Arvonmääritysmallin kehittäminen sijoittajan näkökulmasta: Case F-secure

Työn tavoitteena on kehittää Microsoft Excel -taulukkolaskentaohjelmaan pohjautuva arvonmääritysmalli. Mallin avulla osaketutkimusta tekevät analyytikot ja sijoittajat voivat määrittää osakkeen fundamenttiarvon. Malli kehitetään erityisesti piensijoittajien työkaluksi. Työn toisena tavoitteena on soveltaa kehitettyä arvonmääritysmallia case-yrityksenä toimivan F-Securen arvonmäärityksessä ja selvittää mallin avulla onko F-Securen osake pörssissä fundamentteihin nähden oikein hinnoiteltu. Työn teoriaosassa esitellään arvonmäärityksen käyttökohteet ja historia, arvonmääritysprosessin vaiheet (strateginen analyysi, tilinpäätösanalyysi, tulevaisuuden ennakointi, yrityksen arvon laskeminen), pääoman kustannuksen määrittäminen ja sijoittajan eri arvonmääritysmenetelmät, joita ovat diskontattuun kassavirtaan perustuvassa arvonmäärityksessä käytettävät mallit sekä suhteellisen arvonmäärityksentunnusluvut. Empiirinen osa käsittää arvonmääritysmallin kehittämisen ja rakenteen kuvauksen sekä F-Securen arvonmääritysprosessin. Vaikka F-Securen tulevaisuus näyttää varsin valoisalta, osake on hinnoiteltu markkinoilla tällä hetkellä(23.02.2006) korkeammalle kuin näihin odotuksiin nähden olisi järkevää. Eri menetelmät antavat osakkeelle arvoja 2,25 euron ja 2,97 euron väliltä. Kehitetty Excel -malli määrittää F-Securen osakkeen tavoitehinnaksi eri menetelmien mediaanina 2,29 euroa. Tutkimuksen tuloksena F-Securen osaketta voidaan pitää yliarvostettuna, sillä sen hinta pörssissä on 3,05 euroa.

Toimintojen kuormitusten mallintaminen ja toimintolaskennan käyttöönottomahdollisuudet kokoonpanokonepajassa

Työn tavoitteena oli kehittää yrityksen liiketoimintaprosessikuvausta, mallintaa eräiden siinä esitettyjen toimintoryhmien ja yksittäisten toimintojen kuormitukset sekä tutkia toimintolaskennan käyttöönottomahdollisuuksia yrityksessä. Työssä on tuotu esille kapasiteettiin ja resursseihin liittyviä käsitteitä, kuten kapasiteettipäätösten ajoitus, resurssitarvesuunnittelu ja resurssien kohdistaminen. Työssä on myös tarkasteltu perinteisen kustannuslaskennan ja toimintolaskennan välisiä eroja. Aiempaa tutkimustietoa on käytetty asetettujen tavoitteiden saavuttamiseen. Liiketoimintaprosessikuvausta on muokattu vastaamaan paremmin yrityksen nykyistä rakennetta. Toimintojen kuormitukset on mallinnettu liiketoimintaprosessikuvauksesta ja kyselyistä saadun tiedon perusteella. Toimintolaskennan käyttöönottomahdollisuuksien arviointiperusteena on käytetty toimintolaskennan laskennallista toteutettavuutta yrityksessä. Työn ensimmäinen tulos on yksinkertaisempi ja monikäyttöisempi liiketoimintaprosessikuvaus, jota voidaan käyttää henkilöstöhallinnossa ja yrityksen toiminnan kehittämiseen. Toinen tulos on kuormitusmalli, jota voidaan käyttää muun muassa tulevaisuuden kapasiteettitarpeen arvioimiseen. Työnkolmas tulos on analyysi toimintolaskennan käyttöönottomahdollisuuksista ja työnumeroperusteisen kustannusten kohdistamisen periaatteet.

