Proaktiivinen verkonvalvonta ja reaaliaikainen dokumentaatio

Nykyaikaisen teollisuusympäristön toiminta nojaa pitkälti tietotekniikkaan,erityisesti tietoliikenneverkolla on merkittävä rooli. Jos verkkokatkon vuoksi informaatio ei kulje tehtaan eri yksiköiden välillä, saattaa koko tehdas pysähtyä. Tästä puolestaan voi seurata merkittäviä tuotannollisia menetyksiä. Tietoliikenneverkon häiriöttömän toiminnan varmistamisessa valvonta onkeskeisessä asemassa. Valvontatyökaluilla nähdään muun muassa verkon eri osa-alueiden kuormitus ja saadaan hälytys, jos jokin raja-arvo ylitetään tai jokin komponentti lakkaa toimimasta. Toinen tärkeä seikka on tietoliikenneverkon dokumentaatio, josta nähdään verkon rakenne, komponenttien fyysinen sijainti ja miten neon kytketty toisiinsa. Yhdistämällä valvonnan, dokumentaation ja osaavan henkilökunnan, päästään proaktiiviiseen verkonvalvontaan, jossa vikoja voidaan välttääja ehkäistä ennakkoon tehdyillä toimenpiteillä. Tärkeydestään huolimatta tietoliikenneverkon dokumentaatio on usein jätetty kokonaan tekemättä tai ainakaan se ei ole ajan tasalla. Tähän on monia syitä, joista eräs on kunnollisen dokumentaatio-ohjelmiston puuttuminen. Siksi tässä työssä kehitetään reaaliaikainen dokumentaatiojärjestelmä, jonka avulla tietoliikenneverkon dokumentointi voidaan tehdä, ja jonka ansiosta se myös pysyy ajan tasalla tietojen automaattisen päivityksen ansiosta.

KÄYTTÄJIEN VAATIMUKSIA TEKNISEN TUKKUKAUPAN TOIMINNANOHJAUSJÄRJESTELMÄLLE

Työn tavoitteena oli tutkia toiminnanohjausjärjestelmän jälleenmyyjän suunnitteleman ohjelmistokokonaisuuden sopivuutta teknisen tukkukaupan ratkaisuksi. Työssä käydään läpi ohjelmistokokonaisuutta, johon kuuluu toiminnanohjausjärjestelmän lisäksi useita muita ohjelmistoja. Ohjelmat yhdessä muodostavat kokonaisratkaisun erityisesti tukkukaupalle. Työssä käydään läpi myös teknisen tukkukaupan liiketoimintaympäristöä. Samalla pyritään löytämään ohjelmistoratkaisun vahvuudet ja heikkoudet tukkukaupan liiketoiminnalle. Haastattelututkimuksella varmistetaan löydettyjen ominaisuuksien sopiminen tekniselle tukkukaupalle. Tutkimuksessa havaitaan, että tarjottu ratkaisu riittää tekniselle tukkukauppiaalle mainiosti. Haastattelututkimuksen perusteella läheskään kaikkia lisätoiminnallisuuksia ei kuitenkaan tarvita, vaan pelkkä toiminnanohjausjärjestelmä riittää sellaisenaan. Järjestelmän ainoa havaittu heikkous liittyy varastonhallinnan hyllypaikkojen käsittelyyn, mutta haastattelun perusteella tämä ei haittaa teknistä tukkukauppaa harjoittavaa yritystä. Tärkeänä piirteenä toiminnanohjausjärjestelmän lisäksi on internetin käyttö tiedotuskanavana. Tiedon kulku tietojärjestelmien ja web-sivujen välillä koetaan tärkeäksi toiminnallisuudeksi.

