42 V:n järjestelmät raskaassa kalustossa

Tämä insinöörityö tehtiin PKC Group Oy:lle. Työssä selvitettiin alan tutkimusten ja kirjallisuuden avulla 42 voltin käyttöjännitteen käyttöä raskaassa kalustossa. Korotettuun käyttöjännitteeseen siirtymistä on kaavailtu jo pitkään, ja yksi työn tarkoituksista onkin selvittää, mikä on järjestelmien nykytilanne. Insinöörityössä tarkastellaan 42 voltin käyttöjännitteen eri osa-alueita. Työssä tutkitaan uuden käyttöjännitetason tuomia uusia ongelmia. Työssä selvitetään komponenttien ero nykyisiin käyttöjännitetasojen komponentteihin ja samalla komponenttien saatavuutta, komponenttien kestävyyttä ja kustannuksia. Aihealueeseen liittyy myös uuden käyttöjännitetason mahdollistamat uudet sovellukset ajoneuvoissa, kuten yhdistettu käynnistin-laturi, täysin sähköiset ohjaus, ja jarrutusjärjestelmät ja täysin sähköinen ilmastointi. Työssä tarkastellaan uusien sovellusten tuomia etuja ja haittoja nykyisiin järjestelmiin verrattuna. 42 voltin järjestelmä vaatii yleistyäkseen standardin, jonka puitteissa ajoneuvoteollisuus voi toimia ja kehittää tuotteittaan. Työn lopputuloksena lukija saa käsityksen, missä tällä hetkellä ajoneuvoteollisuuden ja nimenomaan raskaan kaluston tutkimus korotetun käyttöjännitteen osalta etenee.

Tuotannon seuranta- ja suunnittelutyökalun kehittäminen postimyyntiyrityksessä

Tässä työssä suunniteltiin postimyyntiyrityksen palautusosastolle uusi tuotannon seuranta- ja suunnittelutyökalu. Työtä varten tutkittiin laaja otos jo kerättyä tietoa yrityksen päivittäisestä toiminnasta ja sen tehokkuudesta. Samalla tutkittiin erilaisia mahdollisuuksia vaikuttaa yrityksen toiminnan kannattavuuteen yhteiskunnallisestikin tärkeiden asioiden näkökulmasta. Tällaisia aiheita ovat muun muassa työssä jaksaminen ja työntekijöiden kannustinjärjestelmät, tuotteiden elinkaarisuunnittelu sekä yrityksen yhteiskunta- ja ympäristövastuu. Yrityksellä itsellään on se käsitys, että tuotannon seuranta on ollut epätarkkaa ja hyvä tietojen hallinta melko työlästä ja aikaa vievää, joten yritysjohto totesi tarpeelliseksi kehittää uudet työkalut tehostaakseen päivittäisen toiminnan seurantaa ja ennaltasuunnittelua. Työ tehtiin yrityksen toimeksiannosta. Osaston toimintaa seurattiin sekä yksilökohtaisesti että koko osaston tasolla, ja tulokset vastasivat hyvin odotettua. Saatujen tietojen avulla kuitenkin havaittiin, mitä asioita on tehty väärin tai puuttellisesti edellistä työkalua käyttäen ja kuinka tällaiset virheet ja puutteet olisi nyt mahdollista välttää. Suunnitteluvaiheessa tutkittiin, miten työkalun antamia tuloksia voitaisiin helposti tarkistaa ja kuinka olisi mahdollista tulostaa saatuja tietoja yksinkertaisessa muodossa paperille, jotta niitä voisi esittää tarvittaessa myös osaston ulkopuolisille tahoille. Seikkaperäisen tutkimuksen ja suunnittelun jälkeen kehitettiin uusi järjestelmä sekä tuotannon seurantaan että suunnitteluun.

Kirjallisuutta

Virallisen vastaväittäjän, professori Jukka Kekkosen Helsingin yliopiston oikeustieteelliselle tiedekunnalle antama 7.11.2004 päivätty lausunto

Korkea vankiluku ja rangaistuskäytäntö

Lectio praecursoria Helsingin yliopistossa 7.5.2004 pidetyssä väitöstilaisuudessa, jossa kirjoittaja puolusti väitöskirjaansa Rikosoikeudellinen järjestelmä kriisissä

