Sellun jälkilajittelun kehittäminen

Työn tavoitteena oli löytää painelajittimen roottorin keskeiset muuttujat ja ajoparametrit, kun pyritään jälkilajittelemaan valkaistua sellumassaa korkeassa sakeudessa, sekä näiden vaikutukset. Tavoitteena oli teknisesti onnistunut lajittelu korkeassa sakeudessa siten, että laitteen puhdistustehokkuus on hyvä, ominaisenergian kulutus on pieni ja kapasiteetti on korkea. Ensin tarkasteltiin kuitenkin teoreettisesti valkaistun sellumassan painelajittelun ongelmakenttää, keskeisten epäpuhtauksien poistoa jälkilajittelussa ja vertailtiin korkea- ja matalasakeuslajittelua. Lisäksi esiteltiin yleisellä tasolla koesuunnittelumenetelmien periaatteita ja menetelmiä sekä analyysiä so. mallinnus. Tätä taustaa vasten haluttiin myös kartoittaa ja esitellä painelajittimen keskeinen muuttujakenttä. Tämän jälkeen selvitettiin kokeellisesti miten ajettavan valkaistun mäntysellumassan sakeus, roottorin kehänopeus ja roottorin rakenteen muutokset vaikuttavat painelajittimen kapasiteettiin, rejektin sakeutumiskertoimeen, ominaisenergian kulutukseen ja puhdistustehokkuuteen. Vaikutusten ja parhaan roottorirakenteen sekä ajosuureiden määritys suoritettiin mallintamalla mittaustulokset lineaarisella regressioanalyysilla. Saatiin tärkeimmät vasteisiin vaikuttavat riippumattomat muuttujat ja niiden matemaattiset esityk-set, malliyhtälöt. Mallinnusta hyväksi käyttäen tarkasteltiin vielä erikseen yhden roottorin ajoa. Tärkeimpinä tuloksina saatiin selville, että puhdistustehokkuus on lähes vakio tietyllä roottorirakenteella riippumatta sakeudesta ja roottorin kehänopeudesta. Edullista puhdistustehokkuuden kannalta on käyttää ensisijaisesti isoa roottorin palaelementin korkeutta ja välystä suhteessa sihtirumpuun. Jälkilajittelu painelajittimella korkeassa sakeudessa kannattaa suorittaa pienellä roottorin kehänopeudella, runko- ja palaelementtivälyksellä suhteessa sihtirumpuun sekä suurella palaelementin korkeudella. Tällöin saavutetaan hyvä kompromissi ominaisenergian kulutuksen ja laitteen ajettavuuden osalta. Iso elementin korkeus ja pieni elementtivälys eivät aja massaa tehokkaasti laitteen alaosaan. Tällöin ei pyöritetä myöskään suurta massamäärää. Pieni elementtivälys mahdollistaa myös massan tehokkaamman leikkauksen, joka parantaa fluidisoitumista. Kitkavoimat ovat luonnollisesti ko. olosuhteissa suuremmat, joten ominais-energian kulutus kasvaa jonkin verran. Ratkaisevinta ominaisenergian kulutuksen kannalta on kuitenkin ajaa laitetta pienellä kehänopeudella.

Titaanisen valkaisutornin korjaussuunnitelma

Tämän työn tarkoituksena on poistaa toistuvasti esiintyneet vauriot titaanisessa valkaisutornissa Kuusankosken paperitehtailla. Vauriot esiintyivät melko pian käyttöönoton jälkeen ja niitä esiintyi toistuvasti jokaisen korjauksen jälkeen. Jatkuvatoimisen prosessin vuoksi käyttökatkokset eivät olleet suotavia. Aikataulu suunnittelulle ja korjaukselle oli erittäin tiukka, jolloin kenttämittauksia ei ollut mahdollista tehdä laskelmien tueksi. Tämän vuoksi tähän työtön parhaiten soveltuvaksi menetelmäksi valittiin FEA. Alkuperäisessä rakenteessa pääsäiliöön oli hitsattu pintatasku, jota käytettiin välisäiliönä varastoimaan suuri määrä vaarallista nestettä. Tämä aiheutti valkaisutornin vaipalle murtumia ja vuotoja sekä suuronnettomuuden riskin koko valkaisutornille. Kuormitustietojen puutteesta johtuen kuormitukset mallinnettiin virtuaalisesti FE-menetelmällä ja analyyttisin keinoin. Kuormitusten suuruudet arvioitiin konservatiivisesti. Tämän työn tärkein oivallus oli määritellä uudelleen pintataskun toiminto siten, että sitä ei enää käytetty nesteen välivarastona, vaan ohjaimena nesteelle. Tämä innovatiivinen ongelmankorjauskonsepti on havaittu onnistuneeksi, koska vaurioita ei ole enää esiintynyt viimeisimmän korjauksen jälkeen.

