Virtauslaskennankäyttö keskipakopumpun eroosiokulumisen mallintamisessa

Diplomityössä kehitetään malli tiheän kaksifaasivirtauksen aiheuttaman eroosiokulumi-sen mallintamiseksi, ratkaistaan virtauskenttä kahdessa erilaisessa keskipakopumpussa, sovelletaan kehitettyä mallia, sekävertaillaan mallin antamia tuloksia käytännön kokeissa saavutettuihin tuloksiin. Työssä on erityisenä mielenkiinnon kohteena savukaasupesurin pumppu. Työn alkuosa sisältää tarkemman kuvauksen savukaasupesurin toi-minnasta. Numeerinen ratkaisu ja laskentahilan generointi suoritetaan ANSYS CFX- ja Turbo-Grid-ohjelmistoilla. Laskennassa virtauksen Navier-Stokesin yhtälöt on aikakeskiarvo-tettu ja ratkaistu käyttäen kontrollitilavuusmenetelmää. Tiheiden kaksifaasivirtausten eroosiokulumista on mallinnettu tekijän kehittämällä mallilla, jonka käytännön toteutus-ta ei kuitenkaan saateta julkiseksi, koodin kehittämisessä käytetty teoria on kuitenkin esitetty työssä. Työn piirissä tehtiin myös kulumiskokeita Sulzer Pumps Finlandin Karhulan tehtailla, sekä vertailtiin simuloinnin tuloksia aikaisemmissa kokeissa saavutettuihin. Koejärjestelyt kuvataan työssä.

Water vapor tightness of packages: methods and optimizing

Työn tarkoituksena oli testata jo tutkimuskeskuksella käytössä ollutta ja tutkimuskeskukselle tässä työssä kehitettyä pakkauksen vesihöyrytiiveyteen liittyvää mittausmenetelmää. Saatuja tuloksia verrattiin keskenään sekä materiaalista mitattuihin arvoihin. Elintarvikepakkauksia tutkittiin myös kosteussensoreiden, säilyvyyskokeen sekä kuljetussimuloinnin avulla. Optimoinnilla tutkittiin pakkauksen muodon vaikutusta vesihöyrytiiveyteen. Pakkauksen vesihöyrynläpäisyn mittaamiseen kehitetty menetelmä toimi hyvin ja sen toistettavuus oli hyvä. Verrattaessa sitä jo olemassa olleeseen menetelmään tulokseksi saatiin, että uusi menetelmä oli nopeampi ja vaati vähemmän työaikaa, mutta molemmat menetelmät antoivat hyviä arvoja rinnakkaisille näytteille. Kosteussensoreilla voitiin tutkia tyhjän pakkauksen sisällä olevan kosteuden muutoksia säilytyksen aikana. Säilyvyystesti tehtiin muroilla ja parhaan vesihöyrysuojan antoivat pakkaukset joissa oli alumiinilaminaatti- tai metalloitu OPP kerros. Kuljetustestauksen ensimmäisessä testissä pakkauksiin pakattiin muroja ja toisessa testissä nuudeleita. Kuljetussimuloinnilla ei ollutvaikutusta pakkausten sisäpintojen eheyteen eikä siten pakkausten vesihöyrytiiveyteen. Optimoinnilla vertailtiin eri muotoisten pakkausten tilavuus/pinta-ala suhdetta ja vesihöyrytiiveyden riippuvuutta pinta-alasta. Optimaalisimmaksi pakkaukseksi saatiin pallo, jonka pinta-ala oli pienin ja materiaalin sallima vesihöyrynläpäisy suurin ja vesihöyrybarrierin määrä pienin.

