Kestomagneettitahtikoneen vääntömomentin tuottokyvyn optimointi hybridibussikäyttöön

Työssä tarkastellaan hybridi- ja sähköajoneuvojen voimankäyttöjärjestelmiä ja bussin ajomoottorina toimivan kestomagneettitahtikoneen toimintaa ja sen soveltuvuutta ajoneuvokäyttöön. Esitetään analyyttinen työkalu kestomagneettitahtikoneen induktanssisuunnittelun ja koneen vääntömomentin tuottokyvyn optimoinnin tueksi. Työkalua hyödynnetään esitettävässä ajomoottorin mitoituslaskelmassa. Työssä päätellään, että kestomagneettitahtimoottori soveltuu hyvin ajoneuvokäyttöön. Maksimaalisen vääntömomentin saavuttamiseksi sen roottorin rakenne ja induktanssit on optimoitava. Analysoimalla ajoneuvokäyttöön tarkoitettua kestomagneettitahtimoottoria työkalun avulla havaitaan, että yhtä suuremmalla induktanssisuhteella vääntömomentti on pienempi kentänheikennyksessä kuin ajettaessa konetta taajuusmuuttajalla vakioteholla nimelliskuormalla. Vastaavasti yhtä pienemmillä induktanssisuhteilla vääntömomentti on pienempi kentänheikennyksessä. Todetaan, että vääntömomentti kasvaa induktanssisuhteen poiketessa yhdestä. Suuri vääntömomentti saadaan pienillä induktanssisuhteilla. Induktanssisuhteen kasvattaminen yhdestä ei lisää moottorin tuottamaa vääntömomenttia yhtä paljon kuin induktanssisuhteen pienentäminen. Työn lopuksi verrataan työkalun laskemia tuloksia kirjallisuudesta löytyvillä yhtälöillä laskettuihin tuloksiin. Työkalun laskemat tulokset vaikuttavat ristiriidattomilta ja yhteneväisiltä teorian kanssa. Työkalun toteutuksessa tehdyt teoreettiset yksinkertaistukset aiheuttavat todennäköisesti epätarkkuutta tuloksissa erityisesti suurella kuormituksella.

Warranty Prediction Using Weibull Simulation

The main objective of this master’s thesis is to examine if Weibull analysis is suitable method for warranty forecasting in the Case Company. The Case Company has used Reliasoft’s Weibull++ software, which is basing on the Weibull method, but the Company has noticed that the analysis has not given right results. This study was conducted making Weibull simulations in different profit centers of the Case Company and then comparing actual cost and forecasted cost. Simula-tions were made using different time frames and two methods for determining future deliveries. The first sub objective is to examine, which parameters of simulations will give the best result to each profit center. The second sub objective of this study is to create a simple control model for following forecasted costs and actual realized costs. The third sub objective is to document all Qlikview-parameters of profit centers. This study is a constructive research, and solutions for company’s problems are figured out in this master’s thesis. In the theory parts were introduced quality issues, for example; what is quality, quality costing and cost of poor quality. Quality is one of the major aspects in the Case Company, so understand-ing the link between quality and warranty forecasting is important. Warranty management was also introduced and other different tools for warranty forecasting. The Weibull method and its mathematical properties and reliability engineering were introduced. The main results of this master’s thesis are that the Weibull analysis forecasted too high costs, when calculating provision. Although, some forecasted values of profit centers were lower than actual values, the method works better for planning purposes. One of the reasons is that quality improving or alternatively quality decreasing is not showing in the results of the analysis in the short run. The other reason for too high values is that the products of the Case Company are com-plex and analyses were made in the profit center-level. The Weibull method was developed for standard products, but products of the Case Company consists of many complex components. According to the theory, this method was developed for homogeneous-data. So the most im-portant notification is that the analysis should be made in the product level, not the profit center level, when the data is more homogeneous.

