Recovery of biomass-derived valuable compounds using chromatographic and membrane separations

Utilization of biomass-based raw materials for the production of chemicals and materials is gaining an increasing interest. Due to the complex nature of biomass, a major challenge in its refining is the development of efficient fractionation and purification processes. Preparative chromatography and membrane filtration are selective, energy-efficient separation techniques which offer a great potential for biorefinery applications. Both of these techniques have been widely studied. On the other hand, only few process concepts that combine the two methods have been presented in the literature. The aim of this thesis was to find the possible synergetic effects provided by combining chromatographic and membrane separations, with a particular interest in biorefinery separation processes. Such knowledge could be used in the development of new, more efficient separation processes for isolating valuable compounds from complex feed solutions that are typical for the biorefinery environment. Separation techniques can be combined in various ways, from simple sequential coupling arrangements to fully-integrated hybrid processes. In this work, different types of combined separation processes as well as conventional chromatographic separation processes were studied for separating small molecules such as sugars and acids from biomass hydrolysates and spent pulping liquors. The combination of chromatographic and membrane separation was found capable of recovering high-purity products from complex solutions. For example, hydroxy acids of black liquor were successfully recovered using a novel multistep process based on ultrafiltration and size-exclusion chromatography. Unlike any other separation process earlier suggested for this challenging separation task, the new process concept does not require acidification pretreatment, and thus it could be more readily integrated into a pulp-mill biorefinery. In addition to the combined separation processes, steady-state recycling chromatography, which has earlier been studied for small-scale separations of high-value compounds only, was found a promising process alternative for biorefinery applications. In comparison to conventional batch chromatography, recycling chromatography provided higher product purity, increased the production rate and reduced the chemical consumption in the separation of monosaccharides from biomass hydrolysates. In addition, a significant further improvement in the process performance was obtained when a membrane filtration unit was integrated with recycling chromatography. In the light of the results of this work, separation processes based on combining membrane and chromatographic separations could be effectively applied for different biorefinery applications. The main challenge remains in the development of inexpensive separation materials which are resistant towards harsh process conditions and fouling.

Kone- ja laitesuunnittelupalvelun nykytilanteen kartoitus ja kehittämisen lähtökohdat muuttuvassa asiakasympäristössä

Haastattelututkimus on menetelmä, jolla voidaan kerätä yrityksen asiakaskunnalta asiakas-palaute ja tulokseksi saadaan yrityksen laatujohtamiseen kuuluva tieto asiakastyytyväisyy-destä. Asiakastyytyväisyystutkimus on yrityksen päätöksentekoa tukeva työkalu. Rejlers Oy:n tavoitteena oli selvittää mahdollisuus yritystoiminnan tehostamiseen yrityksen Itä-Suomen kone- ja laitesuunnittelun osastolla. Työssä tavoite pyrittiin saavuttamaan haastattelun kysymyksenasettelujen kohdistuessa niin yrityksen nykyiseen toimintaan kuin asiakaskunnassa mahdollisesti tapahtuviin muutoksiin. Kirjallisuuden perusteella selvitettiin asiakastyytyväisyystutkimuksen peruskäsitteitä, joita käytettiin työn suorittamisessa. Työn haastattelut suoritettiin Rejlers Oy:n asiakaskunnasta suunnittelupalvelujen volyymiin perustuen valittujen asiakkaiden luona. Haastatteluvastausten tietokoneavusteisesta analyysistä muodostettiin työssä tutkimuksen tulos. Tutkimustuloksesta todetaan, että Rejlers Oy:n nykyiseen toimintaan ei asiakaskunnassa nähdä tarvetta muutoksiin. Palvelutarpeiden mahdollisesti muuttuessa, nousi tutkimustu-loksessa merkittävimmäksi asiakaskuntaa kiinnostavaksi kehitettäväksi palveluksi cleantech-teknologian laaja-alainen osaaminen. Työssä on luotu lähtökohta Rejlers Oy:n käyttöön soveltuvalle asiakastyytyväisyystutki-mukselle. Haastattelututkimuksena suoritettavan asiakastyytyväisyystutkimuksen kehittä-misellä pyritään tehostamaan Rejlers Oy:n yritystoimintaa.