Riskienhallinta toimitusprojektin tarjousprosessissa

Tämän työn tavoitteena on mallintaa toimitusprojektien tarjousprosessia siten, että riskienhallinta on yhtenä olennaisena tekijänä huomioitu. Projektien riskienhallinnalla vaikutetaan siihen, että kaikki projektin sidosryhmät ovat projektin lopputulokseen tyytyväisiä.Tarjousprosessin aikana hyvin pitkälle suunnitellaan ja valmistellaan projektia toteutusvaihetta varten. Tarjousprosessin aikana asiakkaan kanssa käydään läpi useita tarjouskierroksia, joiden myötä suunnitelmat tarkentuvat ja osapuolten välinen kommunikointi on avainasemassa. Riskien tunnistamista ja arviointia suoritetaan jokaisella tarjouskierroksella ennen kuin tarjous luovutetaan asiakkaalle. Riskienhallinta ei pelkästään painotu mahdollisten uhkakuvien käsittelyyn, vaan yhtenä näkökulmana on mahdollisuuksien hyödyntäminen hallitusti. Tätä kutsutaan positiiviseksi riskienhallinnaksi.Projektin lopputuloksen kannalta yksi merkittävimpiä asioita on tietoon, sen tuottamiseen ja ymmärtämiseen liittyvät seikat. Asiakkaan ongelmien ratkaisussa luova ja samalla analyyttinen ote on yksi tae menestykseen.

Verkko-opetuksen hyödyntäminen öljyketjun henkilöstön koulutuksessa

Osaamisen katoaminen on todellinen uhka tämän päivän yrityksille. Ihmiset siirtyvät entistä helpommin yrityksestä toiseen, vanhat työntekijät jäävät eläkkeelle, uusien työntekijöiden rekrytointi on jäänyt viime tippaan jne. Yritykset tarvitsevat osaamista, joka säilyy organisaatiossa ja jota voi helposti siirtää ihmiseltä toiselle mahdollisimman lyhyessä ajassa. Tähän tietotekniikan kehittyminen avaa uusia mahdollisuuksia. Sen avulla voidaan tietoa jakaa laajemmallekin joukolle ja ohjata koulutusta tarvittaville alueille. Hyväkään tietotekniikka ei kuitenkaan muuta sitä tosiasiaa, että jokaisen tulee edelleen käydä oppimisprosessi henkilökohtaisesti läpi oppiakseen uusia asioita. Tämän työn tavoitteena oli kehittää malliratkaisu öljyketjun henkilöstön verkkoopiskelumateriaalista. Työssä oli tarkoitus myös ottaa kantaa verkko-opetuksen käyttöönottoon, sillä liian moni yritys on pilannut mahdollisuutensa juuri käyttöönottovaiheessa. Esimerkkityönä valmistui öljyketjua kuvaava kurssi, jota on tarkoitus käyttää henkilöstön öljyketjutietämyksen lisäämiseen, uusien työntekijöiden alkuperehdytykseen sekä jaettavaksi eri oppilaitoksille.

Development of a PC Tool for Estimating Pressure Drops in Forced-convection Boiler Tubes

Kaksifaasivirtauksen kuvaamiseen käytettävät mallit, ja menetelmät kaksifaasivirtauksen painehäviön määrittämiseksi kehittyvät yhä monimutkaisimmiksi. Höyrystinputkissa tapahtuvien painehäviöiden arvioinnin vaatiman laskennan suorittamiseksi tietokoneohjelman kehittäminen on välttämätöntä. Tässä työssä on kehitetty itsenäinen PC-ohjelma painehäviöiden arvioimiseksi pakotetulle konvektiovirtaukselle pystysuorissa höyrykattilan höyrystinputkissa. Veden ja vesihöyryn aineominaisuuksien laskentaan käytetään IAPWS-IF97 –yhtälökokoelmaa sekä muita tarvittavia IAPWS:n suosittelemia yhtälöitä. Höyrystinputkessa kulloinkin vallitsevan virtausmuodon määrittämiseen käytetään sovelluskelpoisia virtausmuotojen välisiä rajoja kuvaavia yhtälöitä. Ohjelmassa käytetään painehäviön määritykseen kirjallisuudessa julkaistuja yhtälöitä, virtausmuodosta riippuen, alijäähtyneelle virtaukselle, kupla-, tulppa- ja rengasvirtaukselle sekä tulistetun höyryn virtaukselle. Ohjelman laskemia painehäviöarvioita verrattiin kirjallisuudesta valittuihin mittaustuloksiin. Laskettujen painehäviöiden virhe vaihteli välillä –19.5 ja +23.9 %. Virheiden itseisarvojen keskiarvo oli 12.8 %.

