Generic Life Cycle Cost Model and Cost-effective Solutions

Life cycle costing (LCC) practices are spreading from military and construction sectors to wider area of industries. Suppliers as well as customers are demanding comprehensive cost knowledge that includes all relevant cost elements through the life cycle of products. The problem of total cost visibility is being acknowledged and the performance of suppliers is evaluated not just by low acquisition costs of their products, but by total value provided through the life time of their offerings. The main purpose of this thesis is to provide better understanding of product cost structure to the case company. Moreover, comprehensive theoretical body serves as a guideline or methodology for further LCC process. Research includes the constructive analysis of LCC related concepts and features as well as overview of life cycle support services in manufacturing industry. The case study aims to review the existing LCC practices within the case company and provide suggestions for improvements. It includes identification of most relevant life cycle cost elements, development of cost breakdown structure and generic cost model for data collection. Moreover, certain cost-effective suggestions are provided as well. This research should support decision making processes, assessment of economic viability of products, financial planning, sales and other processes within the case company.

Järjestelmätoimittajan suorituskyvyn mittaaminen johtamisen välineenä

Tutkimuksen tavoitteena on analysoida kokonaisratkaisuja tarjoavan järjestelmätoimittajan suorituskyvyn mittaamisen suunnittelua johdon päätöksenteon tukivälineeksi. Alitavoitteena oli suunnitella mittaristo case-yrityksen valitulle yksikölle sekä konsernitasolle. Tutkimuksen myötä havaittiin tarpeelliseksi tunnistaa järjestelmätoimittajan toimialatason vahvimmat ydinkyvykkyydet ja esittää ratkaisuja niiden mittaamiselle. Tutkimuksesta rajattiin mittariston hyödyntäminen yksilötason ohjauksessa. Tutkimusta lähestyttiin toiminta-analyyttisenä tapaustutkimuksena. Tutkimuksen yhteydessä määriteltiin järjestelmätoimittaja teollisen palveluliiketoiminnan toimijaksi, jonka mittaus painottuu asiakaslähtöisen toiminnan edistämiseen. Suurimmat haasteet muodostuivat aineettoman pääoman, pääosin uudistuvan ja uuden liiketoiminnan verkostojen mittaamisesta. Tutkimustuloksena voitiin havaita, että toimialatason keskeisimpiin ydinkyvykkyyksiin ja case-yrityksen linjaamiin menestystekijöihin pohjautunut tarkastelu onnistui tunnistamaan keskeisiä ongelmakohtia järjestelmätoimittajan mittariston suunnittelussa. Merkittävimmät toimenpidesuositukset ja laaditut mittariehdotukset painottavat asiakkaan prosessien tuntemista, oman osaamisen johtamista asiakkaan prosesseihin soveltuviksi, uusien innovaatioiden ja kyvykkyyksien luomista, erilaisten verkostojen tunnistamista ja kehittämistä, kyvykkyyksien johtamista ja tuotekeskeisen myynnin kehittämistä palvelukeskeiseen suuntaan. Tutkimus esittää näihin tuloksiin pohjautuvan mittariston ja prosessin aikana syntyneet mittariehdotukset.

Self assessment report for international accreditation - Bachelor's and Master's degree programmes in Mechanical Engineering

Itsearviointiraportissa kuvataan Lappeenrannan teknillisen yliopiston konetekniikan kandidaatin ja diplomi-insinöörin tutkinto-ohjelmat opetussuunnitelman 2011-2012 mukaisesti. Itsearviointiraportti on tuotettu saksalaisen ASIIN-akkreditointiorganisaation raportointimallin mukaisesti.

Assessing the Environmental Value of Water Treatment Solutions in the Mining Industry

Environmental accountability has become a major source of competitive advantage for industrial companies, because customers consider it as relevant buying criterion. However, in order to leverage their environmental responsibility, industrial suppliers have to be able to demonstrate the environmental value of their products and services, which is also the aim of Kemira, a global water chemistry company considered in this study. The aim of this thesis is to develop a tool which Kemira can use to assess the environmental value of their solutions for the customer companies in mining industry. This study answers to questions on what kinds of methods to assess environmental impacts exist, and what kind of tool could be used to assess the environmental value of Kemira’s water treatment solutions. The environmental impacts of mining activities vary greatly between different mines. Generally the major impacts include the water related issues and wastes. Energy consumption is also a significant environmental aspect. Water related issues include water consumption and impacts in water quality. There are several methods to assess environmental impacts, for example life cycle assessment, eco-efficiency tools, footprint calculations and process simulation. In addition the corresponding financial value may be estimated utilizing monetary assessment methods. Some of the industrial companies considered in the analysis of industry best practices use environmental and sustainability assessments. Based on the theoretical research and conducted interviews, an Excel based tool utilizing reference data on previous customer cases and customer specific test results was considered to be most suitable to assess the environmental value of Kemira’s solutions. The tool can be used to demonstrate the functionality of Kemira’s solutions in customers’ processes, their impacts in other process parameters and their environmental and financial aspects. In the future, the tool may be applied to fit also Kemira’s other segments, not only mining industry.

