Metsäteollisuuden lietteiden bioterminen kuivaus

Työssä tarkastellaan kompostointiin perustuvaa biotermistä kuivausprosessia, prosessiin vaikuttavia tekijöitä sekä sen soveltuvuutta metsäteollisuuden mekaanisesti kuivatun jätevesilietteen lisäkuivaukseen polttoa varten. Tutkimukseen kuuluvien paperitehtaiden lietteillä suoritettavien biotermisten kuivauskokeiden avulla tutkitaan tehtaiden lietteiden sopivuutta biotermiseen kuivaukseen. Lisäksi tehtaille suunnitellaan kuivauskokeiden ja paperitehtailla tehtävien selvitysten perusteella bioterminen kuivauslaitos. Suomen metsäteollisuus tuottaa nykyisin noin 400 000 – 500 000 kuiva-ainetonnia jätevedenpuhdistamolietteitä vuosittain. Tutkimukseen kuuluvan kahden tehdasintegraatin biologisilla puhdistamoilla syntyvien jätevesilietteiden määrät ovat keskimäärin 33 000 ja 15 000 kuiva-ainetonnia vuodessa. Ongelmana metsäteollisuudessa on jätevesilietteen alhainen kuiva-ainepitoisuus lietteen mekaanisen kuivauksen jälkeen. Tämä vaikeuttaa lietteen polttamista voimalaitoskattilassa ja lietteen poltosta talteen saatavan energian määrä jää vähäiseksi. Mekaanisesti kuivatun sekalietteen käsittely biotermisesti kuivaamalla mahdollistaa lietteen kuiva-ainepitoisuuden nostamisen yli 55 %:in kuiva-ainepitoisuuteen. Tämä helpottaa lietteen polton ongelmia ja kasvattaa lietteen poltosta talteen saatavan energian määrää. Bioterminen kuivaus soveltuu hyvin tutkimukseen kuuluvien tehtaiden sekalietteen kuivaukseen. Suositeltava sekalietteen lähtökuiva-ainepitoisuuden arvo on välillä 30 – 35 % ja tukiaineeksi lisättävän kuoren määrä noin 0,5 m3 yhtä lietekuutiota kohden. Kuivausprosessin kesto on tällöin 10 – 14 vuorokautta, kun haluttu lietepolttoaineen kuiva-ainepitoisuus on vähintään 55 %. Tehtaille suunnitelluissa laitoksissa käsiteltävä lietemäärä on noin 40 000 märkätonnia vuodessa. Tutkimukseen kuuluvalle paperitehtaalle yhdistetyn lietteenkuivausprosessin kustannukset ovat edullisimmat kun liete kuivataan ennen biotermistä kuivausta mekaanisesti 35 %:in kuiva-ainepitoisuuteen. Tällöin lietteenkäsittelyn hinnaksi tulee noin 150 mk/t.

Päästökauppa murrosvaiheessa

Tässä diplomityössä selvitetään EU:n alueella ja erityisesti Suomessa vuoden 2005 alusta alkavaa hiilidioksidin päästökauppaa. Työssä käsitellään päästökaupan tulevia vaikutuksia energia-, metalli- ja metsäteollisuuden kannalta. Myös kansantaloudelliset sekä kokonaistaloudelliset vaikutukset ovat mielenkiinnon kohteena. Työ koskee joiltakin osin myös ilmastonmuutoksen hillintää yleisesti ja ns. Kioton mekanismeja. Työn kuluessa pyritään myös ennakoimaan tulevan päästökaupan volyymia ja päästöyksikön eli hiilidioksiditonnin hintaa, joka on suurimpia epävarmuustekijöitä koko prosessissa. Tulevaa päästökauppaa tarkastellaan myös päästökauppadirektiivin, päästökauppalain ja muiden sitä koskevien lakien säännösten ja määräysten luomassa toimintakehikossa. Työn nimi "Päästökauppa murrosvaiheessa" kuvastaa täten myös sitä, että tarkastelussa ei pyritä välttämättä lopullisiin ja varmoihin tai tarkkoihin arvioihin, koska se on käytännössä mahdotonta. Työn painopiste onkin meneillään olevan päästökaupan valmistelun selvittely monimuotoisena prosessina, jolloin tämän prosessin kuvaus on suurelta osin tässä vaiheessa myös kvalitatiivista. Päästökaupan tulosten ja vaikutusten seuranta jatkossa puolestaan olisi mitä mielenkiintoisin jatkotutkimuksen aihe. Työtä havainnollistetaan kolmella käytännön case -esityksellä, jotka käsittelevät energiayritystä, kattila- ja laitetoimittajaa sekä metsäteollisuuden voimalaitosta, ja niiden varautumista alkavaan päästökauppaan.

