Kestomagnetoidun roottorin mekaniikkasuunnittelu ja -analysointi

Työssä kehitettiin suurnopeuskäyttöön soveltuva kestomagnetoitu roottori olemassa olevan induktiokoneen staattorirunkoon. Kehitystyön tarkoituksena oli selvittää roottorin mekaaniset raja-arvot, kuten maksimi kehänopeus. Samalla otettiin kantaa myös tarvittaviin analysointi- ja mitoitusmenetelmiin. Maksimi kehänopeuden, laakeroinnin ja roottorin skaalattavuuden selvittäminen edellytti myös tarkkaa materiaaliselvitystä ja optimointia. Tästä syystä työn aikana tehtiin tiivistä yhteistyötä materiaalitoimittajien kanssa. Työn tuloksena syntyi uusi menetelmä toteuttaa radiaalisen magneettivuon luova kestomagneettiroottori 200 m/s kehänopeudelle. Suunniteltua roottoriratkaisua käytetään testausroottorina, jolla selvitetään valmistuksen, kokoonpanon ja sähkötehon rajoitteet käytännössä. Suunnittelutyö edellyttikin jatkuvaa iterointia sähkösuunnittelun ja roottorin osien valmistajien kanssa, jotta löydettiin paras kompromissiratkaisu roottorin prototyyppiin. Tämän seurauksena saatiin luotua varsin tarkat suunnittelu- ja analysointiraja-arvot kestomagneettiroottorin tuotteistettavia versioita varten.

Panosta kirjastoon – tuota arvoa

Markku Laitisen esitys Vaikuttavuuden arvo -seminaarissa Helsingissä 29.10.2014.

Valtatie 4 Vehniä-Äänekoski Ympäristövaikutusten arviointimenettely : Ympäristövaikutusten arviointiohjelma

Valtatien 4 parantaminen Vehniän-Äänekosken välisellä osuudella on osa Jyväskylä-Oulu yhteysvälin kehittämistä, jota toteutetaan vaiheittain. Ympäristövaikutusten arviointiohjelma (YVA-ohjelma) kuuluu ympäristövaikutusten arviointimenettelyyn (YVA), joka koskee valtatien 4 parantamishanketta Laukaan Vehniän ja Äänekosken välillä. Nykyistä nelostietä pitkin mitattuna suunnitteluosuuden pituus on noin 15 km. Hankkeesta vastaavana toimii Keski-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen Liikenne ja infrastruktuurivastuualue. YVA-menettely perustuu ympäristövaikutusten arviointimenettelystä annettuun lakiin (468/ 1994, muutettu 267/ 1999 ja 458/ 2006) ja sitä täydentävään asetukseen. YVA-menettelyssä tutkitaan tien parantamisen vaihtoehtojen ympäristövaikutuksia. YVA-menettelyn tarkoituksena on tuottaa tietoa hankkeen eri vaihtoehtojen ympäristövaikutuksista päätöksen teon pohjaksi. YVA-menettelyyn liittyy keskeisesti myös kansalaisten osallistuminen ja tiedonsaanti. YVA-ohjelma on työsuunnitelma ympäristövaikutusten arvioinnin toteuttamissa. Siinä esitetään hankkeen perustiedot, tutkittavat vaihtoehdot ja kuvaus ympäristön nykytilasta. Ohjelmassa kuvaillaan vaikutusten arvioinnin menetelmät ja lähtötiedot. Ohjelmassa esitetään myös suunnitelma osallistumisen järjestämisestä, tiedottamisesta, palautteen antamisesta ja hankkeen aikataulusta. YVA-menettelyn hankealueena on valtatie 4 Vehniän-Huutomäen (vt 13) välisellä osuudella ja alemman tieverkon järjestelyjen edellyttämä aluerajaus. Huutomäen liittymä ei sisälly tarkastelualueeseen, koska sille laaditaan parhaillaan yleissuunnitelmaa. Suunnittelu käynnistetään nyt YVA-lain mukaisella ympäristövaikutusten arviointimenettelyllä siten, että aluksi laaditaan ympäristövaikutusten arviointiohjelma ja sen jälkeen tehdään ympäristövaikutusten arviointiselostus, jonka pohjalta laaditaan yleissuunnitelma. Ympäristövaikutusten arviointiohjelma toimii työsuunnitelmana seuraavalle suunnitteluvaiheelle eli ympäristövaikutusten arviointiselostuksen laatimiselle.

