Kuumahierteen laadun ja energiankulutuksen optimointi

Kuumahierteen menestyksekäs kehitys on vähentänyt kemiallisten massojen käyttöä painopapereiden raaka-aineena. Hiertäminen kuluttaa kuitenkin huomattavasti enemmän energiaa muihin massanvalmistusmenetelmiin verrattuna. Tämän työn tavoitteena oli optimoida Stora Enson Varkauden tehtaiden uuden TMP-linjan massan laatua ja energiankäyttöä. Työ koostui jauhimien monimuuttujakoeajoista, Metso Paperin painekoeajosta sekä koko TMP-linjaa koskevista tarkistusajoista. Monimuuttujakoeajot suoritettiin 600 t vuorokausituotannolla 60 % kuorimohakesuhteella. Jauhatuksen kokonaisenergiankulutuksen rajaksi sovittiin vanhojen jauhinlinjojen perusteella 2,3 MWh/t. Massan laadun kriittisimmäksi tekijäksi osoittautui vetoindeksi, joten optimoinnin tavoitteeksi muodostui vetoindeksin kehittäminen annetun energiankulutuksen puitteissa. Kuumahierteen laadun kehittymisen kannalta merkittävin vaihe oli hakkeen kuituuntuminen. Kuituuntumisen tulee tapahtua riittävän korkeassa lämpötilassa ligniinin pehmenemisen ja kuitujen joustavuuden saavuttamiseksi sekä alhaisella intensiteetillä, jolloin kuituja ei katkota. Ensimmäisen vaiheen jauhatuksen EOK:n on oltava vähintään 1,00 MWh/t, jolloin toisen vaiheen jauhatus vaatii energiaa vähintään 0,70 MWh/t. Rejektijauhimen tuotantotason tulisi olla mahdollisimman suuri ja intensiiviseen jauhatukseen käytettävän ominaisenergian noin 1,00 MWh/t.

Metsäteollisuusintegraatin energiaraportoinnin kehittäminen

Työn tavoitteena on Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaiden energiaraportoinnin luotettavuuden parantaminen. Raportoinnissa esiintyvää tase-eroa lämmön tuotannon ja kulutuksen välillä on erilaisten selvitysten perusteella pyritty pienentämään. Höyryn ja lauhteen mittausten virheellisyyttä on tutkittu erilaisten osasto- ja höyrylinja- kohtaisten lämpötaseiden avulla. Taseiden lisäksi mittauksen oikeellisuutta selvitettäessä on käytetty tunnuslukuina lämmön ominaiskulutuksia, joita on verrattu Suomen metsäteollisuuden keskimääräisiin arvoihin. Työssä on tarkistettu myös raportointijärjestelmän laskenta ja päivitetty tarvittavat muutokset. Osa raportoinnin tase-erosta johtuu höyryn virtausmittauksen epävarmuudesta. Tässä työssä on esitetty erilaisia vaihtoehtoja sille, mistä mittauksen epävarmuus johtuu. Samalla on selvitetty virtausmittauksen periaatetta ja siihen tarvittavaa laitteistoa.

CORBA-pohjaisen hajautetun palvelun dynaaminen konfiguroinnin hallinta

Internetin välityksellä tarjottavien palveluiden kasvaneet käyttäjämäärät ovat lisänneet hajautettujen palveluiden määrää. Hajautusta tarvitaan täyttämään palveluiden kasvaneet suorituskykyvaatimukset. Hajautetut palvelut asettavat uusia vaatimuksia palvelujen hallinnan toteuttamiselle. Hallintajärjestelmien on myös mukauduttava palvelujen hajautettuun luonteeseen ja oltava joustavia palveluissa tapahtuvien muutosten ja ongelmien varalta. Tässä työssä esitellään aluksi CORBA-teknologiaa ja sen tarjoamia valmiita palveluita. Palvelunhallinnasta esitellään yleiset periaatteet ja hallinnan tehtävät. Työn käytännön osuudessa tutustutaan Finder-projektissa suunniteltuun hajautettuun hakemistopalveluun. Tarkemmin osuudessa keskitytään esittelemään suunnitellut menetelmät palvelun komponenttien hallintaan CORBA-ympäristössä.