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.

Joustavan robotisoidun särmäyssolun käyttöönotto levytuotetahtaalla

Diplomityön ensimmäisenä tavoitteena on selvittää robotisoidun särmäyssolun tehokkaimmat käyttöalueet särmättävien kappaleiden muotojen ja laitteiston teknisten edellytysten perusteella. Toisena tavoitteena on tuoda esille robotisoidun särmäyssolun käyttöönottoon liittyviä ongelmia ja antaa käytännön ohjeita niiden ratkaisemiseksi. Tuloksia sovelletaan jatkossa kohdeyrityksen markkinoiman särmäyssolun tuotekehitykseen. Särmäyksen automatisoinnin pääpiirteitä tarkastellaan tutkimalla markkinoilla olevien robottisolujen toimintaperiaatteita ja ohjelmointitapoja. Työssä on myös esitetty kohdeyrityksen omat tavoitteet ja lähtökohdat särmäysmenetelmien kehittämiseen, joista tärkeimmät ovat integroitavuus joustavaan valmistusjärjestelmään ja solun kehittäminen myyntiartikkeliksi. Työssä esitellään robotisoidun särmäyssolun toimintaa kuvaamalla työkierron toiminnot pääpiirteissään. Samassa yhteydessä esitellään myös solun konekanta sekä koneiden välillä tapahtuva tiedon siirto. Erityisenä mielenkiinnon kohteena ovat olleet joustavan valmistusjärjestelmän soluohjaimen toiminnot ja särmäyssolun toimivuus FMS:n osana. Analyyttisessä osuudessa tutkitaan kappaleiden särmättävyyttä robotisoidussa tuotantoratkaisussa. Lähtökohdaksi on otettu särmäyspuristimen, robotin, lisälaitteiden ja kappaleen muotojen asettamat rajoitukset sekä toisaalta robotisoinnin tuomat uudet mahdollisuudet. Tulosten perusteella robotisointi soveltuu parhaiten painaville tai monimutkaisille kappaleille, joiden manuaalisärmäys vie paljon aikaa. Taloudellisia käyttöalueita kartoitettiin tutkimalla eräkokoon, ohjelmointiajan, kappaleajan ja särmien määrän vaikutusta valmistuskustannuksiin. Robotisoinnin on todettu kannattavan yrityksissä, joissa sarjat ovat usein toistuvia ja eräkoot yli 150 kappaleen suuruisia. Kappaleen muoto ja särmien määrä vaikuttaa monin tavoin kappaleaikaan ja siten myös valmistuskustannuksiin. Robotisoinnin kannattavuutta on näissä tapauksissa arvioitava aina tapauskohtaisesti työkierron vaatimien toimintojen perusteella.

Tandem-MAG-hitsauksen soveltuvuus isojen levylakanoiden valmistamiseen

Diplomityön tavoitteena oli selvittää tandem-MAG-hitsausmenetelmän soveltuvuus isojen levylakanoiden valmistamiseen. Päätavoitteena oli selvittää suurimmat saavutettavat hitsausnopeudet sekä railonvalmistukselle asetettavat vaatimukset kahdella laivanrakennusteräksellä. Tutkimuksessa käytettiin omia hitsauskokeita ja liitokset testattiin luokitusseurojen vaatimusten mukaisesti. Selvitettiin myös syntyvät hitsausmuodonmuutokset sekä edut ja rajoitukset verrattuna laserhitsaukseen. Lisäksi laadittiin ei-synergiselle pulssihitsauslaitteistolle suuntaa-antava synergiakäyrä tätä sovellusta varten hitsauskokeiden perusteella. Tandem-MAG-hitsaus osoittautui erittäin kilpailukykyiseksi hitsausmenetelmäksi sovelluksessa. Magneettisen puhalluksen havaittiin olevan merkittävä häiriötekijä tällä menetelmällä hitsattaessa.

