Putkilinjan suunnittelu integroidussa simulointiympäristössä

Työn tavoitteena oli määritellä kirjallisuustutkimuksen ja suunnitteluesimerkin avulla vaatimuksia integroidulle simulointiympäristölle, joka sisältää simulointiohjelmien lisäksi prosessilaitteiden mitoitusohjelmia ja prosessilaite- ja mallitietokannan. Lisäksi pohdittiin simulointiympäristön tuomia etuja prosessissuunnitteluun. Esimerkkinä käytettiin yksinkertaista putkilinjaa. Ensin selvitettiin prosessisuunnittelun kulkua, menetelmiä, apuvälineitä ja ajankohtaisia teemoja kirjallisuuden perusteella. Prosessisuunnittelun menetelmistä keskityttiin yksityiskohtaisemmin prosessisimulointiin. Lisäksi etsittiin kirjallisuudesta esimerkkejä integroiduista suunnitteluympäristöistä. Kirjallisuusselvityksen perusteella määriteltiin yleisiä vaatimuksia integroidulle simulointiympäristölle. Seuraavaksi suunniteltiin esimerkkinä käytetty putkilinja ja kuvattiin suunnittelun eteneminen. Suunnitteluesimerkin avulla pyrittiin tunnistamaan suunnitteluprosessista ne kohdat, joissa integroitu simulointiympäristö helpottaisi työskentelyä sekä pohtimaan yksityiskohtaisemmin integroidun simulointiympäristön toimintoja. Lopuksi kuvattiin putkilinjan suunnittelun eteneminen integroidussa simulointiympäristössä ja pohdittiin sen etuja verrattuna perinteiseen putkilinjan suunnitteluun. Tutkimuksen perusteella integroitu simulointiympäristö tehostaa prosessisuunnittelua siten, että simulointimallien määrittelyissä tarvittavat laitetiedot ovat saatavissa helposti ja nopeasti ohjelmien ymmärtämässä muodossa. Simulointiympäristössä tieto eri sovellusten välillä siirtyy osittain automaattisesti, minkä takia ohjelmiin ei erikseen tarvitse syöttää samoja tietoja. Lisäksi integroitu simulointiympäristö tukee rinnakkaista suunnittelua ja automaatio- ja prosessisuunnittelun integrointia.Jatkotutkimusehdotuksena on lisäselvitykset siitä, miten simulointiympäristö sijoittuisi yrityksissä jo olemassa oleviin suunnittelujärjestelmiin, etenkin tiedonhallintajärjestelmiin nähden. Muina jatkotutkimusehdotuksina on integroidun simulointiympäristön tarkasteleminen automaatiosuunnittelijan kannalta sekä vaatimusmäärittelyjen tarkentaminen. Työssä ei juuri ole kiinnitetty huomiota siihen, kuinka helposti ehdotetut simulointiympäristön toiminnot ja vaatimukset ovat toteutettavissa teknisesti tai ylipäätään ovatko toteutettavissa, joten tämäkin vaatinee jatkotutkimuksia.

Consignment Stock Concept for Corporation’s Inbound Logistics

Kaupintavaraston käyttäminen yrityksen hankintalogistiikassa vapauttaa varastoihin sitoutuneita pääomia, parantaa palveluastetta ja syventää asiakkaan ja toimittajan välistä yhteistyötä. Tulevaisuudessa menetelmää tullaan käyttämään laajenevassa määrin keinona logistisen kilpailukyvyn ja kustannustehokkuuden parantamisessa.Tämän työn tavoitteena oli selvittää yrityksen hankintalogistiikkaan soveltuvan kaupintavarastontoiminnan vaatimukset ja kehittää konsernin eri toimialoille yhtenäinen konsepti. Selvitys aloitettiin tutkimalla kirjallisuutta ja yrityksen asiakkaalla käytössä olevaa kaupintavarastoratkaisua, jonka jälkeen käytännön ongelmia kartoitettiin pilottiprojektin avulla.Tuloksena saatiin konsepti, jossa on käsitelty kaupintavaraston käyttöönottoa varten tarvittavat erityispiirteet kansainvälisessä kaupankäynnissä. Toimittajien ja toimitusketjujen erilaisista rakenteista johtuen yksityiskohdat on mietittävä jokaisen toimittajan kanssa erikseen.