Hämeenlinnan Energian kaukolämpö- ja maakaasuverkoston suunnittelu- ja kunnossapitoympäristön kehittäminen tietojärjestelmien avulla

Diplomityössä selvitetään Hämeenlinnan Energian kaukolämpö- ja maakaasuverkoston suunnitteluun ja kunnossapitoon liittyvien tietojärjestelmien kehitysmahdollisuuksia. Käydään läpi olemassa olevat järjestelmät ja todetaan olevan tarpeen uudistaa verkostolaskenta- ja kunnossapito-ohjelmia. Mahdolliseksi uudeksi verkostolaskentaohjelmaksi rajataan Komartekin Flowra 32 tai Process Visionin lämpö Nexus. Kunnossapidon osalta Komartekin Lämpökunto tai Kunnondatan Visual Maint. Tehtyjen ohjelmavertailujen jälkeen työssä esitetään Hämeenlinnan Energian uudeksi verkostolaskentaohjelmaksi lämpö Nexus ja kunnossapito-ohjelmaksi Visual Maint. Ohjelmahankinnoille esitetään käyttöönottosuunnitelmat. Olemassa olevien tietojärjestelmien osalta esitetään vaihtoehtoja, joilla voidaan lisätä ohjelmista saatavaa hyötyä.

Sihtirummun valmistuksen kehittäminen

Diplomityön tarkoituksena oli sihtirummun valmistuksen kehittäminen. Työssä tutkittiin ja kehitettiin sihtirummun tukirenkaan ja sauvalangan liittämismenetelmiä. Tavoitteena oli kehittää muita liittämismenetelmiä nykyisen käsnähitsausmenetelmän tilalle. Teoriaosassa perehdyttiin austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen, korroosioon, erilaisiin hitsausmenetelmiin ja kovajuottamiseen. Käytännön osassa kerrotaan koekappaleiden suunnittelusta ja valmistuksesta, koekappaleiden koehitsauksista ja kovajuottamisesta sekä tehdyistä veto- ja väsytyskokeista. Lopuksi koetulosten analysoinnin perusteella eri liittämismenetelmät asetetaan paremmuusjärjestykseen.

Toiminnanohjauksen kehittäminen toteutusaikataulun avulla

Tässä työssä tarkastellaan projektiin liittyvää toiminnanohjausta. Tutkimusongelmana on, kuinka toiminnanohjausta voitaisiin kehittää aikataulutuksen avulla. Työn yhtenä tavoitteena on luoda kokonaiskuva aikataulutuksen nykytilanteesta. Toisena tavoitteena on kartoittaa ajankohtaiset ongelmat. Kolmantena tavoitteena on luoda malli aikataulun laatimiselle kalanterin valmistuksessa.Kirjallisuustutkimuksen perusteella luotiin kuva projektiliiketoiminnasta ja projektinhallintaan sisältyvästä aikataulunhallinnasta. Haastattelututkimuksen perusteella luotiin kokonaiskuva projektin aikataulutuksesta ja siihen liittyvistä ongelmista. Tutkimusta täydennettiin analysoimalla erään projektin suunniteltua aikataulua ja toteutunutta aikataulua. Toiminnanohjauksen aikataulutustehtävä on muuttumassa yhä tarkeämmäksi toimittaessa resurssien äärirajoilla. Ajankohtaisia kysymyksiä ovat: toteutusaikataulun laatimistekniikka, projektin osittaminen, optimi suunnittelujärjestys ja kriittinen polku.Tutkimuksen perusteella kehitettiin toteutusaikataulun suunnittelun malli ja malliaikataulu. Mallin keskeiset osat ovat: projektin osittaminen tehtäviin, tärkeimpien tehtävien määrittäminen tarkempaa ohjausta varten, tehtävien välisten riippuvuuksien määrittäminen, tehtävien limitysmahdollisuuksien ja ajallisen keston arviointi, aikataulun esittäminen janakaaviona ja ulkoisten tekijöiden, kuten hankinnan asettamien vaatimusten huomioiminen malliaikataulussa. Malliaikataulua tullaan soveltamaan seuraavaan sopivaan toimitusprojektiin.

