Pretreatment in membrane filtration of wood hydrolysate

Interest in recovery of valuable components from process streams has increased in recent years. Purpose of biorefinery is to utilize components that otherwise would go to waste. Hemicelluloses, for example, could be utilized in production of many valuable products. One possible way to separate and fractionate hemicelluloses is membrane filtration. In the literature part of this work membrane fouling in filtration processes of pulp and paper process- and wastewaters was investigated. Especially purpose was to find out the possible fouling compounds, after which facilities to remove or modify such components less harmful were studied. In the experimental part different pretreatment methods, mainly to remove or degrade lignin from wood hydrolysate, were studied. In addition, concentration of hemicelluloses and separation from lignin were examined with two ultrafiltration membranes; UFX5 and RC70PP. Changes in feed solution, filtration capacity and fouling of membranes were used to evaluate the effects of pretreatment methods. Changes in hydrolysate composition were observed with different analysis methods. Filtration of hydrolysate proved to be challenging, especially with the UFX5 membrane. The more hydrophilic RC70PP membrane did not seem to be fouled as severely as the UFX5 membrane, according to pure water flux measurements. The UFX5 membrane retained hemicelluloses rather well, but problems arose from rapid flux decline resulting from concentration polarization and fouling of membrane. Most effective pretreatment methods in the case with the UFX5 membrane proved to be prefiltration with the RC70PP membrane, activated carbon adsorption and photocatalytic oxidation using titanium dioxide and UV radiation. An additional experiment with PHW extract showed that pulsed corona discharge treatment degraded lignin quite efficiently and thus improved filtration capacity remarkably, even over six times compared to the filtration with untreated extract.

Kustannukset ja kannattavuus RFID- ja toiminnanohjausjärjestelmien integrointiprojektissa

Maailmantalouden jyrkkä lasku vuonna 2008 ajoi yritykset säästökuurille. Säästöjä pyritään saamaan esimerkiksi automatisoimalla toimintoja. Yksi tapa luoda kustannussäästöjä on käyttää RFIDteknologiaa varastoinnin toimien tehostukseen. Tämän tutkimuksen pääasiallisena tavoitteena on ollut rakentaa yksinkertainen laskentamalli RFID- ja toiminnanohjausjärjestelmien integrointiprojektin kustannusten ja kannattavuuden laskemiseen. Toisena tavoitteena on ollut selvittää, mitkä tekijät vaikuttavat investoinnin kannattavuuteen. Tutkimus rajattiin tarkastelemaan varaston saapuvan tavaran vastaanoton prosessia ja sen toimintojen automatisointia RFID-järjestelmän avulla. Laskentamalli muodostuu kolmesta osasta: investoinnin kokonaiskustannusten arvioinnista, investoinnista saatavien kustannussäästöjen arvioinnista ja kannattavuuslaskelmista. Investointien kokonaiskustannusten arviointia varten rakennettiin luettelo yleisimmistä kustannuslajeista. Investoinnista saatavien kustannussäästöjen arviointi tehtiin analysoimalla nykyprosesseja ja etsimällä niistä toimintoja, jotka tehostuvat RFID-järjestelmän avulla. Varsinaisina kannattavuuslaskentamenetelminä käytettiin investoinnin takaisinmaksuajan menetelmää sekä pääoman tuottoasteen menetelmää. Tutkimuksen tuloksena todettiin rakennetun laskentamallin soveltuvan hyvin investoinnin kustannusten ja kannattavuuden arviointiin. Samalla havaittiin yrityksen toimialan, saapuvien lähetysten määrän ja lähetysten rivimäärän vaikuttavan merkittävästi RFID- jatoiminnanohjausjärjestelmän integrointiprojektin kannattavuuteen.