Exploring transparent approaches to the authentication of signatures on artwork

This thesis is composed of three main parts. The first consists of a state of the art of the different notions that are significant to understand the elements surrounding art authentication in general, and of signatures in particular, and that the author deemed them necessary to fully grasp the microcosm that makes up this particular market. Individuals with a solid knowledge of the art and expertise area, and that are particularly interested in the present study are advised to advance directly to the fourth Chapter. The expertise of the signature, it's reliability, and the factors impacting the expert's conclusions are brought forward. The final aim of the state of the art is to offer a general list of recommendations based on an exhaustive review of the current literature and given in light of all of the exposed issues. These guidelines are specifically formulated for the expertise of signatures on paintings, but can also be applied to wider themes in the area of signature examination. The second part of this thesis covers the experimental stages of the research. It consists of the method developed to authenticate painted signatures on works of art. This method is articulated around several main objectives: defining measurable features on painted signatures and defining their relevance in order to establish the separation capacities between groups of authentic and simulated signatures. For the first time, numerical analyses of painted signatures have been obtained and are used to attribute their authorship to given artists. An in-depth discussion of the developed method constitutes the third and final part of this study. It evaluates the opportunities and constraints when applied by signature and handwriting experts in forensic science. A brief summary covering each chapter allows a rapid overview of the study and summarizes the aims and main themes of each chapter. These outlines presented below summarize the aims and main themes addressed in each chapter. Part I - Theory Chapter 1 exposes legal aspects surrounding the authentication of works of art by art experts. The definition of what is legally authentic, the quality and types of the experts that can express an opinion concerning the authorship of a specific painting, and standard deontological rules are addressed. The practices applied in Switzerland will be specifically dealt with. Chapter 2 presents an overview of the different scientific analyses that can be carried out on paintings (from the canvas to the top coat). Scientific examinations of works of art have become more common, as more and more museums equip themselves with laboratories, thus an understanding of their role in the art authentication process is vital. The added value that a signature expertise can have in comparison to other scientific techniques is also addressed. Chapter 3 provides a historical overview of the signature on paintings throughout the ages, in order to offer the reader an understanding of the origin of the signature on works of art and its evolution through time. An explanation is given on the transitions that the signature went through from the 15th century on and how it progressively took on its widely known modern form. Both this chapter and chapter 2 are presented to show the reader the rich sources of information that can be provided to describe a painting, and how the signature is one of these sources. Chapter 4 focuses on the different hypotheses the FHE must keep in mind when examining a painted signature, since a number of scenarios can be encountered when dealing with signatures on works of art. The different forms of signatures, as well as the variables that may have an influence on the painted signatures, are also presented. Finally, the current state of knowledge of the examination procedure of signatures in forensic science in general, and in particular for painted signatures, is exposed. The state of the art of the assessment of the authorship of signatures on paintings is established and discussed in light of the theoretical facets mentioned previously. Chapter 5 considers key elements that can have an impact on the FHE during his or her2 examinations. This includes a discussion on elements such as the skill, confidence and competence of an expert, as well as the potential bias effects he might encounter. A better understanding of elements surrounding handwriting examinations, to, in turn, better communicate results and conclusions to an audience, is also undertaken. Chapter 6 reviews the judicial acceptance of signature analysis in Courts and closes the state of the art section of this thesis. This chapter brings forward the current issues pertaining to the appreciation of this expertise by the non- forensic community, and will discuss the increasing number of claims of the unscientific nature of signature authentication. The necessity to aim for more scientific, comprehensive and transparent authentication methods will be discussed. The theoretical part of this thesis is concluded by a series of general recommendations for forensic handwriting examiners in forensic science, specifically for the expertise of signatures on paintings. These recommendations stem from the exhaustive review of the literature and the issues exposed from this review and can also be applied to the traditional examination of signatures (on paper). Part II - Experimental part Chapter 7 describes and defines the sampling, extraction and analysis phases of the research. The sampling stage of artists' signatures and their respective simulations are presented, followed by the steps that were undertaken to extract and determine sets of characteristics, specific to each artist, that describe their signatures. The method is based on a study of five artists and a group of individuals acting as forgers for the sake of this study. Finally, the analysis procedure of these characteristics to assess of the strength of evidence, and based on a Bayesian reasoning process, is presented. Chapter 8 outlines the results concerning both the artist and simulation corpuses after their optical observation, followed by the results of the analysis phase of the research. The feature selection process and the likelihood ratio evaluation are the main themes that are addressed. The discrimination power between both corpuses is illustrated through multivariate analysis. Part III - Discussion Chapter 9 discusses the materials, the methods, and the obtained results of the research. The opportunities, but also constraints and limits, of the developed method are exposed. Future works that can be carried out subsequent to the results of the study are also presented. Chapter 10, the last chapter of this thesis, proposes a strategy to incorporate the model developed in the last chapters into the traditional signature expertise procedures. Thus, the strength of this expertise is discussed in conjunction with the traditional conclusions reached by forensic handwriting examiners in forensic science. Finally, this chapter summarizes and advocates a list of formal recommendations for good practices for handwriting examiners. In conclusion, the research highlights the interdisciplinary aspect of signature examination of signatures on paintings. The current state of knowledge of the judicial quality of art experts, along with the scientific and historical analysis of paintings and signatures, are overviewed to give the reader a feel of the different factors that have an impact on this particular subject. The temperamental acceptance of forensic signature analysis in court, also presented in the state of the art, explicitly demonstrates the necessity of a better recognition of signature expertise by courts of law. This general acceptance, however, can only be achieved by producing high quality results through a well-defined examination process. This research offers an original approach to attribute a painted signature to a certain artist: for the first time, a probabilistic model used to measure the discriminative potential between authentic and simulated painted signatures is studied. The opportunities and limits that lie within this method of scientifically establishing the authorship of signatures on works of art are thus presented. In addition, the second key contribution of this work proposes a procedure to combine the developed method into that used traditionally signature experts in forensic science. Such an implementation into the holistic traditional signature examination casework is a large step providing the forensic, judicial and art communities with a solid-based reasoning framework for the examination of signatures on paintings. The framework and preliminary results associated with this research have been published (Montani, 2009a) and presented at international forensic science conferences (Montani, 2009b; Montani, 2012).