Konepajayrityksen kustannuslaskennan kehittäminen

Työn tavoitteena oli erään konepajan kustannuslaskennan kehittäminen. Kustannuslaskennan kehitystyö käsitti kustannuspaikkalaskennan järjestämisen ja suoritekohtaisen kustannuslaskennan uudistamisen. Työssä esitelty malli perustuu pääasiassa toimintolaskentaan ja lisäyslaskentaan. Kustannuslaskennan kehitystyöhön on vaikuttanut toimintaympäristön ja organisaation tietotarpeiden muuttuminen. Työhön liittyvä tutkimustiedon kerääminen on toteutettu toimintatutkimuksen osallistuvalla havainnoinnilla. Kehitetty malli on yksinkertainen ja helppo ylläpitää. Se on toteutettu niin, että sisäinen laskenta perustuu mahdollisimman paljon yrityksen ulkoiseen laskentatoimeen. Kehitetty malli on sikäli poikkeuksellinen, ettei siinä tehdä perinteisiä vyörytyksiä kustannuspaikkojen välillä. Kehitetty malli ei ole täyskatteellinen. Mallissa kiinnitetään erityinen huomio toimintotasolla kustannusten jakaantumiseen välittömiin ja välillisiin kustannuksiin. Työssä havaittiin tietojärjestelmien erittäin keskeinen rooli kustannuslaskentajärjestelmän kehitystyöprojektin vaikuttajana.

Sahatavaran kuivauksen kehittäminen

Diplomityö tehtiin UPM-Kymmene puuteollisuuteen kuuluvalle Heinolan sahalle, joka valmistaa korkealaatuisia erikois- ja perussahatavaroita kotimaan ja ulkomaiden markkinoille. Sahatavarat kuivataan sahan lämminilmakuivaamoissa sahatavaroiden käyttötarkoitusta vaatimaan tasoon. Asiakkaiden vaatimusten kasvaessa on sahatavaran onnistunut kuivaus noussut erittäin tärkeäksi osaksi hyvää sahatavaratuotantoa. Diplomityön tavoitteena oli kehittää sahan kuivaustoimintaa. Kuivaustoimintaa kehitettiin ohjaamalla tavaravirtoja sopiviin kuivaamoihin kuivattavan sahatavaran ehdoilla, sekä kehittämällä uusia optimoituja kuivauskaavoja kamarikuivaamoille. Tämän lisäksi työssä selvitettiin sahan nykyinen kuivauskapasiteetti ja arvioitiin sen riittävyys nykyisiin ja tulevaisuuden tuotantomääriin. Lopuksi pohdittiin, miten ja millä keinoilla kuivauskapasiteettia voitaisiin jatkossa kehittää nykyistä suuremmaksi ilman mittavia investointeja. Kuivauskaavoja kehittämällä, sekä materiaalivirtoja ohjaamalla oikeisiin kuivaamoihin, pystyttiin kuivauskapasiteettia lisäämään selvästi aikaisemmasta tasosta. Kuivauskapasiteetin suuruus todettiin riittäväksi nykyisiin sahausmääriin verrattuna, mutta suunniteltuihin suurempiin sahausmääriin verrattuna, kapasiteetti ei ollut riittävän suuri. Kuitenkin, kehittämällä kuivaustoimintaa edelleen, voidaan kuivauskapasiteettia kasvattaa selvästi aikaisemmin lasketusta tasosta. Kuivauskaavojen optimoinnin apuvälineenä käytettiin LAATUKAMARI-simulointiohjelmaa, jonka todettiin soveltuvan hyvin kuivauskokeissa käytettyihin kamarikuivaamoihin. Simulointi on helpoin ja suositeltavin tapa kehittää kuivauskaavoja, varsinkin uusilla ja hyväkuntoisilla kamarikuivaamoilla. Samalla vältetään työläiden ja hitaiden kuivauskokeiden tekeminen. Hyvin tärkeää on käyttää simuloinnissa todellisia lähtöarvoja, oikean lopputuloksen aikaansaamiseksi.

