Lämminvesivaraajan ohjaus automaatiolla aurinkosähköä tuottavassa kotitaloudessa

Hajautettu sähköntuotanto aurinkopaneeleilla on Suomessa kasvussa. Kotitalouksiin asennettujen aurinkopaneelijärjestelmien määrä kasvaa jatkuvasti, mutta suuri osa tuotetusta sähköenergiasta syötetään sähköverkkoon. Tämä johtuu aurinkosähkön tuotannon painottumisesta kesäpäiviin, jolloin kotitalouksien kulutus on pienimmillään. Suurin hyöty itse tuotetusta energiasta saadaan kuitenkin käyttämällä se tuotantokohteessa, jolla minimoidaan energiansiirto sähköverkon ja kotitalouden rajapinnassa. Siirtämällä kotitalouden suurimpia kuormia aurinkosähkön mukaan ohjatuksi, voidaan saavuttaa merkittäviä parannuksia tuotetun sähkön omakäyttöasteessa. Helpoimmillaan tämä onnistuu kellokytkimellä, joka ajoittaa kulutuksen parhaimman tuotannon ajalle. Tämä ei kuitenkaan poista ongelmaa tilanteissa, jossa aurinkosähkön tuotanto on häiriintynyt esimerkiksi pilvisyyden takia aamupäivällä ja huipputuotanto saavutetaan vasta iltapäivän puolella. Saatavilla on jo useita järjestelmiä, jotka ohjaavat kodin laitteita tuotannon mukaisesti. Suuri osa näistä järjestelmistä on kuitenkin suunniteltu toimimaan vain tuotetun energiamäärän mukaisesti, ottamatta huomioon kotitaloudessa olevaa muuta, automaation piiriin kuulumatonta kulutusta. Tässä kandidaatin työssä vertaillaan sähköenergian eri mittaustapoja ja niiden vaikutusta siirretyn energian laskennalliseen määrään. Lisäksi työssä tutkitaan lämminvesivaraajan kuormanohjausta käyttäen termostaatti-, kellokytkin- ja logiikkaohjausta. Työssä esitelty logiikkaohjaus hyödyntää siirretyn energian mittausta sähköverkon ja kotitalouden rajapinnassa, ottaen automaattisesti huomioon myös talouden muun kulutuksen. Työssä esitellään myös esimerkkilaitteisto, jolla suunniteltu logiikka voidaan toteuttaa.

Strateginen materiaalihallinta

Tässä diplomityössä käydään läpi materiaalihallintaa strategisista näkökulmista, joihin kuuluvat strateginen suunnittelu ja johtaminen, hankintatoimi, materiaalihallinta ennustamisen ja varastoimisen kautta sekä yleinen toiminnan kehittäminen. Näiden osa-alueiden kokonaissummasta tulee käsite strateginen materiaalihallinta, jonka avulla tässä työssä yritetään ratkaista tutkimuskohteena olevan yrityksen materiaalihallinnan haasteita. Strateginen materiaalihallinnan suunnittelu pitää aloittaa hahmottamalla oma ympäristö, esimerkiksi portfolioanalyysiä ja Ishikawan kalanruotokaaviota hyväksikäyttäen. Tämän jälkeen omat materiaalihallinnan kyvykkyydet voidaan analysoida, esimerkiksi SWOT-analyysin avulla, jolla pystytään kartoittamaan omat vahvuudet ja heikkoudet, sekä uhat että mahdollisuudet. Vasta kun ympäristö ja omat kyvykkyydet ovat analysoitu, voidaan asettaa päämäärät ja tavoitteet, joilla pyritään tukemaan kyseistä liiketoimintaa strategisen materiaalihallinnan avulla. Näiden tavoitteiden ja päämäärien saavuttamista on tärkeää myös seurata ja mitata. Strategista materiaalihallintaa voidaan optimoida eri tavoin, esimerkiksi erilaisilla hankinta-, varastointi, ja ennustemalleilla. Myös ABC-analyysin avulla voidaan ohjata eri ABC-luokkien materiaalihallintaa. Strateginen materiaalihallinta pyrkii siis tukemaan strategisesti liiketoimintojen päämääriä ja samalla vastaamaan asiakaskysyntään määritetyllä toimituskyvyllä minimi kokonaiskustannuksin.

