Suorituskyvyn mittaaminen sahateollisuudessa

Diplomityön tarkoituksena oli rakentaa sahateollisuuteen sopiva suoritus kykymittaristo. Järjestelmästä tehtiin koko yrityksen kattava ja tasapainoinen järjestelmä, jota voidaan käyttää hyväksi johtamisessa, tiedottamisessa ja palautteen antamisessa. Apua suorituskyvyn analysointiin ja mittaamiseen pyrittiin saamaan suunnittelemalla myös strategiakartta, joka selventää suorituskyvyn taustoja. Aluksi esiteltiin suorituskyvyn mittaamista ja strategiakarttoja käsittelevää kirjallisuutta. Itse järjestelmän suunnittelu lähti liikkeelle yrityksen visiosta, strategiasta ja menestystekijöistä. Niiden perusteella valittiin viisi seurattavaa suorituskyvyn osa-aluetta ja niihin kuhunkin omat mittarit. Nämä viisi osa aluetta otettiin mukaan myös, kun strategiakartta visualisoitiin. Koekäytön jälkeen järjestelmä otettiin virallisesti käyttöön. Tutkimuksessa havaittiin, että pienillä ja keskisuurilla sahoilla on suorituskyvyn analysointijärjestelmän suunnittelussa otettava huomioon erityisesti raaka aineeseen liittyvät tekijät, koska raaka-aine on merkittävä kustannustekijä ja sen saatavuus on välillä epävarmaa. Strategiakartta selkeytti kohdeyrityksen visiota ja strategiaa. Strategiakarttaa voidaan myöhemmin hyödyntää kehityskeskusteluissa. Yrityksessä koettiin jo pelkkä suunnitteluprosessi hyödylliseksi, mutta järjestelmän toimivuus voidaan havaita vasta myöhemmin, kun tuloksia on kerätty pidemmältä ajalta. Järjestelmää pitää kehittää ja parantaa sekä tuloksia pitää analysoida, jotta järjestelmästä lopulta saadaan hyöty irti. Yrityksessä uskotaan, että järjestelmällä saavutetaan myöhemmin hyviä tuloksia

Röntgenillä mitattujen tukin laatutietojen analysointi metsäjärjestelmän erätietojen suhteen

Röntgentekniikkaa hyödyntävä tukkien laaduttaminen on mandollistanut raaka-aineen tehokkaamman hyötykäytön. Puun viat ja ominaisuudet voidaan havaita röntgentekniikkaa käyttäen ennen raaka-aineen jatkojalostamista., näin raaka-aine voidaan hyödyntää mandollisimman hyvin sen ominaisuuksien perusteella. Diplomityö on tehty Stora Enso -konserniin kuuluvalle Stora Enso Timberille. Tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on ollut analysoida Honkalanden sahan röntgenin mittaamia laatutietoja. Tavoitteena oli selvittää, voiko laatutietojen perusteella määrittää leimikkokohtaisia laatueroja eri maantieteellisille alueille tai kasvupaikkatyypeille.

Puutavaran autokuljetuksen ajanmenekki puunhankinnan nykytoimintaympäristössä

Seloste artikkelista: Nurminen, T. & Heinonen, J. 2007. Characteristics and time consumption of timber trucking in Finland. Silva Fennica 4 (3): 471-487

Kehitystoiminnan (RTD) systematisointi vaiheittaisen etenemisen ja portfoliojohtamisen avulla