Toimintopohjaisen raportoinnin ja budjetoinnin kehittäminen päivittäistavarakaupan yrityksessä

Diplomityön tavoitteena oli selvittää toimintopohjaisen budjetoinnin vaiheet ja kokeilla toimintopohjaisen budjetoinnin periaatteiden soveltuvuutta kohdeyritykselle. Samalla selvitettiin mahdollisia toimintobudjetoinnissa esiin tulevia ongelmakohtia. Toisena tavoitteena oli selvittää kannattavuusraportoinnin nykytila ja toteuttaa toimintopohjainen raportointimalli. Tutkimuksessa käytettiin konstruktiivista tutkimusotetta.Teoriaosuudessa käsitellään raportoinnin suunnittelua, raporttien luokittelutapo-ja ja raportoinnin trendejä sekä esitetään toimintopohjainen budjetointimalli vaiheineen ja toimintopohjaisen budjetoinnin hyötyjä.Empiirisessä osassa laadittiin kuukausittain esitettävä toimintolaskennan tulosten raportointimalli. Työn tuloksena esitetään myös kohdeyritykselle soveltuva toimintopohjainen budjetointimalli ja kyseiseen malliin perustuva toimintopohjainen budjetointikokeilu.Toimintopohjainen budjetointikokeilu osoitti, että toimintopohjainen budjetointi soveltuu kohdeyrityksen budjetointimenetelmäksi. Toimintolaskenta on ollut käytössä kohdeyrityksessä laajemmassa mittakaavassa vähän aikaa, joten ennen toimintopohjaiseen budjetointiin ryhtymistä on toimintolaskennan tietämystä syvennettävä.

Mikroaaltoresonaattorin mittauselektroniikan kehittäminen

Tässä diplomityössä on kehitetty kapeakaistaisten mikroaaltoresonaattoreiden mittaukseen soveltuvaa elektroniikkaa 400 MHz taajuusalueelle. Työn teoriaosuudessa on tutustuttu RF- ja mikroaaltotaajuuksilla käytettävien resonaattoreiden ominaisuuksiin sekä tarkasteltu erilaisia mahdollisia mittauselektroniikkatoteutuksia. Tarkastelujen perusteella on valittu toteutettavan mittauselektroniikan periaate. Toteutettu mittauselektroniikka hyödyntää suoraa digitaalista taajuussynteesiä hyvän taajuusresoluution saavuttamiseksi. Mittauselektroniikkaa on kehitetty prototyyppien avulla. Työssä on myös vertailtu resonaattoreiden mittaustuloksia käytettäessä kehitettyä mittauselektroniikkaa ja piirianalysaattoria. Kehitetyllä mittauselektroniikalla saadut tulokset vastaavat hyvin piirianalysaattorimittauksen tuloksia.

Developing Supply Management Processes in a Global Process Automation Organization

Tämän työn tarkoituksena on tutkia prosessien uudelleensuunnittelua ja erityisesti hankintaprosessien uudistamista kansainvälisessä prosessiautomaatioyrityksessä. Työn aihealuetta tutkitaan sekä henkilöstön, uuden teknologian että prosessien kehittämisen näkökulmasta. Prosessien kehittämisessä työkaluna on käytetty tunnettua laatutyökalua, Six Sigmaa. Työn päätavoitteena on luoda uudet toimintamallit kehitettäville prosesseille. Kirjallisuuden lisäksi työ perustuu kirjoittajan kokemuksiin ja havaintoihin projektitiimin jäsenenä. Prosessien kehittämistä tarkastellaan myös muutoksenhallinnan näkökulmasta. Tämä on alue, jota ei saisi koskaan jättää huomiotta kehityshankkeissa. Kehitettäessä liiketoimintaprosesseja muutoksenhallinta on menestyksen kannalta ensisijaisen tärkeää. Muutoksenhallintaa tutkitaan työssä sekä organisaation että yksilön kannalta. Tässä työssä esitellään lisäksi maailmanlaajuisesti tunnettu ja käytetty laatutyökalu, Six Sigma. Six Sigmaa on käytetty myös työn lopussa tarkasteltavassa case-osuudessa. Case-osuudessa prosesseja tutkitaan aina nykytilasta uusiin toimintamalleihin saakka. Prosesseja ja niiden suorituskykyä analysoidaan yhtäjaksoisesti kehitysprojektien edetessä.