Suurten erikoiskuljetusten tavoitetieverkon verkkoselvitys : Uudenmaan, Pirkanmaan ja Varsinais-Suomen ELY-keskukset

Suurten erikoiskuljetusten tavoitetieverkon (SEKV) tehtävänä on varmistaa, että mitoiltaan suurille erikoiskuljetuksille taataan vähintään perusedellytykset kulkea Suomen tieverkolla. Näin tuetaan elinkeinoelämän kilpailukykyä varmistamalla muun muassa energiateollisuuden ja raskaan metalliteollisuuden tuotteiden sekä rakennusteollisuuden koneiden ja elementtien kuljetusmahdollisuudet ulkomaan vientiin ja kotimaisille markkinoille. SEKV määrittää mitoitusperusteet kattamilleen tie- ja katuosuuksille sekä toimii osaltaan erikoiskuljetusten lupakäsittelyssä reitinhaun lähtötietona. Suurten erikoiskuljetusten tavoitetieverkon kehittämistyötä on tehty viime vuosina ahkerasti ja SEKV:n uudistamispäätös tehtiin Liikennevirastossa 4.3.2013 ja päätöksen myötä reittiluokittelua sekä osin verkon laajuutta ja sijoittumista muutettiin periaatteellisella ja yhteysvälitasolla. Käsillä olevassa työssä on muodostettu yksityiskohtainen verkkokuvaus, jotta voimassa oleva verkko voidaan viedä tierekisteriin saataville. Verkkokuvauksen laadinnan yhteydessä koottiin ELY-keskuskohtaiset kehittämisohjelmat, jotka sisältävät listauksen merkittävimmistä erikoiskuljetusreittien parannustoimenpiteistä. Reittien yksityiskohtien ja ongelmakohteiden selvittämiseksi sekä erikoiskuljetusreitteihin vaikuttavien maankäyttö- ja liikennehankkeiden kartoittamiseksi pidettiin alueellisia työpajoja, joihin osallistui edustajia ELY-keskuksista, erikoiskuljetusluparyhmästä, kunnista ja kuljetusalalta. Hanketta esiteltiin myös erikoiskuljetusalan seminaareissa ja ELY-keskusten erikoiskuljetusyhdyshenkilöiden tapaamisessa. Tämän raportin ohella työn tuloksena tuotettiin tierekisteriin viemistä varten verkkokuvaus tieosoiteväleittäisenä taulukkolistauksena sekä kehittämisohjelma taulukkomuodossa. Lisäksi koottiin työstämistä tarvitsevat kohteet ELY-keskuksittain, jotta esimerkiksi tieosoiteverkkoa voidaan näiden pohjalta korjata ja täydentää ja sen jälkeen viedä erikoiskuljetusreitit puuttuville osoiteväleille. Erikoiskuljetusreittien parantamistarpeet on hyvä pitää esillä hankesuunnittelun yhteydessä sekä mahdollisuuksien mukaan koota parannuskohteista erillisiä erikoiskuljetusreittien toimivuuden paranemiseen tähtääviä toimenpidekokonaisuuksia. Työn aikana käytiin alueellisen selvityksen ohessa keskustelua Liikenneviraston kanssa valtakunnallisista linjauksista ja uudistuksista, jotta verkkokuvaus pystyttiin tekemään kerralla mahdollisimman hyvin hyödynnettävissä ja vähän jatkokäsittelyä vaativaan muotoon. Uudistetun SEKV:n viemiseksi tietojärjestelmiin perustettiin tierekisteriin uusi tietolaji ja lisäksi käynnistettiin selvitys erikoiskuljetusajoneuvoista suunnitteluohjeistuksen parantamisen ja väyläsuunnittelun tueksi. Valtakunnallisten linjausten osalta avoinna olevia asioita tulee edistää Liikenneviraston johdolla yhteistyössä alueellisten ELY-keskusten ja erikoiskuljetusluparyhmän kesken. Yhtenä merkittävimmistä kehityshankkeista on käynnistymäisillään oleva uuden erikoiskuljetuslupajärjestelmän toteuttaminen ja tulevan järjestelmän yhteensovittaminen muiden erikoiskuljetusreittien hallinnointiin liittyvien järjestelmien ja sopimusten kanssa. Roolien ja vastuiden selkiyttäminen ja nimeäminen on ensisijaista kehittämistoiminnan kannalta.

