Kiertoleijupetikattilateknologia ja sen matemaattinen mallinnus energiantuotantoprosessissa

Työn teoreettisessa osuudessa tehdään katsaus kiertoleijupetiteknologian eri osa-alueisiin: leijupedin virtausdynamiikkaan, hiukkaserottimeen ja kiintoaineen palautusmekanismiin. Myös teknologian historiaa ja muita käyttötarkoituksia energiantuotannon ohella käydään läpi. Termodynamiikkaa sekä lämmönsiirron ja voimalaitosprosessien teoriaa käsitellään mallinnuksessa tarvittavilta osin. Mallinnusosiossa käydään läpi kiertoleijupetihöyrykattilan matemaattisen mallin tekoprosessia. Malli perustuu yleisesti saatavilla oleviin yhtälöihin ja korrelaatioihin. Mallintaminen koostuu höyrykattilan jakamisesta lämpöpintoihin ja niiden mitoittamisesta. Mallissa esitetään myös näkemys siitä, miten lämpö siirtyy savukaasuun ja miten petimateriaalin kierto tapahtuu tulipesässä.

Verkkokaupan tarpeen kartoitus puualan konserniin

Tutkimusongelmana oli case-yrityksen tiedontarve verkkokaupan vaikutuksista sen liiketoimintaan, joten työn tavoitteena oli kartoittaa verkkokaupan tarve puualan yritykselle. Tutkimusmenetelmänä oli haastattelututkimus, joka suoritettiin yrityksen tulosyksiköille sekä asiakkaille. Yksiköiden erilaisista luonteista, toimintatavoista ja myyntistrategioista johtuen verkkokaupan hyödyt ja haitat olivat erilaisia eri yksiköille. Tutkimusongelmaa selvitettiin tutkimuskysymyksillä, jotka liittyivät myyntistrategioihin, tuotteisiin, tietojärjestelmien integrointiin sekä verkkokaupan hyötyihin ja haittoihin. Työ voidaan jakaa teoreettiseen ja empiiriseen osioon. Teoreettinen osuus koostuu yleiskatsauksesta sähköiseen liiketoimintaan sekä ostoprosessien ja verkkokauppojen tarkastelusta. Empiirinen osio sisältää verkkokaupan tarpeen tutkimuksen, johon yksiköiden vastuuhenkilöt sekä asiakkaat antoivat haastattelun. Tuloksista voidaan havaita, että kaikki haastateltavat pitävät verkkokaupan käyttöä tulevaisuuden trendinä, mutta välitöntä tarvetta verkkokaupan hankinnalle ei ilmennyt. Tuloksista kuitenkin ilmeni välitön tarve liiketoimintaprosessien tehostamiselle sekä muulle tietojärjestelmäpalvelulle.

Reengineering and modelling of a product certification process

Työn teoriaosuudessa tutkittiin prosessien uudelleen suunnittelua, prosessien mallintamista sekä prosessimittariston rakentamista. Työn tavoitteena oli uudelleen suunnitella organisaation sertifiointiprosessi. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi piti mallintaa nykyinen ja uusi prosessi sekä rakentaa mittaristo, joka antaisi organisaatiolle arvokasta tietoa siitä, kuinka tehokkaasti uusi prosessi toimii. Työ suoritettiin osallistuvana toimintatutkimuksena. Diplomityön tekijä oli toiminut kohdeorganisaatiossa työntekijänä jo useita vuosia ja pystyi näinollen hyödyntämään omaa tietämystään sekä nykyisen prosessin mallintamisessa, että uuden prosessin suunnittelussa. Työn tuloksena syntyi uusi sertifiointiprosessi, joka on karsitumpi ja tehokkaampi kuin edeltäjänsä. Uusi mittaristojärjestelmä rakennettiin, jota organisaation johto kykenisi seuraamaan prosessin sidosryhmien tehokkuutta sekä tuotteiden laadun kehitystä. Sivutuotteena organisaatio sai käyttöönsä yksityiskohtaiset prosessikuvaukset, joita voidaan hyödyntää koulutusmateriaalina uutta henkilöstöä rekrytoitaessa sekä informatiivisena työkaluna esiteltäessä prosessia virallisille sertifiointitahoille.

