Kenttäväylien hyödyntäminen voimalaitosten ohjausjärjestelmissä

Tässä diplomityössä on tutkittu eri kenttäväylätekniikoita, sekä niiden hyödyntämisellä saatavia taloudellisia ja teknisiä etuja Finreilan tuotevalikoimaan kuuluvien prosessilaitosten ohjausjärjestelmissä. Työssä on vertailtu laitosautomaation toteutuskustannukset sekä perinteisellä että kenttäväyliä hyödyntävillä ohjausjärjestelmillä. Kustannukset on huomioitu läpi koko projektin, sähkösuunnittelusta laitoksen käyttöönottoon. Markkinoilla on tänä päivänä useita, erityyppisiä väyläratkaisuja. Väyläratkaisujen tarpeen ja niille asetettujen vaatimuksien selvittämiseksi esitellään työssä ensin ohjausjärjestelmien rakenne, yleisimmät kenttälaitteet sekä tiedonsiirron kerrosmalli. Kenttäväylätekniikasta esitellään perusrakenteet ja –komponentit, standardointi sekä kaupalliset kenttäväyläsovellukset. Kustannusten ja suunnitteluprosessin painotusten selvittämiseksi suunnitellaan esimerkkilaitokseen ohjausjärjestelmä, hyödyntäen kenttäväylätekniikkaa. Vertailua varten on haettu tiedot vuonna 1998 perinteisellä automaatiolla toteutetun laitoksen kustannuksista Finreila Oy:n taloushallintajärjestelmästä ja projektiaineistosta. Kenttäväylätoteutuksen kustannusarviot perustuvat laitetoimittajien tarjouksiin, sähkö- ja automaatiosuunnittelijoiden haastatteluihin sekä saatuihin käyttökokemuksiin kenttäväylistä. Työ on laadittu siten, että sitä voidaan käyttää yrityksen uusien työntekijöiden koulutuksessa, mikäli laitoksissa siirrytään käyttämään kenttäväylätekniikkaa. Kustannusvertailujen perusteella voidaan sanoa, että kyseisen tyyppisessä laitoksessa saavutetaan noin 17 % kustannussäästö automaatiojärjestelmän toteutuksessa. Suurin hyöty kenttäväylistä saadaan kuitenkin järjestelmän käyttöaikana tarkentuneiden mittausten ja paremmin kohdennettavien huoltotoimenpiteiden kautta tulevista säästöistä.

Developing finished product stocking in a ventilation equipment company

Opinnäytetyön tavoitteena oli analysoida ja kehittää lopputuotteiden varastointia Halton Oy:ssä. Työ toteutettiin, koska yrityksen laajasta tuotevalikoimasta monia nimikkeitä varastoidaan tällä hetkellä ja ne sitovat runsaasti pääomaa varastoon. Lisäksi yrityksellä on vain rajallinen varastointitila käytettävissä ja sitä haluttiin hyödyntää optimaalisesti. Työssä suunniteltiin yritykselle varastoitavien tuotenimikkeiden hallintaprosessi ja lisäksi tutkittiin kuinka yritys voisi tarjota tuotteitaan nopeammin tärkeimmille ulkomaan markkina-alueille. Työn alussa huomio kohdistui myynniltään vähemmän merkittäviin varastonimikkeisiin, joita analysoitiin suunniteltujen kriteerien avulla. Tarkoituksena oli selvittää, mitkä varastonimikkeistä voitaisiin siirtää tilausohjautuviksi. Tärkeimpinä analysointikriteereinä käytettiin nimikkeiden alhaista myyntimäärää, lyhyttä tuotannonläpimenoaikaa sekä varastoitavien nimikkeiden lukumäärää tuoteryhmässä. Työssä huomioitiin kuitenkin myös muita mahdollisia syitä varastointiin. Lisäksi tehtiin havaintoja tilausohjautuvista nimikkeistä, jotka saattaisivat tarvita varastointia. Suunniteltuun hallintaprosessiin sisältyi kriteerien lisäksi myös varastotasojen määrittäminen yrityksen nykyisen varastomallin pohjalta. Työssä tutkittiin kuitenkin myös mahdollisia tulevaisuuden varastomalleja, joiden tarkoituksena olisi parantaa asiakaspalvelua ulkomailla. Tutkimus keskittyi pääasiassa nimikkeiden kysyntöjen analysointiin eri varastomallien myyntialueilla.