Oliorelaatiotietokannan käyttö energianhallintajärjestelmässä

Empower Oy on energia-alan palveluja tarjoava yritys. Energianhallintajärjestelmää käytetään energiatietojen hallintaan ja ylläpitoon sekä tietojen esittämiseen loppukäyttäjille. Palvelun näytöt ja raportit on toteutettu web-pohjaisen käyttöliittymän kautta. Yhtiössä käynnistyi suurprojekti vanhan energianhallintajärjestelmän korvaamiseksi. Vanha järjestelmä otettiin käyttöön vuonna 1995 ja EMS-projekti käynnistettiin vuonna 2001. Diplomityö tehtiin osana EMS-projektia ja työn tavoitteina oli selvittää perusjärjestelmän käyttämän tietokantaratkaisun toimivuutta ja soveltuvuutta tehtävään sekä tutkailla eri tietokantamalleja teoreettisesti. Lisäksi työhön kuului erillisten haku- ja muutoskomponenttien ja rajapintojen toteuttaminen. Näiden avulla voidaan hakea ja muuttaa tietoa perusjärjestelmän pohjalla toimivasta oliorelaatiotietokannasta. Perusjärjestelmän DOR-tietokannaksi (Domain Object Repository) kutsuttu kokonaisuus on olioläheinen tietovarasto, josta tietoa haetaan ilmoittamalla haettavan olion tyyppi ja siihen liitoksissa olevat tyypit. Hakutulokseen mukaan haluttavat ominaisuudet ilmoitetaan kultakin tyypiltä erikseen. Haettaessa ja muutettaessa oliopohjaista DOR-tietoa, tulee noudattaa järjestelmän käyttämiä tietomalleja. Haku- ja muutoskomponentit toteutettiin Microsoftin kehittämällä .NET-teknologialla. Tietokantamallien teoreettinen tarkastelu auttoi ymmärtämään järjestelmän pohjalla toimivaa tietokantaratkaisua. Työssä selvisi, että perusjärjestelmän hyödyntämä oliorelaatiotietokanta soveltuu varsin hyvin tarkoitukseensa. Haku- ja muutoskomponenttien toteutus onnistui ja ne toimivat helppokäyttöisenä rajapintana energianhallintajärjestelmän tietokantaan.

Kaukolämpöliiketoiminnan kustannusanalyysi

Diplomityössä selvitettiin Kuopion Energian kaukolämpöliiketoiminnan kustannusten muodostumista. Tilikartan toimivuutta ja kustannusvastaavuuden toteutumista tarkasteltiin kaukolämpöosaston näkökulmasta. Työssä laaditussa raportointisovelluksessa kustannukset jaoteltiin lämmön hankinnan, jakelun ja myyntitoiminnan kesken. Lisäksi tehtiin jako kiinteisiin ja muuttuviin kustannuksiin. Tällä tarkastelulla selvitettiin, vastaavatko perusmaksujen tulot kiinteitä kustannuksia ja energiamaksujen tulot muuttuvia kustannuksia. Energiamarkkinoiden vapautumista tarkasteltiin kaukolämpöliiketoiminnan näkökulmasta. Energiamarkkinavirasto on kehittänyt valvontamallin sähköverkkoliiketoiminnan kohtuullisen tuoton mittaamiseksi. Diplomityössä tarkasteltiin mallin soveltamismahdollisuuksia kaukolämpötoimintaan ja selvitettiin Kuopion Energian kaukolämpöliiketoiminnan tuoton kohtuullisuutta.