Kustannusten ja ajan sitoutuminen tuotteeseen elintarviketeollisuuden arvoverkostossa

Tämä pro gradu -tutkielma käsitteleekustannusten ja ajan analysointia elintarviketeollisuuden arvoverkostossa. Teoriaosuuden kantavia käsitteitä ovat arvoverkosto, Lean Management -ideologia, Value Stream Mapping ja Supply Chain Time and Cost Mapping. Tutkimus toteutetaan case - tutkimuksena, ja siinä on piirteitä niin kvalitatiivisesta kuin kvantitatiivisesta tutkimusasetelmasta. Teoriaosuuden lähteinä on käytetty tieteellisissä julkaisuissa ilmestyneitä journal -artikkeleita sekä alan kirjallisuutta. Tutkimus liittyy olennaisena osana Elintarviketeollisuuden Uudistuva Liiketoiminta -projektiin ja antaa tätä kautta kontekstin muille tutkimuksille sekä konkreettisenesimerkin kyseisestä arvoverkostosta. Empiirisen osan case-yrityksinä ovat Saarioinen Oy, Tuoretie Oy ja Ruokakesko Oy. Analyysin kohteena onLiha-Saarioisten valmistama karjalanpiirakka-tuoteryhmä. Konkreettisena tutkimustuloksena on karjalanpiirakan prosessikuvaus koko arvoketjun matkalta, kustannuskertymä, aikaperusteinen analyysi ja kustannus-aika-kuvaaja. Lisäksi arvoketjun matkalla tehdyistä haastatteluista on kerätty kehitysehdotuksia sekä samalla etsitty hukkatoimintoja. Tuloksista voi tehdä sen johtopäätöksen, että karjalanpiirakka on tyypillinen elintarvike, jonka kustannuksista suurin osa on raaka-aineita ja tuotannon työtä. Aikaa arvoketjussa kuluu eniten kaupan hyllyllä. Organisaatioidenyhteistyöllä aikaa ja sitä kautta kustannuksia olisi kuitenkin mahdollisuus vielä karsia.

Market Opportunity Analysis of the Finnish Mineral Wool Market

Tutkimuksen tarkoituksena on tutkia markkinamahdollisuuksia Suomeneristevillamarkkinoilla. Tutkimuksessa on sekä teoreettinen, että käytännön osuus. Teoreettisessa osiossa luodaan pohja empiiriselle tutkimukselle tutkimalla markkinamahdollisuusanalyysin eri komponenttien sisältöä. Empiirisessä osiossa haastatellaan markkinoiden suurimpia asiakkaita, jotka vastaavat valtaosasta markkinoiden ostovolyymista. Näiden haastattelujen pohjalta pyritään löytämään ne mahdollisuudet mitä eristevillamarkkinoilla on. Tutkimus osoittaa, että markkinamahdollisuusanalyysin eri komponentit ovat tiiviissä keskinäisessä suhteessa. Kattavalla tutkimuksella kyetään osoittamaan eri mahdollisuuksia markkinoilla. Empiirisessä osiossa kyetään osoittamaan, että Suomen eristevillamarkkinoilla on mahdollisuuksia uudelle toimittajalle. Tutkimuksessa esitetään myös joitakin toimenpide-ehdotuksia näiden havaittujen mahdollisuuksien hyödyntämiseksi.

Julkisen osakeyhtiön omien osakkeiden hankinta ja niiden kirjanpidollinen käsittely. Case HEXTech - Indeksin yhtiöt

Tavoitteena on selvittää ja kuvata lainsäädännön kehitys julkisen osakeyhtiön omien osakkeiden hankinnassa ja esittämisessä tilinpäätöksessä sekä miten teoriaa sovelletaan käytännössä julkisiin osakeyhtiöihin. Lähestymistapa on teoriasidonnainen, säädöstaustaan perustuva ja analyysin perustana ovat dokumentoidut säädökset. Tutkimusmenetelmä on deskriptiivinen tapaustutkimus, jonka analyysi rajoittuu vuoteen 2005. Tutkimustyön sisältö koostuu julkisesti noteerattujen osakeyhtiöiden omien osakkeiden hankkimisesta ja esittämisestä tilinpäätöksessä koskevista EuroopanUnionin direktiivien sisällön käsittelystä, niiden vaikutuksesta osakeyhtiö-, kirjanpito- ja arvopaperimarkkinalakiin sekä HEXTech - Indeksin yhtiöiden käytäntöön. Tätä käytäntöä selvitetään ja kuvataan tutkimusosuudessa. Tutkimustuloksena voidaan todeta, että lait on harmonisoitu Euroopan Yhteisöjen direktiivejä vastaavaksi. HEXTech - Indeksin yhtiöt ovat noudattaneet kirjanpito-, osakeyhtiö- ja arvopaperimarkkinalain ohjeita ja määräyksiä käytännöissään. Yhtiökokoukselta on saatu valtuutuksia hankkia omia osakkeita.Kymmenestä yhtiöstä seitsemän oli saanut valtuutuksen ja vain neljä toteutti käytännössä saamansa valtuutuksen. Kaksi yhtiötä mitätöi, yksi kannusti avainhenkilöitään hankkimillaan omilla osakkeilla ja yksi toteutti takaisinostotarjouksella omien osakkeiden hankinnan.

