Sinkkirikasteen suoraliuotusreaktorin kehittäminen

Hydrometallurgiseen sinkinvalmistusprosessiin kuuluu yleensä pasutus, liuotus, puhdistus ja elektrolyysi. Sinkkirikasteen suoraliuotusmenetelmässä sinkkisulfidi liuotetaan suoraan ilman pasutusta. Suoraliuotusprosessissa prosessiliuokseen lietettyä sinkkisulfidia syötetään liuotusreaktoriin, jossa on liuottimena rikkihappoa. Sinkkisulfidi reagoi ferrisulfaatin kanssa muodostaen sinkkisulfaattia ja ferrosulfaattia, ja samalla rikki hapettuu alkuainerikiksi. Ferro-ionit hapetetaan takaisin ferri-muotoon syöttämällä reaktoriin happea. Tämän työn tarkoituksena oli löytää uudentyyppinen, edullisempi reaktori sinkkirikasteen suoraliuotukseen. Suunnittelussa pyrittiin kehittämään mahdollisimman monipuolinen koereaktori, jota voidaan hyväksikäyttää useiden suoraliuotuksen ilmiöiden, esimerkiksi hapen liukenemisen, tutkimiseen. Reaktori mitoitettiin pilot-laitteiston kokoiseksi. Valmiilla koelaitteistolla tehtiin lyhyt sarja kokeita ja jo niiden perusteella pystyi havaitsemaan reaktorin toimivan hyvin. Kokeiden päätarkoituksena oli testata laitteiston toimivuutta ja soveltuvuutta sinkkirikasteen liuotukseen. Työhön kuului myös kehitetyllä reaktorilla myöhemmin suoritettavan koetoiminnan suunnittelu.

Liikesimulaattorialustan kehittäminen virtuaaliprototyypin avulla

Työn tarkoituksena oli kehittää kuuden vapausasteen liikesimulaattorialusta virtuaaliprototyypin avulla siten, että alustan dynamiikka mallinnetaan Adams-ohjelmistolla ja ohjaus- ja säätöpiiri Matlab Simulink:llä. Tarkoituksena oli tutkia dynaamisen mallin ja säätöteknisen mallin yhdistämistä ja niiden yhteen toimimista. Tarkoituksena oli myös selvittää tulevaisuudessa rakennettavan Stewart:n alustan mekaniikan mitat ja hydraulikomponenttien koot. Työssä tutkittiin alustan käyttäytymistä halutulla liikealueella, nopeuksia joita saavutetaan ja mekaanisia rajoitteita. Työn tuloksesta on tarkoitus rakentaa fyysinen prototyyppi liittyen KONSI-projektiin, jossa kehitetään satamanosturisimulaattori nosturiohjaajan koulutuksen tueksi. Malli tullaan kytkemään Teppo Lehtisen diplomityönä tehtyyn satamanosturi kontin simulointimalliin ja koko järjestelmän on tarkoitus toimia reaaliaikaisena.

Sisällönhallintajärjestelmän käyttö verkkopalvelun pohjana, case: Plone-sisällönhallintajärjestelmän rakenne, toiminta ja räätälöinti

Asiakaspalvelun tarjoamisesta Internet-verkon kautta tulee jatkuvasti tärkeämpää. Aitoa asiakashyötyä tuottavien palvelujen pystyttäminen ja tuottaminen on pienyritysten resursseilla vähintäänkin vaikeaa ja riskialtista. Mahdollisuus käyttää vapaaseen käyttöön lisensoituja avoimen lähdekoodin ohjelmistoja asiakkaille tarjottavien palvelujen perustana madaltaa näinollen pienyritysten kynnystä tarjota palvelua Internet-verkossa. Yrityksen tarjoamien palvelujen perustaksi on nykyään saatavilla jo kokonaisia valmiita avoimeen lähdekoodiin perustuvia ohjelmistosovelluksia. Suurin osa niistä on kuitenkin tehty jotakin rajattua tarkoitusta varten. Pyrittäessä laajentamaan asiakkaille tarjottua palvelua huomataankin tällöin, että ohjelmistosovelluksen laajentaminen muodostaa alkuperäistäkin korkeamman kynnyksen. Toisen ohjelmiston integrointi alkuperäisen kanssa ei sekään ole mahdollinen vaihtoehto – vaikka sellainen uuden palvelun perustaksi löytyisikin. WWW-sisällönhallintajärjestelmät sopivat yleiskäyttöisyytensä ansiosta hyvinkin vaihtelevien palveluiden perustaksi. Yrityksen verkkopalvelu voidaan toteuttaa esimerkiksi vapaasti saatavaan Plone-sisällönhallintajärjestelmään perustuen. Tällöin palvelujen laajentamisen ja uusien tarjoamisen kynnys oletettavasti madaltuu ratkaisevasti, järjestelmän valmiiksi sisältämien monipuolisten toimintojen ansiosta. Paikallisen pienyrityksen verkkopalvelua toteuttaessa todettiin Plonen olevan hyvin tarkoitukseen sopiva. Vähänkin merkittävämmät järjestelmään tehtävät muutokset edellyttävät kuitenkin varsin syvällistä perehtymistä sen osiin ja toimintaan. Koska tarjottavan palvelun tuli olla mahdollisimman helppo lähestyä ja käyttää, järjestelmää oli muun tarvittavan räätälöinnin lisäksi vielä muutettava yksinkertaisemmaksi: Esimerkiksi järjestelmän tarjoamasta valmiista käyttöliittymästä oli räätälöitävä yksinkertaistettu palvelunkäyttöliittymä. Myös palvelun ylläpitäjien koulutukseen oli panostettava. Järjestelmän ylläpidosta tehtiin palvelusopimus, koska asiakkaalla ei ole tarvittavaa teknistä osaamista.

