Ohutlevytuotteenvalmistusteknisten piirteiden tunnistaminen ja käyttö suunnittelun apuna

Suunnittelu- ja valmistustoiminnot ovat eriytymässä myös ohutlevyteollisuudessa. Kilpailukyvyn parantamiseksi, valmistusta siirretään alihankkijoille maihin, jossa työvoima on halpaa ja suuret markkinat lähellä, tuotekehityksen ja suunnittelun jäädessä Suomeen tai muualle Länsi-Eurooppaan. Tällöin vanhan lokaalin toimintamallin synergiaedut eivät ole enää mahdollisia ja tuotteen valmistettavuuden arviointi, laadunhallinta ja komponenttien yhteensopivuuden varmistaminen on erittäin haasteellista. Tässä tutkimuksessa etsittiin uuden toimintamallin tuomiin haasteisiin vastauksia piirrepohjaisesta mallintamisesta. Tavoitteen mukaisesti, tutkimuksessa tunnistettiin ohutlevytuotteen valmistusteknilliset piirteet ja luotiin niiden mukainen piirrekaavio. Piirteiden tunnistus vaati tutkimustyötä sekä nykyaikaisten suunnittelumetodien että valmistusmenetelmien ja ohutlevymateriaalien parissa. Lisäksitarkasteltiin, millaisia vaikutuksia piirteillä on tuotteen valmistettavuuteen ja miten nämä tulee huomioida tuotteen suunnittelussa.

Paperikoneen puristinosan siirtoimulaatikon suunnittelu

Märkäpuristus on paperin tuotannon toiminto, jossa vettä poistetaan paperiradasta puristamalla sitä mekaanisesti. Paperikoneen osaa, jossa tämä toiminto tuotetaan kutsutaan puristinosaksi. Puristinosassa paperiradan vettä poistava mekaaninen puristus toteutetaan puristamalla paperirataa kahden telan välissä, tai telan ja kengän välissä. Paperikoneen puristinosalla käytetään paperiradan kuljettamiseen huopia. On toiminnallisesti mahdotonta käyttää suurinopeuksisen paperikoneen puristinosalle vain yhtä huopakiertoa, täten täytyy paperirataa siirtää huovalta toiselle puristinosan sisällä. Tässä työssä kehiteltiin ja suunniteltiin yksityiskohtaisesti uusi paperiradan siirron huovalta toiselle toteuttava siirtoimulaatikko. Siirtoimulaatikko on koko paperikoneen levyinen komponentti, jonka sisäisen alipaineen tuottama voimavaikutus (ilman imeminen puristinhuovan läpi) toteuttaa paperiradan siirron. Siirtoimulaatikko suunniteltiin suurinopeuksisen paperikoneen puristinosalle, tarkoituksena alentaa puristinosan valmistuskustannuksia. Uuden siirtoimulaatikon tuotantolaitteesta luotiin parametrinen suunnittelumalli. Tämä tarkoittaa projektisuunnittelun apuna käytettävää tietokoneohjelmiston suunnittelutiedostoa, jonka ominaisuudet muuttuvat malliin ohjelmoitujen parametrien mukaisesti.

Rakenteellisen jouston kuvaus reaaliaikasimuloinnissa

Työn tavoitteena oli tuottaa rakenteellisen jouston huomioiva monikappaledynmiikan simulointiohjelma Matlab-ympäristöön. Rakenteellinen jousto huomioitiin kelluvan koordinaatiston menetelmällä ja joustavuutta kuvaavat muodot ratkaistiin elementtimenetelmällä. Tehdyn ohjelman avulla voidaan koostaa joustavista kappaleista koostuvia avaruusmekanismeja ja tutkia niiden dynaamista käyttäytymistä. Simulointitulosta verrattiin kaupallisen ohjelmiston tuottamaan tulokseen. Työssä havaittiin, että kelluvan koordinaatiston menetelmä on käyttökelpoinen reaaliaikaiseen simulointiin. Työssä toteutetun ohjelman tulokset vastasivat kaupallisen simulointiohjelman tuloksia.

