Mittakuvatoiminnan asiakaslähtöisyyden kehittäminen

Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää tämän päivän mittakuviin liittyviä asiakastarpeita Metso Automaation Virtauksensäätöratkaisut -liiketoimintalinjassa. Mittakuvat ovat tärkeä osa asiakkaalle tuotteen yhteydessä toimitettavaa dokumenttipakettia, joihin on kohdistettu yhä enemmän vaatimuksia viime vuosien aikana. Tutkimuksen keskeisenä tavoitteena oli ymmärtää 3D-mittakuvien merkitys Metson liiketoiminnassa, tunnistaa tämän päivän mittakuviin liittyvät asiakastarpeet, sekä luoda tunnistettujen asiakastarpeiden pohjalta kehittämissuunnitelma mittakuvatoiminnalle. Työssä toteutettiin teoreettinen kirjallisuusselvitys 3D-mallintamisesta sekä empiirinen tutkimusosuus asiakastarpeiden tunnistamisesta. Venttiiliyhdistelmä -mittakuviin liittyvät asiakastarpeet kerättiin haastatteluiden sekä verkkokyselyn avulla. Työssä haastateltiin Metson asiantuntijoita, Metson asiakkaita sekä CAD-järjestelmien toimittajia. Työn keskeisimpänä tuloksena esitettiin mittakuvatoiminnan kehittämissuunnitelma, jonka perustana oli mittakuviin liittyvä asiakastarvekartoitus, arvio Metson mittakuvatyökaluista sekä tulokset 3D-mittakuvien data- ja järjestelmävaatimuksista. Kehittämissuunnitelmassa kuvattiin, miten mittakuvatoimintaa tulee kehittää kokonaisvaltaisesti lähitulevaisuudessa. Tulokset antavat hyvän perustan laadukkaamman ja asiakaslähtöisemmän toiminnan kehittämiselle.

Kassavirtojen ennustaminen projektilähtöisessä liiketoiminnassa

Työn tavoitteena oli vastata ensisijaisesti kysymykseen, voidaanko projektiliiketoiminnan kassavirtoja ennustaa 3-15 kuukauden aikavälillä ja jos voidaan, niin miten ja millä tarkkuudella. Tutkimus toteutettiin teoriatutkimuksena aihepiiristä ja tutkimuksen pohjalta luotiin malli kassavirtojen ennustamiseen kohdeyritykselle 3-15 kuukauden aikavälille. Mallin laatimiseksi oli hyödynnettävissä viiden vuoden aineistot kohdeyrityksen kassavirroista, budjetista ja liiketoiminnan toteumatiedoista. Työn teoriaosiossa tutkittiin kirjallisuuden pohjalta projektiliiketoimintaa, budjetointia sekä kassavirtoja ja niiden ennustamista. Tämän jälkeen teorian pohjalta rakennettiin kohdeyritykselle historiatietoihin perustuva malli kassavirtojen ennustamiseksi. Mallia rakennettaessa määritettiin ensimmäiseksi merkittävimmät kassavirran komponentit, minkä jälkeen niille laadittiin ennustemenetelmät. Samalla arvioitiin millä tarkkuudella projektilähtöisen liiketoiminnan kassavirtoja pystytään ennustamaan. Tutkimuksen tuloksena oli historiatietoihin pohjautuva ennustemalli kohdeyritykselle. Mallilla tehtyjen testien pohjalta voitiin todeta, että projektilähtöisen liiketoiminnan kassavirtoja pystytään ennustamaan melko hyvällä tarkkuudella, ennustaminen ei kuitenkaan ole niin luotettavaa, kuin jos ennustettaisiin tasaisemmin kehittyvän liiketoiminnan kassavirtoja. Historiaan pohjautuvaa mallia käytettäessä pitää myös muistaa, että mikään ei takaa historian toistumista tulevaisuudessa.

