Aging based maintenance and reinvestment scheduling of electric distribution

The maintenance of electric distribution network is a topical question for distribution system operators because of increasing significance of failure costs. In this dissertation the maintenance practices of the distribution system operators are analyzed and a theory for scheduling maintenance activities and reinvestment of distribution components is created. The scheduling is based on the deterioration of components and the increasing failure rates due to aging. The dynamic programming algorithm is used as a solving method to maintenance problem which is caused by the increasing failure rates of the network. The other impacts of network maintenance like environmental and regulation reasons are not included to the scope of this thesis. Further the tree trimming of the corridors and the major disturbance of the network are not included to the problem optimized in this thesis. For optimizing, four dynamic programming models are presented and the models are tested. Programming is made in VBA-language to the computer. For testing two different kinds of test networks are used. Because electric distribution system operators want to operate with bigger component groups, optimal timing for component groups is also analyzed. A maintenance software package is created to apply the presented theories in practice. An overview of the program is presented.

The Effect of Risk-Based Factors on the Value Premium: The Finnish Evidence

This thesis examines the effect of operating leverage and financial leverage on the value premium in the Finnish stock markets 2002-2012. The purpose of the thesis is to examine whether operating leverage and financial leverage affect firm`s BE/ME and stock returns. The accounting data has been collected from Amadeus database and market-based data from the Datastream database. Sample used in this thesis covers years from 1998 to 2012. This thesis confirms the findings of previous research of tight connection between operating leverage and BE/ME and reinforces the findings of previous research that relation between financial leverage and BE/ME is not robust. In turn, relation between operating leverage, BE/ME and stock returns is not clearly perceived during the 2002-2012 period in the Finnish stock markets.

Painelaitteiden kunnonvalvonta ja kemikaaliputkistojen rakennuttaminen

Painelaitteet ja kemikaaliputkistot ovat yleisiä varsinkin kemian alan yrityksissä. Omista-jan ja haltijan on tiedettävä niihin liittyvä lainsäädäntö, ja osattava soveltaa niitä käytän-töön. Työssä on selvitetty painelaitteisiin ja kemikaaliputkistoihin liittyvän lainsäädännön olen-naisin sisältö. Nykyisin painelaitteiden määräaikaistarkastuksia voidaan korvata painelait-teen seurannalla ja kunnonvalvontajärjestelmällä. Mitä se käytännössä tarkoittaa, ja onko Suomessa mahdollisuutta kuinka laajasti hyödynnetty? On tärkeää tuntea painelaitteiden ja kemikaaliputkistojen vikaantumismekanismit ja kunnonvalvontamenetelmät, jotta yritys voi luoda omaan toimintaympäristöön soveltuvan kunnonvalvontajärjestelmän tai paine-laitteiden seurannan. On pyrittävä siihen, että ongelmat havaitaan, ennen kuin vaurio syn-tyy. Kunnonvalvontajärjestelmän luomiseen ja ylläpitoon voidaan hyödyntää painelaittei-den riskiperusteiseen kunnossapitoon ja tarkastukseen tarkoitettua menettelyä. Työssä on tarkemmin käyty läpi menettelyn sisältö. Kustannustehokkuus ja tuotantolaitteiden käytettävyys ovat nousseet tärkeiksi osa-alueiksi kilpailukyvyn takaamiseksi. Painelaitteiden tarkastuksista ja muista painelaitteisiin ja ke-mikaaliputkistoihin liittyvistä ennakkohuolloista syntyvät kustannukset ovat merkittäviä. Näihin kohdistuvia kustannussäästöjä voidaan saavuttaa monin keinoin huonontamatta kuitenkaan turvallisuutta. Työssä on selvitetty kohdeyrityksen painelaitteet ja kemikaali-putkistot. Lisäksi on käyty läpi nykyinen tarkastusjaksotus, keskeisimmät viat ja tarkastuk-siin liittyvää kustannushistoriaa. Lopputuloksena on syntynyt esiselvitys ja kemikaaliputkistojen hankkimista helpottavaa tietoa. Esiselvityksen avulla kohdeyritys voi yhdessä kunnossapitoyrityksen kanssa laatia strategian painelaitteiden kunnossapidolle ja tarkastuksille. Merkittäviä kustannussäästöjä on saavutettavissa ehdotetuilla jatkotoimenpiteillä, vaikka päädyttäisiin edelleen painelait-teiden tarkastuksien osalta noudattamaan olemassa olevaa käytäntöä.