Riskiarviointi osana yrityksen kilpailukykyä

Turvallisuus voidaan nähdä osana yrityksen kilpailukykyä. Työntekijöiden hyvinvointi edistää työn tekemisen tehokkuutta. Avainasemsaa on ennakoiva turvallisuuden edistäminen. Riskien hallinta on osa yrityksen kokonaisturvallisuutta ja konkreettinen työkalu nykytilan määrittämiseen, ongelmien havaitsemiseen ja hallittavuuden lisäämiseen.

Tuotannon mittaristo- ja raportointitoimintatapojen kehittäminen elintarviketeollisuusyrityksessä

Mittaamista on tutkittu paljon ja kasvavissa määrin. Silti yrityksissä ei usein osata tehokkaasti hyödyntää mittaristosta saatavaa informaatiota johtamisen tukena. Tämän työn tavoitteena on selvittää, millainen on hyvä, informatiivinen ja käytännöllinen mittaristo, jota voidaan käyttää tuotantotoiminnan johtamiseen ja ohjaamiseen elintarviketeollisuusyrityksessä. Työn empiirinen osuus on suoritettu laadullisena case-tutkimuksena. Aineisto on kerätty henkilökohtaisilla haastatteluilla, jotka sisälsivät 16 tuotannon toimihenkilön sekä ylemmän toimihenkilön haastattelua. Johtopäätöksenä tutkimuksesta sekä kirjallisuuskatsauksesta esitetään mittaristo tuotantotoiminnan johtamisen apuvälineeksi. Mittaamisen tärkeimmät roolit ovat strategian jalkauttaminen, henkilöstöön vaikuttaminen, ulkoinen raportointi sekä kehityksen seuraaminen. Mittariston eri mittareiden tulee olla keskenään linjassa ja tavoitteiltaan yhdenmukaisia. Mittareiden tavoitteiden on tultava ylhäältä alas, eli ylimmästä johdosta portaittain työntekijätasolle. Mittaustulokset taas tulevat alhaalta ylös, eli työntekijätasosta ylös ylimpään johtoon. Mittauksen on aina oltava kustannustehokasta, eli siitä saatava hyöty on oltava panoksia suurempi. Mittaristo ei ole yrityksessä pysyvä työkalu vaan sitä on jatkuvasti päivitettävä Case-yrityksessä koettiin, ettei mittaristo ohjaa tekemistä eikä jalkauta strategiaa. Mittaamisesta ajateltiin, että mitataan, kun on aina mitattu. Johtamisjärjestelmä sekä mittaristo eri tasoilla koettiin sekavaksi ja epäyhtenäiseksi. Uusi mittaristo luotiin päivä-, viikko- ja kuukausitasolle. Johtamisjärjestelmää selkeytettiin ja johtamista ohjaava mittaristo tehtiin eri organisaatiotasojen välillä linjakkaaksi ja yhtenäiseksi. Mittariston viestimiseen työntekijätasolle luotiin suositukset.

Production planning and optimization of a pulp mill: introduction of the optimisation based scheduling software for pulp industry

The objective of this project was to introduce a new software product to pulp industry, a new market for case company. An optimization based scheduling tool has been developed to allow pulp operations to better control their production processes and improve both production efficiency and stability. Both the work here and earlier research indicates that there is a potential for savings around 1-5%. All the supporting data is available today coming from distributed control systems, data historians and other existing sources. The pulp mill model together with the scheduler, allows what-if analyses of the impacts and timely feasibility of various external actions such as planned maintenance of any particular mill operation. The visibility gained from the model proves also to be a real benefit. The aim is to satisfy demand and gain extra profit, while achieving the required customer service level. Research effort has been put both in understanding the minimum features needed to satisfy the scheduling requirements in the industry and the overall existence of the market. A qualitative study was constructed to both identify competitive situation and the requirements vs. gaps on the market. It becomes clear that there is no such system on the marketplace today and also that there is room to improve target market overall process efficiency through such planning tool. This thesis also provides better overall understanding of the different processes in this particular industry for the case company.

