Materiaalinohjauksen ja varastojenhallinnan kehittäminen eristeteollisuudessa

Tuotantotoimintaa harjoittavalla yrityksellä raaka-aineet ja materiaalit ovat keskeinen osa tuotantotoimintaa ja usein niihin on sitoutuneena myös paljon arvokasta pääomaa. Diplomityössä selvitettiin materiaalinohjauksen ja varastojenhallinnan kehittämismahdollisuuksia mineraalipohjaisia eristetuotteita valmistavassa teollisuusyrityksessä. Työn tavoitteena oli kehittää organisaatiolle uusi toimintamalli, jonka pohjalta yrityksen materiaalinohjaus on tehokkaampaa ja systemaattisempaa pääoman käytön kannalta mitattuna sekä paremmin tuotantoa palvelevaa. Työ perustuu organisaatiossa toteutettuun haastattelututkimukseen sekä tietojärjestelmäpohjaiseen tutkimukseen. Haastattelututkimuksella on selvitetty organisaation sisäinen materiaalinohjausprosessi ja tietojärjestelmätietojen pohjalta on analysoitu lähtökohtatilannetta ABC-analyysin avulla sekä laskettu uudet ohjausarvot materiaalinimikkeille. Työn tuloksena organisaation materiaalinohjaukseen luotiin uusi yksinkertaistettu toimintamalli sisältäen valitut ohjausmenetelmät ohjausarvoineen, tietojärjestelmäintegraation sekä suositukset tulevaisuuden toiminnan suhteen.

Harmonisation of Inbound Logistics with Local Suppliers

Nokian Matkapuhelimien tuotantoprosessit on suunniteltu tukemaan massaräätälöintiä perustuen assembly-to-order tekniikkaan (ATO). Tämän työn tehtävänä oli kehittää toimitusmallit ATO-materiaaleille paikallisilta alihankkijoilta matkapuhelintehtaalle. Aluksi analysoitiin nykyiset toimintamallit perustun Nokia Komarom Kft:n työntekijöiden ja toimittajien haastatteluihin. Ongelmiksi havaittiin toimintatapojen monimuotoisuus, dokumentoinnin puute, puutteelliset laskut ja riittämätön toimitusseuranta.Malleille asetettavien joustavuusvaatimusten selvittämiseksi suoritettiin laajamittainen näkyvyysvälineiden ja tuotantokapasiteetin tutkimus. Vaatimukset tilauksesta toimitukseen läpimenoajoille ja kuljetustoiminnoille johdettiin joustavuusvaatimuksista. Työn lopussa muodostetaan toimitusmallit perustuen nykytilan analyysiin, havaittuihin ongelmiin ja malleille asetettuihin vaatimuksiin. Materiaalit jaetaan eri malleilla ohjattaviksi niiden ominaisuuksiin perustuen. Ensimmäinen malleista implementoidaan kahden pilottitoimittajan kanssa ja esitetään tulokset. Toista mallia hyödynnetään lähitulevaisuudessa Nokia Komarom Kft:n aloittaessa yhteistyön uusien paikallistoimittajien kanssa.

Pituusleikkurin materiaalitoimitukset asennukseen

Tämän diplomityön tavoitteena oli pituusleikkurituotannon lähtölogistiikan kehittämistarpeiden selvittäminen asennuksen lähtökohdista sekä kehitysehdotusten luominen. Tavoitteena oli myös pituusleikkurin materiaalitoimituksiin liittyvän tiedonkulun ongelmien selvittäminen ja tiedonkulun parantaminen. Tutkimus aloitettiin selvittämällä pituusleikkurien toimitusprosessi ja siihen liittyvät toiminnot. Selvitys tehtiin haastatteluiden, dokumenttien, ohjeiden ja käytännön seuraamisen avulla. Materiaalitoimituksiin liittyvät ongelmat kirjattiin ja kehitysehdotuksissa sovellettiin haastatteluista, kokemuksista ja kirjallisuudesta saatua tietoa. Osa kehitysehdotuksista on toteutettavissa varsin pienillä panostuksilla ja nopealla aikataululla. Toimitussuunnitelman käyttöönotolla pyrittiin saamaan pituusleikkuriprojektiin kuuluvat materiaalit paremmin hallintaan ja lisäksi parantamaan materiaalitoimitusten ajoitusta. Tämän tutkimuksen kestosta johtuen ei kaikkia kehitysehdotuksista vielä ehditty toteuttaa, joten tutkimuksen kaikkia tuloksia ei vielä työn aikana saatu esille.