Virtuaalinen käyttöönottoympäristö automaatiojärjestelmälle

Valmistavan teollisuuden kiristyvät vaatimukset suunnittelusta markkinoille -ajassa (engl. time-to-market), laadussa, kustannustehokkuudessa ja turvallisuudessa luovat paineita uusien toimintatapojen etsimisessä. Usein laitteiston ohjausalgoritmeja ei ole mahdollista testata todellisen laitteiston kanssa, vaan ainoaksi ennakoivaksi vaihtoehdoksi jää todellisen laitteiston virtuaalinen mallintaminen. Eräs uusista toimintavoista on virtuaalinen käyttöönotto, jossa tuotantolinja tai laitteisto mallinnetaan ja sen käyttäytymistä simuloidaan ohjausalgoritmien parantamista ja todentamista varten. Tämän diplomityön tavoitteena oli toteuttaa virtuaalinen käyttöönottoympäristö, jolla laitteiston 3D-mallinnettua virtuaalista mallia voidaan ohjata reaaliajassa todellisen laitteiston ohjauslaitteistolla. Käyttöönottoympäristön toteuttamisen lopullisena tavoitteena on tutkia, millaisia hyötyjä sillä voidaan saavuttaa Outotec (Finland) Oy:n automaatiojärjestelmien suunnittelussa ja käyttöönotossa kiristyvien vaatimusten täyttämiseksi. Työssä toteutetulla käyttöönottoympäristöllä pystytään simuloimaan 3D-mallinnetun laitteiston osan toimintaa reaaliajassa. Todellisen laitteiston ominaisuuksista määritettyjä vaatimuksia ei kustannussyistä täytetty, sillä ennen sitä haluttiin varmistua valitun alustan ominaisuuksista, toimivuudesta ja soveltuvuudesta. Toteutuksen katsotaan kuitenkin täyttävän pehmeän reaaliaikaisuuden kriteerin noin 40 ms aikatasolla ja 80 ms reaktioajalla. Toteutettu virtuaalinen käyttöönottoympäristö osoittautui toimivaksi ja soveltuvaksi, sekä sen todettiin tuovan potentiaalisia hyötyjä Outotec (Finland) Oy:lle, esimerkiksi kosketusnäyttöjen visualisoinnin parannus, hybridikäyttöönottomahdollisuus sekä automaatio-ohjauksien kehittäminen. Työn perusteella arvioidaan onko Outotec:lla tarvetta jatkaa valitulla alustalla todellisen laitteiston aikavaatimukset täyttävään reaaliaika-toteutukseen, jota työssä esitellään.

Prosessien mallintamisen hyödyt ja haasteet tapaustutkimus

Liiketoimintaprosessi on sarja toimintoja jotka tuottavat sille asetetun tavoitteen. Toiminnasta voidaan luoda graafisia malleja, joita kutsutaan prosessimalleiksi. Mallintamisen aloittamisen perusteluksi tarvitaan tietoa mallintamisen hyödyistä ja toisaalta myös mahdollisista ongelmista. Tässä tapaustutkimuksessa tutkimusongelmana oli selvittää mitä hyötyä prosessien mallintamisesta on ja mitä haasteita mallinnustyössä on. Lisäksi pyrittiin selvittämään miten mallintaminen kannattaa toteuttaa. Tapaustutkimuksen kohteena on mallinnusprojekti, johon itse osallistuin aktiivisena toimijana. Tutkielmassa käydään läpi aihepiirin kirjallisuudessa aiemmin esitettyä tutkimustietoa, jota sitten verrataan tapaustutkimuksen havaintoihin. Tapaustutkimuksen empiria muodostuu puolistrukturoiduista teema haastatteluista ja havainnoinnista. Tutkimuksen aineiston analyysi ja tulkinta tehtiin teemoittelumenetelmää käyttäen. Prosessien mallintaminen auttaa toimintatavoista kommunikoidessa. Mallit tarjoavat tehokkaan viitekehyksen keskustelulle. Tätä kautta niistä on apua myös toimintaa kehitettäessä. Mallintamisen myötä syntyy parempi ymmärrys prosesseista ja kokonaisuuden hahmottaminen helpottuu. Ymmärrys oman roolin merkityksestä kokonaisuuden kannalta paranee. Prosessimalleista on hyötyä kun eri osastojen välisiä liitoskohtia käydään läpi. Toiminnan ohjaamisen ja muutosjohtamisen suhteen hyödyt eivät ole niin yksiselitteisiä. Mallinnusprojektin toteuttaminen niin että kaikki osaston työntekijät osallistuvat mallintamiseen aktiivisesti osoittautui hyödylliseksi. Itse mallintaminen saattaa olla jopa malleja hyödyllisempää. Prosessimalleja olisi varmasti hyödyllistä käydä aika ajoin läpi yhdessä osaston koko henkilöstön kanssa. Mallintamisen keskeisin haaste on se että se vie paljon aikaa ja on työlästä. Mallintamisen laajuuden ja tarkkuuden päättäminen on myös vaikeaa. Prosessien mallintamisen tavoitteet kannattaa olla hyvin selvillä ennen projektin aloittamista. Tavoitteet määräävät mallintamisen laajuuden ja tarkkuustason. Mallinnusprojekti kannattaa toteuttaa siten että prosessissa työskentelevät henkilöt osallistuvat itse aktiivisesti mallintamiseen. Tätä kautta mallinnusprojektista saadaan paras hyöty irti.