Harustetun 110 kV kannatuspylvään konseptin kehittäminen

Diplomityössä kehitettiin harustetun 110 kV kannatuspylvään konsepti tuotteeksi. Pylväs on säänkestävästä teräksestä valmistettu putkipalkkirakenteinen I-pylväs. Tavoitteena oli suunnitella rakenteesta kokonaistaloudellisesti edullinen. Rakenteen suunnittelussa otettiin huomioon valmistus-, kuljetus- ja varastointi- sekä rakentamisnäkökohtia. Työssä perehdyttiin pylväsrakenteiden yksityiskohtiin, putkipalkkien liitosmenetelmiin ja pylvään jalan nivelöintiratkaisuihin. Säänkestävä rakennemateriaali otettiin huomioon rakennesuunnittelussa. Rakenteen lujuusteknisen suunnittelun apuna käytettiin epälineaarista elementtimenetelmää. Pylväsrakenteen käyttäytyminen mallinnettiin geometrisesti epälineaariseksi, ja liitosdetaljien analysointia varten kehitettiin epälineaarisia materiaalimalleja. Rakenteen värähtelykäyttäytyminen analysoitiin myös elementtimenetelmällä. Lopputuloksena saatiin aikaan pylväs, joka täyttää sille asetetut vaatimukset. Pylväs on helposti valmistettava, kuljetettava ja pystytettävä.

Asuntosijoittaminen: demografisten ja taloudellisten muuttujien vaikutus asuntojen hinta- ja vuokrakehitykseen Suomessa

Tutkielman tavoitteena on tehdä katsaus asuntosijoittamiseen sekä löytää asuntosijoittajalle tärkeää tietoa asuntojen hinta- ja vuokrakehitykseen vaikuttavista alueellisista tekijöistä. Asuntojen hintoihin vaikuttavia tekijöitä tutkitaan sekä kasvukaupungeissa että rakennemuutosalueilla. Asuntojen vuokrakehitykseen vaikuttavia selittäviä tekijöitä tutkitaan koko Suomen, pääkaupunkiseudun ja muun Suomen alueilla. Tutkimus toteutetaan käyttäen lineaarista regressioanalyysiä ja käytettävä aineisto koostuu muuttujien aikasarjoista vuosilta 1988–2010 sekä 1996–2009. Saatujen tulosten perusteella nettokansantulolla ja asuntokunnan käytet-tävissä olevalla rahatulolla on selkeä vaikutus asuntojen hintakehitykseen kasvukeskuksissa. Rakennemuutosalueilla työllisyyden ja teollisuuden vaikutukset ovat vahvoja. Asuntojen vuokriin vaikuttavista tekijöistä mm. asuinkerrostalokannalla, aloittaneiden yritysten määrällä ja asuntokunnan käytettävissä olevalla rahatulolla voidaan nähdä olevan selkeä vaikutus neliövuokran kehitykseen.

Yleisömäärää selittävät muuttujat ja niiden vaikutus seurojen talouteen: Jääkiekon SM-liiga

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää jääkiekon SM-liigaotteluiden yleisömäärään vaikuttavia tekijöitä. Jääkiekkoliiketoimintaa harjoittavien yritysten parissa työskentelevillä on vahvat näkemykset urheilumenestyksen vaikutuksesta yleisömäärään, ja sitä kautta seurojen talouteen. Tilastollista tukea näkemyksille ei kuitenkaan ole ollut saatavilla. Aiemmat urheiluliiketoimintaa käsitelleet tutkimukset ovat keskittyneet pääosin taloudelliseen tulokseen, eikä niinkään siihen, miten taloudelliseen tulokseen päädytään. Tutkimus toteutetaan luomalla viisi erilaista yleisömäärää selittävää mallia lineaarista regressioanalyysiä hyödyntäen. Tutkimustulokset osoittavat, että otteluiden yleisömääriä voidaan selittää tilastollisen analyysin avulla. Tulosten perusteella kaikki yleisömäärään liittyvät hypoteesit eivät kuitenkaan ole niin merkitseviä kuin hypoteesien mukaan oletetaan. Tarkastelujakson globaali talouden taantuma loi omat haasteensa urheiluliiketoimintaa harjoittaville yrityksille, mutta taloudellisesti haastava tutkimusajanjakso ei vaikuta olennaisesti tutkimustuloksiin.