Diodilaserin käytön edellytykset ohutlevyjen hitsauksessa

Diplomityössä tutkitaan diodilaserhitsausta mahdollisena teollisuuden menetelmänä ja menetelmän vaatimuksia hitsattaessa ohutlevyjä. Työssä tutkittavat materiaalit ovat kylmävalssattu teräs ja ruostumaton teräs sekä liitosmuotoina päittäis-, laippa- ja päällekkäisliitos. Materiaalivahvuudet ovat 0,50 mm:stä 1,50 mm:iin. Työn tavoitteena on määrittää näille kyseisille materiaaleille ja liitosmuodoille hitsausnopeus levynvahvuuden funktiona. Lisäksi käsitellään diodilaserin rakennetta, säteen muodostusta, säteen muokkaamista, säteen analysointia ja säteen turvallisuuteen liittyviä asioita. Suoritetaan vertailua käytössä oleviin muihin lasertyöstömenetelmiin konepajoissa ja tehdään arvio mahdollisen diodilaserinvestoinnin kannattavuudesta. Diodilaserhitsauskokeissa käytettiin Hämeen ammattikorkeakoulun Riihimäen yksikön 1 kW:n tehoista diodilaseria. Koekappaleet leikattiin suuntaisleikkurilla. Osalle hitsatuista kappaleista tehtiin poikittaiset vetokokeet ja mitattiin mikrokovuudet. Virheitä tutkittiin silmämääräisesti sekä radiografisella kuvauksella. Kaikille tutkituille liitoksille, materiaaleille ja vahvuuksille saatiin määriteltyä hitsausnopeudet. Tehtyjen testien perusteella suuntaisleikkurin käyttö on mahdollista. Lisäksi havaittiin suojakaasun käytön myötä, että kirkkaan sulan aiheuttama heijastavuuden kasvu edellyttää hitsausnopeuden pienentämistä.

Kuluttajapakkauskartonkien laserleikattavuuden karakterisointi

Tämän diplomityön tarkoituksena oli karakterisoida kuluttajapakkauskartonkien laserleikattavuutta. Kirjallisuusosassa perehdyttiin asiaa käsittelevään kirjallisuuteen ja tutkimuksiin ja kokeellisessa osassa käsiteltiin kuitumateriaalien laserleikkausta erilaisin leikkausparametrein. Leikattujen näytteiden leikkausrailosta otetuista mikroskooppikuvista määritettiin leikkausrailon uraleveys, purseen ja mustumisen määrä. Työssä tutkitut materiaalit olivat koivu- ja mäntysellu, CTMP, päällystämätön ja päällystetty sellukartonki sekä päällystämätön CTMP-runkoinen nestepakkauskartonki. Työssä havaittiin, että tutkitut kuitumateriaalit soveltuivat erinomaisesti laserleikkaukseen. Leikattujen kuitumateriaalinäytteiden leikkausrailo oli hyvälaatuinen eli leikkausrailo oli kapea, täydellisesti näytteen lävitse, tasainen reunoiltaan, väriltään vaalea ( ei hiiltynyt ) ja ei sisältänyt railon reunassa pystyssä olevia katkenneita kuituja ( pursetta ). Työssä todettiin myös, että kuitumateriaaleja laserleikatessa leikkausnopeus ja laserteho riippuivat lineaarisesti toisistaan. Leikkausnopeuden kasvaessa tarvittiin enemmän lasertehoa hyvälaatuisen leikkausrailon saavuttamiseksi. Tällöin leikkausuran leveys pysyi lähes vakiona. Lisäksi huomattiin, että optimisijainti polttopisteelle olisi 0.1-0.4 mm materiaalin pinnan yläpuolella, vaikka kirjallisuudesta löydettiin suosituksia sijoittaa polttopiste materiaalin pinnan alapuolelle. Näillä polttopisteen sijainnin arvoilla saavutettiin suurimmat leikkausnopeudet ja kapeimmat urat.