CityCab taka-akselin ohjauselektroniikka

Tämä insinöörityö tehtiin Helsingin ammattikorkeakoulun CityCab-kaupunkitaksiautoprojektin osana. CityCab on Helsingin ammattikorkeakoulun ja Taideteollisen korkeakoulun yhteinen projekti, jonka tarkoituksena oli kehittää asiakasläheinen ja kuljettajaystävällinen moderni kaupunkitaksi. CityCabissa on monia moderneja teknisiä yksityiskohtia, joita ei ole vastaavissa taksiautoissa. Näistä edistyksellisimpinä voidaan pitää ilmajousitusta, hiilikuitukoria ja kääntyvä taka-akselia. Tämän insinöörityön tarkoitus oli kehittää taka-akselin ohjausjärjestelmän elektroniikka, jolla on mahdollisuus toimia turvallisesti ja luotettavasti yleisessä tieliikenteessä. Suunnittelu aloitettiin käymällä läpi huolellisesti aiemmat kehitysversiot ja miettimällä CityCab- suunnitteluryhmän jäsenten kanssa, mitä uusia vaatimuksia järjestelmälle asetettaisiin. Järjestelmä päätettiin rakentaa kokonaan uudelleen ja muuttaa taka-akselin asennon mittaustapaa varmemmaksi. Järjestelmä rakennettiin täysin käsityönä alkaen komponenttien valinnasta päätyen piirilevyn valmistukseen Helsingin ammattikorkeakoulun laitteistolla. Valmis järjestelmän koteloitiin ja asennettiin ajoneuvoon. Ajoneuvon johtosarjat suunniteltiin taka-akselin osalta myös vaatimusten mukaisiksi. Rakentamisen eri vaiheissa järjestelmää testattiin osa-alueittain, jotta vältyttiin hankalilta vikatilanteilta järjestelmän käyttöönottovaiheessa. Valmiin järjestelmän tuli olla toimintakuntoinen kesällä 2007. Tavoite saavutettiin hyvin ja projekti jatkui Mikko Niemelän insinöörityössä, jossa ohjainlaitteeseen kehitettiin ohjelmakoodi.

Asiakaslähtöisen paikkatiedon hyödyntäminen automaattisessa karttatuotantojärjestelmässä

In this work a system to add customers own geographic information on a map was developed. After the objects are added the map is produced completely automatically. Adding the objects does not add any extra work when maps are printed. Simple drawing tools to add the objects were implemented. Tools to import geometry data from some geographic information files were also added. The objects are stored in a spatial database so they can be viewed and edited later. The added objects are passed to the map production system as a SVG-file.

Taajuusmuuttajan ohjelmiston testaus

Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää menetelmiä ja ohjeitataajuusmuuttajan sulautetun ohjelmiston kehityksen aikaiseen testaukseen. Soveltuvia menetelmiä etsittiin tutkimalla laajasti kirjallisuutta sekä selvittämälläyrityksen testauskäytäntöä. Tutkittuja kirjallisuudesta löytyneitä menetelmä olivat testauskehykset, simulointi ja staattinen sekä automaattinen testaus. Kirjallisuudesta etsittiin myös menetelmiä, joiden avulla testausprosessia voidaan helpottaa tai muuten parantaa. Tällaisista menetelmistä tutkittiin muun muassa testidatan valintaa, testauslähtöistä kehitystä sekä testattavuuden parantamista. Lisäksi selvitettiin uudelleenkäytettävien testien ohjelmointiin soveltuvia ohjelmointikieliä. Haastatteluiden ja dokumentaation avulla saatiin hyvä käsitys yrityksessä vallitsevasta testauskäytännöstä sekä sen ongelmakohdista. Testauksen ongelmiksi havaittiin testausprosessin järjestelmällisyyden puute sekä tarve suunnittelijoiden testauskoulutukseen. Testausprosessin parantamiseksi esitetään moduulitestauskehyksen käyttöönottoa. Lisäksi suunnittelijoiden testauskoulutuksella arvioidaan olevan suuri vaikutus koko testausprosessiin. Testitapausten suunnitteluun esitetään menetelmiä, joiden avulla voidaan suunnitella kattavampia testejä.