Novel technology for preparation of optically active chemicals

Asymmetric synthesis using modified heterogeneous catalysts has gained lots of interest in the production of optically pure chemicals, such as pharmaceuticals, nutraceuticals, fragrances and agrochemicals. Heterogeneous modified catalysts capable of inducing high enantioselectivities are preferred in industrial scale due to their superior separation and handling properties. The topic has been intensively investigated both in industry and academia. The enantioselective hydrogenation of ethyl benzoylformate (EBF) to (R)-ethyl mandelate over (-)-cinchonidine (CD)-modified Pt/Al2O3 catalyst in a laboratory-scale semi-batch reactor was studied as a function of modifier concentration, reaction temperature, stirring rate and catalyst particle size. The main product was always (R)-ethyl mandelate while small amounts of (S)-ethyl mandelate were obtained as by product. The kinetic results showed higher enantioselectivity and lower initial rates approaching asymptotically to a constant value as the amount of modifier was increased. Additionally, catalyst deactivation due to presence of impurities in the feed was prominent in some cases; therefore activated carbon was used as a cleaning agent of the raw material to remove impurities prior to catalyst addition. Detailed characterizations methods (SEM, EDX, TPR, BET, chemisorption, particle size distribution) of the catalysts were carried out. Solvent effects were also studied in the semi-batch reactor. Solvents with dielectric constant (e) between 2 and 25 were applied. The enantiomeric excess (ee) increased with an increase of the dielectric coefficient up to a maximum followed by a nonlinear decrease. A kinetic model was proposed for the enantioselectivity dependence on the dielectric constant based on the Kirkwood treatment. The non-linear dependence of ee on (e) successfully described the variation of ee in different solvents. Systematic kinetic experiments were carried out in the semi-batch reactor. Toluene was used as a solvent. Based on these results, a kinetic model based on the assumption of different number of sites was developed. Density functional theory calculations were applied to study the energetics of the EBF adsorption on pure Pt(1 1 1). The hydrogenation rate constants were determined along with the adsorption parameters by non-linear regression analysis. A comparison between the model and the experimental data revealed a very good correspondence. Transient experiments in a fixed-bed reactor were also carried out in this work. The results demonstrated that continuous enantioselective hydrogenation of EBF in hexane/2-propanol 90/10 (v/v) is possible and that continuous feeding of (-)-cinchonidine is needed to maintain a high steady-state enantioselectivity. The catalyst showed a good stability and high enantioselectivity was achieved in the fixed-bed reactor. Chromatographic separation of (R)- and (S)-ethyl mandelate originating from the continuous reactor was investigated. A commercial column filled with a chiral resin was chosen as a perspective preparative-scale adsorbent. Since the adsorption equilibrium isotherms were linear within the entire investigated range of concentrations, they were determined by pulse experiments for the isomers present in a post-reaction mixture. Breakthrough curves were measured and described successfully by the dispersive plug flow model with a linear driving force approximation. The focus of this research project was the development of a new integrated production concept of optically active chemicals by combining heterogeneous catalysis and chromatographic separation technology. The proposed work is fundamental research in advanced process technology aiming to improve efficiency and enable clean and environmentally benign production of enantiomeric pure chemicals.

Lean Six Sigma in a Manufacturing Lead Time Improvement Project

The objective of this research is to demonstrate the use of Lean Six Sigma methodology in a manufacturing lead time improvement project. Moreover, the goal is to develop working solutions for the target company to improve its manufacturing lead time. The theoretical background is achieved through exploring the literature of Six Sigma, Lean and Lean Six Sigma. The development will be done in collaboration with the related stakeholders, by following the Lean Six Sigma improvement process DMAIC and by analyzing the process data from the target company. The focus of this research is in demonstrating how to use Lean Six Sigma improvement process DMAIC in practice, rather than in comparing Lean Six Sigma to other improvement methodologies. In order to validate the manufacturing system’s current state, improvement potential and solutions, statistical tools such as linear regression analysis were used. This ensured that all the decisions were as heavily based on actual data as possible. As a result of this research, a set of solutions were developed and implemented in the target company. These solutions included batch size reduction, bottleneck shift, first-in first-out queuing and shifting a data entry task from production planners to line workers. With the use of these solutions, the target company was able to reduce its manufacturing lead time by over one third.