Operatiivisten järjestelmien integrointi toimintojen ohjaukseen vaneritehtaassa

Työn tavoite oli löytää malli, joka mahdollistaisi kaikkien tilaus- toimitusprosessin operatiivisten järjestelmien integroimisen keskenään siten, että niitä voidaan hyödyntää valmistuksen ohjaukseen. Vaneritehtaissa ei ole keskitettyä tietojärjestelmää, joten tavoiteasetanta edellytti vaneritehtaan tietoverkon rakentamiseen liittyvän ongelmakentän periaatteellista ratkaisua.Koska tilaus- toimitusprosessi, tuotantoa lukuunottamatta, oli kohdeyrityksessä katettu tietojärjestelmillä, loivat nämä jo olemassa olevat järjestelmät reunaehdot ratkaisulle myös tuotannon tietoverkon kehittämisessä. Työssä etsittiin ja kiinnitettiin avaimet, joilla tuote- sekä henkilötieto saadaan identifioitua keskenään integroiduissa järjestelmissä niin, että informaatioketju ei katkea siirryttäessä järjestelmästä toiseen.Työssä ratkaistiin tietoverkon liityntä tuotantolaitteisiin valvomotuotteen avulla. Liittymisratkaisuja esiteltiin neljä. Nämä mallit kattavat suurimman osan vaneritehtaassa eteen tulevista tapauksista. Näiden lisäksi päädyttiin suosittamaan erään mekaanisen metsäteollisuuden laitetoimittajan luomaa tiedonkeruu- ja tuotannonsuunnitteluohjelmistoa, joka valmiina ratkaisuna edesauttaa tietoverkon nopeaa implementointia.

Activity-Based Costing Model for a Vendor Managed Inventory Service

Uusien paperikoneiden kysyntä on vähentynyt ja jälkimarkkinointipalveluiden, kuten huoltojen ja varaosamyyntien, merkittävyys paperikoneliiketoiminnassa on kasvanut entisestään viime aikoina. Uudentyyppisiä palveluja kilpailuedun lisäämiseksi kehitellään jatkuvasti. Esimerkki tällaisesta palvelusta on sopimusperusteinen varastointipalvelu, jossa osat ovat myyjän varastossa kunnes asiakas ottaa ne käyttöön. Diplomityön tavoite on rakentaa malli varastoinnin kustannuslaskentaan ja laskea sen avulla varastointipalvelun kustannukset. Perinteinen toimitusketju monine varastoineen ei nykykäsityksen mukaan ole enää kustannustehokas. Yhä useammat yritykset kaupan ja teollisuuden aloilla ovat ryhtyneet soveltamaan VMI (Vendor Managed Inventory) teoriaa toimitusketjuissaan. Varastot ovat tällöin keskitettyjä, tiedonkulku toimitusketjun portaiden välillä on nopeaa ja kysyntään pystytään vastaamaan lyhyemmällä viiveellä sen ennakoitavuuden paranemisen takia. Työn tuloksena on toimintolaskentaan pohjautuva kustannuslaskentamalli, jota voidaan hyödyntää myös hinnoittelupäätöksiä tehtäessä. Työssä esitellään mallin soveltaminen eri tapauksiin ja ehdotetaan jatkotoimenpiteitä.

Terveydenhuollon toimintaverkoston kehittäminen

Työn tavoitteena oli selvittää, jäsentää ja kartoittaa terveydenhuollon toiminta-verkoston yhteistyön nykytilaa sekä hahmotella uutta toimintamallia. Työ toteutettiin teemahaastatteluna Pohjois-Savon sairaanhoitopiirin alueella. Kyselylomakkeilta ja haastatteluista saatuja tietoja on analysoitu SPSS for Windows –analysointi- ja tiedonhallintaohjelmistolla. Käsitys toimintaverkoston nykytilasta saatiin yhdistämällä tilastollisesti merkitsevät tulokset, haastattelutiedot sekä haastattelutietojen pohjalta piirretyt riippuvuuskuvat. Aiheen teoriatarkastelun ja analyysitulosten pohjalta on hahmoteltu uutta terveydenhuollon toimintaverkoston toimintamallia, jossa keskeiseksi tekijäksi nousee toimijoiden yhdessä tuottama lisäarvo hoitoketjun asiakkaalle. Erilaiset kitkatekijät ja potilaan tilaa kohentamattomat odotusajat on mahdollista poistaa mallin avulla. Tieto- ja viestintätekniikan rooli toimintaa tukevana työkaluna edesauttaa tiedon liikkumista eri toimijoiden integroitujen tietojärjestelmien välillä. Työssä esitellään myös työkaluja helpottamaan käytännön toimenpiteitä uuden toimintamallin käyttöönottamisessa.