Taloushallinnon tehostaminen – tapaustutkimus ostolaskuprosessin tehostamisesta

Kasvava kilpailu ja alati globalisoituvat markkinat ovat pakottaneet yrityksiä hakemaan tehokkuutta myös taloushallinnon kaltaisista prosesseista, joiden tehokkuuteen ei aikaisemmin kiinnitetty juurikaan huomiota. Tutkielman ensimmäisenä keskeisenä tavoitteena on lisätä tietoa taloushallinnon tehostamisesta peilaamalla sitä tutkielman teoreettisen viitekehyksen kolmen keskeisen elementin – liiketoimintaprosessien tehostamisen, sähköisen taloushallinnon innovaatioiden ja taloushallinnon rajat ylittävän ulkoistamisen – kautta. Tutkimuksen toisena keskeisenä tavoitteena on syventää tätä teoreettista tietoa ja analysoida taloushallinnon tehostamiseksi kehitettyjen menetelmien toimivuutta Suomessa toimivan yrityksen ostolaskuprosessin osalta. Tutkielmassa pystyttiin selkeästi tuomaan esiin taloushallinnon tehostumiseen vaikuttaneita tekijöitä ja osoittamaan näiden ostolaskuprosessia tehostava vaikutus. Analysoitaessa eri menetelmien keskinäistä tehokkuutta voidaan suomalaisen yrityksen näkökulmasta perustellusti olettaa, että rajat ylittävät ulkoistamiset ovat vain välivaihe matkalla mahdollisimman pitkälle automatisoituun prosessiin – kun laskut vastaanotetaan sähköisinä verkkolaskuina ja täsmäytetään automaattisesti sähköisiin ostotilauksiin, voidaankin kysyä mitä ostolaskuprosessista voitaisiin ylipäänsä ulkoistaa.

Modulaarisen rakentamisen vaikutus liiketoimintaprosessiin - case kohdeorganisaatio

Backround of this master thesis is previously recognized possibility to build housing units by a new modular building method. This master thesis aims to examine how modular building method influences to business process in the case organization: how will the process change and to whom will the change influence. To examine this, there is a need to declare as-is and to-be processes and find out the changes of the process. Modular building method is a radical change when comparing it to existing. The findings are that modular building method will produce utility by repeating. It needs time and repeating to achieve the utilities. Ability to repeat demands working with more several phases than currently. Modular building method influences also to customer and his/her choices and because of that, it has influences to financial equation.

Generating competitive advantage through competitor information systems

This pro gradu –thesis discusses generating competitive advantage through competitor information systems. The structure of this thesis follows the structure of the WCA model by Alter (1996). In the WCA model, business process is influenced by three separate but connected elements: information, technology, and process participants. The main research question is how competitor information can be incorporated into or made into a tool creating competitive advantage. Research subquestions are: How does competitor information act as a part of the business process creating competitive advantage? How is a good competitor information system situated and structured in an organisation? How can management help information generate competitive advantage in the business process with participants, information, and technology? This thesis discusses each of the elements separate, but the elements are connected to each other and to competitive advantage. Information is discussed by delving into competitor information and competitor analysis. Competitive intelligence and competitor analysis requires commitment throughout the organisation, including top management, the desire to perform competitive intelligence and the desire to use the end products of that competitive intelligence. In order to be successful, systematic competitive intelligence and competitor analysis require vision, willingness to strive for the goals set, and clear strategies to proceed. Technology is discussed by taking a look into the function of the competitor information systems play and the place they occupy within an organization. In addition, there is discussion about the basic infrastructure of competitor information systems, and the problems competitor information systems can have plaguing them. In order for competitor information systems to be useful and worthy of the resources it takes to develop and maintain them, competitor information systems require on-going resource allocation and high quality information. In order for competitor information systems justify their existence business process participants need to maintain and utilize competitor information systems on all levels. Business process participants are discussed through management practices. This thesis discusses way to manage information, technology, and process participants, when the goal is to generate competitive advantage through competitor information systems. This is possible when information is treated as a resource with value, technology requires strategy in order to be successful within an organization, and process participants are an important resource. Generating competitive advantage through competitor information systems is possible when the elements of information, technology, and business process participants all align advantageously.

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.