Adoption av träkomposit teknologi på svenska trähusmarknaden

Syftet med uppsatsen är att kategorisera träkomposit teknologi adoption på svenska trähusmarknaden genom fallstudie av trähustillverkare och fasadbehandlare. Som undersöknings metod har intervjueroch facklitteratur använts. Med hjälp av litteraturmaterialet sammanställdes enteoretisk referensram, vad efter sedan fallföretagen intervjuades. Genom insamlade sekundärdata betraktades företaget i den teoretiska referensramen. Undersökningens teorin baserar sig på adoption av innovation. Inledningsvis redogörs traditionell segmentering av industriella marknader och sedan segmentering efter kundlivscykel. Tyngdpunkten är ändå på teknologi adoption livscykel. Empirin är fallstudie av modul, storblock trähustillverkare och fasadbehandlare. Företagets situation studeras inom teoretiska referensramen för att kunna göra en analys avadoptionen och göra slutsatser om produktlanseringen. Rekommendation är några aspekter som innobuild bör beakta vid försäljning av Fasec-fasadsystem. Undersökningen torde kunna användas som stöd vid adoption av en innovation.

Arvojen integrointi johtamiseen - case Engel

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää kuinka Engel-Yhtymässä arvot on liitetty johtamiseen. Keskeinen kysymys on: kuinka arvot ovat integroitu yrityksen nykyiseen johtamisjärjestelmään. Arvoja ei käsitellä irrallisena asiana, vaan liitettyinä yhteen organisaatiokulttuuriin ja johtamiseen. Tutkimus tukee arvojen merkityksen tärkeyttä osana Engelin hyvää liiketaloudellista menestystä viime vuosina. Tutkimuksen empiirinen osuus koostuu pääasiassa vuoden 2003 Arvomittari-henkilöstökyselystä ja kyselyn tulosten havainnoista. Tutkimuksessa haetaan vastauksia henkilöstön näkökulmasta strategian sisäistämiseen engeliläisten päivittäisessä työskentelyssä. Kuinka arvot on sisäistetty ja kuinka ne näkyvät arkipäivässä? Mitkä asiat estävät arvojen toteutumista ja ovatko arvot omistajien, johdon vai koko henkilöstön arvoja? Tutkimuksen tuloksia analysoidaan valitun viitekehyksen pohjalta, metodina kvalitatiivinen analyysi. Sen muodostaa ensisijaisesti Daniel Denisonin 2003 esittämä malli. Denisonin mallin mukaan tavoitteena on tarjota arvojen integroinnille eri näkökulmia. Johtopäätöksenä on kuitenkin selkeä liiketaloudellisen tuloksen parantuminen arvojohtaminen merkityksen myötä.

The Effect of Family Ownership on Firm Performance: Empirical Evidence from Norway

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, onko perheomistajuus, eli yksityisomistus, kannattavampi omistusmuoto kuin institutionaalinen omistajuus ja, onko yrityksen iällä ja koolla vaikutusta perheyritysten menestymiseen. Aikaisempaan tutkimustietoon tukeutuen, tutkimuksen aluksi käydään myös läpi perheomistajuuteen yleisesti liitettyjä ominaispiirteitä sekä perheyritysten menestymistä verrattuna ei-perheyrityksiin. Empiirinen analyysi perheomistajuuden vaikutuksista yrityksen kannattavuuteen sekä yrityksen iän ja koon vaikutuksista perheyritysten menestymiseen toteutetaan kahden otoksen avulla, jotka koostuvat listaamattomista norjalaisista pienistä ja keskisuurista yrityksistä (pk-yrityksistä). Näin ollen satunnaisotos ja päätoimialaotos, johon listaamattomat pk-yritykset on valittu satunnaisesti Norjan tärkeimmiltä toimialoilta, analysoidaan erikseen. Analyysi toteutetaan käyttäen lineaarista regressioanalyysia. Vaikka satunnaisotoksen perusteella perheyritykset eivät näytä olevan ei-perheyrityksiä kannattavampia, päätoimialaotos osoittaa, että listaamattomissa pk-yrityksissä perhe- eli yksityisomistajuus on merkittävästi institutionaalista omistajuutta kannattavampi omistusmuoto. Eritoten nuoret ja pienet yritykset vastaavat perheyritysten paremmasta kannattavuudesta.