Modelling of North-West Russian market behavior considering technical restrictions of transmission grid

Nowadays the Finnish-Russian electric energy interaction is carried out through the back-to-back DC Vyborg substation and several power plants working synchronously with Finnish power system. Constant amount of energy flows in one direction — from Russia to Finland. But the process of electricity market development in Russian energy system makes the new possibilities of electrical cooperation available. The goal of master's thesis is to analyze the current state and possible evolution trends of North-West Russian system in relation with future possible change in power flow between Russia and Finland. The research is done by modelling the market of North-West Russia and examination of technical grid restrictions. The operational market models of North-West region of Russia for the years 2008 and 2015 were created during the research process. The description of prepared market models together with modelling results and their analysis are shown in the work. The description of power flow study process and results are also presented.

Electrical machine in a Hybrid Electrical Vehicle

Hybrid electric vehicles (HEV) have attracted very much attention during the latest years. Increasing environmental concern and an increase in fuel prices are key factors for the growing interest towards the HEV. In a hybrid electric vehicle the power train consists of both a mechanical power system and an electric power transmission system. The major subsystems in the mechanical power system are the internal combustion engine which powers the vehicle; electric power transmission including an energy storage, power electronic inverter, hybrid control system; the electric motor drive that runs either in the generating mode or in the motoring mode to process the power flow between the energy storage and the electrical machine. This research includes two advanced electric motors for a parallel hybrid: induction machine and permanent magnets synchronous machine. In the thesis an induction motor and a permanent magnet motor are compared as propulsion motors. Electric energy storages are also studied.

Parallel-Operating Three-Phase Voltage Source Inverters – Circulating CurrentModeling, Analysis and Mitigation

The maximum realizable power throughput of power electronic converters may be limited or constrained by technical or economical considerations. One solution to this problemis to connect several power converter units in parallel. The parallel connection can be used to increase the current carrying capacity of the overall system beyond the ratings of individual power converter units. Thus, it is possible to use several lower-power converter units, produced in large quantities, as building blocks to construct high-power converters in a modular manner. High-power converters realized by using parallel connection are needed for example in multimegawatt wind power generation systems. Parallel connection of power converter units is also required in emerging applications such as photovoltaic and fuel cell power conversion. The parallel operation of power converter units is not, however, problem free. This is because parallel-operating units are subject to overcurrent stresses, which are caused by unequal load current sharing or currents that flow between the units. Commonly, the term ’circulatingcurrent’ is used to describe both the unequal load current sharing and the currents flowing between the units. Circulating currents, again, are caused by component tolerances and asynchronous operation of the parallel units. Parallel-operating units are also subject to stresses caused by unequal thermal stress distribution. Both of these problemscan, nevertheless, be handled with a proper circulating current control. To design an effective circulating current control system, we need information about circulating current dynamics. The dynamics of the circulating currents can be investigated by developing appropriate mathematical models. In this dissertation, circulating current models aredeveloped for two different types of parallel two-level three-phase inverter configurations. Themodels, which are developed for an arbitrary number of parallel units, provide a framework for analyzing circulating current generation mechanisms and developing circulating current control systems. In addition to developing circulating current models, modulation of parallel inverters is considered. It is illustrated that depending on the parallel inverter configuration and the modulation method applied, common-mode circulating currents may be excited as a consequence of the differential-mode circulating current control. To prevent the common-mode circulating currents that are caused by the modulation, a dual modulator method is introduced. The dual modulator basically consists of two independently operating modulators, the outputs of which eventually constitute the switching commands of the inverter. The two independently operating modulators are referred to as primary and secondary modulators. In its intended usage, the same voltage vector is fed to the primary modulators of each parallel unit, and the inputs of the secondary modulators are obtained from the circulating current controllers. To ensure that voltage commands obtained from the circulating current controllers are realizable, it must be guaranteed that the inverter is not driven into saturation by the primary modulator. The inverter saturation can be prevented by limiting the inputs of the primary and secondary modulators. Because of this, also a limitation algorithm is proposed. The operation of both the proposed dual modulator and the limitation algorithm is verified experimentally.

