Sustainable Gold Mining- Life Cycle Assessment of Cyanidation and Thiosulphate Leaching

With the increasing concern of the sustainable approach of gold mining, thiosulphate has been researched as an alternative lixiviant to cyanide since cyanide is toxic to the environment. In order to investigate the possibility of thiosulphate leaching application in the coming future, life cycle assessment, is conducted to compare the environmental footprint of cyanidation and thiosulphate leaching. The result showed the most significant environmental impact of cyanidation is toxicity to human, while the ammonia of thiosulphate leaching is also a major concern of acidification. In addition, an ecosystem evaluation is also performed to indicate the potential damages caused by an example of cyanide spill at Kittilä mine, resulting in significant environmental risk cost that has to be taken into account for decision making. From the opinion collected from an online LinkedIn discussion forum, the anxiety of sustainability alone would not be enough to contribute a significant change of conventional cyanidation, until the tighten policy of cyanide use. International Cyanide Code, therefore, is crucial for safe gold production. Nevertheless, it is still thoughtful to consider the values of healthy ecosystem and the gold for long-term benefit.

Novel virtual environment and real-time simulation based methods for improving life-cycle efficiency of non-road mobile machinery

Virtual environments and real-time simulators (VERS) are becoming more and more important tools in research and development (R&D) process of non-road mobile machinery (NRMM). The virtual prototyping techniques enable faster and more cost-efficient development of machines compared to use of real life prototypes. High energy efficiency has become an important topic in the world of NRMM because of environmental and economic demands. The objective of this thesis is to develop VERS based methods for research and development of NRMM. A process using VERS for assessing effects of human operators on the life-cycle efficiency of NRMM was developed. Human in the loop simulations are ran using an underground mining loader to study the developed process. The simulations were ran in the virtual environment of the Laboratory of Intelligent Machines of Lappeenranta University of Technology. A physically adequate real-time simulation model of NRMM was shown to be reliable and cost effective in testing of hardware components by the means of hardware-in-the-loop (HIL) simulations. A control interface connecting integrated electro-hydraulic energy converter (IEHEC) with virtual simulation model of log crane was developed. IEHEC consists of a hydraulic pump-motor and an integrated electrical permanent magnet synchronous motorgenerator. The results show that state of the art real-time NRMM simulators are capable to solve factors related to energy consumption and productivity of the NRMM. A significant variation between the test drivers is found. The results show that VERS can be used for assessing human effects on the life-cycle efficiency of NRMM. HIL simulation responses compared to that achieved with conventional simulation method demonstrate the advances and drawbacks of various possible interfaces between the simulator and hardware part of the system under study. Novel ideas for arranging the interface are successfully tested and compared with the more traditional one. The proposed process for assessing the effects of operators on the life-cycle efficiency will be applied for wider group of operators in the future. Driving styles of the operators can be analysed statistically from sufficient large result data. The statistical analysis can find the most life-cycle efficient driving style for the specific environment and machinery. The proposed control interface for HIL simulation need to be further studied. The robustness and the adaptation of the interface in different situations must be verified. The future work will also include studying the suitability of the IEHEC for different working machines using the proposed HIL simulation method.

Effects of life cycle profits on the profitability of industrial heavy duty cranes

The goal of the thesis was to investigate how much after-sales profits a crane sale generates over the life cycle of the crane and the effects of these after-sales profits on the overall profitability of the crane. The thesis utilizes theories about life cycle costing from an equipment and service supplier’s point of view. However, instead of costs, the thesis is focused on the life cycle after-sales profits from maintenance services and spare parts provided for the sold crane. The case study approach was chosen and a total of five cranes from three different segments were investigated. An eight-step life cycle profit calculation model was developed in order to analyze the chosen cases’ life cycle profits systematically. The results of the investigation suggest that the life cycle after-sales profits are significant in value. In the case analyses they accounted for between 20% and 44% of the overall life cycle profits of the case cranes. The after-sales profits should be taken into account already in the pricing when offering a crane to a customer.

