Sähkönjakeluverkon suunnitteluperusteet

Diplomityössä määritellään sähkönjakeluverkon suunnitteluperusteet. Suunnitteluperusteet antavat ohjeet verkostosuunnittelijoille siitä, miten sähköverkko suunnitellaan sähköteknisesti oikein, taloudelliset näkökohdat huomioiden. Työn alussa määritellään kaikkiin suunnittelutehtäviin vaikuttavat sähkötekniset ja taloudelliset laskentaparametrit. Oikeiden parametrien käyttäminen on ehdottoman tärkeää totuudenmukaisten lopputulosten saavuttamiseksi. Eniten lopputuloksiin vaikuttaville laskentaparametreille suoritetaan työn loppuosassa herkkyysanalyysi, jotta tulevaisuuden mahdollisesti erilaiset olosuhteet voitaisiin huomioida. Varsinaisissa suunnitteluun liittyvissä osioissa käsitellään keski- ja pienjänniteverkkojen suunnittelunlisäksi jakelumuuntajan mitoittaminen, sekä määritellään rajat erilaisille verkoston rakenteille. Erityisesti elinkaarikustannusajattelua painotetaan suunnittelutehtävissä ottamalla huomioon komponenttien koko pitoaikana syntyvät kustannukset.

Sähkönjakeluverkon ja sähköasemien kehittämissuunnitelma

Tämän työn tavoitteena on tarkastella keskijänniteverkonja sähköasemien kehittämistarpeita kahdella kohdealueella Kymenlaakson Sähköverkko Oy:n verkossa. Tarkastelun pohjatiedoiksi selvitettiin verkon sähköinen nykytila, luotettavuus, verkon topologia, kuormitusten jakautuminen ja muodostettiintulevaisuuden kuormitusennusteet. Lisäksi tarkasteltiin sähköasemien korvattavuus. Keskeiseksi työn sisällöksi muodostui kevytsähköasemien eri sijoituspaikkojen kannattavuustarkastelut, ottaen huomioon uuden keskijännitesyöttöpisteen vaikutukset keskijänniteverkon vahvistustarpeisiin, häviöihin ja käyttövarmuuteen. Laskelmat suoritettiin elinkaarikustannusperiaatteella huomioiden investointien, keskeytyksestä aiheutuneen haitan, häviöiden, kunnossapidon javiankorjauksen kustannukset. Työn tuloksena saatiin investointistrategiaehdotukset, joiden pohjalta verkkoyhtiö voi tehdä lähitulevaisuuden ratkaisuja sekä valmistautua tuleviin investointeihin.

Perusliiketoimintaverkon operatiivinen johtaminen metalliteollisuudessa

Työn tarkoituksena oli tutkia, minkälaisia yhteistyötä edistäviä rakenteita on kehitetty sekä miten resurssit ja tiedonsiirto on organisoitu, jotta yritysyhteistyön osa-alueet ja kaupankäynnille asetetut tavoitteet kohtaisivat. Tutkimus on toteutettu yhden tapauksen kvalitatiivisena tutkimuksena ja se suoritettiin Metso Paper Oy:n Järvenpään yksikössä. Haastattelut tehtiin vuoden 2004 lopulla yksilö- ja parihaastatteluina käyttäen pohjana puolistrukturoitua haastattelurunkona. Tutkimustulokset olivat antoisia. Yllättävää oli, ettäjohdon verkostostrategiaa toteutettiin vaihtelevasti. Mielenkiintoista oli havaita, että vaikka selkeitä monenkeskisiä yhteistyön rakenteita oli niukasti, kokivat jäsenyritykset yleisellä tasolla yhteistyön positiivisena.

