Reaaliaikainen virtuaalihydrauliikka osana todellista konejärjestelmää

Diplomityössä tutkittiin hydrauliikan reaaliaikasimulointia ja sen mahdollisuuksia tuotekehityksen apuvälineenä. Työssä käytettiin dSPACE:n reaaliaikasimulointiin valmistamia laitteita ja ohjelmia. Työssä luotiin Matlab/Simulink –ympäristöön tyypillisimmistä hydrauliikkakomponenttien puoliempiirisistä malleista koostuva komponenttikirjasto, joista kootut hydrauliikkapiirien mallit voitiin kääntää reaaliaikaympäristöön. Työn tavoitteena oli kehittää menetelmä, jonka avulla voidaan nopeuttaa ja helpottaa hydraulismekaanisten konejärjestelmien suunnittelua ja tuotekehitystä. Kehitetyt menetelmät perustuvat todellisen konejärjestelmän osaksi kytketyn reaaliaikaisen virtuaalihydrauliikan avulla laskettuun uuteen ohjaussignaaliin, jonka avulla voidaan todellisella hydrauliikalla kuvata virtuaalisen hydrauliikan vaikutukset todelliseen järjestelmään. Näin ollen muutokset voidaan siis tehdä virtuaaliseen hydrauliikkaan ja niiden vaikutukset nähdä todellisen järjestelmän käyttäytymisessä.

Alkuaineanalysaattorin keskusyksikön suunnittelu ja toteutus

Tässä diplomityössä esitellään jatkuvatoimisen alkuaineanalysaattorin kehitykseen liittyvän projektin alkuosa. Tässä osuudessa on tarkoituksena löytää analysaattorin vanhalle keskusyksikölle uusi korvaava kaupallinen prosessorikortti sekä suunnitella ja toteuttaa uudelle keskusyksikölle analysaattorin toiminnan vaatima ohjelma. Hihna-analysaattori on sulautettu reaaliaikajärjestelmä. Työssä esitellään sulautetun järjestelmän suunnittelun ja toteutuksen yleisiä toimintatapoja ja ratkaisuja. Erilaisista toteutusvaihtoehdoista esitellään niiden etuja ja haittoja. Työn toteutuksessa käytetään PC/104-standardin mukaisia valmiita kaupallisia yksiköitä. Tämä ISA-standardin laajennus soveltuu hyvin käytettäväksi sulautetussa järjestelmissä. Uudella keskusyksiköllä on mahdollista liittyä analysaattorin jäljelle jääviin yksiköihin erillisen sovitinkortin välityksellä. Työn lopputuloksena valittu toteutusratkaisu mahdollistaa analysaattorijärjestelmän vapaan jatkokehityksen, mikä ei ollut mahdollista vanhalla toteutuksella. Analysaattoriin on nyt mahdollista kehittää uusia ominaisuuksia, ja lisäksi sen nykyinen toiminta on hallitaan paremmin.

Sulautetun moniprosessorijärjestelmän suunnittelu sähkömoottorien ohjaus- ja valvontatarpeisiin

Universal Converter (UNICON) –projektin osana suunniteltiin sähkömoottorikäyttöjen ohjaukseen ja mittaukseen soveltuva digitaaliseen signaaliprosessoriin (DSP) pohjautuva sulautettu järjestelmä. Riittävän laskentatehon varmistamiseksi päädyttiin käyttämään moniprosessorijärjestelmää. Prosessorijärjestelmässä käytettävää DSP-piiriä valittaessa valintaperusteina olivat piirien tarjoama prosessointiteho ja moniprosessorituki. Analog Devices:n SHARC-sarjan DSP-piirit täyttivät parhaiten asetetut vaatimukset: Ne tarjoavat tehokkaan käskykannan lisäksi suuren sisäisen muistin ja sisäänrakennetun moniprosessorituen. Järjestelmän mittalaiteluonteisuudesta johtuen keskeinen suunnitteluparametri oli luoda nopeat tiedonsiirtoyhteydet mittausantureilta DSP-järjestelmään. Tämä toteutettiin käyttäen ohjelmointavia FPGA-logiikkapiirejä digitaalimuotoisen mittausdatan vastaanotossa ja esikäsittelyssä. Tiedonsiirtoyhteys PC-tietokoneelle toteutettiin käyttäen erityistä liityntäkorttia DSP-järjestelmän ja PC-tietokoneen välillä. Liityntäkortin päätehtävänä on puskuroida siirrettävä data. Järjestelyllä estetään PC-tietokoneen vaikutus DSP-järjestelmän toimintaan, jotta kyetään takaamaan järjestelmän reaaliaikainen toiminta kaikissa olosuhteissa.