Pumppujen ja sekoittimien korjausprosessin kehittäminen tietojohtamisen näkökulmasta

Tämän diplomityön tavoitteena oli tehostaa sekä kehittää pumppujen ja sekoittimien korjausprosessin tiedonhallintaa, jotta tietoon liittyvät ongelmat, virheet sekä turhan työn tekeminen vähentyisivät. Samalla tavoitteena oli myös tutkia, minkälaista tietoa prosessissa liikkuu, miten se liikkuu, mihin sitä varastoidaan, kenellä on tietoon pääsy ja sitä kautta havaita tuottavuutta alentavia ongelmakohtia sekä luoda suunnitelmat tulevaisuudessa tehtäville korjaaville toimenpiteille. Tutkimuksen viitekehys sekä pohja rakennettiin liiketoimintaprosessien johtamisen mahdollistaman kehityksen sekä tietojohtamisen tarjoamien työkalujen ympärille pitäen mielessä tiedon merkitys yhtenä yrityksen tärkeimmistä resursseista kilpailuedun kannalta. Tutkimuksen empiirisen osan primäärinen aineisto kerättiin osallistumalla kehitettävään prosessiin sekä havainnoimalla sen etenemistä ja siinä tapahtuvia toimintoja. Sekundäärisenä aineistona hyödynnettiin aikaisemmin luotuja prosessikuvauksia. Korjausprosessin tiedonhallinnan nykytila kyettiin tunnistamaan tutkimalla ja analysoimalla kerättyä aineistoa, jonka perusteella saatiin selville tietoon liittyvät ongelmakohdat. Havaittiin, että ongelmia tuottaa pääasiassa väärästä tiedosta syntyneet virheet, tiedon hidas liikkuminen, tiedon kumuloitumattomuus, rajalliset käyttöoikeudet ja toiminnanohjausjärjestelmän kankeus. Havaittujen ongelmakohtien eliminoimiseksi luotiin suunnitelmat korjaaville toimenpiteille. Myös joitain yksinkertaisempia toimenpiteitä kyettiin jo tekemään tutkimuksen aikana. Tutkimuksesta saadut tulokset olivat hyviä, sillä suunnitelmat korjaavista toimenpiteistä tulevat lisäämään korjausprosessin tehokkuutta sekä tuottavuutta vähentämällä turhan työn tekemistä sekä parantamalla sen tiedonhallintaa. Tulevaisuudessa prosessiin sisältyvä tieto liikkuu nopeammin, virheet vähentyvät, oikean tiedon hyödynnettävyys kasvaa ja toiminnanohjausjärjestelmä tukee ja mahdollistaa tehokkaammin prosessiin liittyvää tiedonhallintaa kasvattaen yrityksen kilpailukykyä suhteessa saman toimialan kilpailijoihin.

Building a Roadmap for a Market Intelligence function in a Global B2B company

Tämän diplomityötutkimuksen tarkoituksena on luoda markkinaälyyn (MI) erikoistunut funktio suurelle, globaalisti toimivalle B2B-yritykselle. Tämän päivän muut-tuvilla markkinoilla, teollisuusyrityksen on oltava markkinalähtöinen selviytyäkseen. Markkinatiedon tehokas hyödyntäminen ei pelkästään luo tietoa markkinoista, vaan tuottaa kilpailukykyistä tietoa ja toimii strategisen päätöksenteon tukena pitkällä aikavälillä. Tämä tutkimus on kvalitatiivinen toimintatutkimus, joka sisältää kirjallisuuskat-sauksen, yritystapaustutkimuksen sekä syväanalyysin yrityksen MI-ympäristöstä. Kirjallisuuskatsaus pitää sisällään teoriaa liittyen markkinaälyyn useassa eri kon-tekstissa, asiakassuhteeseen, sekä prosessinmallintamiseen. Empiiriseen osaa seuraa tutkimusmenetelmäkappale, joka sisältää kaksivaiheisen tutkimuksen mukaan lu-kien 20 päällikkötason haastattelua sekä yhden laaja-alaisen työryhmätapaamisen. Työn tuloksena syntyy kolmivaiheinen tiekartta, jonka tarkoitus on toimia pohjana uuden MI-funktion rakentamiselle Case-yrityksessä. Tuloksen mukaan MI-funktio tulisi sijoittaa yrityksen asiakasrajapintaan sekä tukea yksiköiden välistä integraa-tiota. Markkinaälyn jakaminen yrityksen sisällä vaatii käytäntöjen, tarpeiden ja ta-voitteiden systemaattista viestintää eri organisaatiotasoille, jotta yritys voi edelleen saada asiakkaalta tarpeeseen vastaavaa tietoa. Viestintä yrityksen ja asiakkaan välil-lä on oltava molemminpuolista, jotta tulokset voisivat parantaa asiakassuhdetta. Kun asiakassuhde paranee, yritys voi oppia asiakkaalta arvokasta tietoa, markkinaälyä.

