Paperikoneen laatusäätöjärjestelmän uusinnan vaikutukset laatusäätöjen suorituskykyyn

Tutkimuksen kohteena olleen UPM-Kymmene Oyj Kajaanin tehtaan PK3:n laatusäätöjärjestelmä ja mittapalkki uusittiin, jolloin haluttiin selvittää uusinnan vaikutuksia laatusäätöjen suorituskykyyn ja paperin laatuun. Työn kirjallisessa osassa perehdyttiin paperinvalmistusprosessin osiin kyseisen sanomalehtipaperikoneen tapauksessa sekä keskeisimpiin paperin laatuominaisuuksiin liittyviin mittaus- ja säätölaitteisiin sekä niiden toimintaan. Seurattaviksi paperin laatusuureiksi valittiin neliömassa, kuivamassa, kosteus ja paksuus, jotka ovat sanomalehtipaperin tärkeimpiä online-mitattavia ominaisuuksia. Paperin laatusuureiden seurantaan käytetään erilaisia tunnuslukuja ja työkaluja, joita on esitelty tässä työssä. Laatusuureiden konesuuntaisen ja poikkisuuntaisen seurannan tunnusluvuksi valittiin yleisesti käytössä oleva 2σ-keskiarvohajonta. Säätöjen suorituskykyä seurattiin suorituskykykolmion ohjausmatkaindeksien (CTI) ja erosuureen integraalien (IAE) avulla. Kokeellisessa osassa kerättiin mittaustietoja sekä vanhan että uuden laatusäätöjärjestelmän aikana. Seurattavat ajotilanteet paperikoneella jaettiin stabiiliin ajoon ja muutostilanteisiin, jotka käsittävät katkot ja lajinvaihtotilanteet. Stabiilin ajon aikana selvitettiin laatusuureiden hajontojen ja säätöjen suorituskykyindeksien normaaleissa tasoissa tapahtuneet muutokset. Muutostilanteiden osalta haluttiin selvittää, nopeuttaako järjestelmäuusinta katkoista toipumista ja lajinvaihtoaikaa. Stabiilin ajon seurannasta saatujen tulosten perusteella neliömassan ja kuivamassan konesuuntaiset hajonnat kasvoivat järjestelmäuusinnan myötä, mutta kosteuden konesuuntaiset hajonnat pienenivät. Laatusuureiden poikkisuuntaisista hajonnoista neliömassan sekä kuivamassan hajonnat kasvoivat ja kosteuden sekä paksuuden hajonnat pienenivät joidenkin lajien osalta. Poikkisuuntaisten laatusuureiden, etenkin paksuuden, toipuminen katkon jälkeen nopeutui. Myös lajinvaihtoon kuluva aika lyheni poikkisuuntaisilla laatusuureilla. Muutostilanteiden konesuuntaisten hajontojen asettumisajat eivät juuri parantuneet.

Syöttövesisäiliöiden pinnanheilahteluiden hallinta Loviisan voimalaitoksella

Tässä työssä tarkastellaan syöttövesisäiliöiden käyttäytymistä Loviisan voimalaitoksella. Työssä käydään läpi laitoksen kaikki pääjärjestelmät primääri- ja sekundääripuolelta. Lisäksi selvitetään myös säiliöiden käyttäytymiseen liittyvät apujärjestelmät niiltä osin kuin tarpeellista. Työn pääpaino laitosesittelyn jälkeen siirtyy täysin syöttövesisäiliömallin luomiseen ja simulointeihin. Työssä on tutkittu useita esille tulleita ideoita syöttövesisäiliöiden pinnanheilahdusten minimoimiseksi. Säiliömallin luominen ja simuloinnit on suoritettu APROS-voimalaitossimulaattorilla. Työssä on alustavasti tarkasteltu kaikki pinnanheilahdusten hallintaideat. Mahdolliset jatkotutkimukset ja parannustyöt aloitetaan tämän työn pohjalta. Työn aikana saatiin paljon uutta tietoa syöttövesisäiliöiden käyttäytymisestä. Tätä tietoa pystytään hyödyntämään käytössä, prosessisuunnittelussa ja koulutussimulaattoria päivitettäessä.