Jätteenpolttolaitosten nykytilasta ja tulevaisuuden näkymistä viidessä Euroopan maassa

Tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa jätteenpolttolaitosten nykytilannetta ja tulevaisuuden näkymiä aina vuoteen 2015 asti viidessä Euroopan maassa (Saksa, Ranska, Iso-Britannia, Espanja ja Italia). Jätteenpoltolla ja jätteenpolttolaitoksella käsitettiin tässä tutkimuksessa kaikki jätteenpolttodirektiivin 2000/76/EY alaisuuteen kuuluva jätteen polttaminen. Tutkimus oli luonteeltaan kvalitatiivista eli laadullista. Tutkimusmenetelmänä käytettiin asiantuntijahaastatteluita. Asiantuntijat olivat useista Euroopan maista ja edustivat eri organisaatioita. Haastattelut toteutettiin puhelimen ja sähköpostin välityksellä. Tutkimuksen johtopäätöksenä oli, että jätteenpoltto on kasvava ala kaikissa tutkimuksen kohdemaissa ja että uusia jätteenpolttolaitoksia tullaan rakentamaan kaikkiin viiteen maahan. Eräänä tärkeimmistä syistä oli ns. kaatopaikkadirektiivin 1999/31/EY asettamat rajoitukset kaatopaikoille vietävän jätteen määrälle. Jätteiden rinnakkaispoltto ja jätteistä jalostettujen polttoaineiden käyttö tunnistettiin tulevaisuuden kannalta merkittäviksi trendeiksi.

Developing supply chain performance measurement metrics, case Halton Oy

Tämä tutkimus pyrkii selvittämään, miten toimitusketjun suorituskykyä voidaan mitata kohdeyrityksessä. Supply Chain Council (SCC) on vuonna 1996 kehittänyt Supply Chain Operations Reference (SCOR) – mallin, joka mahdollistaa myös suorituskyvyn mittaamisen. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on soveltaa SCOR-mallin suorituskyvyn mittausmallia kohdeyrityksessä. Työ on kvalitatiivinen tapaustutkimus. Työn teoriaosassa on pääasiallisesti käsitelty toimitusketjua ja suorituskyvyn mittaamista koskevaa kirjallisuutta. Mittausjärjestelmän luominen alkaa kohdeyrityksen esittelyllä. SCOR – mallin mittarit on kohdeyrityksessä rakennettu SCC:n ehdotusten mukaisesti, jotta mittareiden tulokset olisivat käyttökelpoisia myös benchmarkkausta varten. Malli sisältää 10 SCOR – mittaria, sekä muutamia muita Haltonin omia mittareita. Lopputuloksena voidaan nähdä, että SCOR – malli antaa hyvän yleiskuvan toimitusketjun suorituskyvystä, mutta kohdeyrityksessä on silti tarvetta kehittää edelleen informatiivisempia mittareita, jotka antaisivat yksityiskohtaisempaa tietoa kohdeyrityksen johdolle.