Developing purchase invoice processing through workflow automation

The aim of this master’s thesis is to research and analyze how purchase invoice processing can be automated and streamlined in a system renewal project. The impacts of workflow automation on invoice handling are studied by means of time, cost and quality aspects. Purchase invoice processing has a lot of potential for automation because of its labor-intensive and repetitive nature. As a case study combining both qualitative and quantitative methods, the topic is approached from a business process management point of view. The current process was first explored through interviews and workshop meetings to create a holistic understanding of the process at hand. Requirements for process streamlining were then researched focusing on specified vendors and their purchase invoices, which helped to identify the critical factors for successful invoice automation. To optimize the flow from invoice receipt to approval for payment, the invoice receiving process was outsourced and the automation functionalities of the new system utilized in invoice handling. The quality of invoice data and the need of simple structured purchase order (PO) invoices were emphasized in the system testing phase. Hence, consolidated invoices containing references to multiple PO or blanket release numbers should be simplified in order to use automated PO matching. With non-PO invoices, it is important to receive the buyer reference details in an applicable invoice data field so that automation rules could be created to route invoices to a review and approval flow. In the beginning of the project, invoice processing was seen ineffective both time- and cost-wise, and it required a lot of manual labor to carry out all tasks. In accordance with testing results, it was estimated that over half of the invoices could be automated within a year after system implementation. Processing times could be reduced remarkably, which would then result savings up to 40 % in annual processing costs. Due to several advancements in the purchase invoice process, business process quality could also be perceived as improved.

Tuotekehitysprosessin suorituskyvyn parantaminen pienikokoisessa tuotekehitysorganisaatiossa

Tutkimuksen tavoite on selvittää tuotekehitysprosessin vaiheet ja niihin vaikuttavia tekijöi-tä sekä löytää keinoja, joilla parantaa pienikokoisen tuotekehitysorganisaation tuotekehi-tysprosessia ja tuotekehitystoimintaa. Tutkimuksessa selvitettiin, miten hyvin kohdeor-ganisaation tuotekehitysprosessi vastaa teoriamääritelmiä dokumenttitarkasteluna. Lisäksi kartoitettiin kohdeorganisaation tuotekehitystoiminnan nykytilaa ja haastattelemalla henkilökuntaa. Tutkimusote on toiminta-analyyttinen. Kohdeorganisaatiolla on dokumentoitu tuotekehitysprosessi, josta käy ilmi vaiheet, kriteerit ja vastuut. Prosessi vastaa teoriamääritelmiä sitä paremmin, mitä lähemmäksi prosessin loppua siirrytään. Haastatteluista tuli ilmi, että kohdeorganisaation vahvuudet ovat työntekijöiden osaamisessa ja asenteessa sekä työilmapiirissä. Suurimpia kehityskohtia ovat resurssitilanne ja tuotemäärittelyjen taso. Kohdeorganisaatiossa on liian vähän teki-jöitä tehtävämäärään nähden ja tuotemäärittelyt muuttuvat usein prosessin aikana. Seu-rauksena on mm. aikataulujen venyminen ja suunnittelun laadun heikkeneminen. Tuote-kehitystoiminta nähtiin pääasiassa tuotteiden tuotteistamisessa, ei tuoteideoiden kehittä-misessä. Tuotekehitysprosessin tuntemus vaihtelee ja asiakastarpeet eivät ole tuotekehi-tykselle selvät. Lisäksi henkilökunta ei tunne täysin suorituskyvyn mittareita ja menossa olevia kehityshankkeita. Prosessin kriteerien päivitys ja painotus etupään tehtäviin parantaisi prosessia etenkin prosessin loppupään toiminnoissa. Toiminnan parantamiseksi resursointitilannetta pitää parantaa ja tuotemäärittelyjen analysointiin tulee panostaa enemmän. Lisäksi koulutus prosessista, asiakastarpeista, mittaamisesta ja kehityshankkeista parantaisi kokonaisku-van ymmärtämistä ja näin ollen toiminnan taso parantuisi. Innovaatiotoiminnan ja ideoin-nin lisäämiseksi tulisi tutkia, mitä mahdollisuuksia toiminnan lisäämiseksi on.