Ympäristöjärjestelmän ja työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmän rakentaminen ja liittäminen laadunhallintajärjestelmään

Työ toteutettiin satamaoperaattori Steveco Oy:ssä. Työn lähtökohtana oli Stevecon tarve kehittää laadunhallintajärjestelmän pohjalle toimintajärjestelmä, johon sisältyy laadunhallintajärjestelmän lisäksi ympäristöjärjestelmä ja työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmä. Työssä pohdittiin käytäntöjä kolmen järjestelmän yhdistämiseksi. Toimintajärjestelmä rakentui olemassa olevan laatujärjestelmän pohjalle siten, että laatujärjestelmän elementtejä, muun muassa laatukäsikirjaa, hyödynnettiin toimintajärjestelmässä, ja lisäksi ympäristö- ja työterveys- ja työturvallisuusjärjestelmiin liittyviä laatujärjestelmästä erillisiä toimintajärjestelmän osia yhdistettiin. Ympäristöjärjestelmän pohjana käytettiin ISO/DIS 14001:2003 ympäristöjärjestelmästandardiehdotusta ja työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmän pohjana OHSAS 18001:fi:2003 turvallisuusjärjestelmä spesifikaatiota. Erillisiä ympäristöjärjestelmän osia toimintajärjestelmässä ovat ympäristönäkökohtien kartoitus ja merkittävyyden arviointi sekä ympäristöpäämäärät ja tavoitteet. Erillisiä työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmässä toteutettavia osia ovat riskien arviointi ja työterveys- ja työturvallisuuspäämäärät.

Toiminnan laadun kehittäminen liiketoimintaprosessien avulla/Case CT Laastit Oy

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää case-yrityksen kahden liiketoimintaprosessin toimintojen laatu. Tutkimuskohteena oli nykyisen laadunhallintajärjestelmän toimivuus sekä prosessiajattelun kypsyys yritysjohdon ja henkilöstön näkökulmasta. Liiketoimintaprosessit valittiin tarkastelukohteeksi, koska ne muodostavat toiminnan luonnollisen etenemisen kaikissa organisaatiomuodoissa, ja prosessiajattelu on myös pohjana ISO 9000 -standardissa. Tutkimuksen teoriaosassa määriteltiin laadun käsitteet, toiminnan kehittämisen perusteet ja laadun hallintajärjestelmät. Tämän lisäksi tarkasteltiin kahta tutkimusta laatuyrityksistä ja laadun kehittämisestä. Tutkimuksen empiirinen osa toteutettiin kvalitatiivisena tapaustutkimuksena. Liiketoimintaprosesseihin perustuvaa toiminnan laatua tarkasteltiin yritysjohdon ja henkilöstön näkökulmasta. Lisäksi myynti- ja tuotantoprosessien osalta selvitettiin erot halutun toiminnan ja toteutuneen toiminnan välillä. Tutkimuksen mukaan myynti- ja tuotantoprosessit olivat toteutuneen toiminnan mukaisia pienin muutoksin ja tarkennuksin. Tutkimukset toteutettiin kyselynä ja haastatteluina.

Rakennusprojektin laadunvarmistuksen automatisointi mobiiliteknologialla

Rakennusprojekteissa yksi haastava osa-alue on laadunvarmistus: Suomen elementtitehtailla se tapahtuu tällä hetkellä käsityöllä, eikä automaatiota käytetä. Lappeenrannan teknillisen yliopiston Mobilding-hankkeessa rakennuselementteihin upotetaan radiotunnisteita, joiden avulla elementit voidaan tunnistaa langattomasti ja yksilöllisesti, sekä yhdistää tietojärjestelmän tietoon. Käyttäen hyväksi kykyä tunnistaa elementit sähköisesti, tässä diplomityössä keskitytään ratkaisemaan laadunvarmistuksen haastetta automatisoimalla prosessia. Työssä kartoitetaan laadunvarmistuksen nykytila rakennusteollisuudessa ja sen pohjalta suunnitellaan ja tuotetaan laadunvarmistusjärjestelmä. Toteutettava järjestelmä kykenee havainnoimaan poikkeuksia reaktiona käyttäjien syötteeseen ja valvomaan projektin aikataulutusta käyttäen hyväksi elementtien tilatietoja. Havaituista poikkeuksista tiedotetaan automaattisesti. Järjestelmään toteutetaan rajapinta Web Service-teknologioilla, jolloin sitä voidaan käyttää matkapuhelimella. Työn tuloksena saatavaa järjestelmää testataan pilottihankkeissa ja siitä saadaan pohja laadunvarmistuksen jatkokehitykselle.