Kehitystoimintaan liittyvä termi, innovaatio, voidaan määritellä monella eri tavalla. Riippumatta tarkasta määritelmästä innovaatioiden johtaminen voidaan määritellä prosessiksi, jossa eri suoritusvaiheet seuraavat toisiaan. Olennaista on erottaa innovaatioprosessin alkupää ja varsinainen kehitysprojekti toisistaan. Innovaatioprosessin alkupää mielletään usein sumeaksi ja vaikeasti hallittavaksi, kun taas kehitysprojektin johtamiseen on kehitetty systemaattisia menetelmiä, esimerkiksi Stage-Gate-prosessi. Kehitysprojektien johtamisessa ongelmaksi muodostuu resurssien riittämättömyys mahdollisiin projekteihin nähden. Tämä liittää kehitystoiminnan kiinteästi portfoliojohtamiseen. RTD-toiminnalla tarkoitetaan UPM Timberissä kehitystoimintaa, joka sisältää tuotekehityksen lisäksi myös prosessien ja teknologian kehitystoiminnot. UPM Timberiltä on puuttunut systemaattinen toimintamalli RTD-projektien läpiviemiseksi eikä niiden valintaan ja resurssien allokointiin ole ollut järjestelmää. Tutkimuksessa määritetään RTD-toiminnan kriittiset menestystekijät sekä muodostetaan UPM Timberille RTD-toiminnan kehityshaasteet. Niiden perusteella luodaan UPM Timberille systemaattinen toimintamalli, RTD-prosessikuvaus, RTD-projektien läpiviemiseksi sekä integroidaan portfoliojohtaminen toimintamalliin.

Competence Development and Capacity Building of Sawmill Enterprises in Kenya – A Human Resources Development Approach

The Kenyan forestry and sawmilling industry have been subject to a changing environment since 1999 when the industrial forest plantations were closed down. This has lowered raw material supply and it has affected and reduced the sawmill operations and the viability of the sawmill enterprises. The capacity of the 276 registered sawmills is not sufficient to fulfill sawn timber demand in Kenya. This is because of the technological degradation and lack of a qualified labor force, which were caused because of non-existent sawmilling education and further training in Kenya. Lack of competent sawmill workers has led to low raw material recovery, under utilization of resources and loss of employment. The objective of the work was to suggest models, methods and approaches for the competence and capacity development of the Kenyan sawmilling industry, sawmills and their workers. A nationwide field survey, interviews, questionnaire and literature review was used for data collection to find out the sawmills’ competence development areas and to suggest models and methods for their capacity building. The sampling frame included 22 sawmills that represented 72,5% of all the registered sawmills in Kenya. The results confirmed that the sawmills’ technological level was backwards, productivity low, raw material recovery unacceptable and workers’ professional education low. The future challenges will be how to establish the sawmills’ capacity building and workers’ competence development. Sawmilling industry development requires various actions through new development models and approaches. Activities should be started for technological development and workers’ competence development. This requires re-starting of vocational training in sawmilling and the establishment of more effective co-operation between the sawmills and their stakeholder groups. In competence development the Enterprise Competence Management Model of Nurminen (2007) can be used, whereas the best training model and approach would be a practically oriented learning at work model in which the short courses, technical assistance and extension services would be the key functions.

Rakennukset ja rakentajat Raision Ihalassa rautakauden lopulla ja varhaisella keskiajalla