Lämmöntalteenottokattilan kehittäminen kaasumoottoreille ja teollisuuskaasuturbiineille

Tässä diplomityössä on kehitetty kustannustehokas lämmöntalteenottokattila savukaasun virtaukselle alle 150 kg/s. Kehitettävä kattila on luonnonkiertoinen ja pystyrakenteinen. Valitun kattilatyypin etuja muihin kattilatyyppeihin nähden on tarkasteltu. Erityistä huomiota kattilassa on kiinnitetty vedenkäsittelyn yksinkertaistamiseen. Tämä on saavutettu tulistinratkaisulla, jonka säätötarve on vähäinen. Tuorehöyryn lämpötilan säätöön käytettyjä säätömenetelmiä on tarkasteltu ja eri tulistinratkaisuja käyttämällä saavutettavia tuorehöyrymääriä ja säätötarvetta on tutkittu simulointiohjelmaa hyväksi käyttäen. Tulistinratkaisun lisäksi työssä on tarkasteltu syöttöveden käyttöä ulkoiseen lämmitykseen sekä lämmönsiirrinpakettien tuentaa. Lisäpolton toteutusta sekä syöttövesiventtiilin sijoittamista ja syöttövesipumpun valintaa on myös tarkasteltu. Osana työtä on lisäksi tehty kehitettyä kattilaa varten mitoitusohjelma ja mitoitettu sitä käyttäen esimerkkilaitos.

Muutos- ja oppimisprosessin johtaminen teollisuusyrityksessä

Kilpailukeinojen muuttuessa teollisuusyritysten muutostarve nopeutuu. Tämä aiheuttaa yritysten henkilökunnalle uusia haasteita ja lisää paineita elinikäiseen oppimiseen. Samalla se aiheuttaa koko yrityksen organisaatiolle yhteisen oppimisen tarpeen eli muuttumisen oppivaksi organisaatioksi. työssä on tutkittu oppivan organisaation käsitettä, valmiuksia muutosjohtamiseen sekä tarvittavaa asennetta muutosten tehokkaaseen läpivientiin. Muutoksen johtamiseen on esitetty muutosmallia, jonka sovellettavuutta on arvioitu case-yrityksen avulla. Muutosasenteen lisäksi on kiinnitetty huomiota mittaamiseen ja muutosten jatkumiseen päättymättöminä prosesseina. Työn tulokseksi saatiin mm. seuraavia toimenpide-ehdotuksia: Koulutusta tulisi lisätä ylimmälle johdole ja mielipidevaikuttajille. Organisaatiota pitäisi muuttaa tiedonkulkua suosivaksi ja saattaa tietojärjestelmät joustaviksi ja muutoksia tukeviksi järjestelmmiksi.

Mekatronisten koneiden reaaliaikainen simulointi Linux-ympäristössä

Työn tavoitteena oli selvittää mahdollisuuksia käyttää Linux-ympäristöä mekatronisten koneiden reaaliaikaisessa simuloinnissa. Työssä tutkittiin C-kielellä tehdyn reaaliaikaisen simulointimallin ratkaisua Linux-käyttöjärjestelmässä RTLinux-reaaliaikalaajennuksen avulla. Reaaliaikainen simulointi onnistui RTLinuxin avulla tehokkaasti ja mallinnusmenetelmien rajoissa tarkasti. I/O-toimintojen lisäämistä erillisten I/O-korttien avulla ei tarkasteltu tässä työssä. Reaaliaikaista Linuxia ei ole aikaisemmin käytetty mekatronisten koneiden simulointiin. Tämän vuoksi valmiita työkaluja ei ole olemassa. Linux-ympäristö ei näin ollen sovellu kovin hyvin yleiseen koneensuunnitteluun mallintamisen työläyden vuoksi.