Älykkäiden ohjausjärjestelmien käyttö puutavarakuormaimen väsymiskestoiän parantamisessa

Työn tavoitteena oli tutkia älykkäiden ohjausjärjestelmien käyttöä mekatronisen koneen väsymiskeston parantamisessa. Älykkäiden järjestelmien osalta työssä keskityttiin lähinnä neuroverkkojen ja sumean logiikan mahdollisuuksien tutkimiseen. Tämän lisäksi työssä kehitettiin väsymiskestoikää lisäävä älykkäisiin järjestelmiin perustuva ohjausalgoritmi. Ohjausalgoritmi liitettiin osaksi puutavarakuormaimen ohjausta. Ohjaimen kehittely suoritettiin aluksi simulointimallien avulla. Laajemmat ohjaimen testaukset suoritettiin laboratoriossa fyysisen prototyypin avulla. Tuloksena puutavarakuormaimen puomin väsymiskestoikäennuste saatiin moninkertaistettua. Väsymiskestoiän parantumisen lisäksi ohjainalgoritmi myös vaimentaa kuormaimen värähtelyä.

Pienten päivittäistavarakauppojen energiatalouden parantaminen

Työn tavoitteena oli löytää keinoja, joiden avulla kylmälaite- ja ilmanvaihtojärjestelmien toimintaa voitaisiin kehittää ja myymälöiden energiataloutta parantaa. Johtopäätökset sekä jatkotoimenpide-ehdotukset tehtiin koekohteista saatujen mittaustulosten sekä laskennallisten tavoitekulutusten perusteella. Tutkimus koski alle 400 m2 päivittäistavarakauppoja, joita Suomessa oli vuoden 2002 lopussa 3 011 kappaletta. Tutkimuksessa koekohteina toimineet kaksi Siwa-myymälää kuuluvat yli 450 Suomessa toimivan Siwan myymäläketjuun. Koekohteista saatujen tutkimustulosten pohjalta energiansäästötoimenpiteitä voidaan kohdistaa myös muihin Siwa-myymälöihin, jolloin energiansäästöt kasvavat huomattaviksi. Koekohteissa kylmälaitteiden osuus sähköenergiankulutuksesta oli merkittävin. Lämmönkulutuksissa suurten erojen syynä olivat koekohteiden erilaiset lauhdelämmöntalteenottojärjestelmät. Tehokkaalla lauhdelämmön talteenotolla onkin suuri merkitys myymälöiden energiatalouteen. Tulevaisuudessa elektronisten ohjausjärjestelmien käyttö tulee lisääntymään pienissä päivittäistavarakaupoissa. Ohjausjärjestelmällä saavutettavia etuja ovat energiankulutuksen minimointi, lämpötilojen tarkempi säätö- ja valvonta, lämpötilojen rekisteröinti ja kaukovalvonta. Muita myymälän energiatalouden kannalta tärkeitä tekijöitä ovat lauhdelämmön talteenotto, määräajoin tapahtuvat laitehuollot, kylmäntarpeen minimointi, energiatehokkaiden kylmäkalusteiden käyttö sekä kylmäkalusteet huomioiva myymäläsuunnittelu.