Turun yliopiston arkeologian oppiaine tutki Raision Ihalan historiallisella kylätontilla, ns. Mullin eduspellolla, asuinpaikan, josta löydettiin maamme oloissa harvinaisen hyvin säilyneitä rakennusten puuosien jäännöksiä. Löytö on ainutlaatuinen Suomen oloissa ja sillä on kansainvälistäkin merkitystä, koska hyvin säilyneet myöhemmän rautakauden ja varhaisen keskiajan maaseutuasuinpaikat, joista tavataan puujäännöksiä, ovat harvinaisia erityisesti itäisen Itämeren piirissä. Rakennukset on ennallistettu käyttäen tiukkaa paikallisen analogian (’Tight Local Analogy’) metodia, erityisesti suoraa historiallista analogista lähestymistapaa. Tätä tarkoitusta varten muodostettiin aluksi arkeologinen, historiallinen ja etnografinen lähdemalli. Tämä valittiin maantieteellisesti ja ajallisesti relevantista tutkimusaineistosta pohjoisen Itämeren piiristä. Tiedot lounaisen Suomen rakennuksista ja rakennusteknologiasta katsottiin olevan tärkein osa mallia johtuen historiallisesta ja spatiaalisesta jatkuvuudesta. Lähdemalli yhdistettiin sitten Mullin arkeologiseen aineistoon ja analyysin tuloksena saatiin rakennusten ennallistukset. Mullista on voitu ennallistaa ainakin kuusi eri rakennusta neljässä eri rakennuspaikassa. Rakennusteknologia perustui kattoa kannattaviin horisontaalisiin pitkiin seinähirsiin, jotka oli nurkissa yhdistetty joko salvoksella tai varhopatsaalla. Kaikissa rakennuksissa ulkoseinän pituus oli 5 – 7 metriä. Löydettiin lisäksi savi- ja puulattioita sekä kaksi tulisijaa, savikupoliuuni ja avoin liesi. Runsaan palaneen saven perusteella on mahdollista päätellä, että katto oli mitä todennäköisimmin kaksilappeinen vuoliaiskatto, joka oli katettu puulla ja/tai turpeella. Kaikki rakennukset olivat samaa tyyppiä ja ne käsittivät isomman huoneen ja kapean eteisen. Kaikki analysoitu puu oli mäntyä. Ulkoalueelta tavattiin lisäksi tunkioita, ojia, aitoja ja erilaisia varastokuoppia. Rakennukset on ajoitettu 900-luvun lopulta 1200-luvun lopulle (cal AD). Lopuksi tutkittiin rakennuksia yhteisöllisessä ympäristössään, niiden ajallista asemaa sekä asukkaiden erilaisia spatiaalisia kokemuksia ja yhteyksiä. Raision Ihalaa analysoidaan sosiaalisen identiteetin ja sen materiaalisten ilmenemismuotojen kautta. Nämä sosiaaliset identiteetit muodostuvat kommunikaatioverkostoista eri spatiaalisilla ja yhteisöllisillä ta¬soilla. Näitä eri tasoja ovat: 1) kotitalous arjen toimintoineen, perhe ja sukulaisuussuhteet traditioineen; 2) paikallinen identiteetti, rakennus, rakennuspaikka, asuinpaikan ympäristö ja sen käyttö, (maa)talo ja kylä; 3) Raision Ihalan kylä laajemmassa alueellisessa kontekstissaan pohjoisen Itämeren piirissä: kauppiaiden ja käsityöläisten kontaktiverkostot, uskonnollinen identiteetti ja sen muutokset.

Enhancing the efficiency of freight transport by using simulation

The role of transport in the economy is twofold. As a sector of economic activity it contributes to a share of national income. On the other hand, improvements in transport infrastructure create room for accelerated economic growth. As a means to support railways as a safe and environmentally friendly transportation mode, the EU legislation has required the opening of domestic railway freight for competition from beginning of year 2007. The importance of railways as a mode of transport has been great in Finland, as a larger share of freight has been carried on rails than in Europe on average. In this thesis it is claimed that the efficiency of goods transport can be enhanced by service specific investments. Furthermore, it is stressed that simulation can and should be used to evaluate the cost-efficiency of transport systems on operational level, as well as to assess transportation infrastructure investments. In all the studied cases notable efficiency improvements were found. For example in distribution, home delivery of groceries can be almost twice as cost efficient as the current practice of visiting the store. The majority of the cases concentrated on railway freight. In timber transportation, the item with the largest annual transport volume in domestic railway freight in Finland, the transportation cost could be reduced most substantially. Also in international timber procurement, the utilization of railway wagons could be improved by combining complementary flows. The efficiency improvements also have positive environmental effects; a large part of road transit could be moved to rails annually. If impacts of freight transport are included in cost-benefit analysis of railway investments, up to 50 % increase in the net benefits of the evaluated alternatives can be experienced, avoiding a possible inbuilt bias in the assessment framework, and thus increasing the efficiency of national investments in transportation infrastructure. Transportation systems are a typical example of complex real world systems that cannot be analysed realistically by analytical methods, whereas simulation allows inclusion of dynamics and the level of detail required. Regarding simulation as a viable tool for assessing the efficiency of transportation systems finds support also in the international survey conducted for railway freight operators; operators use operations research methods widely for planning purposes, while simulation is applied only by the larger operators.