Työvoiman vaihtuvuus ja sen syyt. Case: CGI – Global HR Shared Services, Filippiinit

Tämän Pro Gradu -tutkimuksen tavoite on Filippiineillä toimivan kohdeorganisaation sisäisen HR Shared Services palvelukeskuksen kokeman henkilöstön vaihtuvuuden erityispiirteiden sekä syiden ymmärtäminen. Tätä kautta pyritään hahmottamaan myös sopivia vaihtuvuuden hallintakeinoja organisaatiotasolla. Tapaustutkimus toteutettiin laadullisen tutkimuksen keinoja ja sekundaarista lähtödataa käyttäen. Tutkimustulokset osoittivat, että kohdeorganisaatio paini useiden toimiala- ja maakohtaisten vaihtuvuuden tekijöiden lisäksi muutamien organisaatiokohtaisten haasteiden kanssa, jotka heijastuivat sen kokemaan työvoiman vaihtuvuuteen. Yksikön tulee muun muassa panostaa sisäisiin urakehitysmahdollisuuksiin sekä johtajien ja uusien työntekijöiden koulutukseen. Suuri osa löydetyistä vaihtuvuuden syistä on ainakin osin organisaation hallittavissa ja tätä kautta saatiin luotua lista suositelluista toimenpiteistä, joilla kohdeorganisaatio voi pyrkiä hallitsemaan henkilöstönsä vaihtuvuutta.

Characterization of amine-based CO2 adsorbent for Direct Air Capture

Direct air capture technologies extract CO2 from air at a concentration of as low as 400ppm. The captured CO2 can be used for the production of synthetic methane or liquid fuels. In the literature survey of this thesis, results related to direct air capture by using solid sorbents are presented and critically discussed. In the experimental part, a proprietary amine functionalized resin is characterized for direct air capture. Structural comparison is also made to a commercial resin of similar type. Based on the literature survey, the most important parameters in direct air capture process are low adsorption and desorption temperatures, good cyclic stability in dry and humid conditions, high CO2 outlet purity and a high working capacity. Primary amine functionalized solid sorbents are found to often have good qualities for direct air capture, but overall process performance is rarely studied exhaustively. Based on FTIR spectra, both resin adsorbents are found to be consisted of polystyrene functionalized with primary amine, and capture CO2 by forming carbamate. The commercial resin is more porous, has a slightly higher particle size and contains fewer impurities. Important physical parameters are gained of the proprietary resin, such as internal porosity and median particle size. The resin’s amine group is found to endure thermal treatment reasonably well. CO2 adsorption capacity gained by thermal gravimetry from 400ppm CO2 is highest at 25oC, and is found to be reasonable compared to values presented in literature. Thus, the resin is stated to exhibit promising qualities for direct air capture.

Improving productivity by developing knowledge management practices for a consulting company

The objective of the research was to identify knowledge conversion states in consultancy sales and delivery processes for the company’s one business unit, to know where to store certain types of information and knowledge, and to create best practices for the company’s knowledge management activities in the selected business processes. The used research methodology was action research. The current business processes were analyzed by interviewing people involved in them. The results were documented and catego- rized, and based on them the target states of the processes were developed. Knowledge man- agement activities were integrated to the business processes. The main findings of the research were that roles and responsibilities in the processes were not clear to people, information systems did not fully support individuals and time was wasted searching for information and knowledge. There were also many variations of how the processes actually realized, which affected the overall quality of the process. The conclusions of the research were that knowledge management activities should be high- lighted in businesses where knowledge workers are the main assets of the company. Knowledge management practices can be supported by company culture, leadership and in- formation systems. However, one main factor is each individual’s willingness to share knowledge. By integrating knowledge management activities to business processes and hav- ing information systems supporting knowledge management, individual productivity can be improved.

Systematic mapping study on integration of B2B customers in ERP

Business-to-business terminology is relatively new as a business concept, so is the enterprise resource planning system in information technology. Research, implementation and integration of these two concept has been observed for last two decades in this paper. One of the major success point for growth in business-to-business environment is the availability of internal and partner data. Enterprise resource planning system facilitates storing, analysis of such data and enables different business process automation, forecasting and numerous value creating activity. In order to achieve such functionality for B2B customers, integrating them within ERP is very useful. This paper aims at understanding and suggesting such integration through investigating related documentation of similar integration scenarios, infrastructure, models and architectures. The investigation of the topic of this paper has been made using systematic mapping study of related papers and listing and suggesting necessary ingredients that enables such integration. Furthermore, this paper also suggests possibilities to overcome challenges integration experts might face during the integration phase and opens doors to future research scope in the related fields.