Soodakattilalaitoksen ohjeiston kehittäminen ja tuotteistaminen

Soodakattila on osa selluloosatehdasta. Selluloosatehtaan tehokkuuden ja ympäristöystävällisyyden ratkaisevin tekijä ovat työntekijät. Puutteellisten ja vanhentuneiden ohjeiden avulla tehtaan operaattorit eivät pysty kehittämään omaa osaamistaan ja edelleen tehostamaan laitoksen toimintaa. Työntekijöiden toiminnan tukeminen päivittäisissä työtehtävissä onkin tehokas tapa parantaa niin soodakattilan kuin koko selluloosatehtaan energia- ja ympäristötaloutta. Työssä on tarkasteltu nykyistä soodakattilan käyttöohjeistoa ja selvitetty dokumentaation käyttäjäryhmät sekä näiden pohjalta laadittu uudistetun ohjeen sisältövaihtoehdot ja tekotavat. Työn tuloksena on havaittu, että ohjeen uudistaminen on helpointa toteuttaa ohjausjärjestelmään yhdistettyinä intranet-sivustona. Sivuston käyttöönotolla on saatavissa kustannussäästöjä, jotka seuraavat toiminnan tehostumisesta, ympäristöhaittojen vähenemisestä, laitoksen ylläpidon helpottumisesta, käyttövarmuuden parantumisesta ja nopeammasta käyttöönotosta. Työssä on esitetty ehdotus Andritz Oy:n sähköiseksi dokumentointitavaksi sekä listattu siihen liittyviä liiketoimintamahdollisuuksia.

Teholähdepiirilevyn suunnittelu akkukäyttöiseen laitteeseen

Teholähdepiirilevyn suunnittelu etenkin kooltaan pieneen akkukäyttöiseen laitteeseen on monivaiheinen suunnitteluprosessi. Teholähdetopologioiden valinta levylle määrää heti alkuunsa kuinka vakaata jännitettä levyllä voidaan tuottaa, kuinka suuria tehoja siitä voidaan ottaa, miten paljon häiriöitä levy tuottaa ympäristöönsä ja ennen kaikkea, kun akkukäyttöisestä laitteesta on kysymys, kuinka hyvään hyötysuhteeseen sillä voidaan päästä. Suunnittelun kannalta hakkuriteholähde on teholähdetopologioista vaativin. Tässä työssä paneudutaankin tarkemmin boost-hakkuriteholähteen suunnitteluun. Pelkkä hakkurin komponenttien mitoitus ei takaa teholähteelle parasta mahdollista toimintaa, vaan myös piirilevysuunnittelulla on suuri merkitys. Akkukäyttöisen laitteen teholähdepiirilevyn suunnittelu ei rajoitu yksinomaan teholähteiden suunnitteluun vaan levy sisältää usein myös muuta oheiselektroniikkaa, yleensä ainakin laitteen käynnistyselektroniikan sekä akun latausjärjestelmän. Etenkin akun latausjärjestelmän suunnittelu saattaa muodostua hyvinkin monimutkaiseksi tehtäväksi. Tässä työssä onkin tutkittu muutaman yleisimmän akkutyypin latausmenetelmiä. Työssä suunnitellaan myös käytännössä teholähdepiirilevy akkukäyttöiseen mittalaitteeseen. Levyn toimintaa tutkitaan erinäisin mittauksin, joilla pyritään selvittämään levyn heikkoudet. Näiden heikkouksien pohjalta levystä suunnitellaan paranneltu versio. Tällekin levylle tehdään samat mittaukset kuin edelliselle versiolle, joista selviää parannusten onnistuminen.