Kunnossapidon alihankinnan tutkiminen ja seurannan kehittäminen sementtitehtaalla

Työn tavoitteena oli antaa tarkka kuva Lappeenrannan sementtitehtaan kunnossapidon alihankkijoiden työtunneista ja -kustannuksista sekä jakaa ne eri kunnossapitodimensioiden kesken. Jotta alihankkijoiden tekemien töiden seurannasta tulisi jatkuvaa, seurannan toteutukselle on luotu arkirutiineihin soveltuva toimintamalli. Työtunnit ja -kustannukset on laskettu ostolaskujen perusteella ajalta 1.1.2000 – 31.5.2003. Teoriaosuudessa on käsitelty kunnossapitotoimintaa, sen seurantaa ja kustannuslaskentaa, jonka tarkoituksena on pohjustaa työtuntien ja -kustannusten jakoperusteita empiirisessä osassa. Empiria on aloitettu laskemalla kaikki sementtitehtaalle tehdyt työtunnit ja -kustannukset, joista sitten on eroteltu kunnossapidon, muiden toimintojen ja projektien osuudet erikseen. Kustannuksia on vertailtu budjettiarvoihin. Kunnossapidon työtunneista on tehty benchmarkingia kahdeksan sementtitehtaan kesken. Työn lopuksi on laadittu toimintamalli kunnossapidon alihankinnan jatkuvan seurannan toteuttamiseksi. Seuranta toteutetaan toiminnanohjausjärjestelmässä syöttämällä kustannusten ohessa tehtyjen tuntien määrä ja laittamalla yhteen tiliöintiulottuvuuteen toimittajanumero. Jatkokehityskohteena esitetään toiminnanohjaus- ja kunnossapitojärjestelmän integrointia, jolloin tunteja ja kustannuksia voidaan seurata työnumeroittain.

Aihiovalmistustoiminnan kehittäminen ohutlevytuotetehtaassa

Työ käsittelee aihiovalmistustoiminnan kehittämistä ohutlevytuotetehtaassa. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää aihiovalmistustiimin toiminnan edellytyksiä uudistuvan laitekannan tuomien mahdollisuuksien avulla muuttuvassa johtamiskulttuurissa. Kirjallisuusosassa tarkastellaan konepajatoiminnan tunnuslukuja ja ohutlevytekniikoiden teoriaa. Konepajatekniikan ohella käsitellään mm. johtamismenetelmien kehitystä yleisesti sekä erityisesti prosessijohtamista. Kokeellisessa osassa tarkastellaan eri raaka-ainevaihtoehtojen soveltuvuutta ohutlevytuotteille ja –rakenteille sekä materiaalikäytön kehittämisen kustannusvaikutuksia. Laiteinvestoinnin vaikutuksia tarkastellaan käytössä olevan konekapasiteetin hyödyntämisen kannalta. Aihiovalmistustoiminnan kehittämistä tarkastellaan kahden vuoden aikajänteellä, jona aikana kohdeyrityksessä ollaan implementoimassa prosessijohtamiseen perustuvaa prosessiorganisaatiomallia. Tutkimustuloksia tullaan hyödyntämään kohdeyrityksen operatiivisessa työskentelyssä.