Strateginen ketteryys – Kehitysportfolion priorisointi (Case: YIT OYJ)

Tutkimuksessa keskeisenä näkökulmana on, että YIT Oyj ei toimi stabiilissa tai edes ennustettavassa liiketoimintaympäristössä. Päinvastoin, teknologian ja ympäröivän maailman nopea kehitys ja jatkuvat muutokset toimintaympäristössä tekevät ympäristön ennustamisesta ja samalla liiketoiminnan suunnittelusta hyvin vaikeaa tai jopa mahdotonta. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan yrityksen strategista ketteryyttä ja miten nykyiset ja tulevat liiketoiminnan portfolion kehitysprojektit kytketään yrityksen strategiaan jatkuvasti muuttuvassa liiketoimintaympäristössä. Tutkimuksessa on tarkoitus tarkastella miten tunnistaa nykyiset YIT Oyj:n liiketoiminnan kehitysprojektit, jotka vievät yrityksen strategiaa eteenpäin. Avainasemassa strategian toteutumisen kanssa on kehitysportfolion suunnitelmallinen seuranta ja arvioiminen. Erityisen tärkeää on kyetä tunnistamaan oikea mittaristo ja kriittiset tekijät strategiaa tukevien projektien tunnistamiseksi. Tutkimus toteutettiin kvalitatiivisena eli laadullisena tutkimuksena ja tutkimukseni perustana tehtiin kvalitatiivinen haastattelututkimus. Tutkimushaastattelu toteutettiin käyttäen avuksi puolistrukturoitua haastattelumenetelmää.

Ennakointimenetelmät messujen tulevaisuuden kehittämisessä

Tulevaisuutta ei voi ennustaa, mutta siihen voi varautua ja pyrkiä vaikuttamaan. Toimintaympäristön muutokset ovat tänä päivänä entistä nopeampia. Yritysten on kyettävä varautumaan näihin yllättäviin tilanteisiin ja rakennettava toimintansa tulevaisuuden haasteiden voittamiseksi. Tämä diplomityö pyrkii selvittämään, miten suomalaiset yritykset osaavat hyödyntää ennakointimenetelmiä strategiasuunnitte-lussa. Tutkimuksen kohderyhmäksi on valittu Messujärjestäjien Union ry:n jäsenyritykset. Ko. yritykset ovat pääsääntöisesti pk-yrityksiä, joilla on rajalliset resurssit strategiseen suunnitteluun ja ennakointiin. Työn tavoitteena on myös laatia messu-yhtiöille ehdotus niille parhaiten soveltuvista ennakointimenetelmistä. Tämän diplomityön teoriaosuus perustuu laajaan kirjallisuustutkimukseen. Työn empiiristä osaa varten on tutkittu Lahden Messut Oy:n strategia- ja suunnitteluaineistoja sekä toteutettu ko. aiheisiin liittyvä Survey-kyselytutkimus. Tutkimukseen osallistuivat Messujärjestäjien Unionin jäsenyritykset sekä 25 muuta yritystä. Ympäristö on täynnä heikkoja signaaleja. Niiden aikainen tunnistaminen ja analysointi antavat yrityksille lisäaikaa reagoida niiden tuomiin muutoksiin. Ennakoinnin ja ennakointimenetelmien integrointi yritysten strategiseen suunnitteluun antaa merkittävää kilpailuetua ja luo samalla yrityksiin tulevaisuusajattelukulttuurin. Strategisessa suunnittelussa ja tulevaisuuden ennakoinnissa henkilöstön ja asiakkaiden osaamista tulee hyödyntää entistä enemmän. Tämän diplomityön kirjallisuusselvitysten ja empiirisen kyselytutkimuksen perusteella voidaan todeta, että suomalaisten yritysten strategia-ja ennakointiosaaminen ei ole hyvällä tasolla. Jatkossa yritysten on panostettava näihin osaamisalueisiin, jotta maamme kilpailukyky paranisi nykyisestään.