Development of support and drive systems for defiberization drum

Diplomityön tarkoituksena oli kuidutusrumpulaitteiston käytön- ja kannatuksen kehittä-minen. Työ rajattiin laajuutensa vuoksi koskemaan tuotesarjan viittä pienintä kokoa. Työn alkuosassa käsitellään kuidutuksen teoriaa ja siihen soveltuvia laitteistoja. Käytön suunnittelun kannalta olennaista käynnistystehon tarvetta on tarkasteltu lähtökohdaisesti fysiikan avulla. Perustietoja teorialle on haettu aiemmista tutkimuksista sekä kirjallisuu-desta. Tarkastelun tuloksena teoriaa on kehitty ja se on saatu vastaamaan todellisuutta aiempaa paremmin. Kannatuksen ja käytön toteuttamisvaihtoja etsittäessä on käytetty systemaattisen koneen-suunnittelun keinoja. Saatuja ideoita on arvioitu teknillis-taloudellisin perustein ja näistä on valittu parhaat vaihtoehdot jatkokehitykseen. Jatkokehitysvaiheessa ratkaisuvaihto-ehtoja on tarkasteltu komponenttitasolla ja näistä on tehty yksityiskohtaiset kustannus-laskelmat. Työn tuloksena on esitetty kannatuksen ja käytön toteutusvaihtoehto, jonka avulla voidaan saavuttaa merkittäviä kustannussäästöjä. Korkea, 30 prosentin kustannussäästö-tavoite saavutettiin.

Polttolaitosten päästöjen viranomaisraportoinnin uudistaminen

EU:n suurten polttolaitosten direktiivi (2001/80/EY) sekä jätteenpolttodirektiivi (2000/76/EY) aiheuttavat lähivuosina oleellisia muutoksia polttolaitosten päästöjen tarkkailuun. Nämä direktiivit on pantu täytäntöön Suomen lainsäädännössä vastaavina asetuksina. Tässä diplomityössä selvitettiin, mitä muutoksia uudistunut lainsäädäntö tuo polttolaitosten päästölaskentaan ja viranomaisraportointiin. Suurimpia muutoksia ovat päästöjen tarkkailujaksojen lyhentyminen, raja-arvojen tulkinnan muuttuminen, häiriö- sekä ylös- ja alasajojaksojen jättäminen pois pitoisuusraja-arvojen tarkkailusta sekä siirtyminen ominaispäästöjen (mg/MJ) laskennasta pitoisuusarvojen (mg/m3n) laskentaan. Päästötietojen raportoinnissa on huomioitava, että ympäristöhallinnon tavoitteena on siirtyä sähköisesti tapahtuvaan tiedonsiirtoon ja kuukausittain tapahtuvaan raportointiin kaikkien tarkkailtavien päästöjen osalta. Uudistunut ympäristölainsäädäntö koskee jo eräitä polttolaitoksia ja lopuillekin uudistuneet vaatimukset astuvat voimaan lähivuosien aikana. LCP-asetus koskee uusia laitoksia heti, olemassa oleville laitoksille uudet mittausvelvoitteet astuvat voimaan 27.11.2004 ja asetuksen mukaiset raja-arvot 1.1.2008 alkaen. Samoin jätteenpolttoasetus koskee uusia laitoksia heti, käytössä oleville laitoksille se astuu voimaan 29.12.2005. Ensimmäisen ympäristöluvan myöntämisajankohta määrää, luetaanko laitos uusiin vai olemassa tai käytössä oleviin laitoksiin. LCP-asetuksessa uusien ja olemassa olevien laitosten päästöjen tarkkailu poikkeaa hieman toisistaan. Jätteenpoltto- ja rinnakkaispolttolaitoksilla päästöjen tarkkailun toteutustapa puolestaan riippuu poltettavan jätteen laadusta ja sen määrän suhteesta muuhun polttoaineeseen. Lisäksi tämän diplomityöprojektin aikana laadittiin yksityiskohtaiset toteutusohjeet polttolaitoksia koskevan uudistuneen ympäristölainsäädännön mukaiselle päästöjen tarkkailulle ja raportoinnille. Ohjeet laadittiin erikseen LCP- ja jätteenpolttoasetusten soveltamiseksi sekä CO2-päästöjen määrittämistä varten. Ohjeita ei ole sisällytetty tähän työhön, vaan niitä kannattaa tiedustella Kontram Oy:ltä, mikäli niihin halutaan tutustua tarkemmin.