Laadunohjaus kunnossapidossa

Työn tavoitteena oli selvittää ISO 9000 -laatujärjestelmän asettamat vaatimukset yritysten kunnossapitotoiminnoille. Kun yhdistetään laadunohjaus ja kunnossapidon vaikutus tuotannossa, saadaan nykyaikainen ja kokonaisvaltainen käsitys laadukkaasti hoidetusta kunnossapidosta tuotantotoiminnassa.

Trimmerin kapasiteetin kasvattaminen dynamiikan mallinnuksen avulla

Työn tavoitteena oli kasvattaa sahan dimensiolaitoksella käytettävän trimmerin rakenteellista kapasiteettia. Tavoitteeseen pyrittiin modernisoimalla trimmerin teräyksikköä käyttävää toimilaite ja teräyksikön säätö dynamiikan mallinnuksen avulla. Trimmerin teräyksikön dynamiikka mallinnettiin MATLAB-matematiikkaohjelmistolla kaksiulotteisena kinematiikkamallina ja kolmeulotteisena kinetiikkamallina. Dynamiikkamallien tulosten perusteella valittin teräyksikköä käyttävä toimilaite komponentteineen. Kinetiikkamalliin mallinnettiin trimmeriä käyttävä hydraulipiiri valittuine komponentteineen keskittyneiden paineiden ja puoliempiirisen mallinnuksen periaatteita käyttäen. Teräyksikön työkiertoa säätämään mallinnettiin suljettu takaisinkytketty säätöpiiri. Tuloksien perusteella valittiin optimaalinen toimilaitteen asemointigeometria ja todettiin mallinnetun järjestelmän täyttävän asetetut vaatimukset. Järjestelmää testattiin muuttamalla jarjestelman parametreja ja tutkimalla muutosten vaikutuksia jarjestelman toimintaan. Lisaksi tutkittiin lyhyesti terayksikon rakenteen keventamisen vaikutuksia.

Patent claims in certain geographical regions

Työn tavoitteena oli käsitellä mahdollisuutta laatia patenttihakemuksen vaatimuksia siten, että patenttihakemukset toimisivat eri oikeusalueilla, jotka ovat tässä Eurooppa, Suomi ja USA. Aluksi käsiteltiin patentointia ja eri patenttijärjestelmiä yleisesti, jonka jälkeen käsiteltiin lähemmin patenttivaatimuksia, niiden muotoja ja eri vaatimusten edellytyksiä, joita vaaditaan Euroopan patenttisopimuksessa, suomalaisessa ja USA:laisessa patenttijärjestelmässä. Vaikka uutuus, keksinnöllisyys ja teollinen käyttökelpoisuus ovat tärkeimmät edellytykset kun määritetään patenttivaatimuksia, niitä ei käsitelty työn empiirisessä osassa. Työn empiirinen osuus osoittaa selvästi, että erilaiset muodolliset vaatimukset Euroopan patenttisopimuksessa, suomalaisessa ja USA:laisessa patenttijärjestelmässä hankaloittavat patenttivaatimusten laatimista siten että ne toimisivat yhdessä patenttihakemuksessa yllä mainituissa patenttijärjestelmissä. Empiirisen tutkimuksen ja eri oikeusalueilla patenttivaatimusten edellytysten perusteella, ei ole yksinkertaista ratkaisua laatia patenttivaatimuksia (ja myös patenttiselostuksia), jotka toimisivat monilla oikeusalueilla. Eräs ratkaisu ongelmaan on laatia yksi sarja patenttivaatimuksia, jotka täyttävät Euroopan patenttisopimuksen käytännön mukaiset edellytykset (täyttävät myös Suomalaisen patenttijärjestelmän edellytykset) ja toinen sarja patenttivaatimuksia, jotka täyttävät USA:laisen patenttijärjestelmän edellytykset samassa patenttihakemuksessa. Hakemuksen käsittelyvaiheessa hakija voi pudottaa patenttivaatimukset, jotka eivät täytä kansallisen patenttijärjestelmän edellytyksiä patenttihakemuksesta.