Keskijohdon osaaminen strategian toteuttamisessa

Strategian määrittely ja suunnittelu on menestyvän yrityksen elinehto. Strategian toteuttaminen on yhtä tärkeää kuin sen suunnittelu. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää millaisia tehtäviä yrityksen keskijohto tekee toteuttaessaan strategiaa sekä millaista osaamista ja tietoa tehtävät vaativat. Tutkimus suoritettiin laadullisena haastattelututkimuksena ja empiirinen aineisto kerättiin kuudella teemahaastattelulla. Haastateltaviksi valittiin kohdeyrityksen pää-toimialan keskijohto. Tutkimuksen tuloksena selvisi että kolme tärkeintä keskijohdon osaamista strate-gian toteuttamissa on vuorovaikutus ja johtaminen, resurssien allokointi ja muu-tosohjelmien toteuttaminen. Vuorovaikutuksen onnistumisessa on keskeistä keski-johdon sosiaaliset taidot. Keskijohdon tärkein strateginen työkalu on epämuodolli-nen vuorovaikutus. Suurin osa osaamisista sisältää hiljaista tietoa.

Innovaatiokyvykkyyttä tukevien organisatoristen piirteiden tunnistaminen yrityksen innovaatiotoiminnassa

Nykypäivänä moni yritys ei pärjää kilpailussa ilman innovointia sillä kilpailu on lisääntynyt kaikilla aloilla. Markkinat muuttuvat nopeasti, eikä pelkkä tehokas resursointi enää riitä pitämään yllä yrityksen saavuttamaa kilpailuetua. Organisaation tulee olla innovatiivinen ja osata käyttää resurssejaan luovasti uusien tuotteiden sekä palveluiden kehittämiseen ja kannattavuuden varmistamiseen. Innovaatiokyvykkyys ei ole suoraan jokin fyysinen asia, joka yrityksellä on tai ei ole, vaan yritysten organisatoriset piirteet vaikuttavat siihen paljon. Työn tavoitteena on luoda työkalu, jonka avulla yritys voi tunnistaa omia innovaatiokyvykkyyttä tukevia ominaisuuksiaan ja paikallistaa mahdollisia haasteita jo innovaatiotoimintaa aloittaessaan. Työnkalun on tarkoitus kattaa laajasti eri organisaation osa-alueet ilman, että siitä tulee liian vaikeaselkoinen tai raskas käyttää. Työkalun onkin oltava tarpeeksi kevyt ja yksinkertainen, jotta sitä voivat käyttää kaikki organisaation edustajat. Mallin avulla pystyttiin tunnistamaan yrityksen organisaation vahvuudet ja heikkoudet. Kaaviota pystyi käyttämään myös organisaatiota ulkopuolelta tutkiva henkilö ja saadut tulokset olivat todenmukaisia myös yrityksen edustajan mielestä.

Management of Soft Information in Sales and Operations Planning

With a Sales and Operations Planning (S&OP) process, a company aims to manage the demand and supply by planning and forecasting. The studied company uses an integrated S&OP process to improve the company's operations. The aim of this thesis is to develop this business process by finding the best possible way to manage the soft information in S&OP, whilst also understanding the importance and types (assumptions, risks and opportunities) of soft information in S&OP. The soft information in S&OP helps to refine future S&OP planning, taking into account the uncertainties that affect the balance of the long-term demand and supply (typically 12-18 months). The literature review was used to create a framework for soft information management process in S&OP. There were not found a concrete way how to manage soft information in the existing literature. In consequence of the poor literature available the Knowledge Management literature was used as the base for the framework creation, which was seen in the very same type of information management like the soft information management is. The framework created a four-stage process to manage soft information in S&OP that included also the required support systems. First phase is collecting and acquiring soft information in S&OP, which include also categorization. The categorization was the cornerstone to identify different requirements that needs to be taken into consideration when managing soft information in S&OP process. The next phase focus on storing data, which purpose is to ensure the soft information is managed in a common system (support system) in a way that the following phase makes it available to users in S&OP who need by help of sharing and applications process. The last phase target is to use the soft information to understand assumptions and thoughts of users behind the numbers in S&OP plans. With this soft management process the support system will have a key role. The support system, like S&OP tool, ensures that soft information is stored in the right places, kept up-to-date and relevancy. The soft information management process in S&OP strives to improve the relevant soft information documenting behind the S&OP plans into the S&OP support system. The process offers an opportunity to individuals to review, comment and evaluate soft information in S&OP made by their own or others. In the case company it was noticed that without a properly documented and distributed soft information in S&OP it was seen to cause mistrust towards the planning.