Vaihtoehtotarkastelu tiehankkeiden ympäristövaikutusten arviointimenettelyssä ja sen merkitys tiehankkeita koskevassa päätöksenteossa

Tutkimus käsittelee YVA-lain mukaiseen ympäristövaikutusten arviointimenettelyyn (YVA-menettely) liittyvää vaihtoehtotarkastelua. Yleisessä vaihtoehtotarkastelua koskevassa osiossa selvitetään lainsäädännön asettamat vaihtoehtotarkastelua koskevat sisältövaatimukset. Tutkimuksen perusteella lainsäädäntö, mukaan lukien EY-oikeus, antaa vain vähän viitteitä siihen milloin vaihtoehtotarkastelu on riittävää. YVA:n laadunarvioinnissa ja siten myös vaihtoehtotarkastelun riittävyyden arvioinnissa yhteysviranomaiselle on annettu suuri rooli. Erilaisten YVA-menettelyä koskevien tutkimusten perusteella vaihtoehtojen valintaan ja vertailuun liittyen oli kuitenkin löydettävissä selkeät kriteerit, jotka määrittävät vaihtoehtotarkastelun laatua ja riittävyyttä. Tutkimuksen toisessa osiossa tarkastellaan vaihtoehtotarkasteluun liittyvää käytäntöä tiehankkeiden YVA-menettelyssä. Tutkimus perustuu tiehankkeiden YVA-menettelyä koskeviin oppaisiin, sekä neljään esimerkkihankkeeseen. Laadunarviointikriteerien perusteella tehdään myös esimerkkihankkeiden vaihtoehtojen valintaan ja vertailuun liittyvää laadunarviointia. Erityistä huomiota kiinnitetään sosiaalisten vaikutusten merkitykseen vaihtoehtotarkastelussa. Laadunarviointi tehdään esimerkkihankkeiden kirjallisten YVA-asiakirjojen pohjalta. Tiehankkeissa tarkasteltavat vaihtoehdot ovat yleensä erilaisia linjausvaihtoehtoja. Tästä syystä vaihtoehtotarkastelun merkitys korostuu tiehankkeissa, sillä vaihtoehtojen ympäristövaikutukset ovat usein hyvin erilaiset. Tutkimuksen perusteella YVA:n vaihtoehtotarkastelun avulla pyritään myös aidosti löytämään hankkeelle ympäristön kannalta paras vaihtoehto. Näin ollen tarkasteltavat vaihtoehdot ovat yleensä realistisia ja kaikki toteuttamiskelpoiset vaihtoehdot pyritään tutkimaan. Myös sosiaaliset vaikutukset huomioidaan muiden ympäristövaikutusten tapaan vaihtoehtotarkastelussa. Joitakin kehittämiskohteita tuli laadunarvioinnissa kuitenkin esille. Suurimmat puutteet vaihtoehtojen valinnassa koskevat vaihtoehtojen valinnan perusteluita. Vaihtoehtojen valinta tulisi perustella tarkemmin, jotta tiedetään esimerkiksi ovatko kaikki keskeiset vaihtoehdot tutkittu. Vaihtoehtojen vertailussa puutteena oli usein se, että tietoa vaihtoehdoista aiheutuvien vaikutusten merkittävyydestä ei ole esitetty. Nykyistä enemmän tulisi kiinnittää huomiota myös hankekokonaisuuteen sekä vaikutuksiin koko hankkeen elinkaaren ajalta. Tutkimuksen viimeisessä osiossa arvioidaan vaihtoehtotarkastelun merkitystä tiehankkei-den suunnittelussa ja erilaisissa lupapäätöksissä. Tutkimuksen perusteella tien yleissuunnitelmavaiheessa tehtävällä YVA:n vaihtoehtotarkastelulla on hyvät mahdollisuudet vaikuttaa hankkeen vaihtoehtojen muotoutumiseen. YVA:n vaihtoehtotarkastelulla on myös merkittävä rooli yleissuunnitelmaan valittavan vaihtoehdon valinnassa. Hankkeelle asetetut tarkat reunaehdot voivat kuitenkin rajoittaa vaihtoehtotarkastelun huomioonottamismahdollisuutta. Vaihtoehtotarkastelulla voi olla merkitystä myös tiehankkeiden lupapäätöksissä, mutta käytännössä tämän merkitys lienee vähäinen.