Tietojärjestelmän hankinta asiantuntijaorganisaation projektiliiketoiminnantueksi

Työn tavoitteena oli löytää Vahanen Yhtiöille uusi asiantuntijaorganisaation projektiliiketoimintaa tukeva tietojärjestelmä. Vahasella on käytössään projektinhallintaohjelma, mutta se ei tarjoa riittäviä työkaluja laajentuvan ja kansainvälistyvän organisaation projektien hallintaan. Myös ohjelman kehitys on lopetettu. Työn kirjallisuusosa muodostaa teoriarungon käytännön toteutukselle. Kirjallisuusosa käsittelee asiantuntijaorganisaatiota ja sen projektiliiketoimintaa sekä projektien hallintaan liittyviä tietojärjestelmiä. Käytännön projektityössä käyttäjähaastatteluilla kartoitettiin tarpeet, jotka toimivat toiminnallisina kriteereinä uutta ohjelmaa valittaessa. Samalla etsittiin ongelmakohtia nykyisissä toimintatavoissa. Kun tarpeet olivat tiedossa, voitiin systemaattinen ohjelman valintaprosessi toteuttaa. Valintaprosessissa kartoitettiin markkinoilla olevat ohjelmat, määritettyjen kriteerien perusteella ohjelmia karsittiin ja lopputuloksena soveltuvin ohjelma valitaan.Diplomityön lopputuloksena kahdesta Vahasen tarpeisiin soveltuvimmasta ohjelmasta suoritettiin vertailu, jonka perusteella Vahasen johto tekee päätöksen. Ratkaisevana tekijänä valintapäätöksessä on minkä painoarvon toiminnallisuuksien eroavaisuudet, ohjelman kustannukset ja toimittajaan kohdistuva riski saavat.

Paperinvalmistuslinjan energiankulutuksen mittaaminen paperitehtaassa

Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää paperinvalmistuslinjan energiankulutusmittaus paperitehtaalla ja kehittää sen perusteella mittausmenetelmä. Tavoitteena on tutkia ja ohjeistaa mittaustapahtuma, kun apuna käytetään prosessimittauksia. Diplomityön teoriaosassa käsitellään paperinvalmistuslinjaa ja sen osaprosesseja sekä paperitehtaan prosessiohjausjärjestelmiä. Lisäksi työssä kerrotaan kirjallisuudesta löytyvistä paperitehtaan energiankulutusmittauksista, taseiden soveltamisesta paperinvalmistuslinjaan, osaprosessien energiankulutuskohteista ja energiakäytön arvioinnista. Näiden tietojen perusteella kehitetään mittausmenetelmä, joka soveltuu normaalituotannossa oleviin LWC-, SC-, sanomalehti-, kartonki- ja hienopaperinvalmistuslinjoihin sekä näiden osaprosesseille. Kehitettyä mittausmenetelmää testattiin case-tapauksiin ja kokemuksia kirjattiin ylös. Mittausmenetelmän suurin rajoite on prosessin paperitehdaskohtaisuus. Menetelmästä rajataan pois ilmanvaihto-, lämminvesi- ja jäähdytysvesijärjestelmien energiavirrat, koska näistä ei yleensä ole riittävästi mittauksia. LTO:ssa poistoilmasta talteen otettu energiavirta kuitenkin otetaan huomioon. Se vähentää korvausilman lämmittämiseen tarvittavaa energiaa. Diplomityössä selvisi, että paperivalmistuslinjan energiankulutusmittaus voidaan tehdä kustannustehokkaasti ja kattavasti hyödyntäen olemassa olevia prosessimittauksia. Mittaustuloksista on mahdollista laskea ominaisenergiankulutus, jota voidaan verrata toisiin linjoihin kun mittauksissa otetaan huomioon prosessin parametrit, mittalaitteiden mittausalue, ajankohta, mittapisteiden määrä ja sijainti.

Tarkkoihin matkustajatietoihin perustuva hissiohjausjarjestelma

Työssä esitetään geneettisten algoritmien käyttöön perustuva hissiohjausjärjestelmä, jossa ohjauspaatosten tekemisessä hyödynnetään tarkkoja matkustajatietoja. Tämä hissiohjausjärjestelmä soveltuu käytettäväksi muun muassa kohde-allokointiin perus-tuvassa hissijärjestelmässä, jossa matkustajat antavat hissikutsun yhteydessä kohde-kerrostietonsa. Esitetty ohjausjärjestelmä soveltuu käytettäväksi ulkokutsun välittömään tai jatkuvaan allokointiin perustuvassa hissijärjestelmässä. Työn kirjallisessa osuudessa esitetään parannuksia aiemmin esitettyihin hissiohjausjärjestelmiin ja käydään läpi erilaisia kohde-allokointiin perustuvia hissijärjestelmiä. Työssä kuvataan uusi matkustaja-ohjaustapa, joka vähentää matkustajan tekemän hissikutsun välittömään palveluun liittyviä hissiohjausongelmia. Tarkkoja matkustajatietoja hyödyntämällä hissijärjestelmä kykenee sekä tarjoamaan matkustajille yksilöllistä palvelua että kuljettamaan matkustajia tehokkaasti.