Kaasutuskaasun puhdistus

Tässä diplomityössä on selvitetty hiilestä, jätteestä tai biopolttoaineesta kaasutetun kaasun märkä- ja kuivapuhdistusta. Kaasutuskaasun puhdistuksella voidaan likainen ja jopa ongelmallinen aines muuttaa tai puhdistaa sellaiseksi ympäristökelpoiseksi polttoaineeksi, että sitä voidaan käyttää nykyisissä kulutuskohteissa ongelmitta. Lisäkannustusta kaasutuskaasun puhdistus saa uusista EU-direktiiveistä, jotka tulevat rajoittamaan jätteiden läjittämistä kaatopaikoille. Loppusijoitukseen meneviä jätevirtoja voidaan energiakäytöllä pienentää huomattavasti.Työ on tehty PVO-Engineering Oy:n voimalaitostekniikan osastolle kevään 2001 aikana. Työn tavoitteena oli kasvattaa yrityksen tietomäärää kaasutuskaasun puhdistuksen osalta. Lisäksi pyrittiin selvittämään uuden keraamisen pussisuodatinmateriaalin käyttöä kaasutuskaasun kuumakuivasuodatuksessa. Työn ensimmäisessä osassa esitetään kaasutuskaasun koostumuksen ja syntymisen lisäksi tämän työn lähtökohdat ja tavoitteet. Toisessa osassa selvitetään kaasulle asetettavia vaatimuksia eri käyttötapojen mukaan. Kolmannessa ja neljännessä osassa selvitetään puhdistettavien komponenttien käyttäytymistä ja sopivia puhdistusmenetelmiä.Kaasutuskaasun puhdistustekniikka vaihtelee paljonkin riippuen kaasun käyttökohteesta. Eroja syntyy käyttökohteen asetettamista vaatimuksista polttoaineelle, kaasutettavan polttoaineen koostumuksesta ja laadun vaihtelusta. Puhdistuksessa keskitytään kloori -, rikki -, typpi - ja metalliyhdisteiden poistamiseen kaasuvirrasta. Erotuskyvyllä arvioituna eri puhdistusmenetelmistä tehokkaimpia ovat pesurisähkösuodatinyhdistelmät. Niiden suuret jätemäärät ovat kuitenkin iso ongelma. Kuumakuivapuhdistuksessa pyritään kehittämään menetelmä, jossa syntyvät jätemäärät ovat pieniä ja puhdistustulos on riittävä. Puhdistuksen apukeinona käytetään usein erilaisia katalyyttejä. Tunnetuimpia ovat erilaiset kalsiumpohjaiset materiaalit ja mineraalit. Katalyyteillä voidaan tehostaa tarpeellisia kemiallisia reaktioita puhdistusprosessissa. Kaikki puhdistukseen liittyvät ongelmat ovat kooltaan niin suuria, että niiden ratkaisemiseksi on tulevaisuudessa tehtävä lujasti töitä. Markkinanäkymät toimivalle puhdistustekniikalle ovat nykymaailmassa hyvät. Niinpä tuotekehitykseen laitetut panokset voivat tulevaisuudessa olla yritykselle kullan arvoisia.