Maastoajoneuvon korin teräsrakenteiden värähtelyominaisuuksien FEM-analysointimenetelmien kehittäminen

Tämä diplomityö on tehty Patria Vehicles Oy:n toimeksiannosta. Patria Vehicles Oy:n tuotantoon kuuluvat vaativiin maasto-olosuhteisiin soveltuvat sotilasajoneuvot. Tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää menetelmäohjeet, kuinka FEM-analyysillä voidaan tutkia tuotekehitysvaiheessa ajoneuvon korin teräsrakenteiden värähtelyominaisuuksia ja dynaamista käyttäytymistä. Tutkimuksessa on käytetty Ideas-FEM-ohjelmistoa. Dynaamisten ongelmien ratkaisemiseksi on ymmärrettävä rakenteiden dynaamista käyttäytymistä. Rakenteiden käyttäytymistä ja muodonmuutoksia on tutkittava kriittisillä ominaistaajuuksilla. Tutkimuksessa on selvitetty, kuinka ajoneuvon elementtimallilla voidaan tehdä ominaisvärähtely- ja vastelaskentaa. Ominaisvärähtelylaskennalla selvitetään rakenteen ominaismuodot ja -taajuudet. Vastelaskennalla tutkitaan erilaisten herätteiden vaikutuksia ajoneuvon dynaamiseen käyttäytymiseen ja määritetään herätteistä rakenteeseen aiheutuvat vasteet ja herätteiden siirtyvyys rakenteessa. Lisäksi tutkitaan herätteiden aiheuttamia todellisia jännityksiä ja siirtymiä, jotta saadaan selville rakenteen todelliset rasitukset. Analyyseillä voidaan tutkia, kuinka ajoneuvon korirakennetta on jäykistettävä ja vaimennettava, jotta siinä ei esiinny haitallista melua ja värähtelyä.

Sähkömoottorin rakenteen analysointi tärisevässä käytössä

Tämän työn tavoitteena oli suunnitella esimerkkirakenne vaikeisiin olosuhteisiin tarkoitetusta sähkömoottorista. Ensisijaisesti tarkasteltavia osia sähkömoottorin rakenteessa olivat roottoriakseli, laakerointi sekä laakerikilvet. Laakeroinnista tarkasteltiin laakerivaurioiden syntymistä, tarvittavaa esijännitysvoimaa sekä jälkivoitelua. Lisäksi momenttiakselista tarkasteltiin sen vääntövärähtelyominaisuuksia sekä rungosta ja laakerikilvistä niiden jännityksiä B5-kiinnitysasennossa, eli laippakiinnityksessä. Työstä pyrittiin tekemään suunnitteluohje vastaavanlaisiin suunnittelutehtäviin. Tämän työn kirjallisessa osassa tarkasteltiin oikosulkumoottorin rakennetta ja laakerointia, josta perehdyttiin erityisesti erilaisiin kuormitustilanteisiin, voiteluun sekä kestoiänlaskentaan. Lisäksi tarkasteltiin roottoridynamiikkaa ja ominaismuotojen laskentaa. Kokonaisen roottorin, sisältäen roottoriakselin, –levypaketin, laakeroinnin ja ylikuormitussuojan, pienimmäksi ominaistaajuudeksi saatiin 62,1 Hz:ä, joka oli kuitenkin lähes kaksinkertainen verrattaessa roottorin käyntinopeuteen (33,3 Hz:ä). On siis varmaa, että roottorin kestoikä ei heikkene sen ominaistaajuuksien aiheuttamasta resonanssista. Pelkän roottoriakselin pienimmäksi ominaistaajuudeksi saatiin 448,0 Hz:ä. Verrattaessa tätä taajuutta roottorin käyntinopeuteen nähtiin, että roottoriakselin ominaistaajuuksien puolesta rakenne oli selvästi alikriittinen. Tarkasteltaessa roottoriakselin vääntövärähtelyn ominaistaajuutta 12,6 Hz:ä nähtiin, että se oli pienempi kuin moottorin pyörimisnopeus. Tämä ei kuitenkaan ollut moottorin kestoiän kannalta vakavaa. Koska todellisista sähkömoottorin käyttöolosuhteista ei ollut tarkkaa tietoa, tutkittiin laakeroinnin kestoikää kahdessa ääriolosuhteessa, joko moottoriin kohdistuva tärinä oli kokoajan suurin mahdollinen tunnettu tai tärinää ei ollut ollenkaan. Todellinen tilanne on jossakin näiden kahden ääriolosuhteen välissä. Oli kuitenkin varmaa, että tarkasteltava rakenne kestää halutun kestoiän eli 10000 tuntia laakeroinnin puolesta. Laakerikilpien ominaistaajuudet olivat korkeita eikä niillä ollut vaikutusta rakenteen kestoikään. Laakerikilpien korkeat ominaistaajuudet johtuivat niiden jäykästä rakenteesta ja suuresta materiaalipaksuudesta. Tarkasteltaessa momenttiakselin vääntövärähtelyn ominaistaajuutta 7,2 Hz:ä nähtiin, että se oli pienempi kuin moottorin pyörimisnopeus. Tämä ei kuitenkaan ollut moottorin kestoiän kannalta vakavaa, jos ominaistaajuus ja sen kerrannaiset ohitettaisiin sähkömoottorin käytössä hetkellisesti eikä moottoria käytettäisi vääntövärähtelyn taajuudella. Tarkasteltaessa B5-asennon jännityksiä nähdään, että ne kasvoivat rungon ja laakerikilven välisissä kiinnitysruuveissa yllättävän suuriksi. Normaalin ruuvin murtoraja on 640 MPa:a, kun jännitys rungon ja laakerikilven välisissä kiinnitysruuveissa oli suurimmillaan 400 MPa:a. Rakenne oli kuitenkin varmalla puolella kestävyyden suhteen, koska keskimääräinen vetojännitys ruuveissa oli noin 200 MPa:a. Ruuvien jännityksiä voidaan pienentää lisäämällä kiinnitys-ruuvien lukumäärää tai kasvattamalla niiden kokoa. Koko moottorin kiinnitysruuveissa jännitys oli vain 4 MPa:a, koska osan kuormituksesta kantoi laakerikilven olakkeet.