Sellutehdasprojektin tiedonhallintamalli

Tässä työssä käsitellään globaalin toimitusprojektin tiedonhallintaa. Työn pääpaino on modernin toimintaympäristön tiedonhallinnalle asettamien vaatimuksien kuvaamisessa. Lisäksi perehdytään projektin suunnittelun ja ohjauksen tekniikoihin integroidussa projektinohjausjärjestelmässä. Tiedonhallinnalla on erityisen merkittävä rooli toimitusprojektissa, jossa toimittajalla ei ole omaa valmistusta.Työn tavoitteena oli kehittää tiedonhallintamalli toimitusprojektille, joka on hajautettu useisiin eri toimipaikkoihin. Tämä malli on kehitetty pääasiassa selkeyttämään toimintaympäristöä, havaitsemaan tiedonhallinnan puutteita ja luomaan taustaa jatkokehitystä varten.Työssä koottu materiaali perustuu pääasiassa haastatteluihin, palavereihin, erilaisiin sisäisiin raportteihin, kirjallisuuteen ja itsenäiseen selvitystyöhön. Suunnitteluprojektia käytetään esimerkkinä aikataulu- ja resurssienhallinnan työkalun laajemmasta käytöstä sekä tuloksenarvomenetelmään tutustuttamiseen.

Yhtenäistetyn mallinnuskielen hyödyntäminen betoniaseman ohjausjärjestelmän kehityksessä

Yhtenäistetty mallinnuskieli, Unified Modeling Language (UML), on saavuttanut ohjelmistoteollisuudessa defacto standardin mallinnuskielen aseman. UML:n pääasiallinen käyttökohde on ollut ohjelmistojärjestelmien mallinnus, mutta sitä on sovellettu myös muillakin ongelma-alueilla, kuten erilaisten prosessien mallinnuksessa. Tässä diplomityössä mallinnetaan eräs betoniaseman ohjausjärjestelmä käyttäen UML:ää. Työssä perehdytään alan kirjallisuuden avulla siihen, miten teollisuus on hyödyntänyt UML:ää prosessien ohjausjärjestelmien mallinnuksessa. Kirjallisuudesta saatua tietoa sovelletaan betoniaseman ohjausjärjestelmän mallinnuksessa. Luotua mallia analysoidaan sen oikeellisuuden ja käytettävyyden perusteella. Työssä havaittiin, että UML soveltuu hyvin betoniaseman ohjausjärjestelmän kaltaisen teollisuusprosessin ohjauksen mallinnukseen. UML-mallilla voidaan kuvata järjestelmän rakenne ja toiminta kattavasti. Luotua mallia voidaan hyödyntää suoraan ohjausjärjestelmän jatkokehityksessä. Julkista tutkimustietoa aiheesta on kuitenkin niukasti saatavilla, joten lisätarve julkiselle tutkimukselle on olemassa.

Budjetointilaskentajärjestelmän uudistaminen ja raportoinnin kehittäminen, Case: UPM-Kymmene Oyj, Kaukas, keskuskunnossapito

Tutkielman tavoitteena oli uudistaa ja kehittää UPM-Kymmene Oyj:n, Kaukaan tuotantoyksikköön kuuluvan keskuskunnossapidon budjetointilaskentaa sekä talousraportointia. Lisäksi työssä ehdotetaan keskuskunnossapidon sisäisten suoritteiden hinnoitteluperiaatteiden muuttamista toimintoperusteista laskentaa vastaavaksi. Työssä on kuvattu keskuskunnossapidon budjetointilaskennan ja raportoinnin nykytila, selvitetty lähtökohdat työlle sekä määritelty tavoitetilat, jotka halutaan saavuttaa uudistuksen jälkeen. Työ on toteutettu kuvailevasti ja analyyttisesti konstruktiivista tutkimusotetta hyväksi käyttäen. Tuloksena esitetään entistä hallittavampi ja informatiivisempi talouden ohjausjärjestelmä, jossa sisäisen laskennan uudistukset saavat käsitteellisen perustan kirjallisuudesta.