Aikasarja-analyysimenetelmien soveltuvuus maakaasun; hinnoittelussa käytettyjen sidonnaisuustekijöiden ennustamisessa: Case Gasum Oy

Tässä tutkielmassatarkastellaan maakaasun hinnoittelussa käytettyjen sidonnaisuustekijöiden hintadynamiikkaa ja niiden vaikutusta maakaasun hinnanmuodostukseen. Pääasiallisena tavoitteena on arvioida eri aikasarjamenetelmien soveltuvuutta sidonnaisuustekijöiden ennustamisessa. Tämä toteutettiin analysoimalla eri mallien ja menetelmien ominaisuuksia sekä yhteen sovittamalla nämä eri energiamuotojen hinnanmuodostuksen erityispiirteisiin. Tutkielmassa käytetty lähdeaineisto on saatu Gasum Oy:n tietokannasta. Maakaasun hinnoittelussa käytetään kolmea sidonnaisuustekijää seuraavilla painoarvoilla: raskaspolttoöljy 50%, indeksi E40 30% ja kivihiili 20%. Kivihiilen ja raskaan polttoöljyn hinta-aineisto koostuu verottomista dollarimääräisistä kuukausittaisista keskiarvoista periodilta 1.1.1997 - 31.10.2004. Kotimarkkinoiden perushintaindeksin alaindeksin E40 indeksi-aineisto, joka kuvaa energian tuottajahinnan kehitystä Suomessa ja koostuu tilastokeskuksen julkaisemista kuukausittaisista arvoista periodilta 1.1.2000 - 31.10.2004. Tutkimuksessa tarkasteltujen mallien ennustuskyky osoittautui heikoksi. Kuitenkin tuloksien perusteella voidaan todeta, että lyhyellä aikavälillä EWMA-malli antoi harhattomimman ennusteen. Muut testatuista malleista eivät kyenneet antamaan riittävän luotettavia ja tarkkoja ennusteita. Perinteinen aikasarja-analyysi kykeni tunnistamaan aikasarjojen kausivaihtelut sekä trendit. Lisäksi liukuvan keskiarvon menetelmä osoittautui jossain määrin käyttökelpoiseksi aikasarjojen lyhyen aikavälin trendien identifioinnissa.

Asiakaskohtaiseen kannattavuuteen vaikuttavat tekijät paperiteollisuusyrityksessä: empiirinen tutkimus

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää asiakaskannattavuuteen vaikuttavat tekijät. Tutkimuksen empiirinen osa käsittelee Stora Enso Publication Papers Kymenlaaksoa. Tutkimusmenetelmänä käytetään kvantitatiivista tutkimusmenetelmää, jossa luodaan tutkimushypoteesit aikaisempien tutkimustulosten perusteella, jonka jälkeen hypoteesit testataan. Aineistona käytetään Stora Enson Fenix-toiminnanohjausjärjestelmästä saatua myynti- ja kustannusdataa. Tutkimustuloksista havaittiin, että tärkein asiakaskannattavuuteen vaikuttava tekijä on myyntihinta, mutta myös kuljetuskustannukset ovat merkittävässä roolissa. Sen sijaan asiakkaankoko tai uskollisuus ei vaikuta kannattavuuteen.