Kuljettajien työn turvallisuus ja sen kehittäminen energia-alan kuljetustoiminnoissa

Työ kuuluu osana työn ja työliikenteen turvallisuuden kehittämishankkeeseen tavarankuljetusalalla. Hankkeen tavoitteena on selvittää kuorma-autonkuljettajan työpaikkatapaturmatilanteet ja tapaturmavaarat muun tutkimuksen pohjaksi. Diplomityössä kiinnitetään huomio tutkimushanketta tarkemmin energia-alan kuljetusten turvallisuustekijöihin. Diplomityön ja koko työn ja työliikenteen turvallisuuden kehittämishankkeen lähtökohtana on kuljettajan työnkuvan ongelmallisuus ja laajeneminen. Kuljettajien työ on tiukasti aikataulutettua ja työolot usein varsin vaihtelevia. Kuljettajien työ on yksintyöskentelyä vierailla paikoilla ja usein yötyötä. Työmääräykset kuljettajille tulevat lyhyellä varoitusajalla. Kuljettajien työturvallisuutta selvitettiin kirjallisuustutkimuksella, kenttätyöllä, kyselytutkimuksella kuljetusyrityksille sekä tilastoja tarkastelemalla.

LAIPPATEHTAAN TOIMITUSVARMUUDEN JA LÄPIMENOAIKOJEN KEHITTÄMINEN AIKAPERUSTEISEN PROSESSIJOHTAMISEN KEINOIN

Yritysten sisäiset prosessit ovat usein pysyneet samanlaisina jo vuosia, ellei vuosikymmeniä. Tulevaisuuden haasteet löytyvät mitä suurimmassa määrin yritysten omista, monessa tapauksessa vielä tunnistamattomista prosesseista. Näiden haasteiden pohjalta, tämän diplomityön perusajatuksena on prosessijohtaminen. Diplomityön tutkimusongelma on laippatehtaan vaihteleva ja usein liian alhainen viikoittainen toimitusvarmuus, pitkät tilaus-toimitusketjun läpimenoajat ja alihankintalaippojen maahantuonnin vaikutus tehtaan toimitusvarmuuteen. Työn tarkoituksena on tutkia, kuvata ja analysoida tehtaan tuotannonohjauksen ja prosessien nykytilanne. Kirjallisuustutkimuksen ja analyysien pohjalta tavoitteena on tehdä ja toteuttaa erilaisia kehitysvaihtoehtoja toimitusvarmuuden, läpimenoaikojen ja tuotannon seurannan kehittämiseksi. Työssä analysoitiin Ferral Components Oy:n tuotannon nykytilaa, joka on perinteisesti ollut standardituotteiden varasto-ohjattua toimintaa. Analyysin perustietoina käytettiin yrityksen tuotannonohjausjärjestelmästä saatavia tilaus-toimitustietoja pääosin vuosilta 2003 ja 2004, joiltakin osin myös vuoden 2005 tietoja. ABC-analyysin tuloksena saatiin selville yrityksen tuotteiston rakenne ja sen pohjalta päätuoteryhmien tilaus-toimitusketjut. Päätuoteryhmien tilaus-toimitusketjujen selvittämisen jälkeen voitiin analysoida niiden nykytilanne. Nykytila-analyysin tulokset osoittivat, että tilaustoimitusketjut eivät ole suorituskykyisiä käytettyjen menetelmien ja mittareiden valossa ja kehitystarvetta on olemassa. Nykytila-analyysin, kirjallisuustutkimuksen ja projektikokousten avulla löydettiin kehityskohteita prosessien luomiseksi, sekä niiden kehittämiseksi. Pääasiallinen kehityskohde löydettiin analyysin pohjalta määritettyjen tilaus-toimitusketjujen eriyttämisestä omiksi ydinprosesseikseen. Ydinprosessit kuvattiin etulehtien, prosessikaavioiden ja tekstisivujen avulla. Lisäksi ydinprosesseille hahmoteltiin uusi prosessien mukainen tuotannon layout ja määriteltiin prosessien seurantaan soveltuvat mittarit. Lopuksi listattiin ydinprosesseille nykytila-analyysin pohjalta havaittuja kehitysideoita ja niiden mahdollisia positiivisia vaikutuksia sekä tehtiin taulukkolaskentaohjelmalla taulukko varasto-ohjattavien tuotteiden hälytysrajojen määrittämiseksi.