Kriittisyysanalyysin kehittäminen kemianalan tuotantolaitokseen

Tutkimuksen tarkoituksena oli löytää menetelmä, jolla löydetään tuotannon kannalta kriittiset laitteet. Vertailu suoritettiin suomalaisen PSK 6800-standardin ja saksalaisen DIN standardin mukainen BASF:n laatiman Risk-based Maintenance concept:n välillä. Tutkimuksessa kehitettiin tehtaan tarpeisiin soveltuva kriittisyysanalyysi. Tarkoituksena oli kehittää tehtaalle ominaisilla tunnusluvuilla soveltuva analysointimenetelmä. Tehtaan kunnossapidolta kerätyn pohjatiedon avulla laadittiin kriittisyysanalyysi. PSK-6800 standardin pohjalle kehitetty kriittisyysanalyysi testattiin ja vertailtiin BASF:n mallin mukaisesti kehitetyn kriittisyysanalyysin tuloksiin. Analysointi suoritetaan tuotantoprosessin alkupään laitteistolle. Kahden kriittisyysanalyysin tulokset ovat yhtenevät. Tuotantolaitos voi valita kahdesta kriittisyysanalyysistä tarpeisiinsa sopivan analysointi menetelmän.

Risk Parity: A Modern Tool for Diversification

The purpose of this study is to examine how well risk parity works in terms of risk, return and diversification relative to more traditional minimum variance, 1/N and 60/40 portfolios. Risk parity portfolios were constituted of five risk sources; three common asset classes and two alternative beta investment strategies. The three common asset classes were equities, bonds and commodities, and the alternative beta investment strategies were carry trade and trend following. Risk parity portfolios were constructed using five different risk measures of which four were tail risk measures. The risk measures were standard deviation, Value-at-Risk, Expected Shortfall, modified Value-at-Risk and modified Expected Shortfall. We studied also how sensitive risk parity is to the choice of risk measure. The hypothesis is that risk parity portfolios provide better return with the same amount of risk and are better diversified than the benchmark portfolios. We used two data sets, monthly and weekly data. The monthly data was from the years 1989-2011 and the weekly data was from the years 2000-2011. Empirical studies showed that risk parity portfolios provide better diversification since the diversification is made at the risk level. Risk based portfolios provided superior return compared to the asset based portfolios. Using tail risk measures in risk parity portfolios do not necessarily provide better hedge from tail events than standard deviation.

Developing asset management in district heating and cooling business in a large energy company

The purpose of this Master´s Thesis is to develop asset management and its practices in case company. District heating and cooling systems operated by case company around Finland, Sweden, Poland and the Baltics form an enormous-sized asset base where some parts are starting to reach their end of life-cycles. Large-sized asset renewal actions are under discussion and maintenance spending is increasing. Financially justified decisions in changing business environment are needed. Asset management is one of the most important concepts for production organization which operates with capital-intensive production assets. Organizations profitability is highly dependent on assets´ performance. Such assets, like district heating and cooling systems, should be utilized as efficiently as possible within their life-cycles but also maintained and renewed optimally. In this qualitative thesis, empirical interview study was conducted to describe the current situation on how the assets are managed in the case company and to examine the readiness to implement a new, risk-based solution. Asset management revealed to be a very well-known concept. From proposed risk-based asset management point of view, several key observations were made. It was seen as a suitable solution, but further development will be needed. Based on the need and findings, several key processes and frameworks were created and also tested with a case study. Assets` condition monitoring should be improved, which would have a positive impact on event probability assessment. Risk acceptance is also a thing to be discussed further. When the evaluation becomes fluent in single investment cases, portfolio-level expansion should be considered and started. As a result, thesis proposes a solution how risk-based asset management could be performed practically in a capital-intensive case company in order to optimize the maintenance spending in a long run. Created practical framework is made universal: similar principles can be applied into multiple cases in case company but also in other energy companies. Risk-based asset management`s benefits could be utilized best in portfolio-level optimization where the capital would be invested to the most important objects from total risk point of view. Eventually, such approach would allow case company to optimize capital spending in a situation where funds are not adequate to cover all the mandatory needs and prioritization between the investment alternatives will truly be needed.