Prosessiautomaatio pinnankorkeusmittauksen koelaitteistoissa

Pinnankorkeuden tunteminen kiehutusvesireaktorin painesäiliössä on erittäin tärkeää sen turvallisuusvaikutusten takia. Pinnankorkeutta mitataan vesipatsaiden korkeutta havaitsevien paine-eromittausten avulla. Säteilyturvakeskuksen YVL-ohjeiden mukaan turvallisuuteen vaikuttavien mittausten täytyy noudattaa moninkertaistus- ja erilaisuusperiaatteita. Yleensä erilaisuusperiaatetta on toteutettu käyttämällä erityyppisiä paine-eromittareita, mutta erilaisella fysikaalisella toimintaperiaatteella oleva mittaus olisi parempi ja toteuttaisi paremmin erilaisuusperiaatetta. Uimurikytkin olisi tällainen fysikaalisesti eri periaatteeseen perustuva pinnankorkeuden mittauslaite. Ydinvoimalaan tarkoitettu teknologia tulee kelpoistaa riippumattoman tahon toimesta ennen käyttöönottoa. Kelpoistamiskokeita varten Lappeenrannan teknillisen yliopiston Ydinturvallisuuden tutkimusyksikköön rakennettiin vuosina 2011–2013 kaksi koelaitteistoa. Näillä koelaitteistoilla tutkittiin uimurikytkimien toimintaa ja ominaisuuksia erilaisissa kiehutusvesireaktorin käyttötilanteissa. Koelaitteistot tarvitsivat toimiakseen automaatiojärjestelmät, jotka suunniteltiin pääosin noudattamalla suunnittelun elinkaarimallia sekä automaatiosuunnittelun sisältökokonaisuuksia. Automaatiojärjestelmien suunnittelu aloitettiin määrittelemällä koejärjestelyjen asettamat vaatimukset, jonka jälkeen tehtiin teknologiavalinnat. Seuraavaksi suunniteltiin automaatiojärjestelmien logiikkaohjelmistot, joiden kuvaukseen tämä työ pääasiassa keskittyy. Logiikkaohjelmistot toteutettiin graafisella National Instruments LabView -ohjelmointikielellä. Logiikkaohjelmistojen tuli hoitaa tiedonkeruuta, käyttöautomaatiota, turvallisuustehtäviä sekä kokeisiin liittyviä erikoistehtäviä. Ohjelmistot saatiin esikokeiden aikana toimimaan halutusti, ja varsinaiset kokeet voitiin suorittaa ilman merkittäviä ongelmia.

Energianmuuntimen valmistettavuuden kehittäminen

Diplomityön tavoitteena oli selvittää energianmuuntimen kaupallistamiseksi kannattavin valmistuskonsepti. Työssä esitettiin energianmuuntimelle kaksi mahdollista valmistuskonseptia; hitsattu rakenne ja tuotteen rungon valaminen. Tuotteen uuden rakenteen suunnittelu suoritettiin DFMA -projektin etenemisjärjestyksen mukaisesti. Uuden rakenteen suunnittelun tuloksena DFMA -projektille asetetut tavoitteet saavutettiin. Työssä valittiin rungon valamiseen soveltuvat valumenetelmät, joita ovat hiekkavalu, Lost Foam ja Replicast CS. Kappaleen valettavuudelle suoritettiin analyysi, jonka perusteella ennen diplomityön aloittamista suunniteltu valurunko ei ole valmistettavissa työssä esitettynä konstruktiona. Johtopäätöksenä rungon valamisesta todettiin, että valurunko on suunniteltava uudestaan huomioimalla diplomityössä esitetyt toimenpiteet valmistettavuuden parantamiseksi. Mikäli tuotekehitysprosessia ei jatketa valurungon sunnittelun osalta, valitaan hitsattu rakenne energianmuuntimen valmistuskonseptiksi.

AVR-pohjainen mobiilirobotti

Kandidaatintyön aineena oli rakentaa autonomisesti pyörillä liikkuva, esteitä väistelevä mobiilirobotti käyttäen Arduino-kehitysympäristöä prototyypin valmistamiseen. Rakensin robotin alusta alkaen itse eli työhön sisältyi robotin mekaniikan kokoaminen, elektroniikan suunnittelu ja rakentaminen sekä toimintaälyn ohjelmointi mikroprosessorille eteenpäin kulkemiseen ja esteiden väistämiseen. Arduinon ytimenä on Atmelin AVR-sarjaan kuuluva ATMega328-mikroprosessori. Robotin ympäristön havainnointi tapahtuu käyttämällä ultraäänisensoria. Robotti oli mielenkiintoinen projekti toteuttaa ja toimi kokonaisuutena katsottuna odotetulla tavalla.