Yhdessä ja liikkeellä. Mobiili sosiaalinen media

Sosiaalinen media viittaa verkkopalveluihin, joiden toiminta perustuu käyttäjien ja käyttäjäyhteisöjen aktiiviseen sosiaaliseen vuorovaikutukseen. Matkapuhelimien kautta sosiaalinen media on liikkeellä ja pitää käyttäjät yhdessä ajasta ja paikasta riippumatta. Sosiaalisen median vetovoima perustuu siihen, että ihmiset jakavat tietoja, kuvia, videota ja ääntä sekä kommentoivat ja jatkavat viestiketjuja. Yhdessä ja liikkeellä -kirja tarkastelee sosiaalisen median uusinta ilmiötä, videoiden jakamista kännykkäpalvelun kautta. Mobiilit videot voivat kertoa jaetuista elämyksistä, konserteista, benji-hypyistä tai jazz-festivaalin vessajonosta. Liikkuva kuva kertoo usein enemmän kuin useampi valokuva, ja monen käyttäjän videokuva samasta tapahtumasta voi jo kertoa monipolvisen tarinan. Yhdessä ja liikkeellä esittelee Mobile Social Media -tutkimushankkeen tuloksia. Tavoitteena on ollut tutkia, millaiset tekijät tukevat mobiilin sosiaalisen median käyttöä ja miten sosiaalista mediaa hyödynnetään matkapuhelimilla, miten sosiaalisen median yhteisö voi muodostaa kännykkävideoista yhteisen tarinan, millaisia teknologisia haasteita mobiilin sosiaalisen median käytölle on. Tutkimushanke on CAT - Culture Art and Technology -verkoston yhteistyötä. Verkostoon kuuluvat Aalto-yliopiston, Tampereen teknillisen yliopiston ja Turun yliopiston Porin yksiköt.

EFQM-mallin implementointi osaksi johtamisjärjestelmää

Diplomityön tavoitteena oli tutkia kohdeyrityksen EFQM-mallin ja toimintajärjestelmän yhdistämistä niin, että niistä voitaisiin rakentaa yksi yhtenäinen johtamisjärjestelmä. Tarkoituksena oli rakentaa ratkaisumalli, jonka avulla mainitut mallit saataisiin liitettyä osaksi käytännön johtamis- ja kehittämistyövälineitä. Työ on toimintatutkimus, joka rakentuu erillisistä teoria- ja empiriaosioista. Teoriaosassa käsitellään yritystoiminnan perustekijöitä, johtamista tukevia menetelmiä sekä EFQM-mallia. Soveltavassa osuudessa näiden teoreettisten viitekehysten pohjalta rakennetaan ratkaisu alkuperäisen tavoitteen mukaisesti. Onnistuneen järjestelmien yhdistämisen lähtökohtana on, että yrityksen perustekijät ovat kunnossa. Johdon vahva sitoutuminen projektiin on keskeisessä asemassa, jotta syntyvä järjestelmä saadaan palvelemaan yrityksen tavoitteita. Oikein rakennettuna järjestelmä helpottaa päätöksentekoa sekä toimii vahvana tukena strategiselle ja operatiiviselle johtamiselle.

Coaching agile methods in research and development projects

Agile coaching of a project team is one way to aid learning of the agile methods. The objective of this thesis is to present the agile coaching plan and to follow how complying the plan affects to the project teams. Furthermore, the agile methods are followed how they work in the projects. Two projects are used to help the research. From the thesis point of view, the task for the first project is to coach the project team and two new coaches. The task for the second project is also to coach the project team, but this time so that one of the new coaches acts as the coach. The agile methods Scrum process and Extreme programming are utilized by the projects. In the latter, the test driven development, continuous integration and pair programming are concentrated more precisely. The results of the work are based on the observations from the projects and the analysis derived from the observations. The results are divided to the effects of the coaching and to functionality of the agile methods in the projects. Because of the small sample set, the results are directional. The presented plan, to coach the agile methods, needs developing, but the results of the functionality of the agile methods are encouraging.

Pk-yrityksen layout-suunnittelu ohutlevytuoteteollisuudessa

Diplomityössä käsitellään omistajanvaihdon myötä tapahtuvaa yritysten yhdentymistä pkt- sektorilla. Tutkimuksen tarkoituksena oli suunnitella layout uuteen halliin sekä suunnitella muuttoprosessi kokonaisuudessaan. Tutkimuksessa käsiteltiin koneiden siirron lisäksi myös yritysten yhdentymistä ja yritysfuusiota. Ratkaisumalleja haettiin kirjallisuudesta, tuotannon seuraamisesta ja edellisistä muutoista syntyneistä kokemuksista. Työn aikana kartoitettiin yritysten nykytilanne ja etsittiin siellä olevat parantamista vaativat kohdat. Lisäksi selvitettiin yritysten tuotanto layout -suunnittelua varten. Layoutin tekemisen runkona käytettiin Mutherin -layoutkaaviota. Tietojen pohjalta tehtiin kolme erillistä mallia, joista hyötyarvomatriisia hyväksi käyttäen valittiin yksi. Lisäksi yritysten yhdentymisen työkirjan avulla tehtiin lista tarvittavista toimenpiteistä ennen muuttoa sekä muuton jälkeen. Tutkimuksessa käsiteltiin myös yrityksen ohjelmainvestointeja sekä levytyökeskuksen että laserleikkauskoneen nestaukseen. Lisäksi työssä käsiteltiin myös uusia koneinvestointeja ja uutta organisaatiokaaviota.