Kiinteistönhoidon make-or-buy -analyysin valmistelu toimintoperusteisesti Case: Andritz-Ahlstrom Oy

Tutkielmassa kartoitetaan tekijöitä, jotka vaikuttavat yrityksen kiinteistönhoidon make-or-buy –päätöksiin. Tutkielman päätavoitteena on selvittää case –yrityksen kiinteistönhoidon toimintoperusteiset kustannukset. Osatavoitteena testataan toimintoperusteisen kustannuslaskennan soveltuvuutta yrityksen tukitoimintojen kustannuslaskennassa. Tutkielma on tyypiltään laadullinen tutkimus ja tutkimusotteena on käytetty konstruktiivista tutkimusotetta. Tutkimusmetodiltaan työ on case-tutkimus. Tutkielmassa rakennetaan toimintoperusteinen kustannuslaskentamalli, jolla selvitetään case -yrityksen kiinteistönhoidon palveluiden tuottamisesta aiheutuvat kustannukset. Laskentatulosten pohjalta todetaan ne toiminnot, joihin kiinteistönhoidon järjestäminen case -yrityksessä sitoo rahaa ja joihin tulisi kohdistaa kustannusten leikkaamistoimenpiteet. Kiinteistönhoidon toimintoja analysoidaan yksitellen sekä toiminnon toimintoperusteisten kustannusten kautta että etsien tekijöitä, jotka vaikuttavat palvelun itse tekemiseen tai palvelun ostamiseen ulkopuoliselta toimittajalta. Tutkielmassa ei tehdä kannattavuusvertailuja itse tekemisen ja ostopalveluiden välillä.

Cumulative Costs of Caries Prevention and Treatment in Children - with Special Reference to Work Division and Cohort Effect

Lapsen karieshoidon kustannuskertymän muutokset ja karieshoidon toimintakäytäntöjen yhteys kustannuksiin Tutkimuksen tavoitteena oli mitata terveyskeskuksessa hoidettavien lasten karieshoidon kumulatiivisia kustannuksia ja verrata niitä kahden erilaisen toimintatavan välillä. Lisäksi tarkasteltiin lasten hampaiden terveyttä. Tutkimus tehtiin julkisen palvelutuottajan näkökulmasta. Tutkimusaineisto kerättiin Kemin ja Tornion terveyskeskusten suun terveydenhuollon potilaskertomuksista. Kemin kohortit 1980, 1983 ja 1986 (n = 600) ja Tornion kohortit 1980 ja 1992 (n = 400) edustivat perinteistä ja Kemin kohortit 1989, 1992 ja 1995 (n = 600) uutta toimintatapaa työnjaon ja ehkäisyn ajoituksen suhteen. Kohortteja ja kaupunkeja verrattiin hampaiden terveyden (dmft/DMFT = 0 ja dmft ja DMFT keskiarvot 5 ja 12 vuoden iässä) ja voimavarojen käytön suhteen. Panoskäyttö johdettiin käyntimäärien avulla laskennallisen työajan kautta. Kustannuskertymät muodostettiin käyttämällä henkilöstömenoista laskettuja suorittajakohtaisia yksikkökustannuksia. Panoskäytön ja yksikkökustannusten kautta muodostettiin kustannuskertymät. Kustannusten ja terveysvaikutusten suhteita arvioitiin kustannus-vaikuttavuusanalyysissä. Suuhygienistien työpanosta hyödyntävällä varhaisen ehkäisyn toimintamallilla saavutettiin vähäisemmin kustannuksin alle kouluiässä parempi ja kouluiässä yhtä hyvä hammasterveys kuin perinteisellä, enemmän hammaslääkärien työpanokseen perustuvalla tavalla. Karieksen hoitoon liittyvien käyntien määrä oli nuorimmissa syntymävuosikohorteissa pienempi kuin vanhimmissa kohorteissa. Käynnit hammaslääkärissä vähenivät eniten. Toimintatavalla oli merkittävä vaikutus lapsen karieshoidon kokonaiskustannuksiin. Herkkyysanalyysin mukaan karieshoidon kustannukset olivat työnjakoa hyödyntämällä kolmanneksen pienemmät, kuin jos hoidon suorittajana olisi ollut ainoastaan hammaslääkäri-hoitaja työpari. Lasten karieshoidon kustannusvaikuttavuus kohentui molemmissa terveyskeskuksissa nuoremmissa kohorteissa vanhempiin verrattuna. Suun terveydenhuollon potilaskertomuksia olisi hyödynnettävä toiminnan kehittämisessä. Varhaisen ehkäisyn avulla voitaisiin kaikkien suun terveydenhuollon ammattihenkilöiden työpanos kohdentaa kustannustehokkaasti.