Energiatiedon hallintajärjestelmän suorituskyvyn määrittäminen ja todentaminen

Sähkömarkkinoiden vapautumisen jälkeen energia-alalle on muodostunut entistä suurempi kysyntä kehittyneille energiatiedon hallintaaan erikoistuneille tietojärjestelmille. Uudet lakisäädökset sekä tulevaisuuden kokonaisvaltaiset tiedonkeruujärjestelmät, kuten älykkäät mittarit ja älykkäät sähköverkot, tuovat mukanaan entistä suuremman prosessoitavan tietovirran. Nykyaikaisen energiatietojärjestelmän on kyettävä vastaamaan haasteeseen ja palveltava asiakkaan vaatimuksia tehokkaasti prosessien suorituskyvyn kärsimättä. Tietojärjestelmän prosessien on oltava myös skaalautuvia, jotta tulevaisuuden lisääntyneet prosessointitarpeet ovat hallittavissa. Tässä työssä kuvataan nykyaikaisen energiatietojärjestelmän keskeiset energiatiedon hallintaan ja varastointiin liittyvät komponentit. Työssä esitellään myös älykkäiden mittareiden perusperiaate ja niiden tuomat edut energia-alalla. Lisäksi työssä kuvataan visioita tulevaisuuden älykkäiden sähköverkkojen toteutusmahdollisuuksista. Diplomityössä esitellään keskeisiä suorituskykyyn liittyviä kokonaisuuksia. Lisäksi työssä kuvataan keskeiset suorituskyvyn mittarit sekä suorituskykyvaatimukset. Järjestelmän suorituskyvyn arvioinnin toteuttamiseen on erilaisia menetelmiä, joista tässä työssä kuvataan yksi sen keskeisine periaatteineen. Suorituskyvyn analysointiin käytetään erilaisia tekniikoita, joista tässä diplomityössä esitellään tarkemmin järjestelmän mittaus. Työssä toteutetaan myös case-tutkimus, jossa analysoidaan mittaustiedon sisääntuontiin käytettävän prosessin kahta eri kehitysversiota ja näiden suorituskykyominaisuuksia. Kehitysversioiden vertailussa havaitaan, että uusi versio on selkeästi edellistä versiota nopeampi. Case-tutkimuksessa määritetään myös suorituskyvyn kannalta optimaalinen rinnakkaisprosessien määrä ja tutkitaan prosessin skaalautuvuutta. Tutkimuksessa todetaan, että uusi kehitysversio skaalautuu lineaarisesti.

