Sahaparonien paluu

Kirjallisuusarvostelu

Innovaatiokeskuksia ei synny ilman tieteen tukea

Kirjallisuusarvostelu

Paperitehtaan sähkötasehallinta ja sähkön kysyntäjousto energiakustannusten hallinnassa

Paperiteollisuus on energiaintensiivistä teollisuutta, jossa on tehty pitkään työtä tuotantoprosessien energiatehokkuuden parantamiseksi. Paperitehtaan energiakustannuksiin voidaan kuitenkin vaikuttaa myös sähkötaseen hallinnalla ja sähkön kysyntäjouston avulla. Tehtaan seuraavan vuorokauden sähkön kulutus pyritään ennustamaan mahdollisimman tarkasti, mutta esimerkiksi paperitehtaan häiriötilanteissa sähkötase poikkeaa ennustetusta. Tällöin sähkötasetta voidaan korjata ensisijaisesti sähkön jälkimarkkinoiden eli Elbas- kaupankäynnin avulla. Ellei tasetta saada korjattua sähkön jälkimarkkinoilla tase-ero korjataan tasesähköllä, jonka hinta muodostuu säätösähkömarkkinoilla. Tasesähkön hinta saattaa poiketa Elspot- markkinahinnasta voimakkaasti, jolloin tase-erosta joko hyödytään tai hävitään kustannusmielessä. Tämän työn tarkoituksena on selvittää sähkötasehallinnan parantamisen ja sähkön kysyntäjouston vaikutukset paperitehtaan energiakustannuksiin. Työssä tutkittiin tehtaan sähkö-tasehallinnan nykytilannetta ja selvitettiin tase-erojen kustannusvaikuttavuutta. Lisäksi työssä luotiin ajomalleja sähkön kysyntäjouston toteuttamiselle massatehtaan eri tuotantoprosesseille, sekä määritettiin rajahintoja seuraavan vuorokauden energiaennusteeseen. Onnistunut energiaennuste perustuu paperitehtaan käynnin tarkkoihin ja ajankohtaisiin lähtötietoihin. Sähkötaseen poikkeamiin voidaan puolestaan varautua paremmin, kun informaatio tehtaan prosessien alasajosta tulee voimalaitoksen tietoon mahdollisimman aikaisin. Sähkötaseen poikkeamien hallinta voidaan tehdä, joko Elbas- kaupan tai tasesähkön avulla. Ajankohdasta ja tasepoikkeaman volyymista riippuen täytyy tehdä valinta, kumpi vaihtoehdoista on kustannusmielessä kannattavampi. Paperitehtaan eri prosesseille luoduilla ajomalleilla saatiin esiin huomattava säästöpotentiaali. Ajomallien noudattaminen vaatii suunnitelmallista tuotannon hallintaa ja sähkön Elspot- hinnan käyttäytymisen säännöllistä seurantaa. Seuraavan vuorokauden rajahintatietojen määrittämisen pohjalta voidaan arvioida, millä Elspot- hinnalla sähkön myynti muuttuu paperin tuotantoa kannattavammaksi.

Kaivoslastauskoneen hybridisointianalyysi virtuaali- ja in-loop -simuloinnin avulla

Työssä tutkitaan raskaiden työkoneiden hybridisointimitoitusta simuloimalla. Työssä esitetään simulation-in-the-loop-simulointiin perustuva järjestelmä, jolla esimerkkitapauksena oleva kaivoslastauskone työympäristöineen voidaan mallintaa mekaaniselta osaltaan monikappaledynamiikkaan perustuvalla ohjelmistolla ja hybridijärjestelmän osalta Simulinkissa. Yhdistetty simulointi mahdollistaa hybridityökoneen virtuaalimallin ohjaamisen käyttäjän toimesta reaaliajassa. Simuloinnista saadaan tuloksena mm. työsykli, jota voidaan käyttää hybridisointimitoitukseen. Hybridisointi toteutetaan kahdella erilaisella kokoonpanolla, joista analysoidaan suorituskykyä sekä polttoaineen kulutusta. Tuloksia verrataan pelkästään dieselmoottoria voimanlähteenä käyttävään lastauskoneeseen. Työssä tehty tutkimus osoittaa, että (sarja-) hybridisoinnilla voidaan saavuttaa merkittäviä etuja raskaiden työkoneiden polttoainetehokkuudessa. Dieselmoottoria voidaan ajaa sellaisessa staattisessa toimintapisteessä, jonka hyötysuhde on korkea riippumatta työkoneen kuormituksesta. Saavutettu hyöty on toteutetussa tutkimuksessa parhaimmillaan jopa 56 % vähennys polttoaineenkulutuksessa. Lisäksi tarvittava dieselin nimellisteho pienenee huomattavasti. Tutkimuksen osana esitellään myös Hardware-in-the-Loop -laitteisto, jonka avulla voidaan liittää oikea sähkömoottori ja taajuudenmuuttaja osaksi virtuaalisesti simuloitua työkonetta.