Value of Information Logistics Integration in Digital Business Ecosystem

Digital business ecosystems (DBE) are becoming an increasingly popular concept for modelling and building distributed systems in heterogeneous, decentralized and open environments. Information- and communication technology (ICT) enabled business solutions have created an opportunity for automated business relations and transactions. The deployment of ICT in business-to-business (B2B) integration seeks to improve competitiveness by establishing real-time information and offering better information visibility to business ecosystem actors. The products, components and raw material flows in supply chains are traditionally studied in logistics research. In this study, we expand the research to cover the processes parallel to the service and information flows as information logistics integration. In this thesis, we show how better integration and automation of information flows enhance the speed of processes and, thus, provide cost savings and other benefits for organizations. Investments in DBE are intended to add value through business automation and are key decisions in building up information logistics integration. Business solutions that build on automation are important sources of value in networks that promote and support business relations and transactions. Value is created through improved productivity and effectiveness when new, more efficient collaboration methods are discovered and integrated into DBE. Organizations, business networks and collaborations, even with competitors, form DBE in which information logistics integration has a significant role as a value driver. However, traditional economic and computing theories do not focus on digital business ecosystems as a separate form of organization, and they do not provide conceptual frameworks that can be used to explore digital business ecosystems as value drivers—combined internal management and external coordination mechanisms for information logistics integration are not the current practice of a company’s strategic process. In this thesis, we have developed and tested a framework to explore the digital business ecosystems developed and a coordination model for digital business ecosystem integration; moreover, we have analysed the value of information logistics integration. The research is based on a case study and on mixed methods, in which we use the Delphi method and Internetbased tools for idea generation and development. We conducted many interviews with key experts, which we recoded, transcribed and coded to find success factors. Qualitative analyses were based on a Monte Carlo simulation, which sought cost savings, and Real Option Valuation, which sought an optimal investment program for the ecosystem level. This study provides valuable knowledge regarding information logistics integration by utilizing a suitable business process information model for collaboration. An information model is based on the business process scenarios and on detailed transactions for the mapping and automation of product, service and information flows. The research results illustrate the current cap of understanding information logistics integration in a digital business ecosystem. Based on success factors, we were able to illustrate how specific coordination mechanisms related to network management and orchestration could be designed. We also pointed out the potential of information logistics integration in value creation. With the help of global standardization experts, we utilized the design of the core information model for B2B integration. We built this quantitative analysis by using the Monte Carlo-based simulation model and the Real Option Value model. This research covers relevant new research disciplines, such as information logistics integration and digital business ecosystems, in which the current literature needs to be improved. This research was executed by high-level experts and managers responsible for global business network B2B integration. However, the research was dominated by one industry domain, and therefore a more comprehensive exploration should be undertaken to cover a larger population of business sectors. Based on this research, the new quantitative survey could provide new possibilities to examine information logistics integration in digital business ecosystems. The value activities indicate that further studies should continue, especially with regard to the collaboration issues on integration, focusing on a user-centric approach. We should better understand how real-time information supports customer value creation by imbedding the information into the lifetime value of products and services. The aim of this research was to build competitive advantage through B2B integration to support a real-time economy. For practitioners, this research created several tools and concepts to improve value activities, information logistics integration design and management and orchestration models. Based on the results, the companies were able to better understand the formulation of the digital business ecosystem and the importance of joint efforts in collaboration. However, the challenge of incorporating this new knowledge into strategic processes in a multi-stakeholder environment remains. This challenge has been noted, and new projects have been established in pursuit of a real-time economy.

The demand-supply balancing process in supply chain management - case mining & metals industry equipment

The aim of this thesis is to search how to match the demand and supply effectively in industrial and project-oriented business environment. The demand-supply balancing process is searched through three different phases: the demand planning and forecasting, synchronization of demand and supply and measurement of the results. The thesis contains a single case study that has been implemented in a company called Outotec. In the case study the demand is planned and forecasted with qualitative (judgmental) forecasting method. The quantitative forecasting methods are searched further to support the demand forecast and long term planning. The sales and operations planning process is used in the synchronization of the demand and supply. The demand forecast is applied in the management of a supply chain of critical unit of elemental analyzer. Different meters on operational and strategic level are proposed for the measurement of performance.