Strategic planning of major disturbance proof network

In the 2000’s Finland suffered from storms that caused long outages in electricity distribution, longest up to two weeks. These major disturbances increased the importance of supply security. In 2013 new Electricity Market Act was announced. It defined maximum duration for outages, 6 h for city plan areas and 36 h for other areas. The aim for this work is to determine required major disturbance proof level for a study area and find tools for prioritizing overhead lines for cabling renovation to improve supply security. Three prioritization methods were chosen to be studied: A: prioritization line sections by customer outage costs they cause, B: maximizing customers major disturbance proof network and C: minimizing excavation costs in medium voltage network. Profitability calculations showed that prioritization method A was the most profitable and C had the weakest profitability. The prioritization method C drove renovation into unreasonable locations in the study area in reliability point of view. Therefore universal rule prioritization methods couldn’t be made from the prioritization methods. This led to the conclusion that every renewing area need to be evaluated in a case by case basis.

Keskijohdon osaaminen strategian toteuttamisessa

Strategian määrittely ja suunnittelu on menestyvän yrityksen elinehto. Strategian toteuttaminen on yhtä tärkeää kuin sen suunnittelu. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää millaisia tehtäviä yrityksen keskijohto tekee toteuttaessaan strategiaa sekä millaista osaamista ja tietoa tehtävät vaativat. Tutkimus suoritettiin laadullisena haastattelututkimuksena ja empiirinen aineisto kerättiin kuudella teemahaastattelulla. Haastateltaviksi valittiin kohdeyrityksen pää-toimialan keskijohto. Tutkimuksen tuloksena selvisi että kolme tärkeintä keskijohdon osaamista strate-gian toteuttamissa on vuorovaikutus ja johtaminen, resurssien allokointi ja muu-tosohjelmien toteuttaminen. Vuorovaikutuksen onnistumisessa on keskeistä keski-johdon sosiaaliset taidot. Keskijohdon tärkein strateginen työkalu on epämuodolli-nen vuorovaikutus. Suurin osa osaamisista sisältää hiljaista tietoa.

Successful IFRS standard change implementation process after the initial IFRS implementation

The main objective of the study was to form a strategic process model and project management tool to help IFRS change implementation projects in the future. These research results were designed based on the theoretical framework of Total Quality Management and leaning on the facts that were collected during the empirical case study of IAS 17 change. The us-age of the process oriented approach in IFRS standard change implementation after the initial IFRS implementation is rationalized with the following arguments: 1) well designed process tools lead to optimization of resources 2) With the help of process stages and related tasks it is easy to ensure the efficient way of working and managing the project as well as make sure to include all necessary stakeholders to the change process. This research is following the qualitative approach and the analysis is in describing format. The first part of the study is a literature review and the latter part has been conducted as a case study. The data has been col-lected in the case company with interviews and observation. The main findings are a process model for IFRS standard change process and a check-list formatted management tool for up-coming IFRS standard change projects. The process flow follows the main cornerstones in IASB’s standard setting process and the management tool has been divided to stages accordingly.

Distribution network design and optimization

The objective of this thesis is to examine distribution network designs and modeling practices and create a framework to identify best possible distribution network structure for the case company. The main research question therefore is: How to optimize case company’s distribution network in terms of customer needs and costs? Theory chapters introduce the basic building blocks of the distribution network design and needed calculation methods and models. Framework for the distribution network projects was created based on the theory and the case study was carried out by following the defined framework. Distribution network calculations were based on the company’s sales plan for the years 2014 - 2020. Main conclusions and recommendations were that the new Asian business strategy requires high investments in logistics and the first step is to open new satellite DC in China as soon as possible to support sales and second possible step is to open regional DC in Asia within 2 - 4 years.