Basel 2:n vaikutukset pk-yritysten rahoituspäätöksiin

Maailmantalouden globalisoitumisen myötä riskienhallinan rooli erityisesti rahoitusmarkkinoilla on korostunut entisestään. Pankeille on säädetty vakavaraisuusvaatimuksia, joita noudattamalla pyritään rahoitus-markkinoiden vakauden ja läpinäkyvyyden edistämiseen. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää minkälaisia vaikutuksia pankkien uudella vakavaraisuussäädöksellä, Basel 2, on suomalaisten pk-yritysten rahoituspäätöksiin. Aiheesta ei ole vielä Suomessa tehty vastaavanlaista empiiristä tutkimuksesta. Tämä tutkimus on tehty yhteistyössä Elinkeinoelämän keskusliiton kanssa. Tuloksia analysoitiin erilaisten oletushypoteesien mukaan. Kokonaisuudessaan Basel 2:n odotetaan näkyvän yrityksissä kiristyneinä lainaehtoina. Tulosten mukaan noin joka viides yritys raportoi lainaehtojensa kiristyneen viimeisen kahden vuoden aikana. Vakuuksien vaatimus sekä luoton riskiperusteinen hinnoittelu olivat myös lisääntyneet merkittävästi. Lisäksi tutkimuksessa saatiin myös yllättäviä tuloksia esimerkiksi perheyritysten vaikutusten kohdalla. Tuloksissa on pyritty ottamaan huomioon markkinahäiriön aiheuttamat vaikutukset.

Sarbanes- Oxley – lain vaikutus suomalaisten yhtiöiden tilintarkastukseen

Tutkielmassa tarkastellaan Sarbanes-Oxley -lain Auditing Standard 5:n (AS 5) vaikutusta suomalaisten yhtiöiden tilintarkastukseen. Teoriaosuudessa käsitellään corporate governancea ja tilintarkastusta sen osana, COSO ERM -viitekehystä ja kontrolleja sekä Sarbanes Oxley -lakia. Tutkielman painopisteenä ovat AS 5:n sisältökokonaisuudet: mm. ylhäältä alas- ja riskiperusteinen lähestymistapa sekä turhien tarkastusprosessien poistaminen. Tutkimusaineisto kerättiin vuosina 2007–2009 erilaisista ammattilehdistä ja blogeista sekä haastattelemalla kolmea suurten tilintarkastusyhteisöjen tilintarkastajaa. AS 5 näyttää korostaneen riskiperusteisuutta tilintarkastuksessa sekä tehostaneen tilintarkastusprosessia mm. sallimalla aiempien vuosien tarkastustietojen entistä laajemmin käytön. Näyttää myös siltä, että AS 5 on alentanut tilintarkastuspalkkioita.

Sähkönsiirtoyritysten kunnossapidon taloudellinen malli

Sähkönsiirtoyritysten kunnossapidon taloudellinen malli eli SKUTMA, on sähköverkkoyhtiöille suunniteltu luotettavuuspohjainen kunnossapitomalli, mikä priorisoi ja ajoittaa sähkönjakeluverkon komponenttien huolto- ja investointiajankohdat. Malli hyödyntää dynaamisen optimoinnin algoritmia kustannusminimien löytämiseksi tarkastelujaksolta ja simuloi komponenttien rappeutumasta rappeutumismallin avulla. Tässä diplomityössä on kehitetty kunnossapito-ohjelma SKUTMA-mallin pohjalta, minkä avulla tutkitaan mallin toimivuutta oikeilla johtolähdöillä ja sen hyödyntämistä sähköverkkojen kunnossapidon suunnittelussa. Työssä käydään läpi myös kunnossapitoohjelman laskenta metodiikkaa ja sen ominaisuuksia. Tämän työn lopputuloksena saadaan selkeä kuva mallin toiminnasta, käytettävyydestä ja jatkokehityspotentiaalista.

Remote Condition Monitoring and Asset Management in Offshore Power Systems

Condition monitoring systems for physical assets are constantly becoming more and more common in the industrial sector. At the same time an increasing portion of asset monitoring systems are being remotely supported. As global competitors are actively developing solutions for condition monitoring and condition-based maintenance, which it enables, Wärtsilä too feels the pressure to provide customers with more sophisticated condition-based maintenance solutions. The main aim of this thesis study is to consider Wärtsilä remote condition monitoring solutions and how they relate to similar solutions from other suppliers and end customers’ needs, in the context of offshore assets. A theoretical study is also included in the thesis, where the concepts of condition monitoring, condition-based maintenance, maintenance management and physical asset management are introduced.