Käänteisen huutokaupan hyödyt ja haitat

Työn tavoitteena on selvittää mitkä ovat käänteisen huutokaupan hyödyt ja haitat kilpailutuksessa ja onko menetelmän käyttö suositeltavaa. Kirjallisuutta hyödyntämällä työssä tarkastellaan mitä käänteinen huutokauppa on, miten se soveltuu eri tilanteisiin (tuotteen, ostaja organisaation, myyjän ja huutokaupan järjestelyjen suhteen) ja mitkä ovat sen hyödyt ja haitat (taloudelliset, operatiiviset ja strategiset vaikutukset). Kirjallisuudessa esiintulleita hyötyjä ja haittoja verrataan rakennus ja projektinkehityspalveluita tarjoavan Skanskan kokemuksiin käänteisestä huutokaupasta käytännössä. Käänteisestä huutokaupasta todetaan olevan hyötyä markkinahinnan löytämisessä ja kustannussäästöjen saavuttamisessa. Ei kuitenkaan ole pystytty erottamaan, olisiko vastaava kustannussäästö saatu aikaseksi myös muilla kilpailutustavoilla. Käänteinen huutokauppa on työkalu joka sopii vain hyvin standardisoituihin tuotteisiin markkinoilla joilla on paljon kilpailua. Sitä ei myöskään yleensä vaikuta käytettävän useammin kuin kerran saman tuotteen kilpailuttamiseen. Käänteisen huutokaupan operatiivisista vaikutuksista on ristiriitaista tietoa. Kiertoaika on osassa tutkimuksista lyhentynyt ja osassa pidentynyt. Käänteisen huutokaupan vaikutuksista tuotteiden laatuun ei ole empiiristä näyttöä. Käänteisen huutokaupan suurimpia heikkouksia on toimittajasuhteiden heikkeneminen, joka ilmeni sekä läpi kirjallisuuden, että tämän työn empiriassa. On kuitenkin kyseenalaista konkretisoituuko toimittajien ärtymys kilpailutustavasta ostajalle merkittävillä tavoilla. Kokonaisuudessaan käänteinen huutokauppa on työläs ja rajoitettu kilpailutusmekanismi. Sen tuomat hyödyt eivät ole erityisen suuret verrattuna toisenlaisiin kilpailutustapoihin.

Suorituskykymittariston rakentaminen ja kehittämisen haasteet öljyliiketoiminta-alan logistisessa organisaatiossa