Pienyrityksen arvonmäärityksen erityispiirteitä

Tutkielmassa tarkastellaan listaamattoman pienyrityksen arvonmääritystä ja sen sisältöä. Tutkielman tavoitteena oli selvittää pk-yrityksen arvonmäärityksen erityispiirteitä ja eroja suuriin julkisiin yrityksiin sekä tutkia näiden erojen vaikutusta arvonmääritysprosessiin. Tutkielman lähestymistapa on teoreettinen ja tutkielma toteutettiin kirjallisuustutkimuksena. Tutkimusote on käsiteanalyyttinen. Tutkimuksessa havaittiin, että listaamattoman pienyrityksen erityispiirteitä ovat saatavissa olevan taloudellisen informaation laatu ja määrä, tulevaisuuteen liittyvä suurempi epävarmuus sekä omistuksen heikko likvidisyys. Pienyrityksiin liittyvät riskit ovat myös suuremmat ja niiden arviointi on vaikeampaa. Lisäksi pienyrityksen rahoitus eroaa suurista yrityksistä. Näiden tekijöiden vaikutus eri menetelmillä laskettuun yrityksen arvoon on negatiivinen. Osaamisella ja aineettomalla pääomalla on suuri vaikutus pienyrityksien arvoon ja tämä johtaa usein arvostuksen subjektiivisuuteen. Lähtökohtaisesti, pienen ja keskisuuren, kuten suurenkin yrityksen arvo perustuu tulevaisuuden tuottoihin omistajille. Toimintahistorian ja taloudellisen informaation vähäisyydestä johtuen arvostuksessa käytetään varsin usein hyvin yksinkertaisia tapoja ja menetelmiä. Perinteiset arvonmääritysmenetelmät ovat käyttökelpoisia myös pienyritysten kohdalla, kunhan niiden pohjana olevat parametrit, arvonmäärityksen tarkoitus ja tilanne sekä kohteen ominaispiirteet ymmärretään oikein. Pienyritysten arvomääritys on haastavaa ja asettaa suuria vaatimuksia suorittajan ammattitaidolle.

Tietämyksen hallinta ja tietopääoma liiketoiminnassa – case ABC-liikennemyymäläketju

Tässä tutkimuksessa tutkittiin tietämyksen hallintaa, tietopääomaa ja niiden ilmentymiä liiketoiminnassa. Tutkimuksen avulla pyrittiin selvittämään, pystytäänkö tutkimukseen valittujen mallien avulla määrittelemään S-ryhmään kuuluvan ABC-liikennemyymäläketjun liiketoiminnan kannalta oleellinen tietämyksen hallinta ja tietopääoma. Tutkimus toteutettiin case-tutkimuksena puolistrukturoiduilla teemahaastatteluilla. Haastatteluja tehtiin yhteensä 13 kappaletta. Analyysi, tulokset ja johtopäätökset perustuivat tutkimuksen tekijän omiin tulkintoihin, jotka perustuivat haastatteluista saatujen havaintojen vertailusta teoriaan ja muihin sivutietolähteisiin. Tutkimus osoitti, että tietämyksen hallinnan ja tietopääoman määrittely kyettiin tekemään, mutta lopputulos ei ollut lähtökohtamallin mukainen. Itse määrittelyprosessi ei ollut helppo toteuttaa, mikä johtui tietämyksen hallinnan ja tietopääoman eri osa-alueiden laajuudesta, päällekkäisyydestä, käsitteiden ja aihepiirin vieraudesta haastateltaville. Tutkimuksen oleellisin tulos oli se, että lähtökohtamalliin tehtiin muutoksia tietopääoman osa-alueelle: 1. aineettomaan varallisuuteen lisättiin ”organisaatio” ja poistettiin ”tekniset järjestelmät”, 2. organisaation osaamiseen lisättiin ”verkosto-osaaminen” ja 3. organisaation uudistumiskykyyn lisättiin ”operatiivinen kyvykkyys”. Keskeisin johtopäätös oli, että määritelläkseen liiketoiminnalle ominaisen tietämyksen hallinnan ja tietopääoman ilmentymät, tulee organisaation lähteä liikkeelle yhdestä mallista ja sopia yhteisistä käytettävistä käsitteistä. Organisaatiot ovat eri toimialoilta, joten kaikkia ilmentymiä ei välttämättä esiinny tai löytyy mallissa esiintymättömiä ilmentymiä. Tällöin tulee tehdä muutoksia lähtökohtakohtamalliin.