Materiaaliketjun yksinkertaistaminen telakalla

Diplomityön tarkoituksena oli soveltaa ja tehdä tunnetuksi telakalla settitoimitusten ideaa. Settitoimituksilla voidaan vähentää ketjun arvoa lisäämättömiä toimintoja, jolloin materiaaliketju tulee yksinkertaisemmaksi ja tehokkaammaksi toimittajalta telakalle. Tutkimuksessa ilmeni, että settitoimituksilla saavutetaan suurin hyöty niiden toimittajien kanssa, joiden toimittamien materiaalien tapahtumavolyymit telakalla ovat suurimmat. Etsittiin ne toimittajat, joiden materiaalit aiheuttavat eniten varastotapahtumia. Kokemukseen perustuen sekä dataa analysoimalla etsittiin settitoimituksille soveltuvat toimittajat. Todettiin, että varastotapahtumat keskittyvät yllättävänkin jyrkästi harvoille toimittajille. Jäljelle jääneet toimittajat jaettiin kolmeen luokkaan niiden toimittamien materiaalien perusteella. Toimittajille tehtiin kokemukseen perustuva toimittaja-analyysi, jolla haluttiin selvittää telakan tyytyväisyys toimittajiinsa. Tämän jälkeen toimittajille kehitettiin luokittain uudet toimitusmenettelyehdotukset. Settitoimitusten onnistuminen edellyttää tiivistä ja avointa yhteistyötä telakan osastojen sekä toimittajien välillä. Nopea, mielellään jopa realiaikainen tiedonvaihto ja reagointinopeus koko toimitusketjussa on tehokkaan materiaalinohjauksen edellytys. Operatiivinen materiaalihallinto on siirrettävä lähemmäs lattiatasoa, jolloin MARS-tietojärjestelmä on saatava tukemaan suoraan tuotannosta tehtäviä kotiinkutsuja. Erittäin oleellista on myös telakan kyky ennustaa toimittajalle materiaalin kulutusta, ja tarkentaa tilauksia laivaprojektin edetessä. Tärkeintä kaikessa on telakan kyky antaa oikea tieto toimittajalle tarve-erän sisällöstä. Toinen tärkeä seikka on hankinta-aikataulun tarkkuuden parantaminen.

Transmission properties of high barrier coated paperboard packages

High barrier materiaaleilla pyritään pidentämään pakattujen elintarvikkeiden hyllyikää. Barrierin tärkein tehtävä on elintarvikkeen suojaaminen hapelta ja kosteudelta. Alumiinin käyttöä barriermateriaalina pyritään vähentämään korvaamalla alumiini polymeereillä, jotka täyttävät elintarvikkeiden asettamat korkeat säilyvyysvaatimukset. Etyylivinyylialkoholin (EVOH) hapenläpäisevyys on kuivissa olosuhteissa alhaisin kaupallisista muovilaaduista. EVOH tarjoaa myös erinomaisen suojan muita kaasuja, rasvoja, hajuja ja aromeja vastaan ja sitä on helppo prosessoida. Polyamideilla on erinomainen kaasutiiveys sekä hyvä lujuus ja sitkeys. Eri muovilaatuja sekoittamalla voidaan vähentää hapenläpäisyä ja parantaa prosessointia. Polyolefiineja käytetään yleisesti päällystysmateriaaleina, koska ne suojaavat tuotetta erinomaisesti kosteudelta. Hapenläpäisyllä tarkoitetaan hapen kulkeutumista materiaalin läpi joko permeaation kautta tai reikien ja vuotojen läpi. Kaasun permeoitumiseen materiaalin läpi vaikuttavat materiaalin vapaa tilavuus, kiteisyysaste, orientaatio, substituointi, suhteellinen kosteus, lämpötila, barrierkerroksen paksuus, paine-ero ja permeoituvan molekyylin ominaisuudet. Kokeellisessa osassa analysoitiin ja vertailtiin kartonkipohjaisia mehutölkkejä, joissa käytettävät high barrier materiaalit olivat EVOH ja PA. Kartonkipohjaisia alumiinitölkkejä käytettiin referenssinä. Pakkausten hapenläpäisevyysmittauksissa saatiin samasta näytteestä toistettavia tuloksia, vaikka vuotomittauksissa saadut tulokset eivät olleet vertailukelpoisia hapenläpäisytulosten kanssa. Tölkkien valmistus vaikutti oleellisesti pakkausten tiiveysominaisuuksiin. Hapenläpäisy vuotojen ja reikien läpi oli merkittävämpää kuin hapenläpäisy materiaalin läpi. Pakkausten tiiveysominaisuuksia analysoitiin mittaamalla appelsiinimehun askorbiini-happopitoisuus. Askorbiinihapon hajoaminen mitattiin koetölkkeihin pakatusta appelsiinimehusta, ja lämpötilan, valon ja hapen vaikutusta askorbiinihapon hajoamiseen tutkittiin 12 viikon ajan. Lämpötilalla oli suurin vaikutus askorbiinihapon hajoamiseen huolimatta käytetystä pakkausmateriaalista.