Yrityksen oman toiminnan ja tehokkuuden analysointi mittaamalla sen suoritus-kykyä on yritysjohdolle oiva keino saada parempi tietoisuus resurssikäytöstä ja strategian toteutumisesta. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että perinteinen taloudellisen tiedon seuranta ei itsessään riitä liiketoiminnan kattavassa seuran-nassa. Tutkimuksen tavoitteena oli rakentaa suorituskykymittaristo öljyliiketoiminta-alan logistiseen organisaatioon siten, että mittaristo täyttää organisaation mittaamisen päämäärät mahdollisimman tehokkaasti. Suorituskykymittariston osa-alueet ra-kennettiin kohdeorganisaation kriittisten menestystekijöiden perusteella luotujen näkökulmien avulla. Kohdeorganisaation erityspiirteenä oli toiminta osana toimi-tusketjua, johon kuuluivat öljytuotteiden varastointi ja hallittu logistinen operointi perustuen alan standardeihin. Rakennettu suorituskykymittaristo keskittyi turvalli-suus-, kustannustehokkuus- ja tuotehallintatekijöihin tähtäimenä organisaation strategiset tavoitteet. Tutkimus jakaantui teoria- ja empiriaosuuteen. Teoriaosassa tarkasteltiin suoritus-kyvyn mittaamisen merkitystä, suorituskykymittariston rakentamista ja suoritus-kyvyn mittaamisen keskeisiä haasteita. Empiriaosuudessa kerrottiin kohdeorgani-saation erityispiirteet ja kuvattiin suorituskykymittariston kehittäminen kohdeor-ganisaatiossa. Käytetyn tapaustutkimusmenetelmän avulla nostettiin esiin suori-tuskyvyn mittaamisen haasteita ratkaisuineen. Kohdeorganisaation suorituskyvyn mittaamisesta kerätty tieto päädyttiin koosta-maan kerran kuukaudessa päivitettävälle tuloskortille organisaation controllerin toimesta. Tuloskortin rakentamis- ja kehitystyö toteutettiin kahden vuoden aikana. Sen tärkeimmät mittarit pohjautuivat turvallisuuden, kustannustehokkuuden ja käyttöomaisuuden kriittisiin menestystekijöihin, jotka heijastuivat organisaation strategiasta. Tuloskortista saatiin toimiva työkalu johdon käyttöön. Tutkimuksen jatkokehityskohteiksi jäivät tuloskortin kevyempi kuukausipäivitys ja ennustemit-tareiden kehittäminen strategian seurannan tueksi.

Mittausdatan havainnollistaminen MATLAB animaationa

The visualization of measurement data is important in the fields of engineering for research analysis and presentation purposes. A suitable visualization method for scientific visualization is needed when handling measurement data. Visualization methods and techniques will be presented throughout this work. They are the bases of scientific visualization from the abstract visualization process to the applied techniques suited for each situation. This work also proposes a visualization tool using the MATLAB® software. The tool was designed as general as possible to encompass the most needs in terms of measurement data visualization. It offers possibilities for both static and dynamic visualization of the data.

Tuumasta toimeen? : Uudenmaan järvikunnostussuunnitelmat ja paikalliset voimavarat

Paikalliset kunnostajatahot ovat uuden haasteen edessä kunnostustoimenpiteiden toteutuksen ja niiden rahoituksen vastuun siirtyessä yhä enemmän paikallisille hyödynsaajille. Samaan aikaa kunnostustoiminnan luonne ja hankkeiden vetäminen muuttuu ammattimaisemmaksi. Yhdistysten oma varainhankinta ja hankkeiden yhdistäminen on oleellista tulevaisuudessa. Hankkeiden hyödynsaajat täytyy nähdä laajemmin ja saada paremmin mukaan hankkeisiin. Käyttökelpoista tietoa ja osaamista löytyy paljon niin asiantuntijoiden keskuudesta kuin paikallisten yhteisöjen sisältä. Paikallistuntemusta ja -tietoa ei voi korvata muulla tiedolla, siksi niiden pitää olla oleellinen osa suunnitelmia. Kunnostuksilla on usein koko yhteisöä koskevia merkityksiä ja ne pitäisikin nähdä osana laajempaa paikallista kylätoimintaa ja -suunnittelua. Kustannusten vähentämiseksi kunnostussuunnitelmissa pitäisi käyttää hyväksi enemmän myös olemassa olevaa ja helposti saatavissa olevaa tietoa. Uudenmaan elinkeino, liikenne ja ympäristökeskus on tehnyt 2000-luvulla useita järvien kuntakohtaisia ja järvikohtaisia kunnostussuunnitelmia, joiden kustannuksiin kunnat ovat osallistuneet. Selvityksessä on arvioitu kunnostussuunnitelmien vaikuttavuutta paikallisten kunnostajien ja kuntien ympäristöviranomaisten näkökulmasta. Aineisto on kerätty puhelinhaastatteluin. Työssä on lisäksi pohdittu paikallisten yhteisöjen voimavarojen hyödyntämistä kunnostuksien ja suunnitelmien toteuttamiseksi. Kunnat näkevät suunnitelmat selvästi hyödyllisempinä kuin paikalliset kunnostajatahot. Suunnitelmat ovat enemmän kuntien työkalu kuin varsinainen huoltokirja järven kunnostamiseksi. Paras hyöty saadaan suunnitelmista niiden oikealla ajoituksella. Niiden pitää myös johtaa toimenpiteisiin, jotta niitä pidettäisiin onnistuneina. Paikallisesti tuotetun tiedon hyödyntäminen suunnittelussa tekee suunnitelmista hyväksyttävämpiä.