Seisontamaksuprosessin kehittäminen rautatielogistiikassa

Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää seisontamaksuprosessia löytämällä keinot tehostaa informaation kulkua prosessin eri osapuolten välillä, parantaa prosessin läpimenoaikaa, yhtenäistää toimintakäytäntöjä, sekä vähentää virheellisten seisontamaksulaskujen lähettämistä asiakkaille. Tietoa kerättiin haastatteluin, sähköpostikeskusteluja tutkimalla, sekä analysoimalla numeerista aineistoa seisontamaksuista. Työn teoriaosassa käsiteltiin prosesseja ja niiden kehittämistä yleisesti, muutoksen hallintaa, sekä prosessien kehittämisessä apuna toimivia valmiita kehittämismalleja. Työn empiirisessä osassa kuvattiin seisontamaksuprosessi ja löydettiin siitä suurimmat ongelmakohdat. Tiedonkulku prosessin eri osapuolten välillä osoittautui suurimmaksi ongelmien aiheuttajaksi. Ongelmiin kehitettiin ratkaisut, joiden pohjalta luotiin optimaalinen toimintamalli seisontamaksuprosessista. Lisäksi prosessin tulevan toiminnan seuraamiseksi ehdotettiin erilaisia mittareita. Kehitettyjen ratkaisujen katsottiin täyttäneen kaikki yrityksen asettamat tavoitteet, mutta ratkaisujen tarkemmat vaikutukset prosessin toimintaan näkyvät kuitenkin vasta niiden käyttöönoton jälkeen.

Tieliikennetelematiikkalaitteiden huoltoon liittyvän verkoston toiminnan kehittäminen

Diplomityössä on tutkittu tieliikennetelematiikkalaitteiden huoltoon liittyvän verkoston toiminnan kehittämistä. Tutkittuun verkostoon kuuluvat Valtti-yksikkö (Valtakunnallinen liikennetelematiikka ja liikenteenhallinnan tietopalvelut), ELYkeskukset, tieliikennekeskukset, hallinta- ja valvontatoimija sekä huoltotoimijat. Tarkoituksena oli selvittää, kuinka verkoston toiminnan tehokkuutta voidaan parantaa. Tähän sisältyi verkoston toimijoiden tunnistaminen sekä toimijoiden roolien ja vastuiden määrittäminen. Lisäksi on tutkittu kuinka verkoston toimijoiden välistä tiedonkulkua voidaan parantaa ja kuinka ITIL-viitekehys soveltuu verkoston toimintaan. Diplomityötä varten on haastateltu verkoston toimijoiden edustajia heidän näkemyksistään verkoston toiminnasta ja sen kehittämistarpeista.

Memory Effects in the Dynamics of Open Quantum Systems

In this Thesis various aspects of memory effects in the dynamics of open quantum systems are studied. We develop a general theoretical framework for open quantum systems beyond the Markov approximation which allows us to investigate different sources of memory effects and to develop methods for harnessing them in order to realise controllable open quantum systems. In the first part of the Thesis a characterisation of non-Markovian dynamics in terms of information flow is developed and applied to study different sources of memory effects. Namely, we study nonlocal memory effects which arise due to initial correlations between two local environments and further the memory effects induced by initial correlations between the open system and the environment. The last part focuses on describing two all-optical experiment in which through selective preparation of the initial environment states the information flow between the system and the environment can be controlled. In the first experiment the system is driven from the Markovian to the non- Markovian regime and the degree of non-Markovianity is determined. In the second experiment we observe the nonlocal nature of the memory effects and provide a novel method to experimentally quantify frequency correlations in photonic environments via polarisation measurements.