Vesien tila hyväksi yhdessä : Oulujoen-Iijoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuosiksi 2016-2021

Tähän vesienhoitosuunnitelmaan vuosiksi 2016–2021 on koottu tiedot vesien tilasta sekä tarvittavista toimenpiteistä vesien tilan parantamiseksi ja ylläpitämiseksi Oulujoen-Iijoen vesienhoitoalueella. Vesienhoitoalueen jokien yhteen lasketusta pituudesta noin 60 % on erinomaisessa tai hyvässä, 40 % tyydyttävässä tai välttävässä ja 1 % huonossa ekologisessa tilassa. Järvipinta-alasta noin 90 % on erinomaisessa tai hyvässä, 10 % tyydyttävässä tai välttävässä ja alle prosentti huonossa ekologisessa tilassa. Rannikkovesien pinta-alasta lähes kaksi kolmannesta on hyvässä ja loput tyydyttävässä ekologisessa tilassa. Pintavesien ekologista tilaa heikentää hajakuormitus, joka on valtaosin peräisin maa- ja metsätaloudesta sekä haja-asutuksesta, mutta jossain määrin myös pistekuormituslähteistä. Muita paineita ovat hydrologiset ja morfologiset muutokset, happamoittavien aineiden sekä haitallisten ja vaarallisten aineiden kuormitus, vähemmässä määrin vedenotto sekä vieraslajit. Hyvässä kemiallisessa tilassa on yli puolet vesienhoitoalueen yhteenlasketusta jokipituudesta, kaksi kolmannesta järvipinta-alasta sekä kaikki rannikkovedet. Hyvän kemiallisen tilan saavuttamisen esteenä on pääosin elohopea, joka on laajalti peräisin ilman kautta tulevasta laskeumasta. Kaikkien pohjavesimuodostumien määrällinen tila on hyvä ja yhden kemiallinen tila huono. Rehevyyteen liittyviä parantamistarpeita on koko vesienhoitoalueella painottuen kuitenkin sen eteläisiin ja läntisiin osiin. Vesienhoitosuunnitelmassa esitettävillä toimenpiteillä vähennetään rehevöitymisen lisäksi vesiympäristölle vaarallisten ja haitallisten aineiden esiintymistä, happamuuskuormitusta sekä vesistöjen rakenteessa ja hydrologiassa tapahtuneiden muutosten vaikutuksia. Tarkemmat, vesistökohtaiset tiedot toimenpiteistä ja niiden kohdentumisesta löytyvät vesienhoitoalueen toimenpideohjelmasta. Esitettyjen toimenpiteiden kokonaiskustannukset ovat noin 185 miljoonaa euroa. Tästä 133 miljoonaa euroa on muun lainsäädännön perusteella toteutettavien ja 52 miljoonaa euroa vesienhoidon täydentävien toimenpiteiden osuus. Arviolta 27 järveä (48 km2), 38 jokea (873 km) ja kaksi rannikkovesimuodostumaa (2 km2) ei tule toimenpiteistä huolimatta saavuttamaan hyvää ekologista tilaa vielä vuonna 2021. Myös vesienhoitoalueen ainoan huonossa kemiallisessa tilassa olevan pohjavesialueen hyvän kemiallisen tilan saavuttaminen tuolloin on epävarmaa. Vesien tila on kuitenkin laajalti kohentumassa vesienhoitotoimenpiteiden toteutuksen myötä.

Puolustusvoimien, poliisin ja pelastustoimen johtamiskoulutus : yhteistyöviranomaisten yhteinen näkemys johtamisesta?

