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.

Integration of Real-Time Simulator, Motion Platform and Haptics

This thesis describes the process of the integration of a real-time simulator environment with a motion platform and a haptic device as a part of the Kvalive project. Several programs running on two computers were made to control the different devices of the environment. User tests were made to obtain information of needed improvements to make the simulator more realistic. Also new ideas for improving the simulator and directions of further research were obtained with the help of this research.

Implementation and Integration of New Baggage Logistic Centre at HelsinkiVantaa Airport

This thesis deals with improving international airport baggage supply chain management (SCM) by means of information technology and new baggage handling system. This study aims to focus on supply chain visibility in practice and to suggest different ways to improve the supply chain performance through information sharing. The objective is also to define how radio frequency identification (RFID) and enterprise resource planning (ERP) can make processes more transparent. In order to get full benefits from processes, effective business process management and monitoring as well as the key performance indicators must be defined, implemented and visualized through e.g. dashboard views for different roles. As an outcome of the research the need for the use of information technology systems and more advanced technologies, e.g. RFID in the supply chain management is evident. Sophisticated ERP is crucial in boosting SCM business processes and profitability. This would be beneficial for dynamic decision making as well in the airport and airline supply chain management. In the long term, economic aspects support the actions I have suggested in order to make production more flexible in reacting to quick changes.

Supplier relationship management capability in the firm's global integration

Organizing is a general problem for global firms. Firms are seeking a balance between responsiveness at the local level and efficiency through worldwide integration. In this, supply management is the focal point where external commercial supply market relations are connected with the firm's internal functions. Here, effective supplier relationship management (SRM) is essential. Global supply integration processes create new challenges for supply management professionals and new capabilities are required. Previous research has developed several models and tools for managers to manage and categorize different supplier relationship types, but the role of the firm's internal capability of managing supplier relationships in their global integration has been a clearly neglected issue. Hence, the main objective of this dissertation is to clarify how the capability of SRM may influence the firm's global competitiveness. This objective is divided into four research questions aiming to identify the elements of SRM capability, the internal factors of integration, the effect of SRM capability on strategy and how SRM capability is linked with global integration. The dissertation has two parts. The first part presents the theoretical approaches and practical implications from previous research and draws a synthesis on them. The second part comprises four empirical research papers addressing the research questions. Both qualitative and quantitative methods are utilized in this dissertation. The main contribution of this dissertation is that it aggregates the theoretical and conceptual perspectives applied to SRM research. Furthermore, given the lack of valid scales to measure capability, this study aimed to provide a foundation for an SRM capability scale by showing that the construct of SRM capability is formed of five separate elements. Moreover, SRM capability was found to be the enabler in efforts toward value chain integration. Finally, it was found that the effect of capability on global competitiveness is twofold: it reduces conflicts between responsiveness and integration, and it creates efficiency. Thus, by identifying and developing the firm's capabilities it is possible to improve performance, and hence, global competitiveness.

Groupware and Workflow Tools - A Case study of SAP Business Workflow Supporting System Integration in a Global Telecommunication Company

Workflow management systems aim at the controlled execution of complex application processes in distributed and heterogeneous environments. These systems will shape the structure of information systems in business and non-business environments. E business and system integration is a fertile soil for WF and groupware tools. This thesis aims to study WF and groupware tools in order to gather in house knowledge of WF to better utilize WF solutions in future, and to focus on SAP Business Workflow in order to find a global solution for Application Link Enabling support for system integration. Piloting this solution in Nokia collects the experience of SAP R/3 WF tool for other development projects in future. The literary part of this study will guide to the world of business process automation providing a general description of the history, use and potentials of WF & groupware software. The empirical part of this study begins with the background of the case study describing the IT environment initiating the case by introducing SAP R/3 in Nokia, the communication technique in use and WF tool. Case study is focused in one solution with SAP Business Workflow. This study provides a concept to monitor communication between ERP systems and to increase the quality of system integration. Case study describes a way create support model for ALE/EDI interfaces. Support model includes monitoring organization and the workflow processes to solve the most common IDoc related errors.

Introducing Continuous Integration for C and C++ Software Development Projects on Linux Platform

Software integration is a stage in a software development process to assemble separate components to produce a single product. It is important to manage the risks involved and being able to integrate smoothly, because software cannot be released without integrating it first. Furthermore, it has been shown that the integration and testing phase can make up 40 % of the overall project costs. These issues can be mitigated by using a software engineering practice called continuous integration. This thesis work presents how continuous integration is introduced to the author's employer organisation. This includes studying how the continuous integration process works and creating the technical basis to start using the process on future projects. The implemented system supports software written in C and C++ programming languages on Linux platform, but the general concepts can be applied to any programming language and platform by selecting the appropriate tools. The results demonstrate in detail what issues need to be solved when the process is acquired in a corporate environment. Additionally, they provide an implementation and process description suitable to the organisation. The results show that continuous integration can reduce the risks involved in a software process and increase the quality of the product as well.