LM-vesiturbiinin tuotteistaminen

Tämän työn tarkoituksena on kehittää LM-vesiturbiini tuotantoon soveltuvaksi, käytöltään pitkäikäiseksi ja helposti huollettavaksi tuotesarjaksi. Työn ohjaavana runkona on käytetty VDI-Richtlinie 2221: 'Kehitystyön ja konstruoinnin yleinen kulku', mukaista järjestelmää. Lisäksi on käytetty valmistuksellista modulointia tuotteen osien suunnittelussa. Erityisesti on huomioitu tuotteen koko elinkaaren aikaiset kustannukset (LCC) ja sen vaatimukset mitoitukseen. LM-vesiturbiinistaon kehitetty kolmen erikokoisen laitteiston tuotesarja. Tuoteperheen yksittäisistä sylinteriryhmistä voidaan koota joustavasti erikokoisia ja -tehoisia energiantuotantoyksiköitä, jotka soveltuvat käyttöön hyvin pieniinkin virtauksiin ja putouskorkeuksiin. Piensarjatuotantoon hyvin soveltuvat materiaalit on valittu silmälläpitäen mahdollisimman edullista kokonaiskustannusta. Kiertomäntä laitteiston toiminnan kannalta tärkeimpänä ja siten vaativimpana osana on edellyttänyt laserhitsausta ja -leikkausta sekä koekappaleiden valmistusta, joiden perusteellalopulliseen rakenteeseen on päädytty. Mitoitus perustuu perinteisiin lujuuslaskentamenetelmiin, joiden avulla eri osien kestävyys käyttöolosuhteissa on pyrittysaamaan luotettavaksi vähintään 20 vuoden kestoiälle ja väsymiskestävyyteen käytön aikaisissa vaihtelevissa olosuhteissa. Kiertomäntä on ns. kevytrakenne koostuen ohutlevykennorakenteesta ja täytteenä olevasta kompound-materiaalista.

Monipolttoainekattilan päästöjen tarkkailu ja raportointi

Suurten polttolaitosten päästöjen tarkkailu- ja raportointivaatimukset ovat uudistuneet viime vuosina paljon. Suurimpia muutosten aiheuttajia ovat Valtioneuvoston asetus 1017/2002 ja standardi EN-14181. Tässä työssä kuvataan uudet vaatimukset täyttävän päästöjen tarkkailu- ja raportointijärjestelmän rakentaminen monipolttoainekattilalle. Aluksi esitellään mitä uusia vaatimuksia päästöjen tarkkailulle ja raportoinnille on tullut viime aikoina. Lisäksi selvitetään vaatimusten mahdolliset ristiriidat ja ristiriitatilanteiden ratkaisutavat. Seuraavaksi esitellään vaatimukset täyttävän järjestelmän määritelmät. Erityisestiselvitetään kattilan erityispiirteiden vaatimia ratkaisuja. Lopuksi esitellään päästöjen tarkkailu- ja raportointijärjestelmän käyttökokemuksia ja parantamismahdollisuuksia. Kaikki tarkastelut tehdään ensisijaisesti toiminnanharjoittajan näkökulmasta. Järjestelmä toteutettiin Stora Enso Oyj:n Heinolan Flutingtehtaan voimalaitoksen pääkattilalle, jossa käytetään laajaa polttoainevalikoimaa. Toteutuspaikan valinta tehtiin sillä perusteella, että uudet päästöjen tarkkailu- ja raportointivaatimukset ovat erityisen haasteellisia monipolttoainekattiloiden tapauksessa. Työssä selvitetään järjestelmän soveltamismahdollisuuksia myös kahdella muulla Stora Enson tehtaalla. Käyttöönottovaiheen johtopäätöksenä todettiin päästöjen tarkkailu- ja raportointijärjestelmän täyttävän sille asetetut vaatimukset. Lisäksi havaittiin, että toiminnanharjoittajan kannattaa panostaa erityisesti järjestelmän joustavuuteen, luotettavuuteen, helppokäyttöisyyteen ja vikasietoisuuteen. Toiminnanharjoittaja pystyy määrittelyvaiheessa vaikuttamaan järjestelmän ominaisuuksiin helpommin ja edullisemmin kuin käyttöönoton jälkeen. Toiminnanharjoittajalta vaadittu työtuntimäärä arvioitiin Heinolan Flutingtehtaan tapauksen perusteella. Lopuksi selvitettiin mahdollisia tulevaisuuden kehityskohteita vastaavissa järjestelmissä.