Construcció d'un equip per a la producció de cervesa artesana

Catalunya és un dels territoris on hi ha hagut més auge del sector de la cervesa artesana, i són molt nombroses les microcerveseries i les botigues especialitzades on es poden trobar els recursos materials necessaris, a més de ser centres difusió de coneixements relacionats. Així, doncs, aquest projecte està emmarcat en un context que permet el desenvolupament de tècniques d’elaboració de cervesa artesana. Aquest projecte es basa en la construcció d’un equip amb materials reutilitzats i amb un pressupost limitat que permet reproduir a petita escala els processos d’elaboració que es duen a terme en les microcerveseries artesanes actuals. El projecte s’ha assentat sobre la comprensió dels fonaments teòrics i pràctics del procés d’elaboració de cervesa, i amb l’experiència inicial d’elaboració de cervesa amb un equip bàsic de tipus homebrewer. Per minimintzar costos els tancs s’han construït a partir de barrils de cervesa i les parts sobrants s’han aprofitat per a altres elements. S’han emprat elements quotidians com una olla a pressió i s’ha construït un sistema regulador de pressió (per al tanc de fermentació cilindrocònic isobàric construït) en lloc d’adquirir-lo. S’ha posat l’èmfasi en minimitzar la necessitat de manipulació manual durant l’elaboració. Per tant, s’han instal·lat els components de l’equip formant un circuit tancat amb sistema de bombeig, i s’ha incorporat un sistema que permet el control i la lectura de les temperatures de cada procés. Altres elements són el sistema de filtres amb mecanisme de tub en forma d’ela (que permet l’extracció del most dels tanc de maceració i de cocció d’una manera efectiva i sense necessitat de manipulació) i el sistema de dutxa (que permet automatitzar el procés de rentat i filtrat). Un element que distingeix aquest equip d’altres equips emprats en algunes microcerveseries artesanes és el tanc de fermentació cilindrocònic isobàric amb vàlvula controladora de pressió, que permet prescindir de la doble fermentació en ampolla, ja que permet aprofitar el gas carbònic produït durant la fermentació per la carbonatació de la cervesa. Es pot concloure que gràcies a les seves característiques, l’equip permet realitzar successives elaboracions obtenint el mateix producte amb les mateixes característiques organolèptiques, principalement gràcies a la cambra de fermentació, que permet realitzar les etapes de fermentació, maduració i clarificació controlant la temperatura desitjada; al tanc de maceració amb aïllament, que permet realitzar el procés a temperatura constant sense pèrdues tèrmiques i al sistema de control de temperatura de totes les etapes. L’únic inconvenient és que, degut a la manca pressupostària, ha estat impossible l’adquisició d’un sistema d’embotellament isobàric que permeti realitzar l’embotellament sense pèrdues del gas carbònic. Per tant, el producte final pot embotellar-se amb una lleugera pèrdua de gas o es pot emmagatzemar en el mateix fermentador cilindrocònic per al seu consum directe, a l’estil d’alguns brewpubs.

Biopolttoaineilla toimiva Stirling-voimalaitos

Stirling-moottori on ns. kuumailma moottori, joka toimii kaasun lämpötilaeron avulla. Kuumailma moottorin erityispiirteitä on laitteen ulkopuolella tapahtuva palaminen, josta lämpö johdetaan moottorille. Yleensä polttoaineena on käytetty vähän likaavaa polttoainetta esim. maakaasua mutta fossiilisten polttoaineiden kallistumisen ja niistä aiheutuvien päästöjen vuoksi niiden korvaaminen biopolttoaineella on tullut ajankohtaiseksi aiheeksi. Biopolttoaineiden likaavuuden takia niillä ei kuitenkaan voida lämmittää Stirling-moottoria suoraan vaan tarvitaan ylimääräinen lämmönsiirrin. Tämä diplomityö suoritettiin Lappeenrannan teknilliselle yliopistolle ja sen tarkoituksena oli tutkia juuri tähän laitteistoon suunnitellun, Stirling-moottorin ja polttokammion välisen lämmönsiirtimen suoritusarvoja ja likaantumista. Lisäksi työssä tutkittiin lämmönsiirtimeltä Stirling-moottorille menevien ilmaputkien lämpöhäviöitä. Työssä tultiin siihen tulokseen, että tämän tyyppinen lämmönsiirrin on suoritusarvoiltaan keskiverto kaasu-kaasu lämmönsiirrintä parempi ja ei likaannu erityisen nopeasti. Lämpöhäviöt olivat toisaalta merkittävämmässä asemassa kuin likaantuminen. Suurista lämpötiloista johtuva eristeiden lämmöneristyskyvyn heikkeneminen tai lämmönsiirtimen vuoto aiheutti merkittäviä lämpöhäviöitä.