Epävarmuuden hallinta ohjausjärjestelmien ja systemaattisen riskienhallinnan avulla

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten yritykset hallitsevat liiketoimintaan liittyvää epävarmuutta ohjausjärjestelmien ja systemaattisen riskienhallinnan avulla. Ohjausjärjestelmissä keskitytään erityisesti taloudellisen kehityksen ja asetettujen tavoitteiden seurantaan käytettäviin järjestelmiin ja menetelmiin. Tutkimusmenetel-mänä käytetään kvalitatiivista analyysiä ja tutkimuksen empiirisen osan aineisto on kerätty julkisesti saatavilla olevasta informaatiosta. Tutkimuksessa käytetään poikkileikkausaineistoa. Aineisto koostuu 43 yrityksestä ja tiedot aineistoon on kerätty vuonna 2005 julkaistusta informaatiosta. Tutkimustulosten mukaan yritysten taloudellista kehitystä seurattaessa selvästi merkittävimmässä roolissa näyttää olevan budjetti. Budjetin ohella tutkitut yritykset ilmoittavat käyttävänsä eniten rullaavaa ennustamista, tuloskorttia sekä taloudellista lisäarvoa asetettujen tavoitteiden toteutumisen seurantaan. Toimialoja vertailtaessa tutkimustulokset osoittavat, että informaatioteknologiateollisuuden yritykset käyttävät laajempaa informaatiota ja suosivat tarkempaa informaatiota tuottavia ohjaus-menetelmiä, johtuen toimialalla vaikuttavista epävarmuustekijöistä ja nopeasti muuttuvasta liiketoimintaympäristöstä. Kohdeyritykset integroivat riskienhallinnan tyypillisesti johtamisjärjestelmään ja riskienhallinnan avulla tavoitellaan muun muassa asetettujen tavoitteiden saavuttamisen varmistamista.

Asiakaslaskennan tarkastelua johdon laskentatoimen työkaluna teoriassa ja käytännössä

Tässä tutkielmassa tarkastellaan asiakaskannattavuusanalyysejä teoreettisesti sekä käytännön esimerkkien kautta. Kilpailun intensiivisyyden lisääntyminen asettaa yrityksille haasteita. Siirtyminen tuotekeskeisyydestä asiakaskeskeisyyteen asettaa yritykset uusien haasteiden eteen. Johdon laskentatoimen analyysejä käytetään asiakaslaskennassa. Yritysten ja laskentatoimen näkökulmasta keskeinen kiinnostuksen kohde asiakkaissa on kannattavuus. Kannattavuusnäkökulma ohjaa myöstätä tutkielmaa. Kaikki asiakkaat eivät ole samanarvoisia ja yhtä kannattavia. Yleisesti tunnettu 20/80 sääntö kuvaa tätä hyvin; 20 % asiakkaista vastaa 80 % tuotoista. Asiakaskannattavuus on tärkeä asia seurata.Saatujen tulosten perusteella ymmärretään paremmin, mistä voitot nousevat, mistä asiakkaista tulee pitää kiinni ja mitä asiakkaille ylipäätänsä kannattaa tarjota ja miten. Tämä tutkielma esittelee asiakaslaskennan menetelmät (asiakaskannattavuusanalyysi, asiakassegmentin kannattavuusanalyysi, asiakkaan elinkaarenkannattavuus analyysi, asiakkaan arvostaminen varoina sekä tasapinotetun mittariston asiakasnäkökulma) sekä esittää käytännön esimerkkejä asiakaslaskennan toteutuksesta.

Deregulation of Railroads and Future Development Scenarios in Europe - Literature Analysis of Privatization Process Taken Place in US, UK and Sweden