Impact of increased environmental awareness on product marketing

This Bachelor thesis studies how companies use a variety of different sustainable marketing approaches to sell their green products. Empirical part is done by researching and interviewing two B2B furniture companies.

Capital investments planning and life cycle simulations for the new valves manufacturing facility in Russia

The focus of the research is on the derivation of the valid and reliable performance results regarding establishment and launching of the new full-scale industrial facility, considering the overall current conditions for the project realization in and out of Russia. The study demonstrates the process of the new facility concept development, with following perfor-mance calculation, comparative analyzes conduction, life-cycle simulations, performance indicators derivation and project`s sustainability evaluation. To unite and process the entire input parameters complexity, regards the interlacing between the project`s internal technical and commercial sides on the one hand, and consider all the specifics of the Russian conditions for doing business on the other hand, was developed the unique model for the project`s performance calculation, simulations and results representation. The complete research incorporates all corresponding data to substantiate the assigned facility`s design, sizing and output capacity for high quality and cost efficient ferrous pipe-line accessories manufacturing, as well as, demonstrates that this project could be suc-cessfully realized in current conditions in Russia and highlights the room for significant performance and sustainability improvements based on the indexes of the derived KPIs.

Item-level life-cycle model for maintenance network – from cost to additional value

The importance of industrial maintenance has been emphasized during the last decades; it is no longer a mere cost item, but one of the mainstays of business. Market conditions have worsened lately, investments in production assets have decreased, and at the same time competition has changed from taking place between companies to competition between networks. Companies have focused on their core functions and outsourced support services, like maintenance, above all to decrease costs. This new phenomenon has led to increasing formation of business networks. As a result, a growing need for new kinds of tools for managing these networks effectively has arisen. Maintenance costs are usually a notable part of the life-cycle costs of an item, and it is important to be able to plan the future maintenance operations for the strategic period of the company or for the whole life-cycle period of the item. This thesis introduces an itemlevel life-cycle model (LCM) for industrial maintenance networks. The term item is used as a common definition for a part, a component, a piece of equipment etc. The constructed LCM is a working tool for a maintenance network (consisting of customer companies that buy maintenance services and various supplier companies). Each network member is able to input their own cost and profit data related to the maintenance services of one item. As a result, the model calculates the net present values of maintenance costs and profits and presents them from the points of view of all the network members. The thesis indicates that previous LCMs for calculating maintenance costs have often been very case-specific, suitable only for the item in question, and they have also been constructed for the needs of a single company, without the network perspective. The developed LCM is a proper tool for the decision making of maintenance services in the network environment; it enables analysing the past and making scenarios for the future, and offers choices between alternative maintenance operations. The LCM is also suitable for small companies in building active networks to offer outsourcing services for large companies. The research introduces also a five-step constructing process for designing a life-cycle costing model in the network environment. This five-step designing process defines model components and structure throughout the iteration and exploitation of user feedback. The same method can be followed to develop other models. The thesis contributes to the literature of value and value elements of maintenance services. It examines the value of maintenance services from the perspective of different maintenance network members and presents established value element lists for the customer and the service provider. These value element lists enable making value visible in the maintenance operations of a networked business. The LCM added with value thinking promotes the notion of maintenance from a “cost maker” towards a “value creator”.