Toimintajärjestelmän toteuttamissovellus ja -menetelmä

Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää QPR Software Oyj:n (QPR) tuotteiden avulla geneerinen tietotekninen sovellus toimintajärjestelmän toteuttamiseen sekä laatia sovelluksen ominaisuuksien mukaisen toimintajärjestelmän toteuttamismenetelmä. Työn tavoitteena on lisäksi vertailla toimintajärjestelmiin liittyvän empiirisen tutkimustiedon luonnetta työssä kehitettyyn sovellukseen ja toimintajärjestelmiin liittyvään kirjallisuuteen. Työn keskeinen sisältö muodostuu toimintajärjestelmän luonnetta kuvaavan teorian esittelemisestä, työssä kehitettyjen toimintajärjestelmäsovelluksen ja -menetelmän kuvaamisesta, työhön liittyvän kyselytutkimuksen keskeisten havaintojen esittelemisestä ja tutkimuksen havaintojen ja kehitetyn sovelluksen vertailusta. Tämän diplomityön tuloksena syntyi QPR:n tuotteisiin pohjautuva toimintajärjestelmäsovellus sekä menetelmä, jonka avulla kehitetyn sovelluksen ominaisuuksien mukainen toimintajärjestelmä voidaan toteuttaa. Työhön liittyvässä kyselytutkimuksessa tehtiin lisäksi arvokkaita havaintoja toimintajärjestelmien tilasta suomalaisten organisaatioiden keskuudessa.

Tehtaan alueella tapahtuvan välivarastoinnin laadunvarmistus

Sisälogistiikassa on monissa eri vaiheissa varastointia. Raaka-aineita, keskeneräisiä ja valmiita tuotteita joudutaan varastoimaan yrityksen tiloissa. Varastoinnin laatuun tulee kiinnittää huomiota kaikissa vaiheissa. Varastoinnin laadunhallintaan voidaan käyttää standardin ISO 9000 mukaista laadunhallinta järjestelmää, johon kuuluu osa-alueina johdon vastuu, resurssien hallinta tuotteen toteuttaminen sekä mittaus, analysointi ja parantaminen. Logistiikan ja varastoinnin laadun tärkein mittari on asiakastyytyväisyys. Asiakkaat päättävät loppukädessä onko tuote tai palvelu vaatimusten mukainen, joten asiakkaan määrittelemien vaatimusten täyttäminen on ensiarvoisen tärkeää. Muita varastoinnin mittareita ovat suorituskyvyn mittarit sisältäen laatu- ja kustannusmittarit sekä uudistumiskyky. Työn empiriaosassa on kartoitettu Metso Paper Oy:n Rautpohjan yksikön välivarastoinnin mahdollisia laatupuutteita erilaisilla mittareilla. Tuloksien perusteella on kehitetty toimintamalli, kartoitettu ohjeistusta vaativat tahot sekä ehdotus seurannan järjestämisestä. Työssä on myös tarkasteltu vastuun jakautumista välivarastoinnin osalta.