Siltanosturin teräsrakenteen suunnittelun avuksi luodun ohjelman jatkokehitys

Diplomityössä tehdään jatkokehitystä KCI Konecranes yrityksen siltanosturin laskentaohjelmaan. Ohjelman tärkeimmät jatkokehityskohteet kartoitettiin käyttäjäkyselyn avulla ja niistä valittiin toivotuimmat, sekä diplomityön lujuusopilliseen aihepiiriin parhaiten soveltuvat. Työhön valitut kaksi aihetta ovat koteloprofiilin kaksiosaisen uuman lujuuslaskennan selvittäminen ja siltanosturin kahdeksanpyöräisenpäätykannattajan elementtimallin suunnittelu. Diplomityössä selvitetään jatkokehityskohteisiin liittyvä teoria, mutta varsinainen ohjelmointi jätetään työn ulkopuolelle. Kaksiosaisella uumalla varustetussa koteloprofiilissa nostovaunun kulkukiskon alla olevan uuman yläosa tehdään paksummaksi, jotta uuma kestäisi nostovaunun pyöräkuormasta aiheutuvan paikallisen jännityksen, eliniin sanotun rusennusjännityksen. Rusennusjännityksen määrittäminen uumalevyissä on kaksiosaisen uuman lujuuslaskennan tärkein tehtävä. Rusennuksen aiheuttamankalvojännityksen ja jännityskeskittymien määrittämiseen erilaisissa konstruktioissa etsittiin sopivimmat menetelmät kirjallisuudesta ja standardeista. Kalvojännitys voidaan määrittää luotettavasti käyttäen joko 45 asteen sääntöä tai standardin mukaista menetelmää ja jännityskonsentraatioiden suuruus saadaan kertomallakalvojännitys jännityskonsentraatiokertoimilla. Menetelmien toimivuus verifioitiin tekemällä kymmeniä uuman elementtimalleja erilaisin dimensioin ja reunaehdoin ja vertaamalla elementtimallien tuloksia käsin laskettuihin. Käsin lasketut jännitykset saatiin vastaamaan tarkasti elementtimallien tuloksia. Kaksiosaisen uuman lommahdus- ja väsymislaskentaa tutkittiin alustavasti. Kahdeksanpyöräisiä päätykannattajia käytetään suurissa siltanostureissa pienentämään pyöräkuormia ja radan rusennusjännityksiä. Kahdeksanpyöräiselle siltanosturin päätykannattajalle suunniteltiin elementtimallit molempiin rakenteesta käytettyihin konstruktioihin: nivelöityyn ja jäykkäkehäiseen malliin. Elementtimallien rakentamisessa hyödynnettiin jo olemassa olevia malleja, jolloin niiden lisääminen ohjelmakoodiin nopeutuu ja ne ovat varmasti yhteensopivia muiden laskentamoduuleiden kanssa. Elementtimallien värähtelyanalyysin reunaehtoja tarkasteltiin. Värähtelyanalyysin reunaehtoihin ei tutkimuksen perusteella tarvitse tehdä muutoksia, mutta staattisen analyysin reunaehdot kaipaavat vielä lisätutkimusta.

Pientarvikkeidenkustannusten ja logistiikan hallinan kehittäminen

Tämän diplomityön keskeisenä päätavoitteena on luoda toimintamallivarustelutarvikkeiden kustannusten ja logistiikan hallinnalle. Päätavoite voidaan jakaa osatavoitteisiin, joita ovat tuotannon palvelutason parantaminen, kustannusten tarkempi kohdistaminen sekä kustannussäästöjen saavuttaminen. Työssä keskitytään kahden tavarantoimittajan toimittamiin varustelunimikkeisiin. Nimikkeistön analysoinnin perusteella valittiin uuteen toimintamalliinsopiva nimikkeistö. Teoriasta valittiin viitekehys, jonka ympärille uutta toimintamallia lähdettiin rakentamaan. Toimintamallin rungoksi valittiin VMI-malli eli täydennysyhteistyö. Lisäksi uuden toimintamallin rinnalle kehitettiin uusi kustannusten kohdistusmenetelmä. Tuotannon palvelutason voidaan katsoa parantuneen ja varaston sekä oston työmäärän vähentyneen jo työn aikana. Tiedon liikkuminen asiakkaan ja toimittajien välillä lisääntyi ja liiketoimintasuhteet tiivistyivät. Saatuja tuloksia verrattiin teorian ja tutkimuksen tuloksiin.