Palveluyrityksen strateginen ohjaus ja tavoiteasetanta tiimiorganisaatiossa. Case: Etelä-Karjalan Osuuspankki

Tutkielman tavoitteena oli selvittää talouden ohjauksen tila case -yrityksessä, pyrkiä tunnistamaan kehityskohteita ohjauksessa ja ehdottaa mallia, joka huomioi tunnistetut kehittämiskohteet. Teoriaosassa analysoidaan yrityksen ohjausta aiemman teoreettisen kirjoittelun perusteella ja esitetään käsitteet sekä viitekehys. Empiirisessä osassa analysoidaan case -yrityksen ohjauksen nykytilaa ja tunnistetaan kehityskohteita ohjauksessa. Tutkielmassa on käytetty sekä hermeneuttista että normatiivista tutkimusotetta Tutkimuksessa havaittiin strategian jalkautumisen jäävän puutteelliseksi ja tämän vaikeuttavan tavoitteiden takana olevan ajattelun ymmärtämistä. Tavoitteisiin sitoutumista vaikeutti myös näkemys, jonka mukaan tavoitteet tulivat liikaa annettuina tekijöinä. Tutkielman lopuksi kehitettiin case-yritykselle tavoiteasetantamalli, jonka nähtiin auttavan strategian jalkauttamista ja sitouttamista yrityksen myyntitavoitteisiin.

Verkostoitumisen vaikutus yrityksen taloudenohjaukseen

Tapaustutkimuksen tavoitteena on selvittää verkostoitumisen vaikutusta yrityksen taloudenohjaukseen. Tutkielmassa tarkastelun kohteena on suuri metallialan yritys, joka on ulkoistanut tehtaan kunnossapitotoiminnon. Yrityksen taloudenohjausta tarkastellaan prosessien kautta muuttuneessa liiketoimintaympäristössä, joka asettaa vaatimuksia yrityksen johtamisjärjestelmälle. Verkostoitumista tarkastellaan transaktiokustannusteorian perusteella sekä pohditaan yritysjohdon roolia verkostoitumisessa ja verkosto-organisaatiossa. Verkostoitumishankkeen prosessointia varten luotiin ylemmän tason prosessimalli, jonka perusteella verkostoitumisen vaikutuksia yrityksen operatiiviseen ja strategiseen taloudenohjaukseen tarkastellaan.

Kunnossapidon kustannusten ja suorituskyvyn raportointi. Case: UPM-Kymmene Puutuotetoimiala

Tutkielman tavoitteena on tutkia, miten rakentaa yritykselle toimiva kunnossapidon kustannusten ja suorituskyvyn raportointimalli ohjauksen tarpeisiin. Työn aihepiiri on lähtöisin case-yrityksen käytännön tarpeista luoda yhtenäinen kunnossapidon raporttimalli. Ongelmaa lähestytään kirjallisuuden perusteella, jonka avulla analysoidaan ensinnäkin talouden ohjauksen tehtäviä ja menetelmiä sekä johdon tiedon tarpeita. Toiseksi analysointi kattaa kunnossapidon tavoitteiden ja vaikutusten käsittelyn. Kunnossapidolla nähdään olevan merkittävä vaikutus tuotantoon sekä tätä kautta myös yrityksen kannattavuuteen. Kirjallisuuden perusteella työssä on luotu seitsenportainen kunnossapitoraportoinnin prosessimalli. Tutkielman empiriaosa kattaa case-yrityksen ylemmän johdon, tehtaanjohtajien, kunnossapitopäälliköiden sekä taloushallinnon business controllereiden haastatteluja näiden kunnossapidon raportointiin liittyvien tiedon tarpeiden selvittämiseksi. Haastattelujen perusteella on luotu malliehdotus kunnossapidon kustannusten ja suorituskyvyn raportoimiseksi. Työ on tutkimusotteeltaan konstruktiivinen.