Yritysverkoston kehittäminen: käsitteet ja menetelmät

Tämän pro gradu -tutkielman aiheena on yritysverkostojen kehittäminen sekä siihen liittyvät käsitteet ja menetelmät. Tutkielman tavoitteena on selkiyttää verkostoitumiseen, verkostosuhteen kehittymiseen ja yritysverkoston kehittämiseen liittyviä käsitteitä. Tutkielmassa verkostoitumista tarkastellaan transaktiokustannusteorian, resurssiperusteisen näkemyksen ja IMP-tutkimusryhmän vuorovaikutusnäkökulman mukaisesti. Verkostoituminen nähdään osana organisaation uudistumisprosessia ja sitä mallinnetaan verkostosuhteen kehittymisprosessin avulla. Verkoston kehittäminen on jatke organisaation uudistumisprosessille ja osa verkostosuhteen kehittymisprosessia. Verkoston kehittämiseen liittyen tutkielmassa tarkastellaan, miten verkoston kehittäminen eroaa yrityksen sisäisestä kehittämisestä, ja millaisia haasteita ja menestystekijöitä yhteisestä kehittämistoiminnasta on löydettävissä. Tutkielmassa luokitellaan myös kehittämiskohteita sekä tarkastellaan, millaisella kehittämistyön organisoitumismallilla sekä työkaluilla ja menetelmillä yritysverkoston kehittämistä voidaan tukea.

A modified structural stress method for fatigue assessment of welded structures

Fatigue life assessment of weldedstructures is commonly based on the nominal stress method, but more flexible and accurate methods have been introduced. In general, the assessment accuracy is improved as more localized information about the weld is incorporated. The structural hot spot stress method includes the influence of macro geometric effects and structural discontinuities on the design stress but excludes the local features of the weld. In this thesis, the limitations of the structural hot spot stress method are discussed and a modified structural stress method with improved accuracy is developed and verified for selected welded details. The fatigue life of structures in the as-welded state consists mainly of crack growth from pre-existing cracks or defects. Crack growth rate depends on crack geometry and the stress state on the crack face plane. This means that the stress level and shape of the stress distribution in the assumed crack path governs thetotal fatigue life. In many structural details the stress distribution is similar and adequate fatigue life estimates can be obtained just by adjusting the stress level based on a single stress value, i.e., the structural hot spot stress. There are, however, cases for which the structural stress approach is less appropriate because the stress distribution differs significantly from the more common cases. Plate edge attachments and plates on elastic foundations are some examples of structures with this type of stress distribution. The importance of fillet weld size and weld load variation on the stress distribution is another central topic in this thesis. Structural hot spot stress determination is generally based on a procedure that involves extrapolation of plate surface stresses. Other possibilities for determining the structural hot spot stress is to extrapolate stresses through the thickness at the weld toe or to use Dong's method which includes through-thickness extrapolation at some distance from the weld toe. Both of these latter methods are less sensitive to the FE mesh used. Structural stress based on surface extrapolation is sensitive to the extrapolation points selected and to the FE mesh used near these points. Rules for proper meshing, however, are well defined and not difficult to apply. To improve the accuracy of the traditional structural hot spot stress, a multi-linear stress distribution is introduced. The magnitude of the weld toe stress after linearization is dependent on the weld size, weld load and plate thickness. Simple equations have been derived by comparing assessment results based on the local linear stress distribution and LEFM based calculations. The proposed method is called the modified structural stress method (MSHS) since the structural hot spot stress (SHS) value is corrected using information on weld size andweld load. The correction procedure is verified using fatigue test results found in the literature. Also, a test case was conducted comparing the proposed method with other local fatigue assessment methods.

A comparative performance study of four-pole induction motors and synchronous reluctance motors in variable speed drives

