopolttoaineiden kasvihuonekaasuvaikutusten arviointiin. Tarkastelua tehdään suppealla järjestelmärajalla ja esimerkiksi biopolttoaineketjujen aiheuttamat epäsuorat ilmastovaikutukset jäävät huomioimatta. RES-direktiivin laskentamenetelmä perustuu perinteiseen staattiseen elinkaariarviointiin eli syytarkasteluun eikä sovellu arvioimaan muutosta. Ilmastomuutoksen hillinnän haastavuuden ja kiireellisyyden vuoksi biopolttoaineiden ilmastovaikutuksia tulisi kuitenkin arvioida myös laajemmin muutostarkasteluna, ja verrata biopolttoaineiden avulla saatuja päästövähennyksiä muilla keinoin saavutettuihin päästövähennyksiin. Näin voitaisiin paremmin arvioida sitä, mitkä keinot soveltuvat parhaiten nopeiden päästövähennysten saavuttamiseen.

Tuotannonohjauksen kehittäminen piensarjatuotannossa

Tämä diplomityö käsittelee teollisen yrityksen tuotannonohjauksen kehittämistä piensarjatuotannossa. Työn kohteena on ABB Oy:n Tuulivoimageneraattorit-tulosyksikkö, joka valmistaa vakiotuotteita asiakasohjautuvasti. Työssä esitellään aluksi tuotannon ja tuotannonohjauksen teoriaa. Lävitse käydään perusasioiden kuten määritelmien, tavoitteiden ja tehtävien lisäksi tuotannonohjausprosessia sekä tuotannonohjauksen tietotekniikkaa. Teorian jälkeisessä empiriaosuudessa esitellään työssä kehitettyjä keinoja tuotannonohjauksen parantamiseksi. Tutkimus on toteutettu teoreettisen ja empiirisen tutkimustyön avulla. Teoreettiseen tutkimustyöhön sisältyi suomalaisiin ja ulkomaalaisiin kirjallisuuslähteisiin perehtyminen. Empiirinen tutkimustyö suoritettiin itsenäisen ongelman ratkaisutyön avulla. Tämä sisälsi kehittämiskohteiden analysoinnin, tarkempien kehittämistarpeiden määrityksen sekä kokeilujen kautta tapahtuneen kehittämistyön. Tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää, miten tuotannonohjauksen kehittämisellä voidaan parantaa kohteena olevan tulosyksikön tuottavuutta ja kannattavuutta. Päätavoitteen pohjalta muodostettiin kuusi osatavoitetta: toimitusvarmuuden parantaminen, kapasiteetin kuormitusasteen nostaminen, kapasiteetin suunnittelun kehittäminen, läpäisyaikojen lyhentäminen, uuden ERP-järjestelmän vaatimusmäärittely sekä tuotannonohjausprosessin määrittäminen. Työssä rakennettiin neljään ensiksi mainittuun osatavoitteeseen tietotekniset sovellukset, jotka mahdollistavat osatavoitteiden suunnittelun ja ohjaamisen. Sovelluksia varten kullekin tuotteelle määriteltiin esimerkiksi työnvaiheketjut läpäisyaikoineen, kuormitusryhmät, kuormitusryhmien kapasiteetit, tuotteiden kuormittavuudet sekä kriittiset työvälineet. Työ osoitti, että tietotekniikka auttaa suuresti tuotannonohjauksessa. Lisääntynyt läpinäkyvyys, parantunut tiedonkulku, simulointimahdollisuudet sekä graafinen esitystapa helpottavat erilaisten suunnitelmien teossa ja parantavat siten päätöksenteon laatua. Tietotekniikan hyväksikäytön pohjana toimii tuotannon perus- ja tapahtumatietojen kurinalainen päivitys. Tämän vuoksi tietojärjestelmistä kannattaa rakentaa mahdollisimman yksinkertaisia.

Vaihtelun vähentäminen kehäpyörien kovasorvauksen vaiheajoissa

Tämän työn tarkoituksena oli selvittää miksi kohdeyrityksen erään avainkomponentin, kehäpyörän, kovasorvauksen vaiheajoissa on niin paljon vaihtelua ja kuinka sitä saataisiin vähennettyä. Samalla pyrittiin lyhentämään keskimääräisiä vaiheaikoja. Tutkimus aloitettiin tuotannon nykytilan kartoituksella, jossa selvitettiin yrityksen toimintatapoja ja tuotannon tehokkuutta heikentäviä ongelmia. Tämän jälkeen aloitettiin varsinainen kehitysprojekti, joka perustui Lean-ajatteluun. Lean-ajattelu on tuotannon kehittämiseen tähtäävä filosofia, jossa pyritään tekemään enemmän vähemmällä, poistamalla tuotannosta kaikki ylimääräinen arvoa lisäämätön toiminta. Tuotantoon pyritään saamaan aikaiseksi tuotteiden jatkuva virtaus tuotantoa tahdistamalla. Erinomaisuutta tavoitellaan jatkuvalla parantamisella. Kohdeyrityksen tuotannon ongelmien tarkemmaksi selvittämiseksi toteutettiin erilaisia seurantoja, niin paikan päällä tuotannossa, kuin automaattista tiedonkeruuohjelmistoa hyväksi käyttäen. Seurantojen tuloksena selvisi, että pääsyyt tuotannon vaiheaikojen vaihteluun löytyvät teknisen järjestelmän sijaan ihmisten asenteista ja osaamisesta. Kun kehitystyön tuloksena toteutetaan muutoksia, kohdataan usein muutosvastarintaa. Tällöin tarvitaan tehokasta muutosjohtamista. Muutostyössä on tärkeä hallita tietoa sen jakamisen lisäksi myös sen keräämisessä. Muutoksiin johtavan tiedon tulee olla aina relevanttia ja faktapohjaista. Muutosjohtamisen tavoitteena on saada aikaiseksi tietoa luova organisaatio, joka kestää itsekritiikkiä ja jolla on poisoppimisen taito. Työsuoritusten parantamiseksi toteutettiin pilottihanke, jossa testattiin tässä työssä kehitettyä palautejärjestelmää. Palaute perustui automaattisen tiedonkeruuohjelmiston keräämään dataan. Samalla selvitettiin työtä hidastaneita ongelmia yhteistyössä työntekijöiden kanssa. Pilottihankkeen tulokset ovat lupaavia, sillä seurannassa olleen kehäpyörämallin viikoittaisten vaiheaikojen keskiarvo laski 32,6 % ja kehäpyörän puolikkaiden kovasorvauksen vaiheaikojen vaihtelut vähenivät 18,1 ja 26,8 %. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella päivittäisten työmäärien tarkempaa seurantaa kannattaa jatkaa ja palautejärjestelmää kehittää edelleen.