Ketjumainen toimintamalli henkilöstöravintolayrityksessä

Tutkimuksen tavoitteet Tutkimuksen tavoitteina oli selvittää millaisella toimintamallilla voidaan varmistaa asiakaslähtöinen ja kustannustehokas toimintatapa, joka tuottaa tasalaatuiset palvelut sekä varmistaa yhteisesti sovittujen toimenpiteiden toteutumisen case-yrityksen ylläpitämissä henkilöstöravintoloissa nopeasti ja tehokkaasti. Tutkimusongelmaa lähestyttiin strategisesta näkökulmasta. Kilpailustrategian avulla yritys asemoidaan ympäristöönsä sekä valitaan käytettävät kilpailukeinot. Kilpailuetua haetaan toimintamalleja ja niiden osia kehittämällä. Tällaisia ovat esimerkiksi oppiminen, organisaatiorakenne ja asiakkuuden hallinta. Kustannustehokkuus aikaansaadaan ketjuohjauksella ja asiakaslähtöisyys hyväksikäyttämällä massaräätälöintiä. Asiakasryhmien määrittämiseen käytettiin segmentoinnin teoriaa. Lähdeaineisto Teoriaosuudessa lähdeaineistona käytettiin kotimaista ja ulkomaista kirjallisuutta, jotka käsittelevät strategista ajattelua, kilpailustrategiaa, kilpailuetua, ketjutoimintaa, massaräätälöintiä, segmentointia ja asiakkuuden hallintaa. Empiriaosuuden lähdeaineistona toimivat case-yrityksen strategiaprosessia varten keräämät materiaalit sekä tutkijan omat kokemukset projektin vetäjänä. Tulokset Lopputuloksena case-yritykselle ehdotetaan tutkimuksessa rakentuneita valikoimien- ja toiminnanohjausmalleja. Valikoimien ohjausmallin muodostamiseen käytettiin massaräätälöinnin teoriaa. Toiminnanohjausmalli rakennettiin puolestaan ketjutoiminnan teoriaan perustuen.

Täysmoduuli- ja semimoduulihyttien vertailu laivassa NB 1361

Tämän insinöörityön tavoitteena oli vertailla täysja semimoduulihyttien tarkoituksenmukaista käyttöä laivassa NB 1361. Moduulihyttejä on käytetty Helsingin telakalla jo pitkään, mutta enenevässä määrin halutaan siirtyä täysmoduulihyttien käyttöön. Nykyään kokoonpanotelakan on kehityttävä lisääntyvässä määrin siihen suuntaan, että telakalla asennetaan valmiit materiaalit, komponentit ja esivalmisteet. Laiva NB 1361:ssä telakan omilla hyttialueilla ei tarvitse käyttää semimoduulihyttejä asennusajan ja kustannusten säästämiseksi verrattuna täysmoduulihytteihin. Aker Yards Cabins saavuttaa omilla hyttialueillaan hyötyä käyttämällä semimoduulihyttejä oikeissa paikoissa verrattuna täysmoduulihytteihin. Vertailu osoittaa, että semimoduulihytti säästää aikaa ja kustannuksia, kun sitä käytetään oikeassa paikassa oikeaan aikaan. Täysmoduulihytti on sisustussuunnittelun ja tuotannonohjauksen lähtökohta laivan suunnittelun aloituksesta lähtien, mutta semimoduulihytin käyttöä tulee miettiä, kun muut työt kuin hyttiasennukset pitkittävät hyttialueiden valmistumista.