Rigorous development of safety-critical systems

Nowadays, computer-based systems tend to become more complex and control increasingly critical functions affecting different areas of human activities. Failures of such systems might result in loss of human lives as well as significant damage to the environment. Therefore, their safety needs to be ensured. However, the development of safety-critical systems is not a trivial exercise. Hence, to preclude design faults and guarantee the desired behaviour, different industrial standards prescribe the use of rigorous techniques for development and verification of such systems. The more critical the system is, the more rigorous approach should be undertaken. To ensure safety of a critical computer-based system, satisfaction of the safety requirements imposed on this system should be demonstrated. This task involves a number of activities. In particular, a set of the safety requirements is usually derived by conducting various safety analysis techniques. Strong assurance that the system satisfies the safety requirements can be provided by formal methods, i.e., mathematically-based techniques. At the same time, the evidence that the system under consideration meets the imposed safety requirements might be demonstrated by constructing safety cases. However, the overall safety assurance process of critical computerbased systems remains insufficiently defined due to the following reasons. Firstly, there are semantic differences between safety requirements and formal models. Informally represented safety requirements should be translated into the underlying formal language to enable further veri cation. Secondly, the development of formal models of complex systems can be labour-intensive and time consuming. Thirdly, there are only a few well-defined methods for integration of formal verification results into safety cases. This thesis proposes an integrated approach to the rigorous development and verification of safety-critical systems that (1) facilitates elicitation of safety requirements and their incorporation into formal models, (2) simplifies formal modelling and verification by proposing specification and refinement patterns, and (3) assists in the construction of safety cases from the artefacts generated by formal reasoning. Our chosen formal framework is Event-B. It allows us to tackle the complexity of safety-critical systems as well as to structure safety requirements by applying abstraction and stepwise refinement. The Rodin platform, a tool supporting Event-B, assists in automatic model transformations and proof-based verification of the desired system properties. The proposed approach has been validated by several case studies from different application domains.

Kalman filter for computational market dynamics

Kalman filter is a recursive mathematical power tool that plays an increasingly vital role in innumerable fields of study. The filter has been put to service in a multitude of studies involving both time series modelling and financial time series modelling. Modelling time series data in Computational Market Dynamics (CMD) can be accomplished using the Jablonska-Capasso-Morale (JCM) model. Maximum likelihood approach has always been utilised to estimate the parameters of the JCM model. The purpose of this study is to discover if the Kalman filter can be effectively utilized in CMD. Ensemble Kalman filter (EnKF), with 50 ensemble members, applied to US sugar prices spanning the period of January, 1960 to February, 2012 was employed for this work. The real data and Kalman filter trajectories showed no significant discrepancies, hence indicating satisfactory performance of the technique. Since only US sugar prices were utilized, it would be interesting to discover the nature of results if other data sets are employed.

CloudSimDisk: Energy-Aware Storage Simulation in CloudSim

Cloud Computing paradigm is continually evolving, and with it, the size and the complexity of its infrastructure. Assessing the performance of a Cloud environment is an essential but strenuous task. Modeling and simulation tools have proved their usefulness and powerfulness to deal with this issue. This master thesis work contributes to the development of the widely used cloud simulator CloudSim and proposes CloudSimDisk, a module for modeling and simulation of energy-aware storage in CloudSim. As a starting point, a review of Cloud simulators has been conducted and hard disk drive technology has been studied in detail. Furthermore, CloudSim has been identified as the most popular and sophisticated discrete event Cloud simulator. Thus, CloudSimDisk module has been developed as an extension of CloudSim v3.0.3. The source code has been published for the research community. The simulation results proved to be in accordance with the analytic models, and the scalability of the module has been presented for further development.