Osavalmistukseen investoimisen ja ulkoistamisen kustannusvertailu metalliteollisuusyrityksessä

Työn tarkoituksena oli vertailla laiteinvestointeja ja ulkoistamista toimenpidevaihtoehtoina Kaso Oy:n ohutlevyosavalmistuksen kehittämisessä. Lopuksi on annettu suositus jatkotoimenpiteistä. Työ suoritettiin selvittämällä ensin osavalmistuksen laiteinvestointien ja ulkoistamisen kustannusvaikutuksia laitevalmistajien ja alihankkijoiden budjettitarjousten pohjalta. Budjettitarjousten vaikutukset arvioitiin osavalmistuksen valmistamien osien hintoihin. Tämän jälkeen vaihtoehdot muunnettiin yhteismitallisiksi erityisen osahintakorin avulla. Koriin oli kerätty osavalmistuksen valmistamia osia niin, että koriin valitut osat kuvaisivat mahdollisimman hyvin osavalmistuksen tuottamien osien koko kirjoa. Lopuksi suoritettiin vertailu. Vertailun lopputuloksena todettiin, että investointivaihtoehto tuo paremman lopputuloksen taloudellisesti. Vaihtoehtoja vertailtiin toisiinsa myös herkkyysanalyysin keinoin ja löydettiin tuotannon taso, jolla ulkoistaminen tuo laiteinvestointeja paremman taloudellisen lopputuloksen.

Six Sigman soveltamisedellytysten ja -apuvälineiden luominen

Diplomityön tavoitteena oli luoda soveltamisedellytyksiä ja -apuvälineitä Six Sigma -parannusprojektien läpiviennille Perlos Oyj Connectorsin meistoprosessissa. Työn teoriaosassa käsitellään Six Sigman perusteoriaa, organisointia ja soveltamista sekä suorituskykymittariston ja tiedonkeruumenetelmien luomista. Kirjallisuuden tarjoaman teorian jälkeen työssä tutustuttiin meistoprosessiin ja Perloksen tapaan soveltaa Six Sigmaa prosessien parantamiseen. Tämän perusteella kehitettiin tiedonkeruu-, dokumentointi- ynnä muita apuvälineitä parantamisprojektien tueksi. Lopuksi koekäytettiin luotuja välineitä meistoon tehdyn osittaisen Six Sigma -projektin yhteydessä. Luotettavan tiedon saaminen prosesseista on perusedellytys Six Sigma -projektien läpiviennille. Menetelmän kouluttaminen työntekijöille on myös tärkeää. Erilaiset dokumentointi- ja laskentakaavakkeet toimivat projektien läpiviennin ja seurannan tukena. Työssä luotuja tiedonkeruu-, koulutus-, dokumentointi- ynnä muita apuvälineitä voidaan käyttää jatkossa apuna Perloksella tehtävissä Six Sigma -projekteissa. Mittaristoa ja tiedonkeruuta tulee kehittää edelleen, jotta prosessien toimintaa voidaan analysoida tehokkaasti. Työn lopussa on ajatuksia Six Sigman käytöstä sekä tiedonkeruujärjestelmien jatkokehityksestä.

Tietotekniikan liiketoiminnalle tuomien hyötyjen kuvaaminen ja ohjaaminen

Tämän työn tavoitteena on arvioida hyödyt, jotka tietotekniikka mahdollistaa liiketoiminnalle ja löytää keino ohjata tietojärjestelmäkehitystä tavoiteltavien hyötyjen suuntaan. Työn teoriaosuudessa esitetään ongelmia, joita tietotekniikan liiketoiminnallisten hyötyjen arvioinnissa on esiintynyt. Teoriaosuudessa käsitellään prosessiajattelun perusteita ja prosessin suorituskyvyn arviointia yleisellä tasolla ja tarkastellaan tietotekniikan vaikutusta liiketoiminnan prosesseihin. Lisäksi todetaan tietotekniikan roolit ja hyödyt liiketoimintaan nähden ja esitellään EEM -menetelmä (Enabler-Effect Map), jolla hyödyt voidaan kartoittaa. EEM menetelmälle hahmotetaan käyttöympäristö ja tarkastellaan EEM:n käyttöä osana ohjelmistotuotantoprosessia. Työn käytännön osuudessa aloitetaan Mikrotukiyksikön kehitysprojektin toteutus esitetyn teorian mukaan. Projektissa määritellään uusi toimintaa tukeva tietojärjestelmä liiketoimintalähtöisesti. Määrittelyn tulokset esitetään työn loppuosassa, mutta tietojärjestelmän toteutus on jätetty tämän työn ulkopuolelle.Projektin määrittelyn perusteella tehdään johtopäätökset ja kehittämisehdotukset menetelmälle ja työn teettävälle yritykselle Tietoleonia Oy:lle