Containment Measures in Adolescent Psychiatric Care - Focus on Mechanical Restrain

Rajoitetoimet, erityisesti sitominen, nuorisopsykiatrisessa hoitotyössä Tutkimuksen tavoitteena oli kuvata ja syventää tietoa rajoitetoimien, erityisesti sitomisen, käytöstä nuorisopsykiatrisessa vastentahtoisessa osastohoidossa. Tutkimuksen tavoitteena oli kuvata hoitajien, lääkäreiden ja potilaiden asenteita eri rajoittamiskeinoja kohtaan nuorisopsykiatrisessa osastohoidossa, kerätä tietoa yhden vuoden aikana tapahtuneiden sitomisten määrästä ja luonteesta sekä kuvata potilaiden kokemuksia sitomisesta nuorisopsykiatrisen osastohoidon aikana. Tutkimus tuottaa arvokasta tietoa korkeatasoisten sitomiskäytäntöjen kehittämiseen nuorisopsykiatrisessa osastohoidossa, sekä sitomisten määrää vähentämällä että sitomistapoja kehittämällä. Tavoitteena on parantaa sidottujen potilaiden kliinistä hoitoa. Tutkimusaineisto kerättiin suomalaisilla, pääkaupunkiseudulle sijoittuvilla, nuorisopsykiatrisilla osastoilla neljässä vaiheessa lokakuun 2009 ja huhtikuun 2012 välisenä aikana. Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiirin (HUS) nuorisopsykiatrian erikoisalan seitsemän suljetun osaston hoitohenkilökunta sekä lääkärit suhtautuivat myönteisesti rajoittamistoimenpiteisiin. Nuorisopsykiatriset potilaat suhtautuivat rajoittamistoimenpiteisiin kriittisemmin kuin henkilökunta. Nuoret suhtautuivat myönteisimmin tarvittaessa annettavaan lääkitykseen, ajoittaiseen tarkkailuun ja kulun rajoittamiseen. Vähiten hyväksytty menetelmä oli verkkosänky. Nuoret arvioivat sitomisen kolmen vähiten hyväksytyn menetelmän joukkoon. Sitomisen esiintyvyys ja pitkien sitomisten määrä olivat korkeita tutkimukseen valituissa yksiköissä. Useimmat sidotut nuoret tiesivät syyn sitomiseensa, suhtautuivat siihen ambivalentisti nähden siinä sekä hyötyä että haittaa, pitäen sitä kuitenkin rangaistuksena. Huolimatta tästä, suurin osa haastatelluista nuorista koki, että joissain tilanteissa sitomista tarvitaan nuorisopsykiatrisessa osastohoidossa. Nuorilla oli monia ehdotuksia, kuinka parantaa sitomista käytännön osastohoidossa. Tämä väitöskirja tuottaa uutta tietoa eri rajoittamistoimenpiteiden ja sitomisen toteuttamisesta nuorisopsykiatrisessa osastohoidossa. Käytännön hoitotyön parantamiseksi nuorisopsykiatrisilla osastoilla tarvitaan laaja-alaista ja syvälle luotaavaa koulutusta, jotta rajoittamis-toimenpiteiden määrää voidaan vähentää. Myös kriisitilanteiden hallintaan tarvitaan uusia keinoja. Tietoa, kuvausta toimenpiteistä ja tilanteiden käsittelyä jälkikäteen tulee tarjota ala-ikäiselle potilaalle hänen kehitystasonsa huomioiden. Sitomisten määrää tulee vähentää ja niiden kestoa lyhentää. Nuorten tulee olla aktiivisesti mukana kehittämässä aggression hallintamenetelmiä suomalaisessa nuorisopsykiatrisessa osastohoidossa.