Euroopan unionissa päätettiin jo yli vuosikymmen sitten, että rautatieliiketoiminta vapautetaan kilpailulle. Iso-Britanniasta olimäärä tulla esimerkkivaltio tämän prosessin käyttöönotossa. Pääideana oli säännöstelyn keventäminen, jolloin omistuspohja toimialalla laajenee ja rautateiden infrastruktuuri sekä toiminta parantuvat. Infrastruktuuri on määrä olla yhden organisaation hallinnassa ja raiteiden käyttöoikeus on kaikilla lupaehdot täyttävillä operaattoreilla, jotka kilpailevat keskenään matkustajista ja tavararahdeista. Kuitenkin Yhdysvalloissa ja eräissä Latinalaisen Amerikan maissa kilpailu on vapautettu siten, että rautatieyritys omistaa raideinfrastruktuurin, junat, tavarankuljetus- sekä matkustajavaunut. Iso-Britannian yksityistämistä pidettiin aluksi isonaepäonnistumisena: nopealla aikataululla sovellettiin jäykkiä transaktioperusteisia ulkoistamisstrategioita infrastruktuurin kunnossapitoon, jotka lopulta johtivat junien jatkuviin myöhästymisiin ja muutamaan tuhoisaan onnettomuuteen. Liiketoiminnallisessa mielessäkään ei oikein onnistuttu: infrastruktuurista vastaava yritys jouduttiin listaamaan pois Lontoon pörssistä, ja hallituksen oli pakko luoda tukipaketti pahasti velkaantuneen, vain marginaalisien investointien kohteena olleen yrityksen toimintaa varten (vaikka kapasiteettitarvetta oli markkinoilla). Myös rautatieoperaattorit olivat taloudellisessa ahdingossa ja vain määrätietoisten hallituksen laatimien pelastuspakettien avulla ala nousi syvimmästä kriisistään. Tästä huolimatta näiden negatiivisten sivuvaikutusten ohella koko ala pystyi kasvattamaan kysyntää, niin matkustaja- kuin rahtiliikenteenkin osalta. Vähenevän kysynnän trendi, joka alkoi 1970-luvulla, otti käännöksen parempaan. Toinen eurooppalaismaa, jolla on pitkät kokemukset yksityistämisestä, on Ruotsi. Tämä maatapaus on melko konservatiivinen verrattuna tilanteeseen edellisessä; vain rajattu määrä reittejä on avattu kilpailulle ja sopimukset tehdään kerralla pitkäksi aikaa eteenpäin. Ruotsin säännöstelyn purku osoittautui menestykseksi, koska tuottavuus onollut vakaassa kasvussa ja rautateiden markkinaosuus erityisesti matkustajapuolella on noussut merkittävästi, verrattuna muihin kuljetusmuotoihin. Kuitenkin kilpailua on käytännössä vähän tässä maassa ja parempiatuloksia on lupa odottaa, kun vain säännöstelyn purkaminen jatkuu. Viimeinen tutkimuksemme kohteena oleva maa on Yhdysvallat, joka alistutti rautatiet kilpailulle jo 1980-luvun alussa, käyttäen jo edellä mainittua vertikaalista integraatiota; tämä valinta on taas johtanut hyvin erilaisiin tuloksiin. Vaihtoehtoinen rakenteellinen uudistustapa on suosinut rahtivirtoja matkustajiin nähden, ja lopputuloksena tämä tapaus synnytti yrityksiä huolehtimaan toista näistä kahdesta pääasiakasryhmästä. Viimeaikaiset tulokset tästä yksityistämisprosessista ovat olleet hyviä: jäljellejääneiden yritysten voitot ovat kasvaneet, osinkoja ollaan kyetty jakamaan ja osakkeiden arvostus on noussut. Tässä tutkimusraportissa yritämme kolmen maatapauksen kautta esittää, miten yksityistämisprosessi tulee vaikuttamaan Euroopassa, kun kilpailu rautateillä vapautuu. Me käymmeläpi, mikä näistä kolmesta maaesimerkistä on kaikkein todennäköisin jaesitämme ehdotuksia siihen, miten valtiot voisivat välttää ei-haluttuja sivuvaikutuksia. Kolme maaesimerkkiä, ja lopuksi esitetty lyhyt tilastollinen analyysi osoittavat, että rautateillä on tulevaisuuden potentiaalia Euroopassa, ja kilpailun vapauttaminen on avain tämän potentiaalin realisointiin.