Ilmastonmuutoksen vaikutus energialiiketoimintaan

Tässä kandidaatin työssä tarkasteltiin ilmastonmuutoksen vaikutuksia energialiiketoimintaan Suomessa. Ilmastonmuutoksen vaikutuksia on tutkittu RCAO- ilmastomallilla, missä luotiin ilmaston muuttumisen skenaariot eri ilmastotekijöille ajanjaksolle 2016- 2045. Mallin avulla saadut tulokset ovat suuntaa antavia ja niihin on suhtauduttava kriittisesti. Ilmastonmuutoksen myötä on odotettavissa, että vikojen määrä tulee lisääntymään. Suomessa suuri osa keskijänniteverkosta on rakennettu metsien läpi ja ne ovat erittäin vika-alttiita. Tuulisuuden lisääntyminen, ukkosmäärien kasvu ja tykkylumi lisäävät tulevaisuudessa metsien keskelle rakennettujen verkkojen vikoja ellei niitä kehitetä vikavarmemmiksi. Verkkojen siirtäminen teiden varsiin ja kaapelointiasteen lisääminen ovat varmasti oikeita ratkaisuja tulevaisuuden kannalta. Verkkoyhtiöille ilmastonmuutos aiheuttaa luultavasti enemmän haittoja kuin hyötyjä. Vikojen lisääntyminen ja kunnossapidon kasvu aiheuttavat kuluja ja heikentävät energialiiketoiminnan kannattavuutta. Verkon luotettavuuden parantaminen näkyy investointikustannusten kasvuna. Sadannan lisääntyminen ja routaantumisen vähentyminen pehmentää maata ja heikentää kunnossapitoon käytettävien koneiden liikkumista maastossa.

Tunkeuman hallinta MIG/MAG-hitsauksessa

MIG/MAG-hitsaukselle tyypillinen ominaispiirre, valokaaren itsesäätyvyys, saavutetaan vakiojännitelähdettä käyttämällä. Valokaaren sisäisen säätömekanismin ansiosta kaarenpituus pysyy vakiona, vaikka hitsauspolttimen ja työkappaleen välinen etäisyys vaihtelisi hitsauksen aikana. Vakiojännitelähteen käyttäminen aiheuttaa kuitenkin kaaritehon vaihtelua vapaalankapituuden muuttuessa. Vapaalangan kasvaessa liian pitkäksi kaariteho laskee niin alas, ettei se enää riitä sulattamaan tarpeeksi perusainetta railon kyljissä. Tämän seurauksena hitsausliitokseen syntyy erilaisia liittymävirheitä. Käsinhitsauksessa vapaalangan pituus saattaa polttimen epävakaasta kuljetuksesta johtuen vaihdella erityisesti kokemattomilla hitsaajilla. Mekanisoidussa ja automatisoidussa hitsauksessa railojen mitta- ja muotopoikkeamat aiheuttavat vapaalankapituuden vaihtelua. Poikkeamia syntyy kaikissa hitsausrailojen esivalmistusvaiheissa. Lisäksi lämmöntuonnin aiheuttamat muodonmuutokset kappaleissa lisäävät poikkeamia railonsovituksessa hitsauksen aikana. Ongelma on useimmiten ratkaistavissa railonseurantaa käyttämällä. Railonseurantajärjestelmät ovat kuitenkin kalliita, eivätkä ne toimi luotettavasti kaikissa olosuhteissa. Diplomityössä tutkittiin uutta MIG/MAG-hitsauksen reaaliaikaiseen tunkeuman hallintaan kehitettyä säätöjärjestelmää. Työn tavoitteina olivat säätöjärjestelmän luotettavan toiminnan takaavien reunaehtojen ja kosketussuutinetäisyyden suositusrajojen määrittäminen. Tavoitteiden täyttämiseksi työn kokeellisessa osiossa suoritettiin laaja hitsauskokeiden sarja, jossa hitsattavina materiaaleina käytettiin seostamatonta ja runsasseosteista terästä.