Satelliittipaikannukseen perustuvan reaaliaikaisen jäljitysohjelmiston toteutus

Satelliittipaikannuksen hyödyntäminen eri sovellusaloilla ja siviilikäytössä on kasvanut merkittävästi 2000-luvulla Yhdysvaltojen puolustusministeriön lopetettua GPS-järjestelmän tarkoituksenmukaisen häirinnän. Langattomien datayhteyksien yleistyminen ja nopeuksien kasvaminen on avannut paikkatiedon käyttämiseksi ja hyödyntämiseksi reaaliaikaisesti uusia mahdollisuuksia. Kustannusten kasvaessa on tehokkaasta liikennöinnistä tullut tänä päivänä erittäin tärkeä osa yritysten päivittäisiä toimintoja. Ajoneuvojen hallinta on yksi tapa, jolla pyritään tehostamaan logistisia toimintoja ja vähentämään siitä aiheutuvia kustannuksia. Seuraamalla reaaliaikaisesti ajoneuvojen liikennöintiä voidaan pyrkiä saavuttamaan säästöjä optimoimalla aikatauluja ja reittejä sekä uudelleenohjaamalla ajoneuvoja sijaintien mukaan vähentäen näin kuljettua matkaa ja aikaa. Tässä diplomityössä tavoitteena on tutkia kuinka satelliittipaikannusta, paikkatietoa ja langattomia datayhteyksiä hyödyntämällä voidaan toteuttaa reaaliaikainen jäljitysohjelmisto. Työssä esitellään aluksi paikannustekniikat ja niiden toiminta. Lisäksi tutkitaan kuinka tiedonsiirto voidaan järjestelmässä toteuttaa sekä tarkastellaan järjestelmän kehityksessä huomioitavia tietoturvanäkökohtia. Tutkimuksen pohjalta suunniteltiin ja toteutettiin reaaliaikainen jäljitysohjelmisto kotipalveluyrityksen ajoneuvojen paikannustarpeisiin. Järjestelmän avulla voidaan valvoa ja jäljittää ajoneuvojen sijainteja kartalla reaaliaikaisesti sekä paikantaa tiettyä kohdetta lähimpänä olevat ajoneuvot. Tämä mahdollistaa hälytyksen sattuessa lähimpänä olevan työntekijän lähettämisen asiakaskohteeseen mahdollisimman nopeasti. Järjestelmän avulla käyttäjät voivat lisäksi seurata ajamiaan matkoja ja pitää automaattista ajopäiväkirjaa. Lopuksi työssä arvioidaan toteutetun järjestelmän toimintaa testauksessa saatujen mittaustulosten perusteella.

Sosiaalisen median ja metatiedon hyödyntäminen yrityksen toiminnassa

Toimeksiantajayrityksen toimintojen ja prosessien kehittämisen yhteydessä havaittu vaihtoehto sosiaalisen median työvälineiden hyödyntämisestä yrityksessä tarvitsi tarkempaa selvitystyötä ennen toteuttamista. Tämä diplomityö syntyi toteutetun selvitystyön raporttina. Diplomityössä käytettävä tieto kerätään laadullisen menetelmän keskeisillä tutkimusmetodeilla. Teoriatiedon keräämiseen käytetään alan lähdekirjallisuutta, lehtiartikkeleita ja verkkosivustoja. Diplomityön teoriaosuudessa tarkastellaan sosiaalista mediaa ja sen työvälineitä, joita ovat esimerkiksi keskustelupalsta, wiki, blogi, intranet ja tehokas tiedonhaku. Näiden lisäksi tarkastellaan tehokkaiden hakujen mahdollistavaa metatietoa ja toimeksiantajayrityksessä käytössä olevaa SharePoint-järjestelmää. Käytännönosuudessa selvitetään yrityksen nykytila ja esitellään ehdotelma, kuinka toimeksiantajayritys voi hyödyntää sosiaalisen median työvälineitä ja metatietoja olemassa olevalla SharePoint-järjestelmällä. Tulokset sisältävät vaihtoehtojen vertailua ja soveltuvimmalla välineellä toteutus ehdotuksen.