Factors affecting the usability of aspen (Populus tremula) wood dried at different temperature levels

In this dissertation the main aim was to study the usability of aspen wood in the mechanical wood processes, especially the factors that affect the usability of aspen wood, which is dried at different temperature levels. The problematic of varying temperatures from level to another seem to have significant effects on distortions. According to the studies conducted, many practical solutions for drying of aspen timber can be made. European aspen sawn timber should be dried in relatively narrow widths, short lengths, edged and sawn pith free. The results achieved give an interesting view for the distortions of aspen wood between HT drying and heat treatment. The most significant result is that cupping seems to decrease when increasing temperature level from HT drying to heat treatment phase. The difference is significant. Other very obvious result is that bow and crook are increasing between these two temperature levels, bow significantly. Also the modelling gives a good background for this result since cupping is reduced by higher temperatures. It can also be assumed that these distortions can be affected for example by sorting out the timber used to different moisture levels before drying. This could be a very simple solution for practical purposes. From practical point of view, it was also noted during the drying tests performed that the discoloration seem to be no problem for aspen boards dried in temperatures under 150 °C. Altogether, this dissertation covers many interesting points of view of factors affecting distortions of wood in different temperature stages. Aspen as species in use of mechanical wood industries seems to be a species suitable for component production. According to the results, the best yield from aspen timber can be achieved in industry that can utilize relatively short components of sawn wood. Results achieved give a significant indication about the factors affecting distortions of wood at different temperature stages of drying, especially considering European aspen.

Energian käyttö sahatavaran kuivauksessa

Sahatavaran tuotannossa käytetään runsaasti lämpöä ja sähköä. Sähköä käytetään pääasiassa sahausvaiheessa ja lämpöä kuivausvaiheessa. Sahatavarakuutiosta haihdutetaan vettä kuivaamoissa noin 230-600 kiloa. Sahatavara kuivataan, koska kuivattu sahatavara säilyy paremmin ja on lisäksi kevyempää, kestävämpää ja sen muodonmuutokset ovat pienempiä. Työssä käsiteltävällä sahalla on erääseen kanavakuivaamoon tehty koerakennelma, jonka avulla kuivaamosta poistettavan ilman sisältämää lämpöä hyödynnetään sahatavaran lämmittämisessä kuivauslämpötilaan kuormanvaihdon jälkeen. Energiansäästön lisäksi rakennelman toivotaan ehkäisevän kuormanvaihdosta aiheutuvia olosuhdemuutoksia kuivausprosessin muissa vaiheissa. Poistoilman sisältämä höyry lauhtuu lämmittäessään kylmää sahatavaraa. Lauhtumisen yhteydessä vapautuu runsaasti energiaa. Tehtyjen kokeiden perusteella koerakennelma vähensi lämmönkulutusta selvästi. Lämmönkulutuksen alenema oli jopa teorialaskelmaa suurempi, mistä syystä kokeellisessa osassa tehtyihin mittaustuloksiin on syytä suhtautua varauksella. Perinteisessä kuivaamossa kosteus poistuu pääasiassa vesihöyrynä, mutta koerakennelman avulla saadaan noin puolet puusta haihdutetusta vedestä lauhtumaan takaisin vedeksi.