Design aspects of the Transversally Laminated Anisotropic (TLA) Synchronous Reluctance Motor (SynRM) are studied and the machine performance analysis compared to the Induction Motor (IM) is done. The SynRM rotor structure is designed and manufactured for a30 kW, four-pole, three-phase squirrel cage induction motor stator. Both the IMand SynRM were supplied by a sensorless Direct Torque Controlled (DTC) variablespeed drive. Attention is also paid to the estimation of the power range where the SynRM may compete successfully with a same size induction motor. A technicalloss reduction comparison between the IM and SynRM in variable speed drives is done. The Finite Element Method (FEM) is used to analyse the number, location and width of flux barriers used in a multiple segment rotor. It is sought for a high saliency ratio and a high torque of the motor. It is given a comparison between different FEM calculations to analyse SynRM performance. The possibility to take into account the effect of iron losses with FEM is studied. Comparison between the calculated and measured values shows that the design methods are reliable. A new application of the IEEE 112 measurement method is developed and used especially for determination of stray load losses in laboratory measurements. The study shows that, with some special measures, the efficiency of the TLA SynRM is equivalent to that of a high efficiency IM. The power factor of the SynRM at rated load is smaller than that of the IM. However, at lower partial load this difference decreases and this, probably, brings that the SynRM gets a better power factor in comparison with the IM. The big rotor inductance ratio of the SynRM allows a good estimating of the rotor position. This appears to be very advantageous for the designing of the rotor position sensor-less motor drive. In using the FEM designed multi-layer transversally laminated rotor with damper windings it is possible to design a directly network driven motor without degrading the motorefficiency or power factor compared to the performance of the IM.

Kolmannen sukupolven matkaviestinverkon puhelunohjaus MSC Server –konseptilla

Tietoliikenneala elää muutosten aikaa. Vanhat piirikytketyt kapeakaistaiset verkot ovat väistymässä seuraavan sukupolven verkkojen tieltä. GPRS-verkot tekevät tuloaan ja 3G-verkkojen kehitystyö on kiivaimmillaan laitetoimittajien ratkoessa verkoille asetettuja haasteita. Jää nähtäväksi, kykenevätkö 3G-verkot vastaamaan näihin haasteisiin. Työssä käsitellään 3G-verkon arkkitehtuuria, toimintaa ja puhelunohjausta MSC Server -konseptissa, sekä käydään läpi muutamia puheluesimerkkejä. 3G-verkon arkkitehtuuri, jossa puhelunohjaus on erotettu mediakerroksesta, esitetään ja uudet verkkoelementit ja niiden toiminta käsitellään. Esitelty teoria perustuu kirjallisuuteen sekä yleisesti hyväksyttyihin 3G- verkon standardeihin. Näitä standardeja julkaisevat muun muassa ITU-T ja 3GPP yhdessä yhteistyöyritystensä kanssa. Standardointityö on monin osin vielä kesken ja se on vaikeuttanut 3G-verkkojen suunnittelutyötä merkittävästi. Työn tarkoituksena on selvittää puhelunohjausta 3G-verkossa ja sen toteuttamista MSC Server –konseptilla. MSC Serverin toteutusvaihtoehtoja arvioidaan ja niistä valitaan yksi 3G-verkon puhelunohjauksen toteutusmalliksi. Työtä jatketaan tämän diplomityön jälkeen tarkemman toteutuksen suunnittelulla, päämääränä rakentaa 3G-verkko.

IPSec in 3G packet switched domain

Diplomityö käsittelee IPSec-protokollan (IP Security Protocol) implementointia UMTS:n (Universal Mobile Telecommunications System) pakettikytkentäiseen verkkoon. Runkoverkkoa käytetään mobiilikäyttäjän datan siirtämiseen sekä verkkoelementtien väliseen ohjausinformaation välitykseen. Koska UMTS:n runkoverkot ovat IP-pakettikytkentäisiä verkkoja, IPSec-protokollaa voidaan käyttää lähetettyjen IP-datasähkeiden suojaamiseen. IPSec- ja IKE-protokollien (Internet Key Exchange) käyttö on koettu monimutkaiseksi kiinteissä verkoissa. Tämän saman ongelman edessä tulevat olemaan myös operaattorit, kun he alkavat rakentaa UMTS-verkkojaan. On kuitenkin muistettava se, että tulevaisuudessa lähes kaikki data mukaanlukien ääni ja video on tarkoitus siirtää IP-protokollan avulla. IP-teknologiaan perustuva tiedonsiirron kasvu lisää IPSec-protokollan merkitystä ei ainoastaan runkoverkossa mutta myös radioliityntäverkoissa sekä SS7-merkinantoverkoissa (Signaling System No. 7). Diplomityö on tehty osaksi diplomi-insinöörin tutkintoa Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa. Työ on tehty Nokia Networksin palveluksessa Helsingissä, vuosien 2002 ja 2003 välisenä aikana.