Optimointijärjestelmän kehittäminen sähköä ja lämpöä tuottavaan voimalaitokseen

Työn tavoitteena oli kehittää automaattinen optimointijärjestelmä energiayhtiön omistamaan pieneen sähkön- ja lämmöntuotantolaitokseen (CHP-laitos). Optimointitarve perustuu energiayhtiön sähkön hankintaan sähköpörssistä, kaasun hankintahintaan, kohteen paikallisiin sähkö- ja lämpökuormituksiin ja muihin laitoksen talouteen vaikuttaviin tekijöihin. Kehitettävällä optimointijärjestelmällä ontarkoitus tulevaisuudessa hallita useita hajautetun energiantuotannon yksiköitäkeskitetysti. Työssä kehitettiin algoritmi, joka optimoi voimalaitoksen taloutta sähkötehoa säätävillä ajomalleilla ja suoralla sähköteho-ohjeella. Työssä kehitetyn algoritmin tuottamia hyötyjä selvitettiin Harjun oppimiskeskuksen CHP-laitoksen mittaushistoriatiedoilla. CHP-laitosten käytön optimointiin luotiin keskitettyyn laskentaan ja hajautettuun ohjaukseen perustuva järjestelmä. Se ohjaa CHP-laitoksia reaaliaikaisesti ja ennustaa historiatietoihin perustuvalla aikasarjamallilla laitoksen tulevaa käyttöä. Optimointijärjestelmän toimivuus ja saatu hyöty selvitettiin Harjun oppimiskeskuksen CHP-laitoksella vertaamalla mittauksista laskettua toteutunutta hyötyä optimointijärjestelmän laskemaan ennustettuun hyötyyn.

Modeling and Simulation ofReal-Time System as a Tool to Improve Capacity Management - Case Fenix

Tämän tutkimustyön kohteena on TietoEnator Oy:n kehittämän Fenix-tietojärjestelmän kapasiteettitarpeen ennustaminen. Työn tavoitteena on tutustua Fenix-järjestelmän eri osa-alueisiin, löytää tapa eritellä ja mallintaa eri osa-alueiden vaikutus järjestelmän kuormitukseen ja selvittää alustavasti mitkä parametrit vaikuttavat kyseisten osa-alueiden luomaan kuormitukseen. Osa tätä työtä on tutkia eri vaihtoehtoja simuloinnille ja selvittää eri vaihtoehtojen soveltuvuus monimutkaisten järjestelmien mallintamiseen. Kerätyn tiedon pohjaltaluodaan järjestelmäntietovaraston kuormitusta kuvaava simulaatiomalli. Hyödyntämällä mallista saatua tietoa ja tuotantojärjestelmästä mitattua tietoa mallia kehitetään vastaamaan yhä lähemmin todellisen järjestelmän toimintaa. Mallista tarkastellaan esimerkiksi simuloitua järjestelmäkuormaa ja jonojen käyttäytymistä. Tuotantojärjestelmästä mitataan eri kuormalähteiden käytösmuutoksia esimerkiksi käyttäjämäärän ja kellonajan suhteessa. Tämän työn tulosten on tarkoitus toimia pohjana myöhemmin tehtävälle jatkotutkimukselle, jossa osa-alueiden parametrisointia tarkennetaan lisää, mallin kykyä kuvata todellista järjestelmää tehostetaanja mallin laajuutta kasvatetaan.

Accounting system for activity standard costs formulation in ERP environment

Toiminnanohjausjärjestelmän implementointi ja sen mukanaan tuomat muutokset tuotekustannuslaskentaan asettavat haasteita yritykselle. Metallitoimialalla toimivassa yrityksessä on havaittu samat haasteet implementoitaessa SAP R/3 toiminnanohjausjärjestelmää ja sen tuotekustannuslaskentatoiminnallisuutta. SAP R/3 tuotekustannuslogiikka tarvitsee tietoa järjestelmän ulkopuolelta, minkä huomioimatta jättäminen vaikuttaa suoraan laskentatarkkuuteen. Diplomityössä kehitetään sekä standardoitu prosessi että laskentajärjestelmä, joiden avulla pystytään laskemaan tarvittavat niin toimintokustannukset eri teräspalvelukeskuksen kuormituspisteille kuin kustannustenvyörytysarvot. Lasketut arvot muodostavat tarvittavat tekijät SAP R/3 tuotekustannuslaskennan master dataan. Tavoitteena on edesauttaa läpinäkyvän kustannustiedon muodostumista. Diplomityö pohjautuu ns. vesiputousmalliin (SDLC). Ensin tunnistetaan reunaehdot ympäristöstä, jossa tuotekustannuslaskenta toteutetaan. Tämä asettaa joustamattomia komponentteja kehitettävälle laskentajärjestelmälle. Joustavat komponentit sen sijaan antavat vapautta laskentajärjestelmälle. Yhdistämällä joustamattomat ja joustavat komponentit saavutetaan järjestelmä, jolla voidaan täydentää SAP R/3 tuotekustannuslaskennan puutteellisuutta.