Predicting bankruptcy of Finnish limited liability companies from historical financial statements

This master’s thesis studies the probability of bankruptcy of Finnish limited liability companies as a part of credit risk assessment. The main idea of this thesis is to build and test bankruptcy prediction models for Finnish limited liability companies that can be utilized in credit decision making. The data used in this thesis consists of historical financial statements from 2112 Finnish limited liability companies, half of which have filed for bankruptcy. A total of four models are developed, two with logistic regression and two with multivariate discriminant analysis (MDA). The time horizon of the models varies from 1 to 2 years prior to the bankruptcy, and 14 different financial variables are used in the model formation. The results show that the prediction accuracy of the models ranges between 81.7% and 88.9%, and the best prediction accuracy is achieved with the one year prior the bankruptcy logistic regression model. However the difference between the best logistic model and the best MDA model is minimal. Overall based on the results of this thesis it can be concluded that predicting bankruptcy is possible to some extent, but naturally the results are not perfect.

Studies of rotor dynamics using a multibody simulation approach

The non-idealities in a rotor-bearing system may cause undesirable subcritical superharmonic resonances that occur when the rotating speed of the rotor is a fraction of the natural frequency of the system. These resonances arise partly from the non-idealities of the bearings. This study introduces a novel simulation approach that can be used to study the superharmonic vibrations of rotor-bearing systems. The superharmonic vibrations of complex rotor-bearing systems can be studied in an accurate manner by combining a detailed rotor and bearing model in a multibody simulation approach. The research looks at the theoretical background of multibody formulations that can be used in the dynamic analysis of flexible rotors. The multibody formulations currently in use are suitable for linear deformation analysis only. However, nonlinear formulation may arise in high-speed rotor dynamics applications due to the cenrrifugal stiffening effect. For this reason, finite element formulations that can describe nonlinear deformation are also introduced in this work. The description of the elastic forces in the absolute nodal coordinate formulation is studied and improved. A ball bearing model that includes localized and distributed defects is developed in this study. This bearing model could be used in rotor dynamics or multibody code as an interface elements between the rotor and the supporting structure. The model includes descriptions of the nonlinear Hertzian contact deformation and the elastohydrodynamic fluid film. The simulation approaches and models developed here are applied in the analysis of two example rotor-bearing systems. The first example is an electric motor supported by two ball bearings and the second is a roller test rig that consists of the tube roll of a paper machine supported by a hard-bearing-type balanceing machine. The simulation results are compared to the results available in literature as well as to those obtained by measuring the existing structure. In both practical examples, the comparison shows that the simulation model is capable of predicting the realistic responses of a rotor system. The simulation approaches developed in this work can be used in the analysis of the superharmonic vibrations of general rotor-bearing systems.

Corporate Entrepreneurship in Healthcare Organizations: An explorative study of employees’ corporate entrepreneurial behavior, job satisfaction and turnover intention

The Finnish healthcare industry is currently facing significant challenges due to economic crises, aging population and major structural reforms, which have resulted in decreased job satisfaction and increased levels of turnover. This proposes that healthcare organizations need to come up with new, creative means to tackle these issues. Several researchers have argued that corporate entrepreneurship may be the necessary means to achieve this. As previous research has mainly focused on examining this concept from organizational perspective, this study looks at how it occurs on the level of individual employees. The purpose of this study is to examine how corporate entrepreneurship is manifested in individual behavior, and how this type of behavior is associated with the individual’s job satisfaction and turnover intention. Additionally, this study will examine the differences in corporate entrepreneurial behavior between private and public sector organizations, as previous research suggests that these two may be characterized differently. Data was collected with the help of a literature review as well as a survey study, which was sent out to a number of employees of four different healthcare organizations, out of which three were public and one was a private sector organization. Six distinct behavioral characteristics were recognized in previous research, which make up the measure for corporate entrepreneurial behavior. Principal components were formed from the different areas of the survey (corporate entrepreneurial behavior, job satisfaction, turnover intention), after which the association of these components were examined with linear regression analysis, which proved that corporate entrepreneurial behavior is positively correlated with both job satisfaction and intention to leave the organization. Differences between sectors were analyzed with analysis of variance and cross tabulation analysis, but neither of these suggested that any significant differences would occur. These results suggest that employees who behave entrepreneurially tend to be more satisfied with their jobs, but also consider leaving their current organizations more often than others. This may be due to the fact that healthcare organizations are not fertile for entrepreneurial behavior, which will drive entrepreneurial individuals looking for employers who may be more supportive of this type of behavior. With growing levels of dissatisfaction as well as little room for entrepreneurial behavior, the studied organizations may actually be in the process of losing those employees who have the ability and desire to behave in such manner, and who could very well be those who will eventually come up with solutions for the major challenges that these organizations are facing.