Tuotetiedon hallinta verkostoituneessa pk-yrityksessä

Työn tavoitteena oli luoda malli kansainvälisessä yritysverkostossa toimivan pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan. Ensin selvitettiin tuotetiedon hallinnan sisältöä sekä osa-alueita kirjallisuuden avulla. Tämän lisäksi kartoitettiin tutkimuskohteena olleen yrityksen tuotetiedon hallinnan nykytilanne kehityksen lähtökohdaksi. Selvitystöiden perusteella määriteltiin tavoitteet verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan sekä luotiin malli, jonka pohjalta kohdeyrityksen tuotetiedon hallinnan kehittämisessä edetään. Lopuksi arvioitiin mallin hyvyyttä kohdeyrityksen tapauksessa sekä yleisesti verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallinnassa. Kehitetyssä mallissa yhdistyvät yrityksen tavoitteiden perusteella määritellyt toimintatavat sekä niitä tukeva tietojärjestelmä. Yrityksen liiketoiminnan luonne, visiot ja suunnitelmat sekä yritysverkosto ovat lähtökohtana tuotetiedon hallinnan strategialle. Tämän toteuttaminen taas vaatii tuotetiedon hallinnan kehittämistä yrityksessä PDM-mallin mukaisesti viidellä eri osa-alueella nimikkeiden hallinnasta tiedon jakeluun. Yrityksen tietojärjestelmäkokonaisuus tukee näitä osa-alueita. Tuotetiedon hallinnan kehitystyö etenee kolmessa vaiheessa. Se käynnistetään uudistamalla toimintatapoja sekä kehittämällä tuotetiedon hallintaa tukevaa tietojärjestelmäkokonaisuutta. Kolmannella portaalla järjestelmä laajennetaan kattamaan koko yrityksen kansainvälinen liiketoimintaverkosto yhteistyökumppaneineen. Tavoitetilassa tietojärjestelmä toimii koko verkoston tiedonjakelun keskuksena. Tuotetiedon hallinnan kehitysprojekti on laaja kokonaisuus. Työn tavoitteena olikin saada kehitys alkuun kohdeyrityksen osalta. Jatkossa mielenkiintoinen tutkimusaihe on esimerkiksi tutkia kehitetyn mallin toimivuutta käytännössä ja sen yleistettävyyttä muiden pk-yritysten tarpeisiin. Näin voidaan tarjota lisää tietoa yritysten ja verkostojen kehittämisen tueksi ja sitä kautta parantaa tulevaisuudessa suomalaisten pk-yritysten kilpailukykyä kansainvälisillä markkinoilla.

Kaukolämpöverkoston laskentaohjelmiston uudistaminen

Diplomityön tavoitteena on kehittää Komartek Oyj:n kaukolämpöverkoston laskentaohjelmistoa. Tarkoituksena on kehittää laskentaohjelmiston nykyisiä ominaisuuksia sekä lisätä ohjelmistoon uusia ominaisuuksia. Diplomityön alussa tutustuttiin laskentaohjelmistoon ja sen toiminta raportointiin. Tämän jälkeen aloitettiin uusien ominaisuuksien määrittäminen ja lisääminen ohjelmistoon. Diplomityössä käsitellään kaukolämpöverkoston virtauslaskennan teoriaa yleisesti sekä kaukolämpöverkostossa olevien laskennallisten elementtien huomioiminen verkostolaskennnassa.