Management of Soft Information in Sales and Operations Planning

With a Sales and Operations Planning (S&OP) process, a company aims to manage the demand and supply by planning and forecasting. The studied company uses an integrated S&OP process to improve the company's operations. The aim of this thesis is to develop this business process by finding the best possible way to manage the soft information in S&OP, whilst also understanding the importance and types (assumptions, risks and opportunities) of soft information in S&OP. The soft information in S&OP helps to refine future S&OP planning, taking into account the uncertainties that affect the balance of the long-term demand and supply (typically 12-18 months). The literature review was used to create a framework for soft information management process in S&OP. There were not found a concrete way how to manage soft information in the existing literature. In consequence of the poor literature available the Knowledge Management literature was used as the base for the framework creation, which was seen in the very same type of information management like the soft information management is. The framework created a four-stage process to manage soft information in S&OP that included also the required support systems. First phase is collecting and acquiring soft information in S&OP, which include also categorization. The categorization was the cornerstone to identify different requirements that needs to be taken into consideration when managing soft information in S&OP process. The next phase focus on storing data, which purpose is to ensure the soft information is managed in a common system (support system) in a way that the following phase makes it available to users in S&OP who need by help of sharing and applications process. The last phase target is to use the soft information to understand assumptions and thoughts of users behind the numbers in S&OP plans. With this soft management process the support system will have a key role. The support system, like S&OP tool, ensures that soft information is stored in the right places, kept up-to-date and relevancy. The soft information management process in S&OP strives to improve the relevant soft information documenting behind the S&OP plans into the S&OP support system. The process offers an opportunity to individuals to review, comment and evaluate soft information in S&OP made by their own or others. In the case company it was noticed that without a properly documented and distributed soft information in S&OP it was seen to cause mistrust towards the planning.

Designing of Balanced Performance Measurement System to Purchasing Process

The performance measurement produces information about the operation of the business process. On the basis of this information performance of the company can be followed and improved. Balanced performance measurement system can monitor performance of several perspectives and business processes can be led according to company strategy. Major part of the costs of a company is originated from purchased goods or services are an output of the buying process emphasising the importance of a reliable performance measurement of purchasing process. In the study, theory of balanced performance measurement is orientated and framework of purchasing process performance measurement system is designed. The designed balanced performance measurement system of purchasing process is tested in case company paying attention to the available data and to other environmental enablers. The balanced purchasing performance measurement system is tested and improved during the test period and attention is paid to the definition and scaling of objectives. Found development initiatives are carried out especially in the scaling of indicators. Finally results of the study are evaluated, conclusions and additional research areas proposed.

Learning from projects: a qualitative metasummary

The objective of this thesis was to form an understanding about the common gaps in learning from projects, as well as possible approaches to bridging them. In the research focus were the questions on how project teams create knowledge, which fac- tors affect the capture and re-use of this knowledge and how organizations can best capture and utilize this project-based knowledge. The method used was qualitative metasummary, a literature-based research method that has previously been mainly applied in the domains of nursing and health care research. The focus was laid on firms conducting knowledge-intensive business in some form of matrix organization. The research produced a theoretical model of knowledge creation in projects as well as a typology of factors affecting transfer of project-based knowledge. These include experience, culture and leadership, planning and controlling, relationships, project review and documentation. From these factors, suggestions could be derived as to how organizations should conduct projects in order not to lose what has been learned.