How Is Credit Risk Estimated? Discussion and Evidence based on Cross-Industry Sample Utilizing the KMV Model

The purpose of this thesis is to focus on credit risk estimation. Different credit risk estimation methods and characteristics of credit risk are discussed. The study is twofold, including an interview of a credit risk specialist and a quantitative section. Quantitative section applies the KMV model to estimate credit risk of 12 sample companies from three different industries: automobile, banking and financial sector and technology. Timeframe of the estimation is one year. On the basis of the KMV model and the interview, implications for analysis of credit risk are discussed. The KMV model yields consistent results with the existing credit ratings. However, banking and financial sector requires calibration of the model due to high leverage of the industry. Credit risk is considerably driven by leverage, value and volatility of assets. Credit risk models produce useful information on credit worthiness of a business. Yet, quantitative models often require qualitative support in the decision-making situation.

Improving business processes in a globally dispersed make-to-order supply chain. Case study on outbound logistics in a Multinational Corporation

The purpose of this thesis is to find out how outbound logistics process can be improved by reducing unnecessary waste in a globally dispersed make-to-order (MTO) supply chain. The research problem was addressed by a multinational corporation that aims to find a solution for reducing unnecessary waste in their outbound logistics process. The focus is on customized products that are delivered via sea transportation. Theoretical framework for improving outbound logistics processes in globally dispersed MTO supply chain was created based on business process management, Porter’s value chain theory, value stream mapping and current reality tree. The empirical research was conducted by using constructive approach due to its ability to research a practical problem and to improve the existing practices. The data was collected from ten semi-structured interviews and three non-participant observations. By analysing the data and applying the theoretical framework, five types of waste were detected in the process that were seen to derive from six root causes. Practical solution was constructed to reduce the waste in the process by combining the existing literature with the ideas raising from empirical data. The results of this thesis suggest that a MNC with a globally dispersed MTO supply chain can improve its outbound logistics process by applying activities that enhance internal and external integration, collaboration and coordination, and increase predictability of the process. This research has practical relevance both for the case company as well as for other MNCs with globally dispersed MTO supply chains that aim to improve their outbound logistics processes. This research contributes to the BPM and CRA research by providing an evidence for their applicability in the new context.

Vuotovesien merkitys jätevesihuollossa

Yleisimmät viemäröintijärjestelmät ovat erillisviemäröinti ja sekaviemäröinti. Erillisviemä-röinnissä jäte- ja hulevedet johdetaan omissa verkostoissa. Sekaviemäröinnissä kaikki viemä-röitävät vedet virtaavat samassa verkostossa. Vuotoveden osuus jätevesiviemäriverkostossa virtaavasta jätevedestä on keskimäärin yli 30 prosenttia. Vuotovesiselvityksen avulla pyritään selvittämään vuotoveden esiintymisalueet ja mahdolliset vuotokohteet. Mallintamalla laadittu selvitys tarjoaa mahdollisuuden tarkastella verkostoa kokonaisuutena ja erilaisissa käyttötilan-teissa. Tämä työ perustuu Joensuun kantakaupungin viemäriverkostosta mallintamalla laadit-tuun vuotovesiselvitykseen. Työssä on tarkoitus selvittää vuotovesistä aiheutuvan lisäener-giantarpeen ja kasvihuonekaasupäästöjen kasvua sekä pohtia verkoston omistussuhteiden, sään ääri-ilmiöiden ja taajuusmuuttajien vaikutuksia vuotovesien hallintaan. Lisäksi selvitetään voidaanko tuloksista tehdä valtakunnallisia yleistyksiä. Joensuun viemäriverkostossa jätevesien pumppaukseen käytetystä energiasta noin 43 prosent-tia kuluu vuotovesien pumppaukseen. Siitä aiheutuu vuosittain 480 MWh:n lisäenergiantarve, joka johtaa 106 tonnin hiilidioksidipäästöihin. Lisäenergiantarpeesta aiheutuva hiilidioksidi-päästö on pieni liikenteen aiheuttamaan päästöön verrattuna. Saneerauksilla voidaan saavuttaa 60 prosentin vähennys vuotovesimäärään. Tavoitteeksi tulisi asettaa keskusta-alueella olevien sekaviemäreiden korvaaminen erillisviemäreillä esimerkiksi lähimmän 10 vuoden aikana ja vuotovesimäärän yleinen vähentäminen koko verkoston alueella. Ilmastonmuutoksen myötä yleistyvät rankkasateet lisäävät vuotovesimäärää etenkin sekaviemäröidyillä alueilla. Tämä korostaa sekaviemäröidyn verkoston korjaustoimenpiteiden tärkeyttä. Taajuusmuuttajien yleistyvä käyttö tasaa haitallisia virtaamapiikkejä. Optimaaliseksi säädetty pyörimisnopeus pienentää merkittävästi pumppujen energiankulutusta. Työstä saadut tulokset ovat valtakun-nallisella tasolla suuntaa antavia. Tarkemmat yleistykset vaativat useista erikokoisista verkos-toista tehtyjen vuotovesiselvitystulosten analysointia.