Life cycle management of TVO nuclear power plant

Tämä diplomityö tutkii eri elinkaarihallinnan menetelmiä ja vertaa niitä TVO:n menetelmiin. Lisäksi TVO:n prosessin ongelmakohdat tunnistetaan ja niihin esitetään ratkaisuja. Vertailukohteina toimii ydinvoimateollisuuden lisäksi vesivoima, fossiiliset voimalaitokset sekä paperiteollisuus. Sähkön hinnan jatkaessa laskuaan on elinkaariajattelusta tullut ajankohtaista myös ydinvoimayhtiöille. Ydinvoimalaitoksien pitkän suunnitellun käyttöiän ansiosta laitoksen elinkaaren aikana voi tapahtua useita asioita, jotka vaikuttavat laitoksen investointitarpeisiin. Turvallisen sähköntuotannon varmistamiseksi eri laitososia on joko muokattava tai uusittava. Elinkaariajatteluun kuuluu tehokas laitoksen kunnon valvonta, laitoksen ikääntymiseen vaikuttavien ilmiöiden tunnistaminen, sekä ikääntymistä hillitsevien toimenpiteiden pitkän tähtäimen suunnittelu. Hyvällä ennakkosuunnittelulla pyritään varmistamaan se, että laitoksella voidaan tuottaa sähköä koko sen jäljellä olevan käyttöiän aikana. Kun tarpeiden tunnistus ja suunnittelu tehdään hyvissä ajoin mahdollistetaan myös investointien optimointi. Paras hyöty pyritään saamaan ajoittamalla oikeat investoinnit oikeaan aikaan.

Activity-based life cycle costing model for cost estimation and monitoring – Case: manned and autonomous dry bulk carrier

Recent developments in automation, robotics and artificial intelligence have given a push to a wider usage of these technologies in recent years, and nowadays, driverless transport systems are already state-of-the-art on certain legs of transportation. This has given a push for the maritime industry to join the advancement. The case organisation, AAWA initiative, is a joint industry-academia research consortium with the objective of developing readiness for the first commercial autonomous solutions, exploiting state-of-the-art autonomous and remote technology. The initiative develops both autonomous and remote operation technology for navigation, machinery, and all on-board operating systems. The aim of this study is to develop a model with which to estimate and forecast the operational costs, and thus enable comparisons between manned and autonomous cargo vessels. The building process of the model is also described and discussed. Furthermore, the model’s aim is to track and identify the critical success factors of the chosen ship design, and to enable monitoring and tracking of the incurred operational costs as the life cycle of the vessel progresses. The study adopts the constructive research approach, as the aim is to develop a construct to meet the needs of a case organisation. Data has been collected through discussions and meeting with consortium members and researchers, as well as through written and internal communications material. The model itself is built using activity-based life cycle costing, which enables both realistic cost estimation and forecasting, as well as the identification of critical success factors due to the process-orientation adopted from activity-based costing and the statistical nature of Monte Carlo simulation techniques. As the model was able to meet the multiple aims set for it, and the case organisation was satisfied with it, it could be argued that activity-based life cycle costing is the method with which to conduct cost estimation and forecasting in the case of autonomous cargo vessels. The model was able to perform the cost analysis and forecasting, as well as to trace the critical success factors. Later on, it also enabled, albeit hypothetically, monitoring and tracking of the incurred costs. By collecting costs this way, it was argued that the activity-based LCC model is able facilitate learning from and continuous improvement of the autonomous vessel. As with the building process of the model, an individual approach was chosen, while still using the implementation and model building steps presented in existing literature. This was due to two factors: the nature of the model and – perhaps even more importantly – the nature of the case organisation. Furthermore, the loosely organised network structure means that knowing the case organisation and its aims is of great importance when conducting a constructive research.