Valmiusharjoituksen onnistumiseen vaikuttavat tekijät osallistujien näkökulmasta

Suomalaisen yhteiskunnan kriisivalmius perustuu yhteistyöhön – elintärkeät toiminnot turvataan toimimalla verkostoissa niin julkishallinnon, elinkeinoelämän kuin vapaaehtoistoimijoidenkin kanssa. Toiminnan sujuvuus edellyttää etukäteissuunnittelun lisäksi aktiivista harjoittelua. Näiden valmiusharjoitusten avulla kriisivalmiutta kyetään kehittämään entisestään ja vastaamaan jopa sellaisiin uhkakuviin, jotka vielä tänä päivänä näyttäisivät epätodennäköisiltä. Valmiusharjoittelun tavoitteena on yhteensovittaa valmiussuunnittelua, kehittää yhteistoimintaa ja parantaa yhteiskunnan valmiutta turvata elintärkeät toiminnot niin normaaliolojen häiriötilanteissa kuin poikkeusoloissakin. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa valmiusharjoitusten onnistumiseen vaikuttavia tekijöitä osallistujien näkökulmasta. Onnistuneella valmiusharjoituksella tarkoitettiin tässä tutkimuksessa sitä, että osallistujat kokivat harjoituksesta olleen hyötyä varautumisen ja yhteistoiminnan kehittymisen näkökulmasta tai osallistuminen koettiin muutoin positiivisena. Tutkimukseen valittujen valmiusharjoitusten toteutuksesta vastasivat aluehallintovirastot yhdessä Pelastusopiston kanssa. Tutkimusaineisto koostui vuonna 2012 eri puolilla Suomea järjestettyjen alueellisten valmiusharjoitusten palauteyhteenvedoista, joista tarkasteltiin sanallisia palauteosioita. Harjoituksiin osallistui yhteensä noin 1400 henkilöä, joista jokaisella oli mahdollisuus osallistua verkkokyselyyn. Kaikkiaan palautekyselyihin vastasi 690 henkilöä, joista sanalliseen palauteosioon kirjoitti lähes puolet. Nämä 342 sanallista palautetta analysoitiin sisällönanalyysillä. Luokittelun jälkeen tutkimusaineistoa täydennettiin neljällä asiantuntijahaastattelulla. Asiantuntijoiksi valittiin henkilöitä, joilla on laaja-alainen kokemus sekä alueellisten että valtakunnallisten valmiusharjoitusten järjestämisestä. Keskeisinä onnistumiseen vaikuttavina tekijöinä löydettiin viisi vahvasti toisiinsa kietoutunutta kokonaisuutta. Osallistujien sekä asiantuntijoiden mielestä valmiusharjoitusten onnistumiseen vaikuttivat konkreettiset tavoitteet ja niiden perusteella oikein valittu harjoitusmuoto, tilannekuvausten realistisuus ja ajankohtaisuus, johtaminen ja mentorointi, osanottajien edustavuus ja yhteistoiminta sekä harjoituksen toimintaympäristö ja järjestelyt. Voidaankin todeta, että näiden edellä mainittujen tekijöiden huomioiminen sekä suunnittelu että toteutusvaiheessa luo edellytyksiä valmiusharjoituksen onnistumiselle.

Alueellisen lämmitysjärjestelmän valinta hankesuunnitteluvaiheessa

Työn lähtökohtana oli tarkastella hankesuunnitteluvaiheen lämmitysjärjestelmän valintaa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Työssä käytettiin Case-tarkasteluna Espoon Finnoon aluetta. Rakennusosakeyhtiö Hartela voitti Espoon Finnoon ensimmäisen (Finnoo I) asemakaava-alueen suunnittelu ja toteuttamisen ideakilpailun vuoden 2012 lopussa. Finnoo I alueelle rakennettaan noin 155 000 kerrosmetriä eli huoneistot noin 4000 asukkaalle. Alueen ra-kennukset suunnitellaan energiatehokkaaksi, sekä lämmityksessä ja sähkössä on tarkoitus käyttää uusiutuvaa energiaa. Työssä käsiteltiin alueellista lämmitysjärjestelmää ja sen vaihtoehtoetoja. Työssä tutkittiin myös aurinkosähkön käytön mahdollisuutta alueella. Ensin työssä mitoitettiin rakennusten energiankulutuksen muodostuminen alustavien suunnitelmien ja arvioitujen ominaiskulu-tusten avulla. Sen jälkeen käytiin läpi mahdolliset lämmitysjärjestelmät, joita alueella voi-daan käyttää ja arvioitiin niiden aiheuttamat elinkaarikustannukset koko laskenta-ajan jak-solla. Elinkaarilaskentaan valittiin viisi toteutuskelpoisinta järjestelmää ja niistä laskettiin elinkaarikustannukset. Lisäksi laskettiin järjestelmien hiilidioksidipäästöt vuosittain. Työn tulosten pohjalta voidaan olettaa, että kokonaisvaltaisesti yhtä ainoata parasta lämmi-tysjärjestelmää alueelle ei ole, vaan kaukolämpöä, maalämpöä ja hybridijärjestelmiä tulisi käyttää alueella sekaisin. Lisäksi alue on mahdollista rakentaa niin, että alue käyttäisi nolla-lämpöalueen periaatetta, niin että rakennukset, jotka tuottavat lämpöä liikaa myisivät ne sitä rakennuksille jotka tarvitsevat sitä. Aurinkosähkön potentiaali alueella on hyvä ja sitä käyttämällä voidaan rakennusten E-lukua ja hiilidioksidipäästöjä laskea.