Kulutus- korroosionkestävien materiaalien laserpinnoitus

Diplomityössä tutkitaan kulutus- ja korrosionkestävien materiaalien laserpinnoitusta. Laserpinnoituksessa sulatetaan uutta materiaalia työkappaleen pintaan lasersäteen avulla. Tarkoituksena on yleensä parantaa pinnan korroosion, kulumisen tai pintapaineen kestävyyttä. Laserpinnoitukseen liittyy useita etuja verrattuna konventionaalisiin päällehitsausprosesseihin. Työssä tutkittavat pinnoitemateriaalit ovat kobolttipohjaiset Stellite 1 ja Stellite 6, työkaluteräkset WR 4 ja WR 6 sekä metallimatriisikomposiitti Anval50/50+30 % Cr3C2. Pinnoitettavat perusaineet ovat hiiliteräs Fe 52, ruostumaton teräs AISI 316 ja valurauta GRP 500. Työn tavoitteena on löytää kunkin pinnoite/perusaine-yhdistelmän pinnoitusparametrit. Pinnoituskokeissa käytettiin LTKK:n 6 kW:n CO2-laseria. Pinnoitetuille koekappeleille tehtiin kovuusmittaukset ja kulutuskokeet. Pinnoitteiden mikrorakenteet analysoitiin ja sekoittumisasteet laskettiin. Virheitä tutkittiin silmämääräisesti sekä radiografisella kuvauksella. Optimiparametreja pinnoitemateriaaleille ei löydetty. Pinnoitteiden sekoittumisasteet muodostuivat suuriksi liiallisen lasertehon ja/tai huonon lisäaineen kohdistuksen vuoksi. Suuri sekoittuminen alensi pinnoitteiden kovuutta ja kulumiskestävyyttä. Pinnoitusparametreja arvioidaan koetulosten perusteella ja niille annetaan korjausehdotuksia. Lopuksi esitetään suosituksia tutkimusprojektin jatkotoimille.