Improved order fulfillment in paper production

For the paper mill profitability it is crucial to minimize overproduction and underproduction. Overproduction and underproduction both generate undesired costs and profit losses in paper mill production. This master’s thesis examines paper production order fulfillment subject from paper production level point of view. Research and development approach is selected due to clarification requirements in lately implemented manufacturing execution system. Manufacturing execution systems are generally expected to offer reliable and accurate information about mill production details. However, confusions are likely to occur after implementation of new manufacturing execution system. These confusions are usually harmful and become cumulatively more influential the longer they keep occurring. In this master’s thesis is presented actions to improve order fulfillment at paper mill production level. Central points of the improvement actions are a model for successful order fulfillment in paper mill production and manufacturing execution system catalogue configuration redesign. Improvement actions are implemented in Jokilaakso paper production plant and it is examined as a case study. In the end of this master’s thesis is presented performance measurements which demonstrate order fulfillment from case Jokilaakso.

Päivittäistavarakaupan jakelumallivaihtoehdot ja kuljetukset tuoteryhmittäin

Tässä työssä jaetaan supermarket-kokoluokan päivittäistavaran vähittäiskaupan tuotevalikoima tuoteryhmiin ja selvitetään tuoteryhmäkohtaisesti keskusliikkeen mahdollistamat jakelurakenne vaihtoehdot. Toimintaympäristönä työssä on Suomi. Työssä päädytään jakamaan koko tuotevalikoima yhdeksään tuoteryhmään ja tuoteryhmien soveltuvuutta tutkitaan keskusliikkeen mahdollistamissa neljässä eri jakelumallivaihtoehdossa. Jakelumallin valintaan vaikuttaa tuotteiden varastointipäätökset sekä kuljetusolosuhteet, etenkin lämpötila. Työn perusteella keskusliikemallia ei voida luoda yksiselitteisesti vain tuoteryhmien perusteella, vaan lopullinen toimiva malli on yritys- ja tuotekohtainen. Myöskään jakelumallivaihtoehdon valintaa ei voida kaikissa tapauksissa valita ainoastaan tuoteryhmän perusteella, vaan tuoteryhmien sisälläkin on poikkeamia optimaalisessa jakelumallissa. Tuoteryhmän sisäisiin poikkeamiin vaikuttavat etenkin toimittaja, etäisyydet ja tuotekohtaiset ominaisuudet.

Persianlahden sodasta operaatio Iraqi Freedomiin : Yhdysvaltain erikoisjoukkojen käyttöperiaatteiden kehittyminen ja sen vaikutukset käytännön toimintaan

Vuonna 1991 päättynyt Persianlahden sota oli monella tapaa merkityksellinen konflikti erikoisjoukkojen tulevaisuutta ajatellen. Se osoitti monessa asiassa erikoisjoukkojen käytön hyödyt. Vuonna 2003 alkanut ja päättynyt operaatio Iraqi Freedom taas oli monessa suhteessa erikoisjoukkojen käytön osalta ennennäkemätön operaatio. Erikoisjoukkoja käytettiin laajemmin kuin koskaan niin tavanomaisten joukkojen tukena kuin itsenäisissä tehtävissä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää kuinka erikoisjoukkojen käyttöperiaatteet kehittyivät Persianlahden sodan ja operaatio Iraqi Freedomin välillä ja kuinka se ilmeni käytännössä. Kysymykseen haetaan vastausta seuraavien alakysymysten avulla: Mitä erikoisjoukkoja operaatioissa käytettiin ja mitkä olivat niiden käyttöperiaatteet, miten erikoisjoukkoja käytettiin Persianlahden sodassa ja miten niitä käytettiin operaatio Iraqi Freedomissa? Tämä tutkimus on asiakirjatutkimus ja tutkimusmenetelmänä on käytetty sisältöanalyysia. Keskeisimpinä lähteinä on käytetty ohjesääntöjä, tutkimuksia sekä tutkimuskirjallisuutta. Tutkimuksessa on pyritty luomaan kuva erikoisjoukkojen käytöstä sekä tutkittu vallinneita erikoisjoukkojen käyttöperiaatteita ja niiden vaikutusta erikoisjoukkojen käyttöön. Erikoisjoukkojen toiminnassa on nähtävissä Persianlahden sodan ja operaatio Iraqi Freedomin välillä merkittäviä eroja. Suurimmaksi osaksi erot johtuivat erikoisjoukkojen muuttuneista käyttöperiaatteista, mutta välillä toiminta myös poikkesi vallitsevasta doktriinista.