Paperikoneen viira- ja puristinosan mitoituslaskennan ohjeistaminen

Työssä laadittiin viira- ja puristinosan rungoston mitoituslaskentaa varten ohjeet FE-analysointiin. Työ suoritettiin keräämällä aluksi eri yksiköissä Valmetilla käytössä olevat mitoituslaskentaohjeet, aihetta käsittelevät muistiot ja diplomityöt sekä sekä keskustelemalla muiden viira- ja puristinosastolla laskentaa suorittavien suunnittelijoiden kanssa. Tämän jälkeen ohjeista koottiin ja täydennettiin yksi yhteinen ohjeisto, joka on jatkossa kaikkien laskijoiden käytössä. Valmiit ohjeet koottiin Valmetin Rautpohjan osastoiden yhteiseen Notes- järjestelmään. Ohjekannasta tehtiin sellainen, että siihen on helppo myöhemmin lisätä muiden rakenneryhmien ohjeita. Ohjeet jaettiin viiteen ryhmään ohjeiden lukemisen ja päivityksen helpottamiseksi. Mitoituslaskentaohjeiden käyttöä testattiin laskemalla yhden todellisen projektin puristinosan runkolaskelmat ohjeiden avulla. Yhteisen ohjeistuksen avulla yhtenäistettiin mallinnus- ja laskentatapoja niin Valmetin sisällä kuin mitoituslaskentaa tekevien alihankkijoiden keskuudessa.

The ramp-up of new products in the outbound logistics

Tässä diplomityössä on perehdytty kaaoksen ja oppivan organisaation mekaniikkaan ja olemukseen. Niitä on sovellettu uuden tuotteen saattamiseen logistiikan toimitusketjuun Nokia Oyj:n Networks toimialaryhmässä. Samalla on pyritty löytämään ratkaisuja toiminnan parantamiseksi. Kaaosjohtaminen tarjoaa prosessijohtamista täydentävän tavan mallintaa muutosta ja selittää sen aikaansaamia ilmiöitä. Näiden kahden viitekehyksen avulla on pyritty pureutumaan laajaan ja moniulotteiseen ongelmakenttään. Muotoaan hakevassa organisaatiossa kaaoksen elementit ovat voimakkaasti läsnä. Kaaoksen hallintaan liittyy saumattomasti itseorganisoituminen ja oppiminen. Oppinen ei ole organisaatiolle yhtä luontainen kyky kuin se on yksilölle. Se vaatii organisaation jäseniltä oman roolinsa tiedostamista ja tiedon jakamista. Organisaation tavoitteet saattavat yksilön näkökulmasta tuntua joskus epäkonkreettisilta ja samalla muutokset hallitsemattomilta. Markkinoiden ja teknologian muuttuminen on ollut erityisen nopeaa telekommunikaatioalalla. Näissä olosuhteissa on tärkeää pyrkiä oppivaan organisaatioon, joka tukee organisaation toimintaa läpi muutoksen.