Titaanisen valkaisutornin korjaussuunnitelma

Tämän työn tarkoituksena on poistaa toistuvasti esiintyneet vauriot titaanisessa valkaisutornissa Kuusankosken paperitehtailla. Vauriot esiintyivät melko pian käyttöönoton jälkeen ja niitä esiintyi toistuvasti jokaisen korjauksen jälkeen. Jatkuvatoimisen prosessin vuoksi käyttökatkokset eivät olleet suotavia. Aikataulu suunnittelulle ja korjaukselle oli erittäin tiukka, jolloin kenttämittauksia ei ollut mahdollista tehdä laskelmien tueksi. Tämän vuoksi tähän työtön parhaiten soveltuvaksi menetelmäksi valittiin FEA. Alkuperäisessä rakenteessa pääsäiliöön oli hitsattu pintatasku, jota käytettiin välisäiliönä varastoimaan suuri määrä vaarallista nestettä. Tämä aiheutti valkaisutornin vaipalle murtumia ja vuotoja sekä suuronnettomuuden riskin koko valkaisutornille. Kuormitustietojen puutteesta johtuen kuormitukset mallinnettiin virtuaalisesti FE-menetelmällä ja analyyttisin keinoin. Kuormitusten suuruudet arvioitiin konservatiivisesti. Tämän työn tärkein oivallus oli määritellä uudelleen pintataskun toiminto siten, että sitä ei enää käytetty nesteen välivarastona, vaan ohjaimena nesteelle. Tämä innovatiivinen ongelmankorjauskonsepti on havaittu onnistuneeksi, koska vaurioita ei ole enää esiintynyt viimeisimmän korjauksen jälkeen.

Tuotannon tuotetiedonhallintajärjestelmän kehittäminen monitehdasyritykselle

Tämän työn tavoitteena oli kehittää monitehdasympäristöön siirtyneen pk-yrityksen tuotannon tuotetiedonhallintaa. Hajautettu tuotanto ja verkostoituminen oli luonut uusia haasteita ja vaatimuksia tuotetiedonhallinnalle. Teoriaosassa selvitettiin mitä tuotannon tuotetiedoilla tarkoitetaan, mitä osa-alueita on hallittava sekä miten niitä voitaisiin hallita kansainvälisesti verkostoituneen yrityksen näkökulmasta. Näiden lisäksi kartoitettiin ja vertailtiin erilaisia kehittämisvaihtoehtoja. Teorioista luotiin itsearviointityökalu kohdeyrityksen tuotannon tuotetiedon nykytilan kuvausta ja –analyysia varten. Löydetyt kehittämistarpeet priorisoitiin ja valituille kehityskohteille pohdittiin ratkaisuehdotuksia kaksivaiheisen kehittämismallin mukaisesti.

Reaaliaikainen Clarken muunnos

Työssä suunniteltiin ja rakennettiin laite, joka suorittaa reaaliaikaisen Clarken muunnoksen kolmivaiheiselle mittaussignaalille. Kolmivaiheisella mittaussignaalilla tarkoitetaan tässä kolmivaiheisesta järjestelmästä mitattuja vaihevirtoja tai -jännitteitä. Lähtö tuottaa kaksivaiheisen mittaussignaalin, jota voidaan tutkia oskilloskooppia. Käyttämällä oskilloskooppia xy-moodissa näytölle piirtyy virta- tai jänniteympyrä. Laitetta voidaan käyttää esimerkiksi taajuusmuuttajien testauksen apuvälineenä, jolloin parametrien muuttamisen vaikutus laitteen tuottaman sähkön laatuun nähdään välittömästi.