Ulkotilojen laatoitusten kestävyys

Insinööritoimisto Mikko Vahanen Oy:llä on ollut vuosien mittaan useita korjausrakentamisprojekteja, joissa on pohdittu laatoituksen käyttöä ulkona sijaitsevien rakenteiden pinnoitteena. Kasvavan kiinnostuksen myötä ulkotilojen laatoituksia on ollut syytä tutkia hieman tarkemmin. Tämän työ tavoitteena oli selvittää lämpötilojen muutosten vaikutuksia laatoitetuille rakenteille sekä laajentaa tietoutta ulkotiloihin soveltuvista materiaaleista. Lämpötilojen vaihteluiden vaikutuksia tutkittiin pakkasrasituskokeella, jossa laatoitettuja koekappaleita altistettiin jäätymis-sulamisrasituksille. Lämpölaajenemistestaus tehtiin puolestaan erillisille homogeenisille koekappaleille. Tulevaisuudessa samankaltaisia koestuksia voisi tehdä vielä useammille materiaalityypeille. Insinöörityön teoriaosassa pohditaan ulkotiloihin vaikuttavia moninaisia rasituksia sekä esitellään eri materiaalityyppien soveltuvuuksia kyseisiin rakenteisiin. Lisäksi selvitetään vertailemalla laatoituksen ja massapinnoitteen eroja pinnoitusratkaisuina. Vapaamuotoisen materiaalitoimittajien kyselyn avulla selvitetään tämän hetkisiä ulkotilojen laatoitusratkaisuja. Selvityksen tuloksena on varsin monipuolinen ratkaisujen kirjo. Kyselyssä käy ilmi myös materiaalitoimittajien näkemys ulkotilojen laatoittamisesta sekä heidän kantansa kyseisten rakenteiden ongelmien syille. Tulokset pakkasrasitus- ja lämpölaajenemiskokeista olivat hyvin havainnolliset. Materiaalit asettuivat kokeissa testatuissa ominaisuuksissa selkeään järjestykseen. Tämän työn tulosten ansiosta saatiin paljon uutta tietoa ulkotilojen laatoituksiin liittyvistä ongelmista ja mahdollisuuksista. Työssä saavutettuja tuloksia tullaan käyttämään yrityksen suunnitteluratkaisuissa laatoitetuille kattamattomille rakenteille.

Suomalaista rockmusiikkia Viroon : millaiset puitteet Viro tarjoaa suomalaisen rockmusiikin esittämiselle?