Tiedon jakaminen ja organisaation oppiminen

Tutkielman tavoite: Tutkielman tavoitteena oli selvittää sitä, miten tiedon jakaminen vaikuttaa organisaation oppimiseen. Tutkielman teoriaosassa tarkastellaan niitä käsitteitä ja lainalaisuuksia, jotka liittyvät oppimiseen yleensä sekä yksilö- että organisaatiotasolla, oppivaan organisaatioon, tietoon ja sen syntymiseen, virtaukseen, hallintaan, merkitykseen ja johtamiseen. Näiden lisäksi työssä tarkastellaan yksilön motivaatioon vaikuttavia seikkoja, yrityksen arvoja ja kulttuuria. Näiden pohjalta rakentui tutkielman viitekehys. Tutkielman empiriaosassa tarkastellaan viitekehyksen soveltuvuutta käytäntöön analysoimalla Casa-yrityksen toimintaa. Tutkimusaineisto ja tutkimusmenetelmät: Tutkimuksen teoriaosa perustuu suurelta osin sekä oppivaa että älykästä organisaatiota käsittelevään kirjallisuuteen, artikkeleihin ja aikaisempiin tutkimustöihin. Tämän lisäksi teoriaosuudessa perehdytään tiedon johtamiseen ja tiedon jakamiseen sekä tähän kiinteästi liittyvään motivaatioon ja sitoutumiseen. Empiirinen tutkimus toteutettiin kvalitatiivisella puolistrukturoidulla haastattelulla. Haastatteluja oli seitsemän ja kaikki haastateltavat olivat johtavissa tehtävissä. Tutkimuksen tulokset: Empiirisen osan tulokset mukailevat teoreettisin osan tuloksia. Organisaatiossa ei voi tapahtua oppimista ilman tiedon jakamista. Organisaation oppimisen suurimpana esteenä on se, ettei tietoa ja osaamista jaeta organisaation jäsenten kesken. Usein tällaiselta organisaatiolta puuttuvat myös yhteiset tavoitteet, siellä vallitsevat epämääräiset toimintatavat, puutteelliset vuorovaikutustaidot ja huonot henkilöstösuhteet. Organisaation oppimiskykyä heikentävät jäykät ja aikaa vievät rutiinit, kokemuksista ja virheistä ei osata oppia, hitaita muutoksia ei havaita ja kokemustieto unohdetaan. Työntekijän täytyy olla motivoitunut ja organisaatiossa turvallinen henkinen ilmapiiri, jotta tiedon jakamista tapahtuisi. Tieto on valtaa vain jaettuna, koska silloin siitä on mahdollisuus muodostua kilpailuetua yritykselle.

Ikääntyvien työkyky ja työkykyä ylläpitävä toiminta, case Stora Enson Anjalankosken tehtaat

Työkyky koostuu psyykkisestä, sosiaalisesta ja fyysisestä osa-alueesta. Psyykkinen osa-alue koostuu jaksamisesta, sitoutumisesta, vuorovaikutuksesta sekä osaamisesta eli siis lähinnä yksilön ominaisuuksista, kun taas sosiaaliseen työkykyyn vaikuttavat myös työyhteisön jäsenet, työympäristö sekä organisaatiokulttuuri. Fyysinen työkyky koostuu pääosin niistä fyysisen toimintakyvyn ominaisuuksista, joita työn suorittamisessa tarvitaan. Toimintakyky määrittää myös sosiaalista ja psyykkistä työkykyä, siltä osin kun sitä tarvitaan työstä selviytymisessä. Ikääntyminen asettaa haasteita mutta myös mahdollisuuksia työkyvylle. Selkeintä heikkeneminen on fyysisellä osa-alueella, kun taas sosiaalisen ja psyykkisen osa-alueen heikkeneminen ei yleensä näy työiässä. Päinvastoin, ikääntymisen on todettu parantavan esim. sosiaalisia taitoja ja lisäävän arkipäivän viisautta.Työkykytoiminnalla pyritään ylläpitämään työkykyä tai ehkäisemään tai korjaamaan työkyvyn alenemaa. Se voi kohdistua yksilöön, työyhteisöön tai koko organisaatioon. Toiminnan onnistuminen edellyttää kaikkien organisaation tai työyhteisön jäsenten osallistumista ja sitoutumista toimintaan, ja onnistuneen työkykytoiminnan seurauksena hyötyvät työntekijän ja yrityksen lisäksi yhteiskunta. Työkykytoiminnan keinoja ovat työn, yksilön, esimiestyön sekä työyhteisön kehittäminen.Stora Enson Anjalankosken tehtailla toteutettiin kolmevuotinen ikääntyvien työkykyprojekti, jonka tavoitteena oli työ- ja toimintakykyä parantamalla ehkäistä ennenaikaista eläköitymistä ja säilyttää ikääntyvien hiljainen tieto mahdollisimman pitkään yrityksessä. Projektin jäsenien työkyky oli jo varsin korkea jo projektin alussa, mutta se onnistuttiin pitämään ikääntymisestä huolimatta korkealla tasolla projektin aikana. Projektin jäseniin kohdistuneen tutkimuksen perusteella tärkeimmäksi työkyvyn määrittäjäksi nousivat työtehtävät tai paremminkin niiden soveltuminen yksilön tarpeisiin, kykyihin ja arvostuksiin.