Sähkö-, elektroniikka- ja tietoteollisuusalalla toimivan yrityksen ympäristöasioiden hallinnan kehittäminen

Tämän diplomityön tavoitteena oli päivittää sähkö-, elektroniikka- ja tietoteollisuusalalla toimivan pk-yrityksen tiedot ympäristösäädösten tuomista velvoitteista sekä kehittää ympäristöasioiden hallintaa valmistelemalla materiaalia ISO 14001 -standardiin pohjautuen. Työssä tarkasteltiin myös henkilökunnan sitouttamista ympäristöjärjestelmän käyttöönottoon. Yrityksen ympäristöasioiden hallinnan kehittämistä varten käytiin läpi lainsäädännön velvoitteet ja niiden toteutuminen yrityksessä. Työssä toteutettiin ISO 14001 -standardin mukainen ympäristöjärjestelmän suunnitteluvaihe, missä selvitettiin ympäristöasioiden hoidon nykytilanne, tunnistettiin toiminnan ympäristönäkökohdat ja -vaikutukset sekä arvioitiin merkittävimmät ympäristönäkökohdat. Merkittävien ympäristönäkökohtien perusteella määritettiin ehdotus ympäristöpolitiikasta, -päämääristä ja -tavoitteista sekä laadittiin ympäristöohjelmaehdotuksia. Ympäristöjärjestelmän käyttöönoton toteuttamisesta laadittiin vain periaatteellinen etenemissuunnitelma, koska yritys ei ota tässä vaiheessa ympäristöjärjestelmää käyttöön vaan sitoutuu ainoastaan lakisääteisten velvoitteiden täyttämiseen. Käytössä olevan laatujärjestelmän toteuttamisen ja käyttöönottoon liittyvien kokemusten pohjalta laadittiin suunnitelmaa ympäristöjärjestelmän käyttöönottoon nimenomaan sitouttamisen, koulutuksen ja viestinnän näkökulmasta.

Validação em métodos cromatográficos e eletroforéticos

The validation of an analytical method is fundamental to implementing a quality control system in any analytical laboratory. As the separation techniques, GC, HPLC and CE, are often the principal tools used in such determinations, procedure validation is a necessity. The objective of this review is to describe the main aspects of validation in chromatographic and electrophoretic analysis, showing, in a general way, the similarities and differences between the guidelines established by the different Brazilian and international regulatory agencies.

Vesistöjen hyödyntäminen rakennusten lämmityksessä ja jäähdytyksessä

Suomen kokonaisenergiankulutuksesta noin viidesosa kuluu rakennusten lämmitykseen. Ilmastosopimuksien ja tiukentuvien päästömääräyksien vuoksi rakennusten lämmitys- jajäähdytysenergian tuotantoa täytyisi saada energiatehokkaammaksi. Energian kulutuksen vähentäminen onnistuu muun muassa lisäämällä rakennusten omaenergian tuottoa, jota on esimerkiksi lämpöpumpuilla tapahtuva rakennusten lämmitys. Samalla päästöjen määrä pienenee. Rakennusten energiatehokkuusluvun määritys tulee muuttumaan energiamuotojen kertoimiin pohjautuvaksi kokonaisenergiatarkasteluksi. Tämä ohjaa rakennusten energiantuotantoa kaukolämmitykseen ja erilaisiin lämpöpumppuratkaisuihin perustuvaksi. Diplomityössä tutkitaan tapoja, joilla pystytään hyödyntämään vesistöjä rakennusten lämmitykseen ja jäähdytyksen ja saamaan samalla energiankulutusta ja päästöjä pienemmiksi. Lisäksi työssä selvitetään vesistöistä saatavan energian määrää ja käyttökohteita.

Simulating the performance of paper machine control

The topic of this thesis is the simulation of a combination of several control and data assimilation methods, meant to be used for controlling the quality of paper in a paper machine. Paper making is a very complex process and the information obtained from the web is sparse. A paper web scanner can only measure a zig zag path on the web. An assimilation method is needed to process estimates for Machine Direction (MD) and Cross Direction (CD) profiles of the web. Quality control is based on these measurements. There is an increasing need for intelligent methods to assist in data assimilation. The target of this thesis is to study how such intelligent assimilation methods are affecting paper web quality. This work is based on a paper web simulator, which has been developed in the TEKES funded MASI NoTes project. The simulator is a valuable tool in comparing different assimilation methods. The thesis contains the comparison of four different assimilation methods. These data assimilation methods are a first order Bayesian model estimator, an ARMA model based on a higher order Bayesian estimator, a Fourier transform based Kalman filter estimator and a simple block estimator. The last one can be considered to be close to current operational methods. From these methods Bayesian, ARMA and Kalman all seem to have advantages over the commercial one. The Kalman and ARMA estimators seems to be best in overall performance.