Aksiaaliturbiinin suunnittelu kokemusperäisillä häviökertoimilla

Tässä raportissa on esitettyaksiaalisen turbiinivaiheen suunnittelun perusperiaatteet perustuen ideaalikaasun paisuntaprosessin termodynamiikkaan yhdistettynä kokemusperäisiin häviökertoimiin. Häviökertoimien avulla voidaan arvioida turbiinin siivistössä syntyvien aerodynaamisten häviöiden suuruutta ja jakaantumista. Niiden määrittämiseksi on esitetty yhteenvetomaisesti kolme tunnettua ja kirjallisuudessa runsaasti siteerattua laskentamenetelmää. Esitettyjen laskentaperiaatteiden avulla voidaan arvioida annetuissa toimintaolosuhteissa tietyllä virtaus- ja siipigeometrialla rakennetun turbiinivaiheen teho, hyötysuhde ja paisuvan kaasun tila-arvot eri kohdissa turbiinia. Annetut yhtälöt ovat suhteellisen helposti ohjelmoitavissa tietokoneella ohjelmaksi, mikä käytännössä helpottaa huomattavasti esimerkiksi optimaalisen virtausgeometrian etsintää tai off-design analyysiä. Saadut tulokset eivät välttämättä ole absoluuttisen tarkkoja johtuen tehdyistä yksinkertaistuksista ja häviökertoimien epätarkkuuksista. Ne soveltuvat kuitenkin hyvin suuruusluokkatarkasteluun ja erilaisten ratkaisujen suhteellisten erojen arviointiin sekä lähtökohdaksi tarkempaan numeeriseen laskentaan (CFD). Työ liittyy LTKK:n Energiatekniikan osastolla tehtävään suurnopeustekniikan koelaitetutkimukseen. Työssä esitettyjä menetelmiä on hyödynnetty käänteisen Brayton-prosessin turbiinin rakenteellisessa esisuunnittelussa ja feasibility-selvityksessä. Lisäksi raportti on hyödyksi turbotekniikan opetusmateriaalina.

Monitoring of crystallization processes by using infrared spectroscopy and multivariate methods