Toimintokohtaisen kustannuslaskennan soveltaminen puunkorjuu- ja puunkuljetusoperaatioissa

Seloste artikkelista: Applying the activity-based costing to cut-to-length timber harvesting and trucking / Tuomo Nurminen, Heikki Korpunen & Jori Uusitalo. - Julkaisussa: Silva Fennica 43 (2009) : 5, s. 847-870.

Yrittäjätoiminnan mahdollisuudet puunhankinnassa

Tutkimuksen tarkoitus on tutkia pienyritysten, erityisesti puunkorjuuyritysten, mahdollisuuksia tuottaa entistä monipuolisempia palveluja puunhankintakentässä. Puunkorjuuyritysten lisäksi keskeisessä roolissa tutkimuksessa ovat puunhankintaorganisaatiot ja metsänomistajat (puunmyyjät), jotka joko suoraan tai välillisesti ovat puunkorjuuyritysten asiakkaita. Tutkimuksessa pohditaan puumarkkinakenttää sekä vaihtoehtoisia ja uusia toimintamalleja siten, että niistä olisi kaikille osapuolille hyötyä. Tutkimuksen teoriaosassa käsitellään puumarkkinoiden toimintaa, esitellään nykyiset puukauppatavat, käytössä olevat puunhankinnan toimintamallit, arvoketjuajattelu sekä Porterin viiden kilpailuvoiman malli. Tutkimuksen empiriaosa koostuu haastattelutuloksista sekä niiden analysoinnista. Tutkimuksessa haastateltiin kahdeksaa puunhankintaorganisaation edustajaa. Metsänomistajia edustaa alueellinen metsänomistajajärjestön edustaja. Haastatteluihin valittiin vain Kaakkois-Suomen alueella toimivia organisaatioita. Puunhankintaorganisaatioiden viitoittamien mahdollisuuksien mukaan muodostettiin puunkorjuuyrityksen kannalta mahdollisia toimintavisioita, joista on esitetty myös suuntaa antavia laskelmia. Toimintavisioita on pohdittu myös Porterin viiden kilpailuvoiman avulla.

Puun modifioinnin mahdollisuudet kyllästämällä

Puulla on laajat ja monipuoliset käyttömahdollisuudet rakentamisen ja sisustamisen alalla. Puumateriaalin kilpailukyvyn ylläpitäminen ja parantaminen vaatii uusien modifiointimahdollisuuksien kehittämistä ja parantamista. Modifioimalla puuta voidaan parantaa sen ominaisuuksia käyttötarkoitusta vaativalle tasolle. Diplomityössä selvitetään puumateriaalin soveltuvuutta modifiointiin, modifioinnin luokittelua sekä erilaisia modifiointimenetelmiä. Työn tavoitteena on tutkia modifioinnin onnistumiseen vaikuttavia tekijöitä. Työn tavoitteena on tutkia myös modifioinnin vaikutuksia mekaanisiin-, UV-kestävyys- ja kosteusominaisuuksiin. Modifioinnin onnistumista tarkasteltiin painoprosentin kasvulla ja SEM-mikroskooppikuvien avulla. Mekaanisia ominai-suuksia testattiin taivutuslujuus-, kovuus- ja iskulujuustesteillä. Lisäksi vaikutuksia testattiin veden absorptio- ja paksuusturpoamatesteillä sekä UV-valon vaikutuksen alaisena. Työn perusteella pintapuu on sydänpuuta helpompi kyllästää. Puuaineksen alhainen tiheys ja suuri kasvunopeus lisäävät kyllästymistä. Kyllästysliuoksen ominaisuuksista kyllästymistä edesauttaa alhainen viskositeetti ja riittävän pieni molekyylikoko. Mekaanisista ominaisuuksista vain iskulujuus heikentyy kyllästämisen vaikutuksesta. Melamiinilla kyllästäminen lisää puun kovuutta ja parantaa suojaa kosteuden vaikutuksilta. Silikonilla kyllästäminen suojaa puuta kosteuden ja UV-valon vaikutuksilta lyhyellä aikajaksolla.