Testausmenetelmien ja testauksen lähestymistapojen valintaperusteet kirjallisuudessa

Testaustapausten valitseminen on testauksessa tärkeää, koska kaikkia testaustapauksia ei voida testata aika- ja raharajoitteiden takia. Testaustapausten valintaan on paljon eri menetelmiä joista eniten esillä olevat ovat malleihin perustuva valinta, kombinaatiovalinta ja riskeihin perustuva valinta. Kaikkiin edellä mainittuihin menetelmiin testaustapaukset luodaan ohjelman spesifikaation perusteella. Malleihin perustuvassa menetelmässä käytetään hyväksi ohjelman toiminnasta olevia malleja, joista valitaan tärkeimmät testattavaksi. Kombinaatiotestauksessa testitapaukset on muodostettu ominaisuuspareina jolloin yhden parin testaamisesta päätellään kahden ominaisuuden toiminta. Kombinaatiotestaus on tehokas löytämään virheitä, jotka johtuvat yhdestä tai kahdesta tekijästä. Riskeihin perustuva testaus pyrkii arvioimaan ohjelman riskejä ja valitsemaan testitapaukset niiden perusteella. Kaikissa menetelmissä priorisointi on tärkeässä roolissa, jotta testauksesta saadaan riittävä luotettavuus ilman kustannusten nousua.

Suunnitellun alas- ja ylösajon todennäköisyysperustainen riskianalyysi ydinvoimalaitokselle

Työssä tehtiin ydinvoimalaitoksen suunnitellun alas- ja ylösajon todennäköisyysperus-tainen riskianalyysi. Suunnitellun alasajon analyysi sisälsi Teollisuuden Voima Oyj:n käyttämän vanhan PRA-mallin päivityksen ja laajentamisen. Ylösajon analyysiä varten kehitettiin kokonaan uusi malli. Diplomityöselostuksen alussa on yleinen katsaus luotettavuustekniikan käsitteisiin, pe-rusperiaatteisiin ja työkaluihin. Sitten on esitelty laitostekniikkaa tärkeimpien alas- ja ylösajoihin osallistuvien järjestelmien osalta. Myös normaalit alas- ja ylösajotoimenpi-teet on kuvattu. Yleisen teoriaosuuden jälkeen on keskitytty uusien mallien muodosta-miseen. Työssä käytetyt oletukset ja arviot on esitelty perusteluineen. Uudet tapahtuma- ja vikapuut sekä niiden perusteella lasketut sydänvaurioriskit johtopäätöksineen on käy-ty läpi selostuksen lopussa. Alkutapahtumataajuuksien määrittäminen tehtiin vikapuiden avulla, joissa huomioitiin komponenttivikojen, inhimillisten virheiden ja ulkoisten tekijöiden vaikutus. Aiemmin alkutapahtumat oli määritetty pääasiassa käyttöhistorian perusteella. Uusi määrittelytapa antaa eri vikaantumistapojen välille paremman kuvan niiden keskinäisestä merkitykses-tä sekä paremman päivitettävyyden laitosmuutosten yhteydessä. Mallien avulla voidaan laskea alas- ja ylösajon merkitys kokonaissydänvauriotaajuuteen entistä yksityiskohtaisemmin. Tuloksia voidaan myös hyödyntää laitosten vikatilanteis-sa, kun vertaillaan jatketun käytön ja mahdollisten korjaustöiden vaatiman alas- ja ylösajon riskejä. Uusien mallien antamat tulokset laskivat vain hieman kokonaissydän-vauriotaajuutta, mutta merkittävästi alasajon vaikutusta siihen. Ylösajosta aiheutuva riskinlisä oli noin puolet alasajon riskistä.

Software Security Vulnerabilities in Mobile Peer-to-peer Environment

Increase of computational power and emergence of new computer technologies led to popularity of local communications between personal trusted devices. By-turn, it led to emergence of security problems related to user data utilized in such communications. One of the main aspects of the data security assurance is security of software operating on mobile devices. The aim of this work was to analyze security threats to PeerHood, software intended for performing personal communications between mobile devices regardless of underlying network technologies. To reach this goal, risk-based software security testing was performed. The results of the testing showed that the project has several security vulnerabilities. So PeerHood cannot be considered as a secure software. The analysis made in the work is the first step towards the further implementation of PeerHood security mechanisms, as well as taking into account security in the development process of this project.