D-luokan audiovahvistimen pääteastetopologioiden vertailu kitaravahvistinsovelluksessa

Tässä työssä tutkitaan D-luokan audiovahvistimen pääteastetopologioiden eroja teknisen toiminnan, käytännön toteutuksen ja audiosignaalin laadun näkökulmista. Tutkimuksen perusteella valitaan yksi topologia kitaravahvistinsovellukseen, jossa modulointi on toteutettu Sigma-Delta-modulaattorilla. Pääteastetopologioiden tekninen toiminta selvitetään yksityiskohtaisesti virtojen kulkureittien avulla. Simulaatioilla tutkitaan suoja-ajan ja tulosignaalin variaatioiden vaikutusta lähtösignaalin kokonaisharmoniseen säröön (THD) ja selvitetään signaalin säröytymiseen vaikuttavien tekijöiden syitä D-luokan vahvistimen pääteasteessa.

Energiatiedon hallintajärjestelmän suorituskyvyn määrittäminen ja todentaminen

Sähkömarkkinoiden vapautumisen jälkeen energia-alalle on muodostunut entistä suurempi kysyntä kehittyneille energiatiedon hallintaaan erikoistuneille tietojärjestelmille. Uudet lakisäädökset sekä tulevaisuuden kokonaisvaltaiset tiedonkeruujärjestelmät, kuten älykkäät mittarit ja älykkäät sähköverkot, tuovat mukanaan entistä suuremman prosessoitavan tietovirran. Nykyaikaisen energiatietojärjestelmän on kyettävä vastaamaan haasteeseen ja palveltava asiakkaan vaatimuksia tehokkaasti prosessien suorituskyvyn kärsimättä. Tietojärjestelmän prosessien on oltava myös skaalautuvia, jotta tulevaisuuden lisääntyneet prosessointitarpeet ovat hallittavissa. Tässä työssä kuvataan nykyaikaisen energiatietojärjestelmän keskeiset energiatiedon hallintaan ja varastointiin liittyvät komponentit. Työssä esitellään myös älykkäiden mittareiden perusperiaate ja niiden tuomat edut energia-alalla. Lisäksi työssä kuvataan visioita tulevaisuuden älykkäiden sähköverkkojen toteutusmahdollisuuksista. Diplomityössä esitellään keskeisiä suorituskykyyn liittyviä kokonaisuuksia. Lisäksi työssä kuvataan keskeiset suorituskyvyn mittarit sekä suorituskykyvaatimukset. Järjestelmän suorituskyvyn arvioinnin toteuttamiseen on erilaisia menetelmiä, joista tässä työssä kuvataan yksi sen keskeisine periaatteineen. Suorituskyvyn analysointiin käytetään erilaisia tekniikoita, joista tässä diplomityössä esitellään tarkemmin järjestelmän mittaus. Työssä toteutetaan myös case-tutkimus, jossa analysoidaan mittaustiedon sisääntuontiin käytettävän prosessin kahta eri kehitysversiota ja näiden suorituskykyominaisuuksia. Kehitysversioiden vertailussa havaitaan, että uusi versio on selkeästi edellistä versiota nopeampi. Case-tutkimuksessa määritetään myös suorituskyvyn kannalta optimaalinen rinnakkaisprosessien määrä ja tutkitaan prosessin skaalautuvuutta. Tutkimuksessa todetaan, että uusi kehitysversio skaalautuu lineaarisesti.