Comparison of Different Concentrated Solar Power Collector Designs and Development of a Linear Fresnel Solar Collector Model

Concentrated solar power (CSP) is a renewable energy technology, which could contribute to overcoming global problems related to pollution emissions and increasing energy demand. CSP utilizes solar irradiation, which is a variable source of energy. In order to utilize CSP technology in energy production and reliably operate a solar field including thermal energy storage system, dynamic simulation tools are needed in order to study the dynamics of the solar field, to optimize production and develop control systems. The object of this Master’s Thesis is to compare different concentrated solar power technologies and configure a dynamic solar field model of one selected CSP field design in the dynamic simulation program Apros, owned by VTT and Fortum. The configured model is based on German Novatec Solar’s linear Fresnel reflector design. Solar collector components including dimensions and performance calculation were developed, as well as a simple solar field control system. The preliminary simulation results of two simulation cases under clear sky conditions were good; the desired and stable superheated steam conditions were maintained in both cases, while, as expected, the amount of steam produced was reduced in the case having lower irradiation conditions. As a result of the model development process, it can be concluded, that the configured model is working successfully and that Apros is a very capable and flexible tool for configuring new solar field models and control systems and simulating solar field dynamic behaviour.

Development of category planning process in construction business

The aim of this thesis was to develop the category planning process in the case company operating in construction industry. As the interest in the field of research has just recently started to emerge towards the benefits of category management and planning, the theoretical background was derived from literature of subjects with a relation to category planning i.e. procurement strategy, purchasing portfolio model, information flow management and cost analysis. The background for the development of category planning process was derived from retail industry, to where the category planning is more researched. The empirical study was executed with mixed method approach: quantitative data of the categories was analyzed and qualitative data was gathered through semi-structured interview and discussions within the case company. As a result, the category planning process was critically analyzed and development proposals addressed for improving the process description. Additionally a tool was developed based on the empirical study to support the category planning process of the case company.

A Phase Model for Building a Customer Value Based Sales Tool – Case Mining and Metals Industry

The objective of this research is to observe the state of customer value management in Outotec Oyj, determine the key development areas and develop a phase model with which to guide the development of a customer value based sales tool. The study was conducted with a constructive research approach with the focus of identifying a problem and developing a solution for the problem. As a basis for the study, the current literature involving customer value assessment and solution and customer value selling was studied. The data was collected by conducting 16 interviews in two rounds within the company and it was analyzed by coding openly. First, seven important development areas were identified, out of which the most critical were “Customer value mindset inside the company” and “Coordination of customer value management activities”. Utilizing these seven areas three functionality requirements, “Preparation”, “Outotec’s value creation and communication” and “Documentation” and three development requirements for a customer value sales tool were identified. The study concluded with the formulation of a phase model for building a customer value based sales tool. The model included five steps that were defined as 1) Enable customer value utilization, 2) Connect with the customer, 3) Create customer value, 4) Define tool to facilitate value selling and 5) Develop sales tool. Further practical activities were also recommended as a guide for executing the phase model.