Microstructural and environmental effects on the mechanical properties of porous particle-polymer composites

Papper kan anses vara ett av de mest använda materialen i det dagliga livet. Tidskrifter, tidningar, böcker och diverse förpackningar är några exempel på pappersbaserade produkter. Papperets egenskaper måste anpassas till användningsändamålet. En tidskrift kräver t.ex. hög ljushet, opacitet och en slät yta hos papperet, medan dessa egenskaper är mindre viktiga för en dagstidning. Allt tryckpapper behöver vissa mekaniska egenskaper för att tåla vidarebearbetning såsom kalandrering, tryckning och vikning. Man kan bestryka papper för att förbättra dess optiska egenskaper och tryckbarhetsegenskaper. Vid bestrykning appliceras en dispersion av mineralpigment och polymerbindemedel som ett tunt lager på papperets yta. Bestrykningsskiktet kan ses som ett komplext, poröst kompositmaterial som även bidrar till papperets mekaniska egenskaper och dess processerbarhet i diverse konverteringsoperationer. Kravet på framställning av förmånligt papper med tillräckliga styrkeegenskaper ställer allt högre krav på optimeringen av pappersbestrykningsskiktets egenskaper och produktionskostnader. Målet med detta arbete var att förstå sambandet mellan pigmentbestrykningsskiktets mikrostruktur och dess makroskopiska, mekaniska egenskaper. Resultaten visar att adhesionen i gränsytan mellan pigment och bindemedel är kritisk för bestrykningsskiktets förmåga att bära mekanisk belastning. Polära vätskor är vanliga i tryckfärger och kan, eftersom de påverkar syra/bas-interaktionerna mellan pigment och latexbindemedel, försvaga denna adhesion. Resultaten tyder på att ytstyrkan hos bestruket papper kan höjas genom användning av bifunktionella dispergeringsmedel för mineralpigment. Detta medför inbesparingar i pappersproduktionen eftersom mängden bindemedel, den dyraste komponenten i bestrykningsskiktet, kan minskas.

Kestomagneettitahtigeneraattorin kannattavuustarkastelu vesivoimalaitoksen saneerauksen yhteydessä

Työssä vertaillaan kestomagneettitahtigeneraattorin kannattavuutta suhteessa perinteiseen erillismagnetoituun tahtigeneraattoriin. Sähkön markkinahinnan nousu tulevaisuudessa, pakottaa etsimään uusia ratkaisuja jo olemassa olevien vesivoimalaitosten hyötysuhteen parantamiseksi. Hyötysuhteeseen vaikuttavat laitoksen mekaaniset ja sähköiset häviöt. Työn kohteena olevan vesivoimalaitoksen saneeraus on ajankohtainen lähivuosina, ja samalla avautuu mahdollisuus vaihtaa myös vanha erillismagnetoitu tahtigeneraattori uudempaan kestomagneeteilla toteutettuun. Työssä tarkastellaan kalliimman investoinnin kannattavuutta suhteessa kasvavaan energian tuotantoon. Tarkastelujaksolla lisääntyneen vuosituotannon osuuden rahallista arvoa verrataan investointihetken kustannuksiin. Työn edetessä havaittiin, että virtaamamäärän lisäyksellä on vahva rooli kannattavuutta laskettaessa. Pienillä virtaamilla ei saavuteta riittävää tuottoa ilman mekaanisen hyötysuhteen parantamista. Pelkästään generaattorityypin vaihto ei tällä hetkellä kannata, kun nykyisellä generaattorilla on käyttöaikaa jäljellä kymmeniä vuosia. Tilanne voi muuttua kannattavaksi esimerkiksi äkillisen generaattorivaurion myötä.

Multi-axis solutions in packaging machines in Europe

The objective of this thesis was to examine the potential of multi-axis solutions in packaging machines produced in Europe. The definition of a multi-axis solution in this study is a construction that uses a common DC bus power supply for different amplifiers running the axes and the intelligence is centralized into one unit. The cost structure of a packaging machine was gained from an automation research, which divided the machines according to automation categories. The automation categories were then further divided into different sub-components by evaluating the ratio of multi-axis solutions compared to other automation components in packaging machines. A global motion control study was used for further information. With the help of the ratio, an estimation of the potential of multi-axis solutions in each country and packaging machine sector was completed. In addition to the research, a specific questionnaire was sent to five companies to gain information about the present situation and possible trends in packaging machinery. The greatest potential markets are in Germany and Italy, which are also the largest producers of packaging machinery in Europe. The greatest growth in the next few years will be seen in Turkey where the annual growth rate equals the general machinery production rate in Asia. The greatest market potential of the Nordic countries is found in Sweden in 35th position on the list. According to the interviews, motion control products in packaging machines will retain their current power levels, as well as the number of axes in the future. Integrated machine safety features together with a universal programming language are the desired attributes of the future. Unlike generally in industry, the energy saving objectives are and will remain insignificant in the packaging industry.