Väitöstutkimuksessa on tarkasteltuinfrapunaspektroskopian ja monimuuttujaisten aineistonkäsittelymenetelmien soveltamista kiteytysprosessin monitoroinnissa ja kidemäisen tuotteen analysoinnissa. Parhaillaan kiteytysprosessitutkimuksessa maailmanlaajuisesti tutkitaan intensiivisesti erilaisten mittausmenetelmien soveltamista kiteytysprosessin ilmiöidenjatkuvaan mittaamiseen niin nestefaasista kuin syntyvistä kiteistäkin. Lisäksi tuotteen karakterisointi on välttämätöntä tuotteen laadun varmistamiseksi. Erityisesti lääkeaineiden valmistuksessa kiinnostusta tämäntyyppiseen tutkimukseen edistää Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeaineviraston (FDA) prosessianalyyttisiintekniikoihin (PAT) liittyvä ohjeistus, jossa määritellään laajasti vaatimukset lääkeaineiden valmistuksessa ja tuotteen karakterisoinnissa tarvittaville mittauksille turvallisten valmistusprosessien takaamiseksi. Jäähdytyskiteytyson erityisesti lääketeollisuudessa paljon käytetty erotusmenetelmä kiinteän raakatuotteen puhdistuksessa. Menetelmässä puhdistettava kiinteä raaka-aine liuotetaan sopivaan liuottimeen suhteellisen korkeassa lämpötilassa. Puhdistettavan aineen liukoisuus käytettävään liuottimeen laskee lämpötilan laskiessa, joten systeemiä jäähdytettäessä liuenneen aineen konsentraatio prosessissa ylittää liukoisuuskonsentraation. Tällaiseen ylikylläiseen systeemiin pyrkii muodostumaan uusia kiteitä tai olemassa olevat kiteet kasvavat. Ylikylläisyys on yksi tärkeimmistä kidetuotteen laatuun vaikuttavista tekijöistä. Jäähdytyskiteytyksessä syntyvän tuotteen ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa mm. liuottimen valinnalla, jäähdytyprofiililla ja sekoituksella. Lisäksi kiteytysprosessin käynnistymisvaihe eli ensimmäisten kiteiden muodostumishetki vaikuttaa tuotteen ominaisuuksiin. Kidemäisen tuotteen laatu määritellään kiteiden keskimääräisen koon, koko- ja muotojakaumansekä puhtauden perusteella. Lääketeollisuudessa on usein vaatimuksena, että tuote edustaa tiettyä polymorfimuotoa, mikä tarkoittaa molekyylien kykyä järjestäytyä kidehilassa usealla eri tavalla. Edellä mainitut ominaisuudet vaikuttavat tuotteen jatkokäsiteltävyyteen, kuten mm. suodattuvuuteen, jauhautuvuuteen ja tabletoitavuuteen. Lisäksi polymorfiamuodolla on vaikutusta moniin tuotteen käytettävyysominaisuuksiin, kuten esim. lääkeaineen liukenemisnopeuteen elimistössä. Väitöstyössä on tutkittu sulfatiatsolin jäähdytyskiteytystä käyttäen useita eri liuotinseoksia ja jäähdytysprofiileja sekä tarkasteltu näiden tekijöiden vaikutustatuotteen laatuominaisuuksiin. Infrapunaspektroskopia on laajalti kemian alan tutkimuksissa sovellettava menetelmä. Siinä mitataan tutkittavan näytteenmolekyylien värähtelyjen aiheuttamia spektrimuutoksia IR alueella. Tutkimuksessa prosessinaikaiset mittaukset toteutettiin in-situ reaktoriin sijoitettavalla uppoanturilla käyttäen vaimennettuun kokonaisheijastukseen (ATR) perustuvaa Fourier muunnettua infrapuna (FTIR) spektroskopiaa. Jauhemaiset näytteet mitattiin off-line diffuusioheijastukseen (DRIFT) perustuvalla FTIR spektroskopialla. Monimuuttujamenetelmillä (kemometria) voidaan useita satoja, jopa tuhansia muuttujia käsittävä spektridata jalostaa kvalitatiiviseksi (laadulliseksi) tai kvantitatiiviseksi (määrälliseksi) prosessia kuvaavaksi informaatioksi. Väitöstyössä tarkasteltiin laajasti erilaisten monimuuttujamenetelmien soveltamista mahdollisimman monipuolisen prosessia kuvaavan informaation saamiseksi mitatusta spektriaineistosta. Väitöstyön tuloksena on ehdotettu kalibrointirutiini liuenneen aineen konsentraation ja edelleen ylikylläisyystason mittaamiseksi kiteytysprosessin aikana. Kalibrointirutiinin kehittämiseen kuuluivat aineiston hyvyyden tarkastelumenetelmät, aineiston esikäsittelymenetelmät, varsinainen kalibrointimallinnus sekä mallin validointi. Näin saadaan reaaliaikaista informaatiota kiteytysprosessin ajavasta voimasta, mikä edelleen parantaa kyseisen prosessin tuntemusta ja hallittavuutta. Ylikylläisyystason vaikutuksia syntyvän kidetuotteen laatuun seurattiin usein kiteytyskokein. Työssä on esitetty myös monimuuttujaiseen tilastolliseen prosessinseurantaan perustuva menetelmä, jolla voidaan ennustaa spontaania primääristä ytimenmuodostumishetkeä mitatusta spektriaineistosta sekä mahdollisesti päätellä ydintymisessä syntyvä polymorfimuoto. Ehdotettua menetelmää hyödyntäen voidaan paitsi ennakoida kideytimien muodostumista myös havaita mahdolliset häiriötilanteet kiteytysprosessin alkuhetkillä. Syntyvää polymorfimuotoa ennustamalla voidaan havaita ei-toivotun polymorfin ydintyminen,ja mahdollisesti muuttaa kiteytyksen ohjausta halutun polymorfimuodon saavuttamiseksi. Monimuuttujamenetelmiä sovellettiin myös kiteytyspanosten välisen vaihtelun määrittämiseen mitatusta spektriaineistosta. Tämäntyyppisestä analyysistä saatua informaatiota voidaan hyödyntää kiteytysprosessien suunnittelussa ja optimoinnissa. Väitöstyössä testattiin IR spektroskopian ja erilaisten monimuuttujamenetelmien soveltuvuutta kidetuotteen polymorfikoostumuksen nopeaan määritykseen. Jauhemaisten näytteiden luokittelu eri polymorfeja sisältäviin näytteisiin voitiin tehdä käyttäen tarkoitukseen soveltuvia monimuuttujaisia luokittelumenetelmiä. Tämä tarjoaa nopean menetelmän jauhemaisen näytteen polymorfikoostumuksen karkeaan arviointiin, eli siihen mitä yksittäistä polymorfia kyseinen näyte pääasiassa sisältää. Varsinainen kvantitatiivinen analyysi, eli sen selvittäminen paljonko esim. painoprosentteina näyte sisältää eri polymorfeja, vaatii kaikki polymorfit kattavan fysikaalisen kalibrointisarjan, mikä voi olla puhtaiden polymorfien huonon saatavuuden takia hankalaa.