Yhdysliikennepisteen suunnittelu

Langattomien lähiverkkotekniikoiden yleistyessä langattomien verkkojen ja palveluiden kysyntä on kasvanut nopeasti. Varsinkin vuonna 1997 julkistettu IEEE:n 802.11b-standardi on mahdollistanut langattomien verkkotekniikoiden nopean kehityksen. Tässä työssä esitetään suunnitelma kahden verkon välisen rajapinnan rakenteesta ja to-teutuksesta. Rajapintaa kutsutaan yhdysliikennepisteeksi. Sen pääasiallisena tehtävänä on toimia solmupisteenä kaikelle verkkojen väliselle tietoliikenteelle ja hallinnoida niin sisäverkkoa käyttäjineen kuin ulkoverkon puolelle kytkettyjä operaattoreita. Yhdyslii-kennepisteen tehtävänä on tunnistaa sisäverkon käyttäjät, auktorisoida heidät yhteis-työssä operaattorien kanssa, huolehtia sisäverkon käyttäjien verkko-osoitteista ja toimia verkkoliikenteen välittäjänä. Yhdysliikennepiste kykenee reitittämään käyttäjän oikealle operaattorille ja huolehtii siitä, että käyttäjällä on pääsy palveluihin, joiden käyttämiseen tällä on valtuutus. Työssä määritellään yhdysliikennepisteen rajapinnat sekä siihen liitettäviä operaattoreita että sisäverkkoon tarjottavia peruspalveluita varten. Lisäksi määritellään yhdysliikenne-pisteen sisäiset rajapinnat. Yhdysliikennepiste ei rajoita käytettyä verkkotekniikkaa, mutta tässä työssä keskitytään IEEE 802.11b -standardin mukaisiin WLAN-verkkoihin. Yhden tai useamman operaattorin verkkoja on olemassa sekä langallisessa että langat-tomissa ympäristöissä. Näissä verkoissa jokainen Internet-operaattori huolehtii kuiten-kin vain omista asiakkaistaan. Sisäverkko on suljettu, siihen pääsevät liittymään vain operaattorin omat asiakkaat. Työn tuloksena syntynyt yhdysliikennepiste on ratkaisu, jonka avulla voidaan rakentaa monioperaattorialueverkko, joka on avoin kaikille sen käyttäjille.

Delivery system for location based information in wireless IP networks

Tämä työ esittelee uuden tarjota paikasta riippuvaa tietoa langattomien tietoverkkojen käyttäjille. Tieto välitetään jokaiselle käyttäjälle tietämättä mitään käyttäjän henkilöllisyydestä. Sovellustason protokollaksi valittiin HTTP, joka mahdollistaa tämän järjestelmän saattaa tietoa perille useimmille käyttäjille, jotka käyttävät hyvinkin erilaisia päätelaitteita. Tämä järjestelmä toimii sieppaavan www-liikenteen välityspalvelimen jatkeena. Erilaisten tietokantojen sisällä on perusteella järjestelmä päättää välitetäänkö tietoa vai ei. Järjestelmä sisältää myös yksinkertaisen ohjelmiston käyttäjien paikantamiseksi yksittäisen tukiaseman tarkkuudella. Vaikka esitetty ratkaisu tähtääkin paikkaan perustuvien mainosten tarjoamiseen, se on helposti muunnettavissa minkä tahansa tyyppisen tiedon välittämiseen käyttäjille.