Vaneritehtaan kustannustehokkuuden arvioimiseen käytettävän simulaatiojärjestelmän kehittäminen

Tämän työn tarkoituksena oli luoda kokonaisvaltainen tuotannollinen simulaatiomalli vaneritehtaasta sekä tutkia kustannuslaskennan mahdollisuuksia mallin yhteydessä. Perusolettamuksena on, että jos tuotannollinen malli toimii esikuvansa mukaisesti, myös sillä laskettuun kustannustietoon voidaan luottaa. Johdantona on tarkasteltu työn perustana olevia teorialähteitä. Ensimmäisenä asiana on esitetty vanerin valmistusprosessia ja siinä käytettyjä linja- ja laitetyyppejä. Toisena asiana on esitetty simulaatiotutkimuksen periaatteita, lainalaisuuksia ja mahdollisuuksia. Lisäksi on tarkasteltu kustannuslaskentaa, sen eri periaatteita ja muotoja sekä tuotannon- ja varastonohjausta. Aineistona ja menetelminä työssä on esitetty simulaatiomallin luomiseen tarvittavan pohjatiedon kerääminen sekä soveltaminen. Sitten on kuvattu tehdasmallin muodostavat eri tuotantolinjoja kuvaavat komponentit ja mallin käyttöliittymä. Lopuksi on kuvattu teoreettisen tehdasmallin soveltaminen todellisen vaneritehtaan mukaiseksi. Sovelletulla mallilla on ajettu kolme erilaista vuorokausituotantoa ja niistä saatua kustannustietoa on vertailtu optimitilannetta kuvaavaan taulukkoon.

Teollisuusvaihteen kokoonpanoprosessin laadun parantaminen

Paperikoneen telalle integroitujen mekaanisten käyttölaitteiden valmistuksen siirtoprojektin yhteydessä on raportoitu huomattavan paljon valmistuksen aikaisia poikkeamia. Poikkeamien juurisyyn hahmottamiseksi tehtiin kvantitatiivinen analyysi raportoiduista poikkeamista ja kvalitatiivinen analyysi kokoonpanon nykytilasta. Kokoonpanotyöstä suuri osa on tällä hetkellä arvoa jalostamatonta työtä. Tutkimuksessa havaittiin valmistusprosessissa kaikkia kokoonpanon poikkeamien perustyyppejä ja näitä poikkeamia olivat aiheuttaneet kaikki mahdolliset aiheuttajat. Etenkin hankittavien osien laatua tulisi käsitellä poikkeamien aiheuttamien kokonaiskustannusten kautta. Kokoonpanon tarvitsema tieto on olemassa täsmällisessä muodossa, mutta sen luoksepäästävyys on huono. Prosessin kuvauksella, hiljaisen tiedon kirjaamisella ja täsmällisen tiedon julkistamisella voidaan parantaa tuotannon laatua tuotetuntemuksen parantuessa. Käyttökohteen tunteminen parantaa vaatimusten ymmärtämistä. Tutkimuksessa havaittujen poikkeamien analysoinnin perusteella erityistä huomiota tulisi kiinnittää tarkastusvaiheiden olemassa oloon, sijoitukseen ja niiden laatuun. Suuri osa poikkeamista oli edennyt kokoonpanoon jonkin tarkastusvaiheen läpi. Tarkastusvaiheiden laatutason tulee parantua, jotta moninkertaisesta tarkastuksesta voidaan luopua.

Sales and Operations Planning Implementation

The master’s thesis focused on implementing a sales and operations planning process. The main objectives were to create planning methods and tools for the implementation. The ultimate goal of the process, beyond this master’s thesis, is to balance the supply of products with customer demand, with optimized profitability. The theoretical part focused on giving a thorough view on the sales and operations planning process. The basis for a monthly planning cycle was identified. Methods, tools, and metrics for demand forecasting and operations planning were also introduced. Based on the theoretical part, a method for forecasting, a forecast spreadsheet, and a forecast accuracy metric were designed. A spreadsheet tool and methods were also designed for the monthly planning of production volumes, capacity, and inventory. The implementation progress was reviewed for two product families for three months. The sales and operations planning process was able to successfully identify a demand peak for the product families. Suggestions for the future of sales and operations planning were also made.