Kuljettajien työn turvallisuus ja sen kehittäminen energia-alan kuljetustoiminnoissa

Työ kuuluu osana työn ja työliikenteen turvallisuuden kehittämishankkeeseen tavarankuljetusalalla. Hankkeen tavoitteena on selvittää kuorma-autonkuljettajan työpaikkatapaturmatilanteet ja tapaturmavaarat muun tutkimuksen pohjaksi. Diplomityössä kiinnitetään huomio tutkimushanketta tarkemmin energia-alan kuljetusten turvallisuustekijöihin. Diplomityön ja koko työn ja työliikenteen turvallisuuden kehittämishankkeen lähtökohtana on kuljettajan työnkuvan ongelmallisuus ja laajeneminen. Kuljettajien työ on tiukasti aikataulutettua ja työolot usein varsin vaihtelevia. Kuljettajien työ on yksintyöskentelyä vierailla paikoilla ja usein yötyötä. Työmääräykset kuljettajille tulevat lyhyellä varoitusajalla. Kuljettajien työturvallisuutta selvitettiin kirjallisuustutkimuksella, kenttätyöllä, kyselytutkimuksella kuljetusyrityksille sekä tilastoja tarkastelemalla.

Kaupallisten sovelluskehysten vertailu ja soveltuvuuden arviointi

Työn tavoitteena oli arvioida ja vertailla kaupallisia sovelluskehyksiä. Lähtökohtana oli TietoEnatorin Telecom-yksikön sovelluskehityksen vaatimukset ja tarpeet. Ensin selvitettiin sovelluskehysten perusteoriaa ja käsitteistöä kirjallisuuden avulla. Arviointikriteerit valittiin liiketoiminnallisten ja teknisten tekijöiden perusteella. Tuotteiden vertailussa otettiin huomioon myös Telecom-yksikön asiakaskunnan tarpeet ja vaatimukset. Vertailu tehtiin laajennettavaan päätöspuuhun pohjautuvalla menetelmällä. Lopuksi arvioitiin tutkimuksessa käytettyä vertailumenetelmää.Sovelluskehysmarkkinoilla on tarjolla tällä hetkellä lukuisia erilaisia kaupallisia sovelluskehyksiä. Sovellusten kehittäjät rakentavat räätälöityjä sovelluksia sovelluskehysten runkojen ja uudelleenkäytettävien elementtien avulla. Sovelluskehyksen kohdealue voi rajoittua tiettyyn toimialaan tai vaihtoehtoisesti se voi olla yleinen, horisontaalisesti laajemman alueen kattava. Valikoima on myös huomattava teknisten ominaisuuksien osalta. Ongelmalliseksi sovelluskehysten vertailun tekeekin niiden monimuotoisuus ja käyttökohteiden laajuus. Sovelluskehyksiä voidaan kuitenkin käyttää tehokkaasti perinteisemmän ohjelmistokehityksen vaihtoehtona, mikäli valmista ohjelmarunkoa ja uudelleenkäytettäviä osia osataan oikein hyödyntää.Vertailun tuloksena saatiin ehdokaslistalle kaksi sovelluskehystä, joiden käyttöä voidaan suositella Telecom-yksikölle.

Kulmastabiilisuuden mallinnus

Työn tavoitteena oli kartoittaa vaihtoehtoisia menetelmiä perinteiselle aikatasossa tapahtuvalle kulmastabiilisuuden mallinnukselle käyttövarmuustarkastelussa. Vaihtoehtoisiin menetelmiin tutustuttiin kirjallisuuden avulla ja valittiin menetelmä testattavaksi pohjoismaisessa yhteiskäyttöjärjestelmässä. Vaihtoehtoisen menetelmän ominaisuusvaatimuksiin kuului nopeampi laskenta, luotettava stabiilien ja epästabiilien tilanteiden seulontakyky ja menetelmän antama indeksi stabiilisuus-/epästabiilisuusasteesta. Pääasiassa menetelmät, joihin tutustuttiin, arvioivat vain transienttia stabiilisuutta. SIME-menetelmä soveltui myös dynaamisen stabiilisuuden arviointiin. Suomessa voi dynaamisella stabiilisuudella olla tulevaisuudessa merkittävä rooli käyttövarmuustarkasteluissa. SIME-menetelmän toimivuutta testattiin osin yksinkertaistetulla Nordel-verkkomallilla, ja saadut tulokset olivat lupaavia. Menetelmä täytti uudelle menetelmälle asetetut vaatimukset, vaikka ongelmiakin esiintyi. Testauksessa käytetyn menetelmän edelleen kehittäminen ja menetelmän testaaminen täydellisellä verkkomallilla on suositeltavaa.