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.

Ideasta toimintaan - yrityksen perustamisprosessi Case: Nextum Oy

Tutkimuksessa kuvataan yrityksen perustamisprosessi idean synnystä toiminnan käynnistämiseen. Tutkimuksessa painotetaan sähköisen kaupankäyntimallin toteutuksessa huomionarvoisia tekijöitä, hyötyjä ja ongelmia sekä analysoidaan case-yrityksen perustamisprosessia. Tutkimus toteutettiin laadullisena case-tutkimuksena, jonka empiriaosio koostuu Nextum Oy:n perustajajäsenien kokemuksista. Yrityksen perustaminen sisältää kolmevaihetta; liikeidean kehittäminen, Iiiketoimintasuunnitelman laadinta ja perustamistoimien teko. Sähköinen kaupankäynti edellyttää tuotteen soveltuvuutta Internet-myyntiin sekä logistiikan että asiakkaiden tavoitettavuuden näkökulmasta. Sähköinen kaupankäynti mandollistaa kustannussäästöjä, palvelun parantamisen ja toiminnan tehostamisen. Samalla asiakkaiden valta kasvaa, kilpailu kiristyy ja arvoketjut uusiutuvat. Sähköinen kaupankäyntimalli todettiin Nextum Oy:n kannattavuuden kannalta keskeiseksi tekijäksi. Yrityksen perustaminen eteni kirjallisuudenoppien mukaan, mutta muutamia ongelmakohtia löytyi muun muassa projektin aikataulutuksesta.

Tuovatko pääomasijoittajat lisäarvoa? Suomessa listattujen osakkeiden tuottovertailu

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää listautumisantien suoriutumista Suomen markkinoilla, sekä verrata pääomasijoittajien ja muiden listaamia yrityksiä. Tutkimusperiodina käytetään 36 kuukautta. Lisäksi tutkitaan lyhyen ajanjakson tuottoja näiden välillä. Tutkimuksessa selvitetään myös se, miten kansainvälisellä aineistollahavaitut, listautumisanteihin liittyvät anomaliat toteutuvat Suomessa. Tutkimuksen aineisto koostuu 48 yrityksestä, jotka listautuivat Helsingin pörssiin vuosien 1996 - 2000 välillä. Tutkimusmenetelmänä käytetään tapahtumatutkimusta. Kerätystä aineistosta lasketaan ylituotot kolmea eri menetelmää käyttämällä, eli lasketaan CAR-, BHAR- ja WR-ylituotot. Aineistolle tehdään myösregressio, jossa alisuoriutumista selitetään erilaisilla muuttujilla. Empiiristen tulosten mukaan listautumisannit keskimäärin alisuoriutuvat Suomen markkinoilla vertailukohteina käytettyihin indekseihin verrattuna. Tämän tulos tukee aiempia, kansainvälisiltä markkinoilta saatuja havaintoja. Sitä vastoin tämän tutkimuksen perusteella pääomasijoittajien listaamat yritykset alisuoriutuvat enemmän kuin muut listatut yritykset. Tämä havainto poikkeaa kansainvälisellä aineistolla tehdyistä tutkimuksista. Tutkittaessa portfolioiden ominaisuuksia, havaittiin erityisesti listautumisvuoden selittävän alisuoriutumisen voimakkuutta.