Säähavaintoaseman käytettävyyteen vaikuttavat tekijät

Diplomityön tarkoituksena on tuoda esiin tuotteen käytettävyyden kehittämisen tärkeyden osana uuden tuotteen kehittämistä. Tavoitteena on analysoida liikuteltavan säähavaintoaseman käytettävyyden nykytilanne ja löytää mahdollisia käytettävyyden kehittämisalueita. Työssä käydään läpi eri käytettävyyden määritteitä ja käytettävyyden testausta. Käytettävyyden tarkastelunäkökulmia ovat asiakkaiden vaatimukset tuotteelle ja yleinen käytettävyyden subjektiivinen analysointi perustuen hyväksi tunnettuihin suunnittelun perusteisiin, heuristiikkoihin. Säähavaintoasemat ovat valittu eri segmenteistä, jotta voidaan tutkia säähavaintokonseptia, jollaista ei tänäpäivänä vielä ole ja löytää käyttäjien mahdollisia tulevaisuuden tarpeita. Näin saadaan myös laaja näkökulma eri segmenteille suunnattujen säähavaintoasemien käytettävyydestä.Käytettävyyttä voidaan pitää tehokkaana myyntiargumenttina. Tämä edellyttää läheistä yhteistyötä käyttäjien kanssa ja tietoa tuotteen käyttöympäristöstä. Tuotteen tulisi tutkimusten perusteella olla yksinkertainen toiminnoiltaan ja luotettava, jotta se vastasi käyttäjien tarpeita. Työssä osoitetaan myös useita käytettävyyden kehittämisalueita, joita kehittämällä voidaan vastata käyttäjien tarpeita. Tutkimuksen perusteella tutkittavat säähavaintoasemat voisivat olla käyttäjäystävällisempiä ja vastata paremmin käyttäjän tarpeita.Jatkotoimenpiteinä ehdotetaan esille tulleiden säähavaintoseman käytettävyyden osa-alueiden tarkempaa kartoittamista ja erityisesti käyttäjien tomintaympäristöjen ymmärtämistä. Näin varmistetaan käyttäjäystävällisyyden huomioiminen aikaisessa tuotesuunnitteluprosessin vaiheessa. Tuotteen käytettävyyden huomioiminen aikaisessa suunnitteluvaiheessa on yleensä myös edullista yhtiölleDiplomityön tarkoituksena on tuoda esiin tuotteen käytettävyyden kehittämisen tärkeyden osana uuden tuotteen kehittämistä. Tavoitteena on analysoida liikuteltavan säähavaintoaseman käytettävyyden nykytilanne ja löytää mahdollisia käytettävyyden kehittämisalueita. Työssä käydään läpi eri käytettävyyden määritteitä ja käytettävyyden testausta. Käytettävyyden tarkastelunäkökulmia ovat asiakkaiden vaatimukset tuotteelle ja yleinen käytettävyyden subjektiivinen analysointi perustuen hyväksi tunnettuihin suunnittelun perusteisiin, heuristiikkoihin. Säähavaintoasemat ovat valittu eri segmenteistä, jotta voidaan tutkia säähavaintokonseptia, jollaista ei tänäpäivänä vielä ole ja löytää käyttäjien mahdollisia tulevaisuuden tarpeita. Näin saadaan myös laaja näkökulma eri segmenteille suunnattujen säähavaintoasemien käytettävyydestä.Käytettävyyttä voidaan pitää tehokkaana myyntiargumenttina. Tämä edellyttää läheistä yhteistyötä käyttäjien kanssa ja tietoa tuotteen käyttöympäristöstä. Tuotteen tulisi tutkimusten perusteella olla yksinkertainen toiminnoiltaan ja luotettava, jotta se vastasi käyttäjien tarpeita. Työssä osoitetaan myös useita käytettävyyden kehittämisalueita, joita kehittämällä voidaan vastata käyttäjien tarpeita. Tutkimuksen perusteella tutkittavat säähavaintoasemat voisivat olla käyttäjäystävällisempiä ja vastata paremmin käyttäjän tarpeita.Jatkotoimenpiteinä ehdotetaan esille tulleiden säähavaintoseman käytettävyyden osa-alueiden tarkempaa kartoittamista ja erityisesti käyttäjien tomintaympäristöjen ymmärtämistä. Näin varmistetaan käyttäjäystävällisyyden huomioiminen aikaisessa tuotesuunnitteluprosessin vaiheessa. Tuotteen käytettävyyden huomioiminen aikaisessa suunnitteluvaiheessa on yleensä myös edullista yhtiölle