Sensor Fusion of Proprioception, Force and Vision in Estimation and Robot

Sensor-based robot control allows manipulation in dynamic environments with uncertainties. Vision is a versatile low-cost sensory modality, but low sample rate, high sensor delay and uncertain measurements limit its usability, especially in strongly dynamic environments. Force is a complementary sensory modality allowing accurate measurements of local object shape when a tooltip is in contact with the object. In multimodal sensor fusion, several sensors measuring different modalities are combined to give a more accurate estimate of the environment. As force and vision are fundamentally different sensory modalities not sharing a common representation, combining the information from these sensors is not straightforward. In this thesis, methods for fusing proprioception, force and vision together are proposed. Making assumptions of object shape and modeling the uncertainties of the sensors, the measurements can be fused together in an extended Kalman filter. The fusion of force and visual measurements makes it possible to estimate the pose of a moving target with an end-effector mounted moving camera at high rate and accuracy. The proposed approach takes the latency of the vision system into account explicitly, to provide high sample rate estimates. The estimates also allow a smooth transition from vision-based motion control to force control. The velocity of the end-effector can be controlled by estimating the distance to the target by vision and determining the velocity profile giving rapid approach and minimal force overshoot. Experiments with a 5-degree-of-freedom parallel hydraulic manipulator and a 6-degree-of-freedom serial manipulator show that integration of several sensor modalities can increase the accuracy of the measurements significantly.

Financial integration and TARGET2-Securities – A stakeholder approach

The purpose of this study was to analyze how different stakeholders, such as the European Central Bank, the European Commission, the European Central Securities Depositories Association, the Bank of International Settlements and the International Monetary Fund, have influenced the European financial integration in the area of securities clearing and settlement since the introduction of the single currency. The results show that the contribution differs from stakeholder to another and can take the form of standards and recommendations, legislation, research and publications, risk analysis etc. The Eurosystem has been particularly active in this area by proving and planning central bank services, such as TARGET2, CCMB2 and T2S. Along the way the development has and continues to face challenges that need to be solved by European authorities. Coordination is a key factor for the future as we have seen during the recent financial turmoil.

Sensory and Non-sensory Factors Behind the Liking and Choice of Healthy Food Products

A healthy and balanced diet can reduce health problems, such as overweight and metabolic syndrome. In general, people have a considerably good knowledge of what constitutes a healthy diet and how they could achieve it with their food choices. Besides, people argue that health is among their top five food choice motives. Nevertheless, the prevalence of overweight is increasing and other food choice motives, such as taste, seem to conflict with the health. Liking for food does not necessarily determine acceptance alone, thus several non-sensory factors, such as brand, country of origin and nutrition claim, can also influence. Moreover, consumers are individuals in how they prioritize sensory and nonsensory factors of foods, but e.g. increasing age, female gender and health concern have been connected to a more health-oriented dietary behaviour. To sum up, identifying different factors that can increase the liking and consumption of healthy food is essential in order to develop more attractive healthful food products. Adding vitamins, minerals, fibre or other ingredients to a food product can be used to enrich the nutritional quality of the products. However, this may be difficult in practice as regards the sensory quality and pleasantness of the foods. Generally, consumers are not willing to compromise on taste in food. On the other hand, consumers are very heterogeneous in their likings, and their personal values and attitudes may interact with preferences for specific sensory characteristics. The aims of this study were to investigate the effects of intrinsic product characteristics on sensory properties and hedonic responses; to determine the impact of few non-sensory factors; and to examine the interaction between sensory and non-sensory factors with consumers’ demographics, values and attitudes in liking of healthy model foods. The results showed that product composition influenced sensory quality and had an effect on hedonic responses. Adding flaxseed to bakery products showed a significant improvement in the nutritional quality without negative effects on sensory properties. On the other hand, the fortification of wellness beverages with vitamins and minerals may impart off-flavours. In general, sweetness of yoghurts, freshness of wellness beverages and low intensity of rye bread flavour appealed to consumers. Information about the domestic origin of yoghurts and claiming a specific function for wellness beverages enhanced liking. However, consumers who were more concerned about their health and considered natural content as an important food choice motive, rated sourer and less sweet yoghurts and wellness beverages as more pleasant. In addition, interest in health increased the consumption of rye breads and other whole grain breads among adolescents. The results showed that the optimal product quality in terms of intrinsic and extrinsic factors differs between individual consumers, and personal values and food choice motives can be connected to preferences for specific sensory characteristics of foods. This indicates that each food product needs to be considered in relation to its specific market niche, and to which segment of consumer will respond most positively to its characteristics.