Cost efficient extractive removal of birch pulp

Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää kustannustehokkaita keinoja uuteaineiden vähentämiseksi koivusulfaattimassasta. Uuteaineet voivat aiheuttaa ongelmia muodostaessaan saostumia prosessilaitteisiin. Saostumat aiheuttavat tukkeumia ja mittaushäiriöitä, mutta irrotessaan ne myös huonontavat sellun laatua. Lopputuotteeseen joutuessaan ne voivat lisäksi aiheuttaa haju- ja makuhaittoja, joilla on erityistä merkitystä esimerkiksi valmistettaessa elintarvikekartonkeja. Tämä työ tehtiin Stora Enson sellutehtaalla, Enocell Oy:llä, Uimaharjussa. Teoriaosassa käsiteltiin uuteaineiden koostumusta ja niiden aiheuttamia ongelmia sellu– ja paperitehtaissa. Lisäksi koottiin aikaisempien tehdaskokeiden fysikaalisia ja kemiallisia keinoja vähentää koivu-uutetta. Tarkastelualueina olivat puunkäsittely, keitto, pesemö ja valkaisu. Kokeellisessa osassa suoritettiin esikokeita laboratorio- ja tehdasmittakaavassa, jotta saavutettaisiin käytännöllistä tietoa itse lopuksi tehtävää tehdasmittakaavan koetta varten. Laboratoriokokeissa tutkittiin mm. keiton kappaluvun, lisäaineiden ja hartsisaippuan vaikutusta koivu-uutteeseen. Lisäksi suoritettiin myös happo- (A) ja peretikkahappovaiheen (Paa) laboratoriokokeet. Tehdasmittakaavassa tarkasteltiin mm. keiton kappaluvun, pesemön lämpötilan, A-vaiheen, valkaisun peroksidi- ja Paa-vaiheen vaikutusta koivu-uutteeseen. Uutteenpoistotehokkuutta eri menetelmien välillä vertailtiin niin määrällisesti kuin rahallisesti. Uutteenpoistotehokkuudella mitattuna vertailuvaihe oli tehokkain pesemön loppuvaiheessa ja valkaisun alkuvaiheessa. Pesemön loppuvaiheessa uutteenpoistoreduktiot olivat noin 30 % ja valkaisun alkuvaiheessa 40 %. Peroksidivaihe oli tehokkain käytettynä valkaisun loppuvaiheessa noin 40 % reduktiolla. Kustannustehokkuudella mitattuna tehokkaimmaksi osoittautui A-vaihe yhdessä peroksidivaiheen kanssa. Säästöt vertailujaksoon verrattuna olivat noin 0.3 €/ADt. Lisäksi kyseinen yhdistelmä osoittautui hyväksi keinoksi säilyttää uutetaso alle maksimirajan kuitulinja 2:lla, kun kuitulinjalla 1 tuotettiin samanaikaisesti armeeraussellua.

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.

Pricing of Product Variants

Työn tutkimusongelma oli selventää, tutkia ja analysoida dynaamisen hinnoittelun tekijät ja mahdollisuudet tuotevarianttien hinnoittelussa. Tutkimusongelman selvittämiseksi työlle asetettiin 8 tavoitetta - Saada selville miksi tuotevarianttien hinnoittelu on ongelmallista - Esittää kuinka tuotevarianttien hinnat teoreettisesti tulisi asettaa - Tunnistaa tuotevarianttien hinnoittelun ulottuvuudet ja selvittää dynaamisen hinnoittelun edut staattiseen hinnoitteluun verrattuna - Esitellä analyysikehikko hinnoittelun tilan analysointiin - Tunnistaa dynaamisen hinnoittelun tuotevarianteille suomat mahdollisuudet - Etsiä soveltuvat hinnoittelumenetelmät tuotevarianttien dynaamiseen hinnoitteluun - Analysoida tuotevariantteja myyvän yrityksen hinnoittelu - Tunnistaa ja arvioida dynaamisen hinnoittelun edut yritykselle Diplomityössä käytettiin useita tutkimusmenetelmiä. Perustieto haettiin kirjallisuustutkimuksella ja sitä täydennettiin haastatteluilla. Tutkimusprosessi alkoi tutkimuksella tuotevarianttien hinnoittelusta ja kirjallisuuden perusteella luotiin näkökulma ja yleiset kehityssuunnat tarkempaa tutkimusta varten. Kaksi tärkeintä tuotevariaatioiden hinnoitteludimensiota tunnistettiin ja niiden analysointia varten luotiin nelikenttämalli. Kirjallisuustutkimuksen ja tarkemman kohdeyrityksen tarkastelun perusteella dynaaminen tuotelinjahinnoittelu on tuotevarianttien dynaamisen hinnoittelun tavoitetila. Nelikenttämallia käytettiin kohdeyrityksen hinnoittelun tilan arviointiin ja dynaamisen hinnoittelun suurimmat hyödyt löydettiin. Tutkimuksen päätulokset ovat - Hinnoittelun dynaamisuutta tulee tuotevarianteilla tutkia hinnoittelun älykkyyden ja kehittyneisyyden kanssa - Tuotevariaatioiden hinnoittelun tavoitetila on dynaaminen tuotelinjahinnoittelu - Hinnoittelun kehittäminen staattisesta dynaamiseen tuo huomattavia etuja - Tärkein etu on parempi hintojen hallinta ja mahdollisuus johtaa hintoja tehokkaasti. Tämän vuoksi hinnoitteluanalyysissa havaittiin selvästi lisääntyneitä voittoja - Hinnoittelun älykkyyden nostaminen hyödyttää yritystä ja saa aikaan lisäyksen voitoissa