Tämän opinnäytetyön tavoite on selvittää, millaiset puitteet Viro tarjoaa suomalaisen rockmusiikin esittämiselle. Pureudun aiheeseen etsimällä vastaukset kysymyksiin millaista rockmusiikin esitysvientiä Viroon tehdään, kuka sitä tekee, miten käytännön järjestelyt toimivat ja millaisia esitystiloja Virosta löytyy. Selvitän myös julkissektorin roolia viennissä. Opinnäytetyöni keskittyy kohdemaassa eli Virossa tapahtuvaan viennin osaan. Se ei siis selvitä Suomessa tapahtuvia ennakkojärjestelyjä, vaan sitä mitä tapahtuu, kun yhtye pääsee Viroon, ja toisaalta myös sitä, miten Virossa työskentelevä osapuoli toimii. Työn keskeisinä tiedonlähteinä ovat asiantuntijoiden teemahaastattelut ja virolaista musiikkikulttuuria käsittelevät artikkelit ja sivustot. Lisäksi aineistoina toimivat viennin käsitteistöön ja näkymiin liittyvät tutkimukset ja tilastot, ammattilaistapahtumasta kerätty seminaariaineisto, kirjoittajan kokemus sekä sähköpostikyselyn materiaalit. Virolainen musiikkibisnes on vielä lapsenkengissä, mikä heijastuu myös maan rockkulttuuriin ja tapahtumajärjestämiseen ja -tiedottamiseen. Suomalaista rockmusiikkia esitetään Virossa pääasiassa virolaisten konserttijärjestäjien ja ravintoloitsijoiden toimesta. Yhtyeet lähtevät esiintymään toimijoiden kutsusta tai omasta aloitteestaan ja ovat useimmiten yhteydessä suoraan virolaiseen järjestäjään. Virossa on ravintoloita, jotka esittävät suomalaista rockmusiikkia aktiivisesti. Suomalaisten toimijoiden vähyys kentällä johtunee viennin taloudellisesta kannattamattomuudesta ja Viron pienestä koosta markkina-alueena. Jotta suomalaisen rockmusiikin livevientiä Viroon edistettäisiin, on vientiä tehtävä pitkäjänteisemmin ja kokonaisvaltaisemmin. Suomalaisten toimijoiden olisi hyvä havahtua Viron tulevaisuudessa luomiin mahdollisuuksiin ja ryhtyä kehittämään suomalaisen rockin näkyvyyttä Virossa toimimalla yhteistyössä virolaisten järjestäjien kanssa.

Kaukojäähdytysverkon rakennevaihtoehdot

Kaukojäähdytyksellä tarkoitetaan keskitetysti tuotetun jäähdytysenergian jakamista kiinteistöihin jakeluverkossa kiertävän kylmän veden välityksellä, eli kaukojäähdytys on ulkoistettu jäähdytysratkaisu. Jäähdytysenergiaa tarvitaan työtehon, viihtyisyyden ja sisäilman laadun parantamiseksi, sekä joidenkin prosessien tarpeisiin. Siinä missä perinteinen kiinteistökohtainen jäähdytysjärjestelmä tuottaa jäähdytysenergian sähköllä, käytetään kaukojäähdytyksessä jäähdytysenergian tuottamiseen sellaisia resursseja, jotka muuten jäisivät käyttämättä. Tästä syystä kaukojäähdytys vähentää merkittävästi hiilidioksidipäästöjä, jonka lisäksi kaukojäähdytys vähentää kylmäkoneissa käytettävien kylmäaineiden aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä. Kaukolämpöverkkoa muistuttavan kaukojäähdytysverkon rakentaminen vaatii suuria investointeja. Nykyisin jakeluverkon rakenteena käytetään 2Mpuk- rakennetta, jonka todettiin olevan teknistaloudellisesti soveltuvin vaihtoehto Helsingin Energian kaukojäähdytysverkkoon. Myös PE 100 putkia voitaisiin käyttää PN 16 paineluokassa alle DN 300 kokoluokkaa vastaavissa johdoissa, ja PN 10 paineluokassa alle DN 400 johdoissa. Kaukolämpöverkon paineluokan valinta vaikuttaa oleellisesti investointikustannuksiin PE- putkilla ja joillekin alueille kannattanee rakentaa alemman paineluokan omaava erillisverkko PE- putkista. Happidiffuusion kautta PE- putkista pääsee jonkin verran happea verkkoon, mutta määrät ovat melko pieniä, eikä muitakaan teknisiä esteitä hyvin korroosiota kestävien PE- putkien käytölle ole. 2Mpuk- rakenteelle suurimman riskin aiheuttaa elementtien liitoskohdista teräsputken pinnalle pääsevä ulkopuolinen vesi. Koska kaukojäähdytysjohdot ovat lisäksi yleensä ympäristöä kylmempiä, kondensoivat ne vettä pinnallensa kaukolämpöjohdoista poiketen. Ulkopuolisen veden aiheuttamaa riskiä voitaisiin pienentää eristämällä liitoskohdat sähkömuhveilla. Verkoston rakentamiskustannuksia ja liikenteelle aiheutuvia haittoja voidaan vähentää ojattomia rakentamismenetelmiä, kuten suuntaporausta käyttämällä.