Päivittäistavaravaraston keräystyön simulointi

Varastotuotannon keskeinen osa on keräystyö, joka edustaa joissain tapauksissa jopa 50 % logistiikan kustannuksista. Jo pienelläkin tehostamisella päästään huomattaviin säästöihin. Keräystyö on kuitenkin yksinkertaisesta perusajatuksesta huolimatta usein monimutkaisen prosessin osa, joka on vahvasti riippuvainen tietojärjestelmistä ja toimintamalleista. Tässä diplomityössä rakennetaan kaupan alan logistiikkapalvelujen tuottajalle simulaatio-ohjelmisto, jolla on mahdollista tutkia tietojärjestelmän tiettyjen parametrien ja varaston layoutin ja artikkelinsijoittelun vaikutuksia keräystyöhön. Työssä tarkastellaan myös tilaajayrityksen varaston uudelleen organisoinnin yhteydessä tehtyjen simulaatioiden tuloksia ja verrataan niitä käytännön toteutuneeseen tilanteeseen. Varaston uudelleen organisoinnin yhteydessä tehdyt simulaatiot osoittavat, että simulaatio-ohjelmistolla voidaan simuloida tilaajayrityksen varaston keräyseriä ja -lenkkejä kohtalaisen tarkasti, kun varaston artikkeleja siirretään keräysalueelta toiselle. Simulaattorilla oli mahdollista arvioida keräyserien tunnuslukujen muutosta ja keräysmatkojen muutoksia. Työn tilaajayrityksessä tehtiin simulaation tuottamien keräyserän rakenteiden ja suoritteiden muutosten pohjalta päätös kahden eri artikkelisijoittelu vaihtoehdon välillä. Muutoksen jälkeen mitatut tulokset osoittautuivat keräysaluekohtaisesti hyvin samansuuntaisiksi, kuin simulaattorin tuottamat tulokset.

Hankintojen suorituskyvyn analyysi- ja kehittämismalli

Työn tavoitteena oli luoda analyysimalli, jonka avulla voidaan helposti ja silti kattavasti tarkastella yrityksen hankintojen nykytilaa sekä tunnistaa tärkeimmät kehittämiskohteet. Malli on suunnattu teollisuusyrityksissä korkeintaan kerran vuodessa tehtäviin analyyseihin. Hankintojen analyysimalli rakennettiin hyödyntäen kirjallisuudessa esille tulleita hankintojen mittareita ja mittaamisen periaatteita sekä konstruktiivista tutkimus-otetta. Malli rakentuu yhdeksästä osasta: Yrityksen taustatiedot, Hankinta-analyysin lähtökohta, Strategia-analyysi, Ostoanalyysi, Toimittaja-analyysi, Organisaatioanalyysi, Toimintamalli-analyysi, Yhteenveto ja Toimenpide-suositukset. Malli sisältää sekä määrällisiä että laadullisia mittareita. Mallia testattiin kahdessa case-yrityksessä. Kummassakin yrityksessä oli käytössä monia, muttei ei kaikkia, mallin mittareita. Case-haastatteluiden pohjalta malliin lisättiin joitakin mittareita. Merkittävää karsintaa mallissa ei kuitenkaan tehty, koska laajasta mittarivalikoimasta on helppo räätälöidä yrityskohtainen malli.

Platform as a Service - new opportunities for software development companies

Today cloud computing is the next stage in development information-oriented society in field of information technologies. Great attention is paid to cloud computing in general, but the lack of scientific consideration to components brings to the problem, that not all aspects are well examined. This thesis is an attempt to consider Platform as a Service (a technology of providing development environment through the Internet) from divergent angles. Technical characteristics, costs, time, estimation of effectiveness, risks, strategies that can be applied, migration process, advantages and disadvantages and the future of the approach are examined to get the overall picture of cloud platforms. During the work literature study was used to examine Platform as a Service, characteristics of existent cloud platforms were explored and a model of a typical software development company was developed to create a scenario of migration to cloud technologies. The research showed that besides all virtues in reducing costs and time, cloud platforms have some significant obstacles in adoption. Privacy, security and insufficient legislation impede the concept to be widespread.

Engineering of Business Critical Web Applications

Research focus of this thesis is to explore options for building systems for business critical web applications. Business criticality here includes requirements for data protection and system availability. The focus is on open source software. Goals are to identify robust technologies and engineering practices to implement such systems. Research methods include experiments made with sample systems built around chosen software packages that represent certain technologies. The main research focused on finding a good method for database data replication, a key functionality for high-availability, database-driven web applications. Research included also finding engineering best practices from books written by administrators of high traffic web applications. Experiment with database replication showed, that block level synchronous replication offered by DRBD replication software offered considerably more robust data protection and high-availability functionality compared to leading open source database product MySQL, and its built-in asynchronous replication. For master-master database setups, block level replication is more recommended way to build high-availability into the system. Based on thesis research, building high-availability web applications is possible using a combination of open source software and engineering best practices for data protection, availability planning and scaling.

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.