Toimintolaskentajärjestelmän kehittäminen, Case: Xyrofin Oy

Tutkielman tavoitteena on toimintolaskentajärjestelmän kehittäminen osaksi case-yrityksen johdon informaatiojärjestelmää. Tutkielman empiirisessä osassa selvitetään haastattelujen ja osallistuvan havainnoinnin avulla toimintolaskennan asema ja nykytila sekä sille asetettavat tavoitteet. Tutkimusmetodologia on konstruktiivinen ja metodi case-tutkimus. Case-yrityksessä käytettiin toimintolaskentaa yrityksen kehittämisprojektissa vuonna 1997. Sen hyväksikäyttö on muuten ollut vähäistä. Yrityksen omistussuhteissa tapahtuneet muutokset, siitä johtuva resurssipula sekä taulukkolaskennalla toteutetun laskentamallin kankeus ovat olleet siihen osittain syynä. Toimintolaskenta rinnakkaisena laskentajärjestelmänä on jäänyt toissijaiseksi. Yrityksen johtoryhmän jäsenet odottavat toimintolaskentajärjestelmältä tällä hetkellä ensisijaisesti tuotekoodi- ja asiakaskannattavuuksien selvittämistä. Yksinkertaistamalla mallia ja helpottamalla päivittämistä saadaan tuotekoodien kustannukset ja kannattavuudet nopeammin. Yhdistämällä ne muista tietojärjestelmistä saataviin tietoihin pystytään tarvittaessa laskemaan asiakaskannattavuudet. Johtoryhmä saa näin tarvitsemansa kannattavuustiedon tuotteista ja asiakkaista päätöstensä tueksi.

LVI- ja sähköurakoinnin raportoinnin kehittäminen IT-palveluyrityksessä

Työn tavoitteena oli kehittää LVI- ja sähköurakointitoimialan asiakkaille tarjottavaa raportointia IT-palveluyrityksessä. Raportoinnin tulisi soveltua paremmin yrityksen ohjaamiseen ja sen avulla yrityksen tulisi tietää kannattavuutensa, rahoitustilanteensa ja liiketoimintansa kehityssuunnat. Tarkoituksena oli suunnitella raportointimalli, joka soveltuu toimialan pienten ja keskisuurten yritysten käyttöön. Tutkimus toteutettiin konstruktiivisena eli tutkimuksen tavoitteena oli luoda uusi ratkaisumalli käytännön ongelmaan. Konstruktion rakentamiseksi työssä selvitettiin LVI- ja sähköurakoinnin erityispiirteitä, yrityksen ohjaukseen vaikuttavia tekijöitä ja menetelmiä sekä raportoinnin periaatteellista ja teknistä toteuttamista. Näiden osa-alueiden avulla luotiin raportointimallille vaatimukset, jotka sen tulisi täyttää. Tämän jälkeen kuvattiin raportoinnin nykyinen tekninen toteutustapa ja sen sisältämät osa-alueet. Selvitettyjen vaatimusten ja nykyisen raportoinnin ongelmien perusteella luotiin alustava raportointimalli, jonka käytännön merkitys selvitettiin haastattelemalla 11 LVI- ja sähköurakointiyrityksen vastuunalaista johtajaa. Haastatteluista saatiin selville, että kahdeksan johtajaa olisi ollut valmis käyttämään konstruktiota. Alustavan raportointimallin ja haastatteluista saadun palautteen perusteella luotiin ehdotus raportointimallista toimialalla. Lisäksi IT-palveluyrityksen nykyiselle raportointimallille luotiin kolmivaiheinen kehityssuunnitelma, jolla raportointia voidaan kehittää luodun raportointimallin mukaiseksi.