Formal development of resilient distributed systems

Resilience is the property of a system to remain trustworthy despite changes. Changes of a different nature, whether due to failures of system components or varying operational conditions, significantly increase the complexity of system development. Therefore, advanced development technologies are required to build robust and flexible system architectures capable of adapting to such changes. Moreover, powerful quantitative techniques are needed to assess the impact of these changes on various system characteristics. Architectural flexibility is achieved by embedding into the system design the mechanisms for identifying changes and reacting on them. Hence a resilient system should have both advanced monitoring and error detection capabilities to recognise changes as well as sophisticated reconfiguration mechanisms to adapt to them. The aim of such reconfiguration is to ensure that the system stays operational, i.e., remains capable of achieving its goals. Design, verification and assessment of the system reconfiguration mechanisms is a challenging and error prone engineering task. In this thesis, we propose and validate a formal framework for development and assessment of resilient systems. Such a framework provides us with the means to specify and verify complex component interactions, model their cooperative behaviour in achieving system goals, and analyse the chosen reconfiguration strategies. Due to the variety of properties to be analysed, such a framework should have an integrated nature. To ensure the system functional correctness, it should rely on formal modelling and verification, while, to assess the impact of changes on such properties as performance and reliability, it should be combined with quantitative analysis. To ensure scalability of the proposed framework, we choose Event-B as the basis for reasoning about functional correctness. Event-B is a statebased formal approach that promotes the correct-by-construction development paradigm and formal verification by theorem proving. Event-B has a mature industrial-strength tool support { the Rodin platform. Proof-based verification as well as the reliance on abstraction and decomposition adopted in Event-B provides the designers with a powerful support for the development of complex systems. Moreover, the top-down system development by refinement allows the developers to explicitly express and verify critical system-level properties. Besides ensuring functional correctness, to achieve resilience we also need to analyse a number of non-functional characteristics, such as reliability and performance. Therefore, in this thesis we also demonstrate how formal development in Event-B can be combined with quantitative analysis. Namely, we experiment with integration of such techniques as probabilistic model checking in PRISM and discrete-event simulation in SimPy with formal development in Event-B. Such an integration allows us to assess how changes and di erent recon guration strategies a ect the overall system resilience. The approach proposed in this thesis is validated by a number of case studies from such areas as robotics, space, healthcare and cloud domain.

Doubly fed wind turbine performance in variable grid conditions

Wind turbines based on doubly fed induction generators (DFIG) become the most popular solution in high power wind generation industry. While this topology provides great performance with the reduced power rating of power converter, it has more complicated structure in comparison with full-rated topologies, and therefore leads to complexity of control algorithms and electromechanical processes in the system. The purpose of presented study is to present a proper vector control scheme for the DFIG and overall control for the WT to investigate its behavior at different wind speeds and in different grid voltage conditions: voltage sags, magnitude and frequency variations. The key principles of variable-speed wind turbine were implemented in simulation model and demonstrated during the study. Then, based on developed control scheme and mathematical model, the set of simulation is made to analyze reactive power capabilities of the DFIG wind turbine. Further, the rating of rotor-side converter is modified to not only generate active rated active power, but also to fulfill Grid Codes. Results of modelling and analyzing of the DFIG WT behavior under different speeds and different voltage conditions are presented in the work.

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.

Vuokrataloyhtiö muuttuvassa toimintaympäristössä

Suurin osa Suomen vuokrataloyhtiöistä perustettiin 60- ja 70-luvuilla. Tuolloin oli selkeä kuva asuntojen tarpeesta, sijainneista, koosta ja varustetasosta. Asuntotuotantoon kohdistetut rahoitusmuodot koettiin onnistuneiksi ja toimiviksi. Toimintaympäristön muutokset ovat tänään huomattavasti nopeampia kuin tutkimuksen kohteena olevan yhtiön perustamisen aikaan, yli neljäkymmentä vuotta sitten. Vuokrataloyhtiön on pystyttävä varautumaan yllättäviin muutoksiin ja pyrkiä tunnistamaan muuttuvat elementit. Tämä diplomityö pyrkii selvittämään, mitä vaihtoehtoisia tulevaisuudenkuvia on olemassa. Työ perustuu samalla tulevaisuudentutkimuksen kirjallisuusteoriaan ja sen peruslähtökohtiin. Empiirinen osuus perustuu tutkittavan vuokrataloyhtiön historiaan, nykyisyyteen ja tulevaisuuteen tehtyjen ratkaisujen dokumentteihin. Vuokrataloyhtiön ympäristö on täynnä tunnistettavia ominaisuuksia, verkostoja ja rakenteellisia aukkoja. Ympäristöstä tulee osata poimia ne asiat, joiden perusteella eri skenaario- ja ennakointimenetelmät laaditaan. Ennakointi ei ole ennustamista. Skenaario - ja ennakointimenetelmien hyödyntäminen on avoin prosessi, joka sisältää tutkimuskysymyksiä, lähtökohtia, joita tarkennetaan prosessin edetessä. Vuokrataloyhtiön on osattava hyödyntää nämä menetelmät osana strategian suunnitteluaan, jotta se pärjää myös tulevaisuudessa muuttuvassa toimintaympäristössään.