Ulkoistetun logistiikkaprosessin mittaaminen

Logistiikan ulkoistaminen on strateginen valinta, joka mahdollistaa yrityksen keskittymisen ydinosaamiseensa. Ulkoistavien yritysten tarpeiden kasvaessa muuttuu myös ulkoistettavien prosessien laajuus. Palvelut pyritään hankkimaan yhdeltä toimittajalta. Tämä lisää palveluntarjoajien haasteita ja johtaa enenevässä määrin neljännen osapuolen logistiikkaratkaisujen käyttöön. Tässä tutkimuksessa etsittiin vastausta kysymykseen: Mikä on logistiikan kokonaispalveluratkaisun arvo asiakkaalle? Teoriaosassa paneuduttiin logistiikan, ulkoistamisen ja suorituskyvyn mittaamisen käsitteisiin ja keskeisiin ilmiöihin. Empiirisessä osassa tutkittiin logistiikan ulkoistamiselle asetettuja tavoitteita ja niiden toteutumisen seurantaa. Aineisto kerättiin postikyselyn ja haastattelujen avulla. Tutkimuksessa ilmeni, että onnistuneen ulkoistamisratkaisun toteuttaminen edellyttää palveluntarjoajalta asiakastarpeiden syvällistä ymmärtämistä, prosessien integrointi- ja koordinointikykyä sekä taitoa johtaa logistista verkostoa. Olennaista on myös IT-järjestelmien jatkuva kehittäminen ja suorituskyvyn mittausjärjestelmän käyttöönotto. Ratkaisun toimivuuteen vaikuttaa myös ulkoistavan yrityksen ja palveluntarjoajan välinen suhde. Sen tulee olla kumppanuussuhde, joka perustuu luottamukseen, tiedon avoimeen jakamiseen ja toiminnan aktiiviseen kehittämiseen yhteistyössä.

Innovation Processes: Case M-real

Tässä työssä on tutkittu innovaatiota kirjallisuudessa ja M-realissa. Tekninen kehitys johtuu innovaatioista. Innovaatio on luonteeltaan epävarmaa, polkusidonnaista ja sisältää eri teknologioita. Innovaation vaikutukset ulottuvat usein myös asiakkaisiin ja toimittajiin. Yrityksen eri funktioita ja hierarkiatasoja tarvitaan kaupallistamaan uusi idea tai keksintö. Dynaamiset kyvykkyydet erottavat muutokset ympäristöstä ja niitä tarvitaan innovaatioiden toteuttamisessa. Yrityksen ympäristö muuttuu ja joustavuutta tarvitaan projektien toteuttamisessa. Reaalioptiot tarjoavat joustavuutta projektien toteuttamisessa. M-realissa on vahva tekninen osaaminen, mutta asiakkaat ovat jääneet vähälle huomiolle innovaatioprosessissa. Innovaatiota ei myöskään ajateltu koko yrityksen tehtävänä. Tästä johtuu osittain vaikeudet saada ekstravoittoja. Paino M-realissa on kehittää palveluinnovaatioita.

Visiosta toimivaksi yritysverkostoksi –verkostoitumisprosessin tutkiminen ja tulevaisuuden toimintamallin rakentaminen Case: Imatran Seudun Koivukeskus

Tutkimuksen tarkoitus oli tutkia, miten case-verkosto Imatran Seudun Koivukeskus on syntynyt ja luoda sille sopiva tulevaisuuden toimintamalli. Tutkimuksessa hyödynnettiin käsiteanalyyttista ja konstruktiivista tutkimusotetta. Tutkimuksen tavoitteita olivat keskeisten käsitteiden määrittely; onnistuneiden ja epäonnistuneiden verkostoitumisesimerkkien kuvaaminen ja analysointi; case-verkoston esittely; case-verkoston historiallinen analyysi, sen toimintamallin tutkiminen ja vertaaminen esimerkkitapauksiin sekä case-verkoston tulevaisuuden kehitysnäkymien analysointi ja sille sopivan toimintamallin muodostaminen. Tutkielma koostui teoreettisesta osasta ja empiirisestä osasta. Teoriaosio käsitteli verkostoitumisen teoriaa. Tämä osio ja suoritetut teemahaastattelut loivat pohjan empiiriselle osuudelle ja toimintamallin muodostamiselle case-yritykselle. Tutkimuksen perusteella kriittisimmiksi case-verkoston tulevaisuuden toimintamallin osa-alueiksi osoittautuivat raaka-aineen saatavuus sekä avoimuus ja tiedonkulku verkostossa. Näiden lisäksi toimintamallissa tulee painottaa alihankinnan ja jatkojalostuksen lisäämistä, tutkimus- ja kehitystoimintaa sekä kuivaustoiminnan osaamistason kehittämistä.