Uusien ympäristölupien ja ympäristölainsäädännön muutosten vaikutukset savukaasunpuhdistuslaitekantaan

Työn tarkoituksena oli selvittää Alstom Finland Oy:n pääasiakkaiden ympäristö-lupatilanne sekä tarkastella, miten Alstomin toimittamat hiukkastenpuhdistuslait-teet täyttävät muuttavat lainsäädännön vaatimukset. Lisäksi työssä arvioitiin lai-tosten hiukkaspäästöjen vähentämisestä syntyvää savukaasunpuhdistuslaitteiden investointitarvetta. Työn teoriaosuus sisältää katsauksen ympäristölupakäytäntöön sekä Valtioneu-voston asetuksiin, jotka koskevat laitosten hiukkaspäästöjä. Lisäksi työssä on kä-sitelty parhaan käytettävissä olevan tekniikan mukaisia hiukkaspäästörajoja ja tekniikoita sekä hiukkasten muodostumista että raskasmetallien sitoutumista hiukkasiin. Kaikkiaan työssä mukana olevia laitoksia oli 49, joista tarkemmin tarkasteltiin 12 laitosta. Suurin osa laitoksista ei ollut saanut tai hakenut ympäristönsuojelulain mukaista ympäristölupaa, joten niillä on velvollisuus hakea lupaa siirtymäsään-nöksen mukaisesti vuoden 2004 loppuun mennessä. Tarkemmassa tarkastelussa olevien laitosten hiukkaspäästömittaustuloksia vertailtiin nykyisiin sekä uu-siin/oletettuihin ympäristölupien hiukkaspäästörajoihin. Tarkastelussa mukana olevasta seitsemästä soodakattilalaitoksesta, joilla ei vielä ollut uutta ympäristölu-paa, 43 % ylitti arvioidun uuden luparajan 50 mg/m3(n):ssa ja kolmesta meesauu-nia käyttävästä laitoksesta yksi sekä viidestä muusta kattilasta kaksi.

Kromaattisuuserojen laskentamalli

Työssä esitellään Lappeenrannan teknillisen yliopiston Tietotekniikan osastolla kehitettyä kromaattisuuserojen laskentamallia. Työn keskeisimpinä tavoitteina on luoda tiivis katsaus jo olemassa oleviin värierojen laskentamenetelmien tekniikoihin ja käydä läpi värien havaitsemiseen liittyviä yksityiskohtia. Työn käytännön osuudessa tutkitaan kehitettyä mallia ja esitetään ideoita kehittäen mallia täsmällisemmäksi. Kromaattisuuserojen laskentamalli perustuu MacAdamin määrittelemien ellipsien hyödyntämiseen CIE-1931 kromaattisuusdiagrammissa. Ideana on projisoida ellipsit iso- ja pikkuakseleidensa suhteen vakiosäteisiksi ympyröiksi kolmiulotteiselle pinnalle. Kromaattisuuserot lasketaan pinnalta käyttämällä numeerista menetelmää. Tuloksena todetaan mallin täyttävän osittain sille asetetut vaatimukset ja parantavan CIE-1931 kromaattisuusdiagrammin yhtenäisyyttä erityisesti diagrammin vihreän ja sinisen värin alueilla.

Integrating Financial Perspective to Quality Orientated Management System. Case: ALSTOM Finland Oy