Kylpylähotellin suorituskyvyn mittaaminen

Diplomityön tarkoituksena oli rakentaa suorituskyvyn analysointijärjestelmä kylpylä-hotellille. Kohdeyrityksessä on entuudestaan mitattu taloudellisia tunnuslukuja ja asiakastyytyväisyyttä. Rakennettu järjestelmä antaa yritykselle kokonaiskuvan suorituskyvystä. Valmiin analysointijärjestelmän avulla parannetaan yrityksen johtamista ja työn-tekijöille annettavaa palautetta. Tutkimuksen teoriaosassa esiteltiin suorituskyvyn mittaamiseen, suorituskyvyn analysointijärjestelmiin ja suorituskykymittariston suunnittelemiseen liittyvää teoriaa. Suorituskyvyn analysointijärjestelmän rakentaminen alkoi yrityksen vision ja strategioiden selkiyttämisellä, joiden pohjalta määritettiin menestystekijät ja kriittiset menestystekijät. Näiden taustatekijöiden avulla yritykselle luotiin Balanced Scorecardiin (BSC) pohjautuva suorituskyvyn analysointijärjestelmä. BSC:n näkökulmia sovellettiin hieman ja jokaiselle kehitettiin omat seurattavat mittarit. Kehitetty mittaristo vietiin pienille ja keskisuurille yrityksille tarkoitettuun SAKE-sovellukseen, joka laskee suorituskyvylle kokonaisarvosanan. Kylpylähotellin suorituskyvyn mittaamisessa on ennen kaikkea tärkeää huomioida asiakastyytyväisyys. Syy- ja seuraussuhteiden avulla kohdeyritykselle luotiin mittarit, joiden mittaamisella pyritään vaikuttamaan asiakastyytyväisyyteen ja sitä kautta parantamaan yrityksen toiminnan kannattavuutta sekä tehokkuutta. Tutkimuksen lopputulokseksi saatiin kylpylähotellille sopiva suorituskyvyn analysointijärjestelmä.

Supply chain cost saving potential analysis

Target of this study was to examine the current supply chain with focus on external part and identify the cost potential areas which lie there. The goal was to evaluate the cost save potential and give estimate what would be required in order to realise it. Base data related to study was searched and examined with using company’s enterprise resource planning system. In case feasible two types of scenarios were built in order to describe the scale of save potential. First scenario was theoretical and achieving it would require further investments and second scenario was realistic approach where more limitations were taken into account. The results clearly show that there is high save potential in supply chain costs linked to balance between internal and external operations. Realising of it would require at least minor investments as current internal capacity is not on a level to fully absorb the additional volumes which are needed in order to realise the potential. This study can be used as a basis when starting new projects related to investment needs.

Uutto-olosuhteiden vaikutus kasviperäisen indigon saantoon

Indigo on väriaine, jota valmistetaan petrokemianteollisuuden välituotteena syntyvästä aniliinista. Indigolla on kuitenkin pitkä historia. Sitä on valmistettu perinteisesti eri viljelykasveista, joista Euroopassa merkittävin on ollut morsinko. Luonnonmukaisten tuotteiden suosion kasvaessa on ryhdytty selvittämään morsingon viljelyn potentiaalia. Viljelyn kannattavuuden kannalta olennaista on kasvin lehdissä esiintyvien indigon esiasteiden mahdollisimman täydellinen eristäminen. Indigoa tuotetaan uuttamalla indigon esiasteet veteen. Esiasteet hajoavat synnyttäen indoksyyliä, josta hapen vaikutuksella muodostuu indigoa. Syntynyt indigo saostuu ja laskeutuu pohjalle. Samalla kuitenkin tapahtuu epätoivottuja sivureaktioita, jotka vähentävät indigon saantoa. Tutkimuksen tavoitteena oli laboratorio- ja kenttäkokeiden avulla löytää indigon saantoa parantavat uutto-olosuhteet. Kokeiden perusteella havaittiin, että indigon saantoon vaikuttavat positiivisesti pH:n laskeminen, lämpötilan nostaminen, morsingon lehtien pilkkominen ja uuttoliuoksen sekoittaminen. Uuttoliuoksen suolapitoisuuden havaittiin puolestaan vaikuttavan indigon saantoon negatiivisesti. Laboratoriokokeiden perusteella havaittu pH:n laskemisen vaikutus indigon saantoon todistettiin myös kenttäolosuhteissa. Kokeiden havaintojen perusteella esitettiin olosuhteiden indigosaantoa parantavien vaikutusten johtuvan kahdesta tekijästä: indoksyylin stabiloitumisesta happamassa ympäristössä, jolloin sivureaktioiden osuus vähenee, sekä aineensiirron paranemisella sekoituksen, faasien rajapinnan kasvamisen ja etenkin lehtien vahakerroksen rikkoutumisen kuuman veden ja hapon vaikutuksesta.