Henkilöstökoulutus yksilön osaamisen mahdollistajana. Case: Nordea Pankki

Työn tavoitteena oli tarkastella kuinka henkilöstökoulutus vaikuttaa koulutettavan tietoihin, taitoihin ja hänen käyttäytymiseensä työssä eli muuttuuko henkilöstökoulutus yksilön osaamiseksi. Samalla kartoitettiin oppimista edistäviä ja toisaalta estäviä seikkoja.Vastauksia tutkimusongelmiin etsittiin sekä teorian kautta että tarkastelemalla Case yrityksessä Nordea Pankissa läpivietyä koulutusohjelmaa. Tutkielman empiirinen osuus suoritettiin kahdella lomakekyselyllä sekä niiden tuloksia syventävällä puolistrukturoidulla lomakehaastattelulla.Tutkielman tuloksista voidaan päätellä, että henkilöstökoulutus on hyvä keino eksplisiittisen tiedon jakamiseen. Se parantaa henkilöstön osaamistasoa. Aikuisen oppimisprosessi perustuu hänen oppimismotivaatioonsa sekä hänen aikaisempiin kokemuksiinsa. Oppimisprosessia tukee organisaation oppimiskulttuuri, jossa on motivoiva ilmapiiri ja joka kannustaa jatkuvaan oppimiseen. Kiire ja motivaation puute ovat pahimmat oppimisen esteet.

Julkisten hyvinvointi- ja tukipalvelujen hankintastrategia - kunta tuottajasta palvelujen järjestäjäksi ja kehittäjäksi

Tutkielman tavoitteena on selvittää, millaisia tekijöitä kuntien on huomioitava hyvinvointi- ja tukipalvelujen hankinnassa. Tutkielmassa tarkastellaan julkisten palveluhankintojen taustalla vaikuttavia tekijöitä ja vertaillaan näitä tekijöitä hankintastrategian liiketaloudelliseen viitekehykseen. Tulosten valossa pohditaan myös hankintastrategian luomisen ajankohtaisuutta julkisissa palveluhankinnoissa. Tutkielman teoreettinen viitekehys perustuu aikaisempiin hankintastrategiaa ja make or buy –päätöstä käsittelevään kirjallisuuteen ja tieteellisiin tutkimuksiin. Tutkimuksen empiirinen osio koostuu kahdesta case – tapauksesta. Tutkimusmenetelmänä käytettiin henkilökohtaisia haastatteluja. Tutkimuksen kohteina olivat Espoon hyvinvointipalvelujen sekä Kotkan tukipalvelujen hankinta ja kilpailuttaminen. Tutkimuksen lähtökohdista ja viitekehyksestä johtuen kohteeksi valittiin sekä hyvinvointi- että tukipalvelujen hankinta. Lisää näkökulmaa tutkimukseen saatiin valitsemalla kohteiksi kaksi eri kuntaa, mikä sopi myös tutkimuksen toimeksiantajan tavoitteisiin. Tulosten perusteella case – tutkimuksen kohteina olevilla kunnilla ei ole hankintastrategiaa ohjaamassa hyvinvointi- ja tukipalvelujen hankintaa. Liiketaloudellisten hankintastrategiaan vaikuttavien tekijöiden katsotaan soveltuvan myös julkisten palvelujen hankintaan. Tutkimuksen kohteiden välisessä vertailussa hankintojen suunnitelmallisuus painottui hankintaprosessin onnistumiseen vaikuttavana tekijänä. Kuntien oman roolin muuttuminen palvelujen tuottajasta niiden järjestäjäksi ja kehittäjäksi edellyttää tiiviimpää yhteistyötä yksityisen sektorin palveluntuottajan kanssa. Molempien palveluntuottajien osaamisen yhdistäminen antaa puitteet laadukkaiden hyvinvointi- ja tukipalvelujen kehittämiseen.