Tasavirtamoottoreilla toteutetun kameranvakautusjärjestelmän identifiointi

Identifiointia voidaan käyttää erilaisten järjestelmien parametrointiin, ja tässä työssä kyseisellä operaatiolla mallinnettiin järjestelmäkameran vakauttamiseksi rakennettua kolmiakselista järjestelmää. Työn tavoitteena oli saada järjestelmästä matemaattinen malli niin, että sen avulla voitaisiin simuloida järjestelmän toimintaa säätävän PID-säätimen arvoja, minkä pohjalta koko järjestelmä pystyttäisiin virittämään paremmin. Tutkielmassa saatu malli muodostettiin matlab-ohjelmalla järjestelmän mittausdatan perusteella. Mittauksissa mitattiin manuaalisesti viritetyn järjestelmän tuloja sekä lähtöä, ja niiden perusteella muodostettiin ARX-mallit jokaiselle järjestelmän kolmelle akselille. Kirjainyhdistelmä ARX, viittaa nyt MISO-järjestelmään, sekä regressioon mallin tulon ja lähdön välillä. MISO- järjestelmällä on yksi lähtö ja useita tuloja, joita työssä tehdyssä mallissa oli kolme kappaletta. Mallien tarkkuudeksi saatiin 60-75%. Identifioinnista saadulle mallille muodostettiin simulointimalli, jonka avulla järjestelmä simuloitiin nopeammaksi. Simuloidut PID-arvot viritettiin järjestelmälle myös käytännössä, jonka jälkeen identifiointi toistettiin kahden identifioidun siirtofunktion vertailua varten. Järjestelmille tehtyjen askelvastekokeiden vertailun mukaan, eri identifioidusta saadut järjestelmät, jotka sisälsivät kuitenkin saman säätimen, erosivat toisistaan huomattavasti, vaikka teoriassa niiden pitäisi olla samat. Erot selittyivät mallin identifioinnin riittämättömällä tarkkuudella. Lopuksi virityksen onnistumista testattiin järjestelmällä käytännössä, tekemällä sille askelvastekokeet vanhoilla sekä simuloinnista saaduilla uusilla säätimen arvoilla. Testien mukaan järjestelmän kahden akselin asettumisaikaa saatiin muutettua 5,0 ja 0,8 sekuntia nopeammaksi, mutta kolmannesta akselista tuli epästabiili. Epästabiilius ei ole toivottua, mutta sen havaitseminen osoittaa, että stabiiliksi simuloitu järjestelmä voi todellisuudessa saada epästabiilin lopputuloksen, mikäli simulointimalli sisältää virhettä.

Managing and utilizing information flow for new products’ periodic account sales process

The goal was to understand, document and module how information is currently flown internally in the largest dairy organization in Finland. The organization has undergone radical changes in the past years due to economic sanctions between European Union and Russia. Therefore, organization’s ultimate goal would be to continue its growth through managing its sales process more efficiently. The thesis consists of a literature review and an empirical part. The literature review consists of knowledge management and process modeling theories. First, the knowledge management discusses how data, information and knowledge are exchanged in the process. Knowledge management models and processes are describing how knowledge is created, exchanged and can be managed in an organization. Secondly, the process modeling is responsible for visualizing information flow through discussion of modeling approaches and presenting different methods and techniques. Finally, process’ documentation procedure was presented. In the end, a constructive research approach was used in order to identify process’ related problems and bottlenecks. Therefore, possible solutions were presented based on this approach. The empirical part of the study is based on 37 interviews, organization’s internal data sources and theoretical framework. The acquired data and information were used to document and to module the sales process in question with a flowchart diagram. Results are conducted through construction of the flowchart diagram and analysis of the documentation. In fact, answers to research questions are derived from empirical and theoretical parts. In the end, 14 problems and two bottlenecks were identified in the process. The most important problems are related to approach and/or standardization for information sharing, insufficient information technology tool utilization and lack of systematization of documentation. The bottlenecks are caused by the alarming amount of changes to files after their deadlines.