Tutkimuksen päätavoitteena on tutkia taloudellisen näkökulman integroimista laatuajatteluun pohjautuvaan johtamisjärjestelmään esimerkkiyrityksessä. Johtamisjärjestelmän tulee tuottaa tietoa johdon strategiselle päätöksenteolle ja lisäksi täyttää laatujärjestelmän (ISO 9001:2000) asettamat vaatimukset. Tutkimuksen kohteena oleva työkalu on balanced scorecard (tasapainotettu tuloskortti). Työn tarkoituksena on ehdottaa balanced scorecard- talouden tunnuslukuja esimerkkiyritykselle. Tutkimuksen tavoitteisiin päästään empiiristä tutkimusta varten tehdyn teoreettisen viitekehyksen avulla. Empiiristä tutkimustietoa kerätään osallistuvan havainnoinnin, haastattelujen ja keskustelujen avulla. Tutkimusmenetelmänä on laadullinen case -tutkimus. Balanced scorecardin eri näkökulmille ehdotettiin tunnuslukuja empiirisen tutkimuksen pohjalta. Lisäksi talouden näkökulmaa tutkittiin tarkemmin. Tutkimuksen johtopäätöksenä esitettiin, että taloudelliset tunnusluvut mittaavat ensisijaisesti strategiaa eivätkä laatua. Lisäksi huomioitiin, että tuloskorttien tulisi olla koekäytössä ennen bonuspalkkauksen ja balanced scorecardin yhdistämistä.

Managing R&D Content with Web-based KM Software

Työssä tutkittiin tehokasta tietojohtamista globaalin metsäteollisuusyrityksen tutkimus ja kehitys verkostossa. Työn tavoitteena oli rakentaa kuvaus tutkimus ja kehitys sisällön hallintaan kohdeyrityksen käyttämän tietojohtamisohjelmiston avulla. Ensin selvitettiin käsitteitä tietämys ja tietojohtaminen kirjallisuuden avulla. Selvityksen perusteella esitettiin prosessimalli, jolla tietämystä voidaan tehokkaasti hallita yrityksessä. Seuraavaksi analysoitiin tietojohtamisen asettamia vaatimuksia informaatioteknologialle ja informaatioteknologian roolia prosessimallissa. Verkoston vaatimukset tietojohtamista kohtaan selvitettiin haastattelemalla yrityksen avainhenkilöitä. Haastatteluiden perusteella järjestelmän tuli tehokkaasti tukea virtuaalisten projektiryhmien työskentelyä, mahdollistaa tehtaiden välinen tietämyksen jakaminen ja tukea järjestelmään syötetyn sisällön hallintaa. Ensiksi järjestelmän käyttöliittymän rakenne ja salaukset muokattiin vastaamaan verkoston tarpeita. Rakenne tarjoaa työalueen työryhmille ja alueet tehtaiden väliseen tietämyksen jakamiseen. Sisällönhallintaa varten järjestelmään kehitettiin kategoria, profiloitu portaali ja valmiiksi määriteltyjä hakuja. Kehitetty malli tehostaa projektiryhmien työskentelyä, mahdollistaa olemassa olevan tietämyksen hyväksikäytön tehdastasolla sekä helpottaa tutkimus ja kehitys aktiviteettien seurantaa. Toimenpide-ehdotuksina esitetään järjestelmän integrointia tehtaiden operatiivisiin ohjausjärjestelmiin ja ohjelmiston käyttöönottoa tehdastason projektinhallinta työkaluksi.Ehdotusten tavoitteena on varmistaa sekä tehokas tietämyksen jakaminen tehtaiden välillä että tehokas tietojohtaminen tehdastasolla.

Biodieselin valmistusprosessin suunnittelu

Diplomityön tavoitteena oli kehittää prosessi, jolla rypsiöljystä voidaan valmistaa dieselöljyn korvaavaa biodieseliä. Työssä tutustuttiin raaka-aineiden sekä sivu- ja lopputuotteiden aine- ja laatuominaisuuksiin, biodieselin käytettävyyteen ja käytössä oleviin valmistusprosesseihin. Työn aikana kehitettiin uusi tekniikka biodieselin tuottamiseen. Diplomityön tuloksena syntyi pilot-laitteen suunnitelma, jonka mukaan laite rakennettiin. Pilot-laitteen koeajot varmistivat tekniikan toimivuuden ja lopputuote täyttää biodieselille asetetut vaatimukset. Menetelmä tarvitsee vielä jatkokehittelyä tuotantokustannuksien alentamiseksi.