Model-based study of a chemical-looping combustion process

Chemical-looping combustion (CLC) is a novel combustion technology with inherent separation of the greenhouse gas CO2. The technique typically employs a dual fluidized bed system where a metal oxide is used as a solid oxygen carrier that transfers the oxygen from combustion air to the fuel. The oxygen carrier is looping between the air reactor, where it is oxidized by the air, and the fuel reactor, where it is reduced by the fuel. Hence, air is not mixed with the fuel, and outgoing CO2 does not become diluted by the nitrogen, which gives a possibility to collect the CO2 from the flue gases after the water vapor is condensed. CLC is being proposed as a promising and energy efficient carbon capture technology, since it can achieve both an increase in power station efficiency simultaneously with low energy penalty from the carbon capture. The outcome of a comprehensive literature study concerning the current status of CLC development is presented in this thesis. Also, a steady state model of the CLC process, based on the conservation equations of mass and energy, was developed. The model was used to determine the process conditions and to calculate the reactor dimensions of a 100 MWth CLC system with bunsenite (NiO) as oxygen carrier and methane (CH4) as fuel. This study has been made in Oxygen Carriers and Their Industrial Applications research project (2008 – 2011), funded by the Tekes – Functional Material program. I would like to acknowledge Tekes and participating companies for funding and all project partners for good and comfortable cooperation.

Lämpötilamuutosten vaikutukset metallien liimaliitoksiin

Diplomityön tavoitteena oli tutkia lämpötilan ja sen muutosten vaikutusta kahden metallin tai metallin ja magneetin väliseen liimaliitokseen. Tutkimuksen päätavoitteena oli tutkia magneettien liimaukseen käytetyn akryyliliiman lujuutta lämpösyklitysten jälkeen ja eri käyttölämpötilojen seurauksena. Teoriaosassa on käsitelty erilaisia liimauksen toteutukseen ja liimaliitoksen lujuuteen vaikuttavia tekijöitä. Erilaiset metallien liimaukseen soveltuvat liimatyypit ja niiden tarttumiseen liittyvät tekijät, kuten esikäsittelyt on myös käyty läpi teoriaosassa. Myös liiman- ja liimatyypin valintaa koskevia periaatteita ja tekniikoita on käsitelty. Käytännön osassa on esitelty koejärjestelyt sekä tutkittavat materiaalit ja niille suoritetut esikäsittelyt. Käytännön kokeissa suoritettavissa liimaliitoksissa käytettiin akryyli- ja silikoniliimoja, joille suoritettiin erilaisia vetokokeita. Akryyliliimalla liimatuille liitoksille suoritettiin myös lämpösyklityksiä, joita vertailtiin käsittelemättömiin liitoksiin. Magneettien ja metallien välisten liitosten lujuuden lisäksi liimalta saavutettavia lujuuksia arvioitiin rakenneterästen välisen liimaliitoksen sisältävillä vetosauvoilla. Suoritettujen kokeiden perusteella havaittiin lämpötilan vaikuttavan radikaalisesti liimaliitosten lujuuteen. Magneettien liimaliitoksilla saavutettiin käytännön sovellukseen riittävän suuria leikkauslujuuden arvoja vain huoneenlämpötilassa vedettäessä. Lämpösyklitysten todettiin myös heikentävän liitosta selvästi. Silikoniliiman lujuus oli alle sovelluskohteessa vaikuttavien voimien optimaalisissakin olosuhteissa. Metallien välisten liimaliitosten lujuuden todettiin heikentyvän nopeasti kasvatettaessa vetokokeissa käytettyä lämpötilaa. Liitoksen heikkenemistä havaittiin myös lämpötilaa laskettaessa.