Suorituskyvyn kehittäminen ja niiden menetelmät suomalaisessa teollisuudessa

Viimeisien vuosikymmenien aikana teknologinen kehitys on muuttanut yritysten toimintaympäristöä suuresti. Yritysten käyttöön on tullut lukuisia teorioita ja menetelmiä, joilla yrityksen suorituskykyä voidaan mitata, kehittää ja vertailla. Näin myös erilaisten johtamisen menetelmien ja käytäntöjen rooli on korostunut yritysten johtamisjärjestelmissä. Myös yritysten suorituskykyä on tutkittu monella eri tavoin viimeisien vuosien aikana. Näiden tutkimusten tavoitteena on ollut löytää vertailtavuutta globaalien toimijoiden välillä. Tämä tutkimus lähestyy suorituskykyä aivan uudenlaisesta näkökulmasta ja tarkastelee tuloksia vertailuoppimisen, osaamisen ja tiedon johtamisen näkökulmasta. Oleellista on ollut luoda uusi näkökulma aikaisempiin tutkimuksiin, jotka ovat keskittyneet vertailemaan yrityksien operatiivista ja liiketoiminnan suorituskykyä sekä sitä, kuinka hyvin ne ovat pystyneet hyödyntämään parhaita käytäntöjä toiminnassaan. Tutkimuksen teoreettisen tarkastelun tavoite on selkeyttää koko strategisen johtamisen mallia. Tutkimus lähti liikkeelle analysoimalla aikaisemmista yritysten suorituskykyyn tehtyjä tutkimuksia. Tästä tehtiin havainto, että osaamisen johtamista ja kehittämistä on tutkittu varsin vähän yritysten suorituskyvyn kehittymiseen liittyen. Luotiin teoreettinen viitekehys, joka avulla henkilöstön osaaminen liitettiin osaksi strategian toteutumisen prosessia. Tämän tutkimuksen tulokset ja johtopäätökset perustuvat vuosina 1993 ja 2003 Made in Finland tutkimuksessa kerättyyn yritysten suorituskykyä tarkastelevaan aineistoon. Se perustuu 23 yrityksen haastatteluihin. Aineistosta valittiin kaikki ne tulokset, joilla katsottiin olevan merkitystä osaamisen johtamisen ja kehittämisen kannalta. Tutkittujen yritysten suorituskyvyssä oli kymmenen vuoden seurantajakson aikana tapahtunut selvää kehittymistä. Työn joustavuus ja työntekijöiden sitoutuminen on lisääntynyt ja vertailuoppimista on hyödynnetty. Tuotannon prosesseja on kehitetty ja näin uusien tuotteiden markkinoille tuloaikaa on saatu nopeutetuksi. Merkillepantavaa on, että satsaukset koulutukseen eivät ole lisääntyneet vaan osissa tutkituissa yrityksissä satsaukset ovat jopa vähentyneet. Tulokset tavoitteisiin nähden ovat hyvin ristiriitaisia. Toiminnan tehostumista odotetaan kaikilla osa-alueilla. Kuitenkin osaamiseen ei olla valmiita satsaamaan, eikä yritysten johdossa nähdä osaamisen kehittämistä tärkeänä tavoitteiden saavuttamiseksi. Suurimpana esteenä tavoitteen saavuttamiseksi yritysten johto näkee pätevän henkilökunnan saatavuuden. Vaikka moni yrityksistä käyttää tasapainotettua mittaristoa strategisen johtamisen työkaluna, ei sen kaikkia osa-alueita ja niiden tasapainon merkitystä ole selvästi ymmärretty.