Integration und Vermittlung landeskundlicher Inhalte im Fremdsprachenunterricht

Tämän väitöskirjatyön aiheena on maantuntemuksellisten sisältöjen integrointi ja välittäminen vieraan kielen opetuksessa. Maantuntemuksellisilla sisällöillä tarkoitetaan vieraan kielen opetuksessa ei-kielellisiä sisältöjä, jotka ylittävät pelkän kielitiedon, kieliopin ja sanaston, välittämisen rajat. Tutkimuskirjallisuudessa näitä ei-kielellisiä sisältöjä nimitetään monin eri tavoin, esimerkiksi maantuntemukseksi (Landeskunde), sosiokulttuurisiksi tiedoiksi ja taidoiksi (soziokulturelles Wissen) tai yksinkertaisesti kulttuuriksi (Kultur). Väitöskirjatyö jakautuu teoreettiseen kehykseen (luvut 1–4), julkaistujen artikkeleiden tutkimusmetodien ja tuloksien käsittelyyn (luvut 5–6) sekä julkaistuihin artikkeleihin. Teoreettisen kehyksen ensisijaisia tutkimuskysymyksiä ovat, miten maantuntemuksellisten sisältöjen välittäminen konkretisoituu eri näkökulmista (opettajat, oppijat, oppimateriaalit) tarkasteltuna, miten kulttuurienvälinen maantuntemus ilmentyy vieraan kielen opetuksessa ja mitkä sisällöt ovat merkittäviä vieraan kielen opetuksessa. Metodisina lähestymistapoina tutkimuksessa on käytetty oppikirja-analyysiä, opetuksen tarkkailua sekä kyselytutkimuksia. Liitteenä oleville julkaistuille artikkeleille on yhteistä se, että jokainen niistä käsittelee jotakin erityistä maantuntemuksellisiin sisältöihin liittyvää aihetta empiriisestä näkökulmasta erityisesti saksan kielen opetuksen kannalta. Artikkelien tutkimusongelmia ovat kulttuuristen ja kielellisten sisältöjen yhdistäminen, kulttuurienvälisen viestinnän konkretisoituminen, kielellisen ja kulttuurisen variaation huomioiminen, stereotyyppien asema sekä sukupuolierojen merkitys vieraan kielen opetuksessa. Väitöskirjatyön teoreettisessa kehyksessä luodaan aluksi historiallinen katsaus maantuntemuksen asemaan vieraan kielen opetuksessa ja selvitetään tarkemmin erityisesti vieraan kielen didaktiikan uusimpien traditioiden, kuten konstruktivismin ja sosiokulttuurisen teorian, yhteyttä maantuntemuksen oppimiseen. Tässä yhteydessä käsitellään myös kulttuurienvälisen oppimisen traditiota ja maantuntemusta sen sovellusalueena. Tämän lisäksi selvitetään konkreettisia vieraan kielen opetuksessa ilmeneviä maantuntemukseen liittyviä didaktis-metodisia kysymyksiä, erityisesti opettajan roolia ja sitä, miten kulttuurienvälisen tradition mukainen maantuntemuksen välittäminen konkretisoituu yhtäältä yksittäisinä tehtävinä ja harjoituksina sekä toisaalta elektronisten viestimien välityksellä. Teoreettisen kehyksen ytimen muodostaa maantuntemuksellisten aiheiden valintaan ja merkittävyyteen liittyvä tutkimuskirjallisuuden pohjalta tehtävä pohdinta. Vieraan kielen opetuksessa kieliopilliset sisällöt opetetaan pääosin vakiintuneessa järjestyksessä, mutta maantuntemuksellisten sisältöjen opettamisessa ja oppimisessa ei ole säännönmukaisuuksia. Yhteenvetona esitetään teesejä, joiden tarkoituksena on antaa ehdotuksia, suosituksia ja didaktisia neuvoja maantuntemuksen opetukseen ja oppimiseen. Väitöskirjatyössä paneudutaan vaikeuksiin määritellä maantuntemuksen oppimisen kannalta merkittävät aiheet erityisesti saksan kielen opetusta silmällä pitäen. Arkipäivän kulttuurin käsittelyn tärkeyteen käytännön opetuksessa viittaavat oppikirjojen aihepiirit, opettajien ja opiskelijoiden käsitykset sekä Eurooppalaisen viitekehyksen suositukset. Tutkimuksessa selvitettiin tarkemmin myös aihepiirien valintaa kohderyhmän mukaan ja kartoitettiin oppijoiden käsityksiä maantuntemuksellisista sisällöistä ja heidän näihin kohdistuvia toiveitaan. Kyselytulosten mukaan aikuisten oppijoiden mieliin jäivät saksan kielen oppitunnilla erityisesti sellaiset kulttuuriin liittyvät asiat, jotka oppijat kokivat autenttisiksi tai jotka herättivät tunnilla keskustelua ja olivat kohdekulttuurissa erilaisia kuin omassa kulttuurissa. Tutkimuksessa selvitettiin myös kulttuurienvälisen oppimisen aspekteja vieraan kielen opetuksessa ja oppimateriaaleissa, erityisesti ”oman” ja ”vieraan” kulttuurin kokemisesta ja niiden vastakkainasettelusta. Näyttää siltä, että kulttuurienvälisen oppimisen mahdollisuudet tutkimissani saksan kielen oppikirjoissa rajoittuvat siihen, että oppijoille tarjotaan mahdollisuus eläytyä kohdekulttuurin arkeen oppikirjojen henkilöiden kautta ja että oppijoita kehotetaan kertomaan omasta kulttuuristaan. Tutkimuksessa pohditaan myös tarkemmin, voivatko sähköiset oppimateriaalit ja internet johtaa takaisin faktoihin keskittyvään maantuntemuksen oppimiseen. Virtuaaliset oppimisympäristöt, esimerkiksi oppikirjojen internetsivustot, antavat kaikesta huolimatta uusia mahdollisuuksia tutkivaan oppimiseen. Tällaisia ovat esimerkiksi ”minitutkimustehtävät” ja sellaiset harjoitustyypit, jotka eivät oppikirjoissa ole mahdollisia, kuten virtuaaliset kaupunkikierrokset. Opettajien ja oppimateriaalien laatijoiden pitäisi suunnitella sellaisia tehtäviä ja harjoituksia, jotka antavat riittävästi mahdollisuuksia myös kulttuurienväliselle pohdinnalle. Oppijan oma ja kohdekulttuuri voidaan opetuksessa nostaa samanaikaisesti esille esimerkiksi käsittelemällä kielellisiä ja kulttuurisia variaatioita. Tutkimustulosten mukaan kulttuurienvälisen oppimisen traditionkin aikana maantuntemusta välitetään yhä perinteisellä tavalla faktatietoihin painottuen, eli käytännössä kieltenopetusta ohjaa vielä edelleenkin hyvin perinteinen käsitys kielestä ja kielitaidosta. Kielten opettajien koulutuksessa olisi huomioitava se, että opettajien tulisi olla kokonaisvaltaisia kulttuurin asiantuntijoita, eli myös historia, yhteiskunta, politiikka ja myös ”arkipäiväisen elämän” tuntemus ovat tärkeitä opettajan ammattitaidossa.