Mitigating uncertainty in logistics outsourcing with ERP systems

Outsourcing is a common strategy for companies looking for cost savings and improvements in performance. This has been especially prevalent in logistics, where warehousing and transporting are typical targets for outsourcing. However, while the benefits from logistics outsourcing are clear on paper, there are several cases companies fail to reach these benefits. The most commonly cited reasons for this are poor information flow between the company and the third party logistics partner, and a lack of integration between the two partners. Uncertainty stems from lack of information, and it can cripple the whole outsourcing operation. This is where enterprise resource planning (ERP) systems step in, as they can have a significant role in improving the flow of information, and integration, which consequently mitigates uncertainty. The purpose of the study is to examine if ERP systems have an effect on a company's decision to outsource logistics operations. Along the rapid advancements in technology during the past decades, ERP systems have also evolved. Therefore, empirical research on the subject needs constant revision as it can quickly become outdated due to ERP systems having more advanced capabilities every year. The research was conducted using a qualitative single-case study of a Finnish manufacturing firm that had outsourced warehousing and transportation operations in the Swedish market. The empirical data was gathered with use of semi-structured interviews with three employees from the case company that were closely related to the outsourcing operation. The theoretical framework that was used to analyze the empirical data was based on Transaction Cost Economics theory. The results of the study were align with the theoretical framework, in that the ERP system of the case company was seen as an enabler for their logistics outsourcing operation. However, the full theoretical benefits from ERP systems concerning extended enterprise functionality and flexibility were not attained due to the case company having an older version of their ERP system. This emphasizes the importance of having up-to-date technology if you want to overcome the shortcomings of ERP systems in outsourcing situations.

Yritysten kuljetusvirrat ja varastointi Pohjois-Euroopassa

Tämän työn tavoitteena on luoda kuva yritysten kuljetusvirroista ja varastointiratkaisuista Pohjois-Euroopassa. Päätutkimusmenetelmänä käytettiin verkkopohjaista kyselyä, jolla pyrittiin keräämään tietoa Suomen, Ruotsin ja Viron suurimpien yritysten logistisista ratkaisuista. Kyselytutkimus toteutettiin yhteistyössä Tallinnan teknillisen yliopiston sekä Jönköpingin yliopiston kanssa. Toimivat kuljetusjärjestelmät ovat nykyään elintärkeitä, sillä ne luovat edellytykset talouden kasvulle ja hyvinvoinnin lisääntymiselle. Myös akateemisessa tutkimuksessa on havaittu, että yritysten todellisista toiminnoista ja luvuista tulisi saada lisää tietoa. Tässä työssä kerättiin ja analysoitiin tietoa yritysten kuljetusyksiköistä, kuljetusmuodoista, kuljetuskustannuksista, kuljetusvirroista eri maiden välillä, varastointiratkaisuista sekä kabotaasikuljetusten ja rikkidirektiivin vaikutuksista. Kirjallisuus- ja kyselytutkimuksen perusteella puoliperävaunu ja kumipyöräkuljetukset ovat Pohjois-Euroopan suosituimmat kuljetuskeinot. Kyselytulosten mukaan varsinkaan suomalaiset yritykset eivät juuri käytä rautatiekuljetuksia, eikä rautatieyhteyttä pidetty tärkeänä varastojen sijainnista päätettäessä. Kuljetusvirrat Kiinan ja Euroopan välillä suuntautuvat Kiinasta Eurooppaan päin. Kiinasta tuleva kuljetusvirta tulee todennäköisesti pysymään vahvana myös tulevaisuudessa. Venäjän ja Euroopan väliset kuljetusvirrat suuntautuvat kyselytulosten perusteella Euroopasta Venäjälle päin. Pohjois-Euroopassa yrityksillä on käytössä pieniä ja keskikokoisia varastoja sekä suurempia jakelukeskuksia. Tulevaisuudessa varastot vaikuttaisivat keskittyvän hieman suuremmiksi yksiköiksi. Kyselytutkimuksen mukaan kabotaasikuljetukset ovat laskeneet ainakin joidenkin yritysten maantiekuljetusten kustannuksia. Rikkidirektiivin puolestaan odotetaan nostavan merikuljetusten hintoja sekä yritysten kuljetuskustannuksia huomattavasti.

Scaling analysis of small break experiments in PACTEL

The purpose of this thesis is to study the scalability of small break LOCA experiments. The study is performed on the experimental data, as well as on the results of thermal hydraulic computation performed on TRACE code. The SBLOCA experiments were performed on PACTEL facility situated at LUT. The temporal scaling of the results was done by relating the total coolant mass in the system with the initial break mass flow and using the quotient to scale the experiment time. The results showed many similarities in the behaviour of pressure and break mass flow between the experiments.