Junan audiovahvistimen laitesuunnittelu

Joukkoliikenteen merkitys suurten ihmismäärien liikuttamisessa on kasvanut. Kaupunkikeskustat ovat monin paikoin ruuhkautuneet ja joukkoliikenteestä pyritään tekemään mahdollisimman houkuttelevaa ruuhkien helpottamiseksi. Yksi keino houkutella ihmisiä joukkoliikennevälineiden käyttäjiksi on parantaa matkustajille tarjottavan informaation määrää ja laatua. Matkustajainformaatiojärjestelmä on monipuolinen kokonaisuus, jolla joukkoliikenteen käyttäjälle tarjotaan muun muassa opastusta, aikataulutietoa ja häiriötietoa. Informaatio voi olla staattista kuten painetut aikataulut ja kiinteät opasteet tai dynaamista kuten reaaliaikaiset näytöt ja kuulutukset. Informaatiota voidaan tarjota matkustajan käyttöön niin kotona ja liikenneasemilla kuin liikkuvassa kalustossakin. Matkustajainformaatiojärjestelmiä on käytössä erilaisissa joukkoliikennevälineissä, joista tässä diplomityössä syvennytään raideliikenteeseen. Työssä suunnitellaan ja toteutetaan raideliikenteen vaatimukset täyttävä IP-pohjainen audiovahvistin. Valmis vahvistin liittyy Ethernet-verkon välityksellä raideliikenteen matkustajainformaatio-järjestelmään. Laite toimii kuulutus- ja puhelinjärjestelmän keskusyksikkönä. Työn tuloksena saatiin toimiva ja sarjatuotantokelpoinen audiovahvistin. Laitteen tyyppitestit ovat tätä työtä palautettaessa vielä kesken, mutta tähän mennessä testit ovat menneet hyvin ja laite on toiminut hyvin myös osana järjestelmää.

Uudisrakennusalueen lämmitysratkaisujen valinta – tulevaisuuden haasteet ja niihin vastaaminen

Matalaenergiarakentaminen asettaa uudenlaisia haasteita ja mahdollisuuksia lämpöenergian tuotannolle. Lämmitysjärjestelmien mitoitustehot eivät laske samassa suhteessa kuin lämmitysenergiankulutus, mikä suosii alhaisia investointeja muuttuvien kulujen kustannuksella. Työssä tutkittiin viittä vaihtoehtoista tapaa tuottaa kohdealueen rakennuskannan vuotuinen lämpöenergiantarve. Kohdealue koostui pääasiallisesti matalaenergiakerrostaloista. Neljä vaihtoehtoa perustui kaukolämpöön ja yksi matalaenergiaverkkoon varustettuna kiinteistökohtaisilla lämpöpumpuilla. Lähialueen jätevedenpuhdistamolle sijoitettu keskitetty lämpöpumppuratkaisu muodostui kokonaiskustannuksiltaan edullisimmaksi vaihtoehdoksi tuottaa kohdealueen rakennuskannan lämpöenergiantarve. Haketta polttoaineenaan käyttävä pien-CHPlaitos omasi vastaavasti pienimmän hiilijalanjäljen, mutta oli kustannusrakenteeltaan epäedullinen. Kohdealue ja vaihtoehtoiset lämmitysjärjestelmät mallinnettiin GaBi 4.3 elinkaarimallinnusohjelmistolla vaihtoehtojen hiilijalanjälkien selvittämiseksi.

Laatukustannusten sisäisen raportoinnin kehittäminen Metso Rautpohjan paperi- ja kartonkikonetehtaassa