Tämä diplomityö analysoi ja vertaa puolustusvoimien johtamiskäsitystä poliisin ja pelastustoimen johtamiskäsityksiin. Työ on johtamisen näkökulmasta tehty laadullinen tutkimus. Tutkimus on perustutkimus, jolla kuvataan keskeisten yhteistyöviranomaisten näkemyksiä johtamisesta sekä johtamisen koulutusta kullakin viranomaisalalla. Diplomityö on tehty puolustusvoimien kontekstissa, jota verrataan poliisitoimen ja pelastustoimen konteksteihin. Tutkimuksessa ei ole tarkoitus asettaa verrattuja viranomaisia järjestykseen paremmuuden perusteella, vaan osoittaa eri alojen suhtautumista johtamiseen ja kuinka se opetuksen muodossa ilmenee. Puolustusvoimat on ollut vahva johtajakouluttaja Suomessa ja johtamisoppeja on välitetty myös muualle yhteiskuntaan erityisesti asevelvollisten johtajakoulutuksen kautta. Toimintaympäristön muutoksessa puolustusvoimat on mukauttanut käsitystä johtamisesta ja huomioinut entistä voimakkaammin toimintaympäristöjen erilaisuuden keskeisenä osana johtamista. Tämä tuo joustavuutta perinteisesti kankeana ja hierarkkisena pidetyn organisaation johtamiseen. Samalla se luo haasteita johtajien osaamiselle ja myös alaisten asennoitumiselle eri toimintaympäristöjen vaatimuksiin. Poliisitoimi ja pelastustoimi ovat kohdanneet historiansa aikana samankaltaiset haasteet kuin puolustusvoimatkin. Tämän hetkinen toimintaympäristö vaatii johtajilta entistä enemmän tilannetajua ja joustavuutta. Poliisin koulutusjärjestelmä tuottaa henkilöstöä esimiestehtäviin vasta ylemmän korkeakoulututkinnon jälkeen ja pelastustoimi ammattikorkeakoulututkinnon jälkeen. Tämä näkyy hieman alhaisempana määränä johtamiskoulutuksen määrässä verrattuna upseerin urallaan saamaan johtamiskoulutukseen. Upseerit valmistuvat esimies- ja johtajatehtäviin heti ensimmäisen koulutusasteen jälkeen. Opetuksellisten sisältöjen sekä johtamiskäsitystä muokkaavien teorioiden osalta ei viranomaisten välillä ole havaittavissa suuria eroja. Tämä osin selittynee sillä, että kaikilla tutkimukseen nyt valituilla viranomaisilla on kaksijakoinen toimintaympäristö. Toisaalta hallinto ja henkilöstöjohtaminen näyttelee merkittävää roolia päivittäisessä työssä, toisaalta nopea tilannejohtaminen vaatii erilaista kyvykkyyttä reagoida nopeasti muuttuvaan tilanteeseen.

Johtoryhmätyöskentely yhtymän suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa

Toimintaympäristönä taistelukenttä on muuttunut yhä monimuotoisemmaksi, mikä aiheuttaa komentajakeskeiselle päätöksenteolle yhä enemmän haasteita. Komentajaa lähimpänä toimii yhtymän johto, josta viimeisimmissä esikuntaohjeissa käytetään nimitystä johtoryhmä. Tämän tutkimuksen päämääränä oli selvittää miten johtoryhmätyöskentelyä voitaisiin hyödyntää suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa yhtymän komentajan johtamistoiminnan tehostamiseksi. Tutkimus on toteutettu laadullisena tutkimuksena, jossa lähteinä ovat olleet asiantuntijalausunnot, asiakirjat sekä asiaan liittyvät tutkimukset ja kirjallisuus. Johtoryhmään liittyvät asiantuntijalausunnot on kerätty upseeriasiantuntijoilta delfoimenetelmällä, jonka tuloksia on analysoitu fenomenografista tutkimusotetta hyödyntäen. Tutkimuksessa selvisi, että yhtymän suunnittelu- ja päätöksentekoprosessi ei nimestään huolimatta kuvaa päätöksentekoa itsessään. Päätöksentekoa eikä komentajan antamaa ohjausta kuvata myöskään muissa ohjeissa tai oppaissa. Näiden kuvausten puuttuminen vaikeuttaa komentajan päätöksenteon tukemista käytännössä ja tekee sen tukemisen kuvaamisen ohjeissa haastavaksi. Päätöksentekoa tukeva johtoryhmä käsitteenä sekä sen rooli esikunnan organisaatiossa jää epäselväksi ja tulkinnanvaraiseksi. Viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana erityisesti liike-elämässä johtoryhmiä on perustettu vastaamaan johtamisympäristön nopeasti muuttuviin ja moninaisiin haasteisiin. Johtoryhmät tuottavat lisäarvoa organisaatiolleen osallistumalla tulosyksikköjohtajan apuna strategiseen ja operatiiviseen johtamiseen. Johtoryhmät kyetään muodostamaan organisaation tarpeen mukaan ja toiminta- sekä päätöksentekotavat voivat olla erilaisia toimintaympäristöstä johtuen. Liike-elämässä havaittuja hyviä käytänteitä on mahdollista soveltaa yhtymän komentajan päätöksenteon tukemisessa. Tutkimustulosten perusteella upseereilla vaikuttaa olevan varsin monenlaisia käsityksiä johtoryhmästä ja johtoryhmätyöskentelystä yhtymätasolla. Upseerit ovat muodostaneet käsityksensä johtoryhmästä pääsääntöisesti spontaanisti virkauransa aikana saatujen kokemusten perusteella, jolloin yhtenäistä käsitystä ei ole muodostunut. Tutkimukseen osallistuneiden asiantuntijoiden näkemykset hyvästä sotilasjohtoryhmästä osoittautuivat varsin samansuuntaisiksi, mutta käsitys johtoryhmän roolista organisaatiossa ymmärrettiin usealla eri tavalla. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että nykyisellään linjaorganisaatio ohjeistuksineen ei kykene tukemaan riittävän tehokkaasti komentajan päätöksentekoa nykyisessä suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa. Johtoryhmätyöskentelyn nykyistä parempi ohjeistaminen, ja sen sisällyttäminen yleisesikuntaupseerin koulutukseen, luo ylimmälle upseeristolle yhtenäiset perusteet ohjata johtoryhmän toimintaa komentajana tai toimia osana sitä. Tässä tutkimuksessa on esitetty johtoryhmätyöskentelyn hyödyntämismahdollisuuksia nykyisessä suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa siten, että se tukee komentajan päätöksentekoa.