The Persistence of Finnish Equity Fund Performance

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, esiintyykö suomeen sijoittavilla osakerahastoilla menestyksen pysyvyyttä. Tutkimusaineisto koostuu kaikista suomalaisista osakerahastoista, jotka toimivat ajanjaksolla 15.1.1998-13.1.2005. Aineisto on vapaa selviytymisvinoumasta. Suorituskyvyn mittareina käytetään CAPM-alfaa sekä kolmi- ja nelifaktori-alfaa. Empiirisessä osassa osakerahastojen menestyksen pysyvyyttä testataan Spearmanin järjestyskorrelaatiotestillä. Evidenssi menestyksen pysyvyydestä jäi vähäiseksi, vaikkakin sitä esiintyi satunnaisesti kaikilla menestysmittareilla joillakin ranking- ja sijoitusperiodin yhdistelmillä. CAPM-alfalla tarkasteltuna tilastollisesti merkitsevää menestyksen pysyvyyttä esiintyi selvästi useammin kuin muilla menestysmittareilla. Tulokset tukevat viimeaikaisia kansainvälisiä tutkimuksia, joiden mukaan menestyksen pysyvyys riippuu usein mittaustavasta. Menestysmittareina käytettyjen regressiomallien merkitsevyystestit osoittavat multifaktorimallien selittävän osakerahastojen tuottoja CAPM:a paremmin. Lisätyt muuttujat parantavat merkittävästi CAPM:n selitysvoimaa.

Yksilön oppimisen vaikutus organisaation tietovarannon kehittymiselle

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää yksilön oppimisen vaikutuksia organisaation tietovarannolle. Edellisten lisäksi huomio kiinnittyi organisaation oppimiseen vaikuttaviin tekijöihin sekä yksilön oppimisprosessiin, jonka seurauksena tieto muodostuu. Tutkielma toteutettiin kvalitatiivisena tutkimuksena. Aineisto kerättiin taloutta ja liike-elämää käsittelevistä lehdistä. Tutkimusaineistoon valittiin kaikki tutkimusaihetta koskevat kirjoitukset. Analysointi toteutettiin tyypittelemällä tutkimusaineisto tyyppeihin kirjoitusten sisällön mukaisesti. Eri teemoja käsittelevien tyyppien sisältöä analysoitiin luoden samalla kuvaa kustakin tyypistä. Tyypittelyn ja analysoinnin tuloksena saatiin teoriaa tukevia vastauksia tutkimusongelmaan. Tutkimuksen keskeisimpänä tuloksena havaitaan yksilön oppimisella olevan merkittäviä vaikutuksia organisaation tietovarantoon. Organisaation yksilöiden tieto leviää koko organisaation hyödynnettäväksi esimerkiksi ihmisten välisessä sosiaalisessa kanssakäymisessä kuitenkin vain osittain. Osa tiedosta on vain yksilöllä.

Permanent magnet synchronous motor for industrial inverter applications - analysis and design

During the latest few years the need for new motor types has grown, since both high efficiency and an accurate dynamic performance are demanded in industrial applications. For this reason, new effective control systems such as direct torque control (DTC) have been developed. Permanent magnet synchronous motors (PMSM) are well suitable for new adjustable speed AC inverter drives, because their efficiency and power factor are not depending on the pole pair number and speed to the same extent as it is the case in induction motors. Therefore, an induction motor (IM) with a mechanical gearbox can often be replaced with a direct PM motor drive. Space as well as costs will be saved, because the efficiency increases and the cost of maintenance decreases as well. This thesis deals with design criterion, analytical calculation and analysis of the permanent magnet synchronous motor for both sinusoidal air-gap flux density and rectangular air-gapflux density. It is examined how the air-gap flux, flux densities, inductances and torque can be estimated analytically for salient pole and non-salient pole motors. It has been sought by means of analytical calculations for the ultimate construction for machines rotating at relative low 300 rpm to 600 rpm speeds, which are suitable speeds e.g. in Pulp&Paper industry. The calculations are verified by using Finite Element calculations and by measuring of prototype motor. The prototype motor is a 45 kW, 600 rpm PMSM with buried V-magnets, which is a very appropriate construction for high torque motors with a high performance. With the purposebuilt prototype machine it is possible not only to verify the analytical calculations but also to show whether the 600 rpm PMSM can replace the 1500 rpm IM with a gear. It can also be tested if the outer dimensions of the PMSM may be the same as for the IM and if the PMSM in this case can produce a 2.5 fold torque, in consequence of which it may be possible to achieve the same power. The thesis also considers the question how to design a permanent magnet synchronous motor for relatively low speed applications that require a high motor torqueand efficiency as well as bearable costs of permanent magnet materials. It is shown how a selection of different parameters affects the motor properties. Key words: Permanent magnet synchronous motor, PMSM, surface magnets, buried magnets