Finnish cleantech SMEs in China: Challenges and solutions

The rapid economic growth in China has resulted in environmental challenges ranging from air pollution to water-related issues. Thus supporting clean technology, or cleantech, that encompasses industries that focus on alternative energy, pollution and recycling, power supplies and conservation has become one of the focal points in the Chinese economic policy for the next decade. Simultaneously, the Finnish government has initiated programs to support the internationalisation of domestic cleantech companies in an attempt to spiral the industry into one of the pillars of Finnish economic growth. This study concentrates on the conjunction of these two themes and studies the challenges faced by Finnish cleantech SMEs in the Chinese market. Consequently, the study answers the following sub questions: 1. What human and financial resource-based challenges do Finnish cleantech SMEs face in the Chinese market and what are their solutions? 2. What knowledge-based challenges do Finnish cleantech SMEs face in the Chinese market and how can these difficulties be resolved? 3. What network-based challenges do Finnish cleantech SMEs face in the Chinese market, how do they relate to the resource- and knowledge-based challenges, and how can these difficulties be resolved? This qualitative study is conducted by analysing four semi structured interviews collected from four Finnish SMEs that operate in China. The findings of the study indicate that in human resources the most important challenges are related to the hiring and retaining of employees. In contrast to extant academic literature results distinguish salary and social status as the main solutions to this challenge. Regarding financial resources it is discovered that cleantech companies enjoy a benign business environment in China and benefit from the Chinese government’s support for cleantech industry. Challenges related to knowledge resources can be grouped into categories with the most interesting knowledge flows being the stream of local market knowledge into to the foreign parent company and the outward flow of manufacturing and business practice information into the target venture. The challenge related to the first flow is gathering relevant information and the main solutions are clustering at the foreign location and hiring knowledge prior to internationalisation. Regarding the second flow the main challenge is related to intellectual property rights and the most interesting solution is the purposeful transformation of explicit knowledge into tacit knowledge. Finally, it is discovered that networks, called guanxi in China, greatly affect the business processes. Within the guanxi system there is the concept of face which was found to affect employee propensity to stay as well as, as a novel academic result, employees’ knowledge sharing intention.

E-business solutions as a part of a customer service portfolio

Tässä työssä tutkittiin sähköisen liiketoiminnan palveluiden tarvetta kartonkiteollisuudessa. Palveluiden tarvetta ja sisältöä tutkittiin suomalaisessa metsäteollisuusyrityksessä. Tutkimus suoritettiin teemahaastatteluin ja sitä täydennettiin tekemällä yritys case. Tutkimuksen pohjana toimi esiselvitys, jossa muutamia sähköisen liiketoiminnan palveluita oli tunnistettu. Sähköisen liiketoiminnan palveluiden on havaittu lisääntyneen merkittävästi yritystenvälisessä liiketoiminnassa. Kuluttajakaupassa sähköisen liiketoiminnan palvelut ovat olleet jo pitkään käytössä. Sähköisen kaupankäynnin lisääntyminen on ajanut yrityksiä perustamaan sähköisiä kauppapaikkoja, modernisoimaan toimitusmallejaan tai palvelukonseptejaan sekä huomioimaan sähköisen tiedonvaihdon vaikutuksia liiketoimissaan. Tutkimuksen tulokset johtivat kolmeen johtopäätökseen. Tutkimus osoitti, että sähköisen liiketoiminnan palvelut ovat osa nykyaikaista yritystenvälistä liiketoimintaa. Palveluita on olemassa ja niitä on tarjolla yrityksen kilpailijoiden toimesta maailmanlaajuisesti. Toiseksi tutkimus osoitti, että toimitusketjun tulevaisuus on palveluiden kehittämisessä ja niiden rakentamisessa. Kartonkituotteet lähenevät toisiaan laadullisesti kokoajan, sähköiset palvelut voivat tuoda kilpailuetua ja niiden avulla voidaan erottua markkinoilla. Kolmanneksi, sähköiseen liiketoimintaan on panostettava ja palveluita on rakennettava toimitusmalleja tukevaksi. Palveluiden sisällön on huomioitava asiakastarpeet.