Wood species identification by visual characterization of fibers

Kandidaatintyö tehtiin osana PulpVision-tutkimusprojektia, jonka tarkoituksena on kehittää kuvapohjaisia laskenta- ja luokittelumetodeja sellun laaduntarkkailuun paperin valmistuksessa. Tämän tutkimusprojektin osana on aiemmin kehitetty metodi, jolla etsittiin kaarevia rakenteita kuvista, ja tätä metodia hyödynnettiin kuitujen etsintään kuvista. Tätä metodia käytettiin lähtökohtana kandidaatintyölle. Työn tarkoituksena oli tutkia, voidaanko erilaisista kuitukuvista laskettujen piirteiden avulla tunnistaa kuvassa olevien kuitujen laji. Näissä kuitukuvissa oli kuituja neljästä eri puulajista ja yhdestä kasvista. Nämä lajit olivat akasia, koivu, mänty, eukalyptus ja vehnä. Jokaisesta lajista valittiin 100 kuitukuvaa ja nämä kuvat jaettiin kahteen ryhmään, joista ensimmäistä käytettiin opetusryhmänä ja toista testausryhmänä. Opetusryhmän avulla jokaiselle kuitulajille laskettiin näitä kuvaavia piirteitä, joiden avulla pyrittiin tunnistamaan testausryhmän kuvissa olevat kuitulajit. Nämä kuvat oli tuottanut CEMIS-Oulu (Center for Measurement and Information Systems), joka on mittaustekniikkaan keskittynyt yksikkö Oulun yliopistossa. Yksittäiselle opetusryhmän kuitukuvalle laskettiin keskiarvot ja keskihajonnat kolmesta eri piirteestä, jotka olivat pituus, leveys ja kaarevuus. Lisäksi laskettiin, kuinka monta kuitua kuvasta löydettiin. Näiden piirteiden eri yhdistelmien avulla testattiin tunnistamisen tarkkuutta käyttämällä k:n lähimmän naapurin menetelmää ja Naiivi Bayes -luokitinta testausryhmän kuville. Testeistä saatiin lupaavia tuloksia muun muassa pituuden ja leveyden keskiarvoja käytettäessä saavutettiin jopa noin 98 %:n tarkkuus molemmilla algoritmeilla. Tunnistuksessa kuitujen keskimäärinen pituus vaikutti olevan kuitukuvia parhaiten kuvaava piirre. Käytettyjen algoritmien välillä ei ollut suurta vaihtelua tarkkuudessa. Testeissä saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että kuitukuvien tunnistaminen on mahdollista. Testien perusteella kuitukuvista tarvitsee laskea vain kaksi piirrettä, joilla kuidut voidaan tunnistaa tarkasti. Käytetyt lajittelualgoritmit olivat hyvin yksinkertaisia, mutta ne toimivat testeissä hyvin.