Integration of the Food Waste Disposer Unit to the Existing Sewage System

Among the numerous approaches to food waste treatment, the food waste disposers method (FWDs), as a newcomer, has become slowly accepted by the general public owing to the worries about its impact on the existing sewage system. This paper aims to justify the role of FWDs in the process of urbanization in order to better prepare a city to take good care of the construction of its infrastructure and the solid waste treatment. Both the literatures and the case study help to confirm that FWDs has no negative effects on the wastewater treatment plant and it is also environmental friendly by reducing the greenhouse gas emissions. In the case study, the Lappeenranta waste water treatment plant has been selected in order to figure out the possible changes to a WWTP following the integration of FWDs: the observation shows only minor changes take place in a WWTP, in case of 25% application, like BOD up 7%, TSS up 6% and wastewater flowrate up 6%, an additional sludge production of 200 tons per year and the extra yield of methane up to 10000m3 per year; however, when the utilization rate of FWD is over 75%, BOD, TSS, and wastewater flowrate will experience more significant changes, thus exerting much pressure on the existing WWTP. FWDs can only be used in residential areas or cities equipped with consummate drainage network within the service sphere of WWTP, therefore, the relevant authority or government department should regulate the installation frequency of FWDs, while promoting the accessory application of FWDs. In the meanwhile, WWTP should improve their treatment process in order to expand their capacity for sludge treatment so as to stay in line with the future development of urban waste management.

Teoretiskt om invandrares integration

Kirjallisuusarvostelu