Developing Service-based Solutions for Water Treatment in Finnish Mining Industry

The aim of this master’s thesis is to analyze the mining industry customers' current and future needs for the water treatment services and discover new business development opportunities in the context of mine water treatment. In addition, the study focuses on specifying service offerings needed and evaluate suitable revenue generation models for them. The main research question of the study is: What kind of service needs related to water treatment can be identified in the Finnish mining industry? The literature examined in the study focused on industrial service classification and new service development process as well as the revenue generation of services. A qualitative research approach employing a case study method was chosen for the study. The present study uses customer and expert interviews as primary data source, complemented by archival data. The primary data was gathered by organizing total of 13 interviews, and the interviews were analyzed by using qualitative content analysis. The abductive-logic was chosen as the way of conducting scientific reasoning in this study. As a result, new service proposals were developed for Finnish mine industry suppliers. The main areas of development were on asset efficiency services and process support services. The service needs were strongly associated with suppliers’ know-how of water treatment process optimization, cost-effectiveness as well as on alternative technologies. The study provides an insight for managers that wish to pursue a water treatment services as a part of their business offering.

Indoor Localization Solutions for a Marine Industry Augmented Reality Tool

In this report are described means for indoor localization in special, challenging circum-stances in marine industry. The work has been carried out in MARIN project, where a tool based on mobile augmented reality technologies for marine industry is developed. The tool can be used for various inspection and documentation tasks and it is aimed for improving the efficiency in design and construction work by offering the possibility to visualize the newest 3D-CAD model in real environment. Indoor localization is needed to support the system in initialization of the accurate camera pose calculation and auto-matically finding the right location in the 3D-CAD model. The suitability of each indoor localization method to the specific environment and circumstances is evaluated.

Magnesium hydroxide-based peroxide bleaching of high-brightness mechanical pulps

A high final brightness is desired in most paper and board products. This requires bleaching processes that are able to produce high-brightness pulps. Mechanical pulps are widely bleached for high brightness using alkaline hydrogen peroxide with traditional sodium hydroxide and sodium silicate as additives. With high doses however, peroxide bleaching causes high organic loads in the mill effluent and anionic trash carry-over to papermaking. To alleviate the problems that arise from the use of sodium-based additives in peroxide bleaching, interest in the use of alternative magnesium-based chemicals has increased. In this study, a new, technical high-purity magnesium hydroxide-based bleaching additive was evaluated on laboratory-scale, pilot-scale and mill-scale experiments and trials for its ability to produce a high brightness in peroxide bleaching without the known problems of sodium-based chemicals. The key findings of this study include: a high brightening potential of peroxide bleaching using the Mg(OH)2-based additive, significant reductions (40-70%) in all categories of environmental load, and cationic demand lowered by 60-70% in bleached pulp with no loss in strength properties or in sheet bulk. When used in TMP refiner bleaching, the Mg(OH)2-based additive resulted in savings in specific energy consumption and provided a good bleaching response.

Communication Solutions for LVDC Island Networks

Production and generation of electrical power is evolving to more environmental friendly technologies and schemes. Pushed by the increasing cost of fossil fuels, the operational costs of producing electrical power with fossil fuels and the effect in the environment, like pollution and global warming, renewable energy sources gain con-stant impulse into the global energy economy. In consequence, the introduction of distributed energy sources has brought a new complexity to the electrical networks. In the new concept of smart grids and decen-tralized power generation; control, protection and measurement are also distributed and requiring, among other things, a new scheme of communication to operate with each other in balance and improve performance. In this research, an analysis of different communication technologies (power line communication, Ethernet over unshielded twisted pair (UTP), optic fiber, Wi-Fi, Wi-MAX, and Long Term Evolution) and their respective characteristics will be carried out. With the objective of pointing out strengths and weaknesses from different points of view (technical, economical, deployment, etc.) to establish a richer context on which a decision for communication approach can be done depending on the specific application scenario of a new smart grid deployment. As a result, a description of possible optimal deployment solutions for communication will be shown considering different options for technologies, and a mention of different important considerations to be taken into account will be made for some of the possible network implementation scenarios.

Applying Nordic Energy Efficiency and Renewable Energy Solutions in Kaliningrad Oblast, Russia

RENSOL (Regional Energy Solutions) project deals with the use of energy efficiency and renewable energy solutions in Kaliningrad Oblast to tackle climate change. Overall objective of the RENSOL work package 1 is to build awareness and knowledge on solutions for energy efficient buildings and street lightning applications. The project report describes available solutions to improve housing energy efficiency.