Use of Statistical Methods in Demand Planning

In a very volatile industry of high technology it is of utmost importance to accurately forecast customers’ demand. However, statistical forecasting of sales, especially in heavily competitive electronics product business, has always been a challenging task due to very high variation in demand and very short product life cycles of products. The purpose of this thesis is to validate if statistical methods can be applied to forecasting sales of short life cycle electronics products and provide a feasible framework for implementing statistical forecasting in the environment of the case company. Two different approaches have been developed for forecasting on short and medium term and long term horizons. Both models are based on decomposition models, but differ in interpretation of the model residuals. For long term horizons residuals are assumed to represent white noise, whereas for short and medium term forecasting horizon residuals are modeled using statistical forecasting methods. Implementation of both approaches is performed in Matlab. Modeling results have shown that different markets exhibit different demand patterns and therefore different analytical approaches are appropriate for modeling demand in these markets. Moreover, the outcomes of modeling imply that statistical forecasting can not be handled separately from judgmental forecasting, but should be perceived only as a basis for judgmental forecasting activities. Based on modeling results recommendations for further deployment of statistical methods in sales forecasting of the case company are developed.

Elinkaaripohjaiseen ABC-analyysiin perustuva päätöksenteontukijärjestelmä

Yritysten vaihto-omaisuudenhallinnasta löytyy usein selviä puutteita. Yksi selkeä syy tähän on perinteisen ABC-analyysin riittämättömyys, joka pohjautuu puhtaasti historiatietoihin. ABC-analyysia oikein tulkitsemalla, voi siitä kuitenkin saada erinomaisen työkalun varastonhallintaan. Tämä edellyttää tuotteen elinkaarenvaiheen huomioimista. Tätä elinkaarenvaiheet huomioivaa ABC-analyysia kutsutaan elinkaaripohjaiseksi ABC-analyysiksi. Koska nykyisissä toiminnanohjausjärjestelmissä ei kuitenkaan ole mahdollista luokitella tuotteita tämän uuden menetelmän mukaisesti, syntyy tarve tukijärjestelmälle. Tukijärjestelmän tarkoituksena on sekä luokitella tuotteet elinkaaripohjaisen ABC-analyysin avulla että antaa tuotteille varastonohjaussuositukset Salmivuori Consulting Oy:n käyttämän ohjausmenetelmän mukaisesti. Varastotasojen määrittämistä helpottamaan luotiin järjestelmän yhteyteen vielä erillinen ohjaustyökalu. Lisäksi työssä on havainnollistettu keskimääräistä varaston arvoa sekä puutekustannuksia minimoivien varastotasojen valintaa case-esimerkin avulla. Järjestelmän luomien tuoteluokkien sekä varastonohjaussuositusten avulla, päätöksentekijällä on mahdollisuudet tehostaa yrityksen vaihto-omaisuudenhallintaa.

Innovaattorin dilemma - Kehittäminen vs. Parantaminen

Työssä tutkimme parantamis- ja kehittämisstrategiaa ja niiden yhteiskäyttöä eli ambidekstriaa. Tavoitteenamme on tuoda parantamis- ja kehittämisstrategian erot esille ja sijoittaa strategiat tuotteen elinkaarelle. Esittelemme organisaation ambidekstrian hallintaa ja vaikeuksia. Esittelemme ensin parantamis- ja kehittämisstrategian termit, eri innovaatiostrategiat ja tuotteen elinkaari mallit ja ambidekstrian kirjallisuuden pohjalta. Tämän jälkeen esittelemme case materiaalimme. Materiaalin pohjalta sijoitamme strategiat tuotteen elinkaarelle ja tuomme casessa esiintyneitä ambidekstrian ominaisuuksia esille. Tavoitteemme pohjalta voimme sanoa, että tuotteen elinkaaren vaiheilla ja parantamis- ja kehittämisstrategioilla on selvä yhteys ja strategiat sijoittuvat hyvin elinkaarelle. Ambidekstrian hallitseminen, eli parantamis- ja kehittämisstrategian tasapainon löytäminen ei ole helppoa, sillä strategiat ovat hyvin erilaisia keskenään. Hallinta vaatii paljon työtä, hyvän reagointikyvyn ja ennustamisen taidon, jotta yritys pysyy mukana muutoksessa ja mielellään hieman edellä, jos mielii teknologiajohtajaksi.