Tässä diplomityössä on tarkasteltu Metso Rautpohjan laatukustannustiedon sisäisiä raportointitarpeita ja -mahdollisuuksia päätöksenteon tueksi. Tehty tarkastelu liittyy aiemmin Rautpohjassa luotuun laaduttomuuden kustannusten kirjaus- ja seurantajärjestelmään, jonka avulla kyseisiä kustannuksia on organisaatiossa eritelty muista kustannuksista Baan-tietojärjestelmää käyttäen. Tämän työn tavoitteena oli löytää tapaustutkimuksen keinoin laaduttomuuden kustannuksiin liittyviä sisäisiä tietotarpeita, joihin voitaisiin löytää ratkaisuja Data Warehouse (DW) -tietovarastointi- ja raportointitekniikkaa sekä olemassa olevaa laaduttomuuden kustannustietomassaa 2008 hyödyntäen. Tutkimusta varten Rautpohjan organisaatiosta valittiin kullekin toiminnolle niitä edustavat vastuuhenkilöt, joita haastattelemalla pyrittiin selvittämään sisäisiä tietotarpeita laaduttomuuden kustannuksiin liittyen. Työn tuloksena jokaiselle tutkimukseen osallistuneelle toiminnolle luotiin vähintään yksi raporttipohja, jonka avulla niille voidaan jatkossa tuottaa tarvittavaa, kohdennettua laaduttomuuden kustannustietoa omaan toimintaan liittyen. Laaduttomuuden kustannusten rinnalla tässä työssä tutkittiin myös mahdollisia kehitystarpeita Rautpohjan ympäristökustannuksien seurantaan liittyen. Suuremmassa mittakaavassa tällä työllä on pyritty tukemaan laaduttomuuden kustannusten minimointia paitsi Rautpohjassa, mutta myös Metson linjaorganisaatiossa yleisesti. Raportoinnin perimmäisenä tarkoituksena oli mahdollistaa laaduttomuuden kustannusten taustalla olevien syiden ja tapahtumien analysointi, ja sitä kautta edesauttaa laaduttomuuden kustannusten minimoimiseen tähtäävää kehitystyötä. Metso Rautpohjassa toimiviksi havaittuja laaduttomuuden kustannusten seurantaan ja analysointiin käytettyjä menetelmiä voidaan haluttaessa soveltaa myös muissa Metso-yksiköissä.

Tuotekustannuslaskennan kehittäminen leipomoyrityksessä

Tutkimus käsittelee tuotekustannuslaskennan kehittämistä VAASAN Oy:ssä, joka on yksi johtavista leipomoyrityksistä Suomessa ja Baltiassa. Työn tavoitteena on kehittää tuotekustannuslaskentaa paremmin päätöksentekoa tukevaksi. Kehitystyössä otettiin huomioon laskentamallin joustavuuden säilyminen. Kehitystarpeet selvitettiin tuotekustannuslaskennan nykytilaanalyysillä sekä käyttäjäryhmien tietotarvekartoituksella. Kehityksen ohjaamiseen sovellettiin kustannustiedon laadukkuuden teorioita sekä riskienhallinnan työkalua. Lähtökohtana oli varsin hajautetusti toteutettu tuotekustannuslaskenta, minkä luotettavuuden ongelma tiedostettiin. Työn päätteeksi tuotekustannuslaskenta keskitetään. Keskittämisen tuoma tilaisuus halutaan käyttää mahdollisimman tehokkaasti hyödyksi kustannuslaskennan kehittämisessä. Ennen keskittämistä tulee tuotekustannuslaskenta johdonmukaistaa eri leipomoiden välillä. Tässä työssä kartoitettiin kehityskohteet sekä esitetään toimintamalli tai –ehdotus tärkeimpien kehityskohteiden ratkaisemiseksi. Tärkeimmät kehityskohteet löydettiin jäsentämällä ja priorisoimalla kehityskohteet. Tuotekustannuslaskentaa kehitettiin paremmin päätöksentekoa tukevaksi, johdonmukaisemmaksi, luotettavammaksi sekä sen käytettävyyttä kehitettiin.

Projektijohtamisen prosessit ja kriittiset menestystekijät, Case Lappeenranta Innovation Oy

Tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa case-yrityksen vakiintuneet projektijohtamiseen liittyvät prosessit ja selvittää miten projektipäälliköt ja -koordinaattorit näkevät projektijohtamisen menestystekijät. Projektijohtamiseen liittyvän kirjallisuuden perusteella koostettiin projektijohtamisen optimiprosessi ja prosessivaiheittain listattiin myös eri menestystekijöitä. Tätä kuvausta verrattiin case-yrityksen projektijohtamisen prosessiin ja koettuihin menestystekijöihin, ja näiden pohjalta pohdittiin case-yrityksen projektijohtamisen prosessin parantamista. Projektijohtamisen prosessin lähes kaikissa vaiheissa löytyi tekijöitä, jotka ovat osatekijöitä projektin menestyksen kannalta. Yksi keskeisimpiä havaintoja oli projektin tarvelähtöisyyden merkitys projektin onnistumisessa ja projektitiimin sitoutumisessa. Kumppaneiden sitoutuminen yhtenä tärkeänä tekijänä nousi myös esille. Tutkimuksen tuloksena syntyi myös mekanismi kohdennettujen projekti-ideoiden keräämiseen hajautetussa ympäristössä.