Massaräätälöinti asiakasohjautuvan tuotannon tehostamiseksi

Kiristyvä kilpailutilanne pakottaa yritykset tehostamaan toimintaansa. Tulevaisuudessa asiakkaat ovat yhä vaativampia ja he haluavat yksilöllisiä tuotteita ja palveluja. He vaativat myös laatua ja lyhyitä toimitusaikoja. Massaräätälöinti on toimintamalli, jolla tulevaisuuden haasteisiin pystytään vastaamaan. Työn tavoitteena oli kehittää yritykselle massaräätälöinnin vaatimukset täyttävä tuotannonohjausjärjestelmä. Massaräätälöinnin ja tuotannonohjausjärjestelmän muutosten seurauksena myös hankintatoimet oli muutettava uuteen toimintamalliin soveltuvaksi. Massaräätälöinnin vaikutuksia oli arvioitava koko tilaus-toimitusketjussa. Muutosten seurauksena mm. alhaisen toimitusvarmuuden ja pitkien toimitusaikojen tulee parantua. Teoriaosassa selvitettiin massaräätälöinnin vaikutuksia koko tilaus-toimitusketjuun sekä tuotannonohjaustapojen soveltuvuutta massaräätälöintiin. Lisäksi selvitettiin massaräätälöinnin soveltamisen perusvaatimuksena olevan lean-toiminnan osa-alueita. Työn tuloksena kehitettiin yrityksen toimintaan ja massaräätälöintiin soveltuva toimintamalli, joka kulminoituu uudenlaiseksi tuotannonohjausjärjestelmäksi. Lisäksi esitetyillä hankintatoimien muutoksilla kehitettiin toimittajaverkkoa ja muutettiin ostopolitiikkaa. Layoutin muuttamisella variointiperusteiseksi tuotanto-organisaatioksi mahdollistettiin joustavat ja vaihtoehtoiset tuotantoreitit sekä asetuserien yhdistelymahdollisuudet. Esitettyjen muutosten avulla pystyttiin lyhentämään valmistettavien linjastojen toimitusaikaa sekä parantamaan niiden toimitusvarmuutta. Lisäksi muutokset selkeyttivät hankintatoimia sekä vähensivät esiintyneitä varaston puutetilanteita. Näiden seurauksena yrityksen on mahdollista parantaa kilpailukykyään markkinoilla ja huomioida tuotteissaan asiakkaiden yksilölliset toiveet.

Liiketoimintaprosessien uudelleenrakentaminen PK-yrityksessä

Tutkimuksen päätavoite on kehittää pintakäsittelylaitteita valmistavan PK-yrityksen liiketoimintaedellytyksiä suunnittelemalla sille uusi toimintamalli. Sysäyksen kehitysprojektille antoi liiketoiminnan kasvusta johtunut kontrollin pettäminen, mikä aiheutti kannattavuuden kääntymisen negatiiviseksi. Työn keskeisen viitekehyksen muodostavat kolme tekijää; kehitysmenetelmänä liiketoimintaprosessien uudelleenrakentaminen, yritysmuotona projektiliiketoiminta sekä uuden toimintamallin painopisteenä tuotannon ja asennuksen ulkoistaminen. Käytössä olevia liiketoimintaprosesseja analysoitaessa pystyttiin tunnistamaan useita ongelmakohtia yrityksen toiminnassa, joiden pohjalta määriteltiin parannustarpeet ja vaatimukset uusille prosesseille. Yrityksessä oli selkeänä ongelmana yleinen järjestelmällisyyden puute, mikä näkyi määrittelemättöminä liiketoimintaprosesseina ja tästä johtuvina ongelmina yrityksen lähes kaikissa toiminnoissa. Tekninen osaaminen on yrityksessä hyvää, mutta liikkeenjohdollinen puoli kaipaisi kehittämistä. Tyypillisiä ongelmia olivat vaikeasti ennustettavat tuotantoajat ja niistä johtuneet myöhästymiset toimituksissa, valmistusvirheet sekä tuotannon ja asennuksen tehottomuus. Omat vaatimuksensa uusille prosesseille asetti myös siirtyminen ulkoistettuun valmistukseen ja asennukseen. Uusien prosessien myötä keskeisimmät muutokset olivat panostaminen pitkän tähtäimen suunnitteluun, asiakastiedon hallinnan parantaminen, panostaminen alihankkijaverkoston johtamiseen, organisaation sisäisen viestinnän parantaminen ja siirtyminen etätyön mahdollistavaan ”virtuaalitoimistoon”.