Sulfaattiselluloosatehtaan rikki- ja natriumtase sekä kemikaalikierron malli

Tämän diplomityön kirjallisessa osassa on tarkasteltu sulfaattiselluloosatehtaan ympäristöpäästöjen vähentämiseen liittyvää ongelmallisuutta sekä luomaan pääpiirteittäinen kuvaus sulfaattiselluloosatehtaan kemikaalikierrosta lähinnä rikki- ja natriumyhdisteiden kiertoja huomioiden. Pääasiassa kemikaalisäästöjen ja ympäristösyiden vuoksi tehtävää kemikaalikierron sulkemista seuraa rikki- ja natriumtaseisiin sekä kemikaalikierron vierasaineisiin liittyviä ongelmia, kuten prosessilaitteistojen likaantumista, korroosiota ja hajukaasuyhdisteiden muodostumista. Diplomityön mallinnusosassa on luotu Metsä-Botnian Rauman sellutehtaan kemikaalikierron malli pohjautuen tehtaan virtauskaavioihin sekä muuhun tehtaalta saatuun prosessi-informaatioon. BALAS-simulointiohjelmiston avulla luotuja mallikaavioita on käytetty hyväksi tehtaan kokonais- rikki- ja natriumtaseiden laskennassa. Varsinainen simulointi on jätetty projektin aikataulullisten syiden vuoksi jatkoprojektin piiriin.

Product costing in SAP environment

Kustannuslaskennan ala on muuttumassa. IT teknologian hämmästyttävän nopea kehitys viime vuosina on luonut kustannuslaskennalle uusia mahdollisuuksia. Toisaalta myös kustannuslaskennalle asetetut vaatimukset ovat muuttuneet. Nykyisin kustannustietoutta tarvitaan erityisesti päätöksenteon tueksi. Kaikesta huolimatta yleisesti käytetyt laskentamenetelmät eivät ole muuttuneet. Työn tavoite on tutkia mahdollisia tapoja tuotekohtaisen kustannuslaskennan toteuttamiseksi SAP toiminnanohjausjärjestelmän avulla. Erityisesti toiminnanohjausjärjestelmien nopea kehitys on mahdollistanut aikaisempaa nopeamman ja tarkemman kustannuslaskennan. On kuitenkin muistettava, että järjestelmät ovat vaintyökaluja. On siis erittäin tärkeää valita tarkoituksenmukainen laskentamenetelmä. Työn perimmäinen tarkoitus onkin valita kyseessä olevaan tilanteeseen sopivin menetelmä.Viime vuosien akateemisessa kirjoittelussa on esitelty useita uusia kustannuslaskentamenetelmiä. Toimintolaskennan uusi versio, Time-Driven Activity-Based Costing, on eräs varteenotettava vaihtoehto tuotekohtaisen kustannuslaskennan toteuttamiseksi SAP-ympäristössä. Toinen hyvin soveltuva menetelmä on Resource Consumption Accounting (RCA), joka soveltuu erityisen hyvin SAP-ympäristöön.Molemmilla menetelmillä on hyvät ja huonot puolet, mutta tässä tapauksessa RCA soveltuu tehtävään paremmin. RCA on joustava ja tarjoaa laaja-alaista tietoa. Tästä syystä Resource Consumption Accounting oli paras vaihtoehto.Työssä rakennettu RCA malli testattiin kolmen erilaisen tuotteen historiallisella datalla. RCA:ntuomia mahdollisuuksia pohdittiin ja ongelmia selvitettiin. RCA on hyvin saman tyyppinen yrityksessä jo käytettävän laskentamenetelmän kanssa. Implementointi ei siis olisi mahdoton tehtävä. RCA kuitenkin tarjoaa mahdollisuuksia, joita nykyisellä menetelmällä ei voida saavuttaa.

Perusteollisuus muuttuvassa toimintaympäristössä 2000-2030: malli investointitarpeelle

Kyseisen tutkimuksen tavoitteena on tarkastella perusteollisuuden tulevien vuosien investointitarvetta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimuksessa arvioidaan perusteollisuuden nykytilaa, hahmotellaan kolme vaihtoehtoista kehitysskenaariota ja luodaan malli investointitarpeen määrittämiseksi. Mallin avulla esitetään arviot perusteollisuuden tulevalle investointitarpeelle. Malli kuvaa tutkimusaluetta analyyttisesti ja ottaa eräitä ajankohtaisia ongelmia keskustelun kohteeksi. Laadittu malli osoittaa, että pääoman tuottotavoitteenkorottaminen merkitsee perusteollisuuden investointiasteen alenemista. Jotta julkisuudessa esitetyt tuottotavoitteet olisivat pitkällä aikavälillä realistisia,on perusteollisuuden kyettävä siirtämään pääomia entistä tuottavammille liiketoiminta-alueille. Käytännössä pääomien vapauttaminen merkitsee usein käyttöomaisuuden myyntejä ja yritysjärjestelyjä. Käyttökatetason parantaminen puolestaan edellyttää nykyisten toimintakustannusten merkittävää alentamista tai entistä kannattavampien hankkeiden ja liiketoiminta-alueiden löytämistä. Liikevaihdon kasvumahdollisuudet asettavat käytännössä puitteet tavoitteelliselle investointiasteelle. Perusteollisuuden kansainvälisten suuryritysten kasvunäkymät ovat kotimarkkinayrityksiä paremmat, mikä selittää niiden parempia investointiedellytyksiä.

Kuplaleijupetikattilan dynaaminen malli

Työn tavoitteena oli rakentaa dynaaminen malli kuplaleijupetikattilasta APROS- ohjelmistoa käyttäen. Tarkoituksena oli selvittää kyseisen ohjelmiston soveltuvuutta nykyaikaisen voimalaitoskattilan mallintamiseen. Mallin rakentamisen perustana oli toiminnassa oleva kuplaleijupetillä varustettu voimalaitoskattila. Näin oli käytettävissä riittävä määrä aineistoa mallin rakenteen luomiseen ja valmiin mallin sovittamiseen. Työ on luonteeltaan kaksiosainen. Ensimmäinen osa on kirjallisuusosa, jossa esitellään mallinnuksen kohteena olevaa tekniikkaa. Tekniikasta annetaan kuva esittelemällä perusteoria ja käytännön sovellukset. Lisäksi esitellään kattilassa käytettävät polttoaineet. Kirjallisuusosassa esitellään myös käytettävä APROS-mallinnusohjelmisto. Ohjelmiston laskennan perusteita ei erikseen esitellä. Ne pohjautuvat yleiseen termodynamiikan ja lämmönsiirron teoriaan. Ohjelmiston käytöstä ja sen toiminnasta yleensä annetaan yleisluontoinen selostus. Toisessa osassa mallin rakentaminen esitellään vaiheittain ja siinä järjestyksessä kuin se mallia rakennettaessa tehtiin. Kattilamallin toimintaa testattiin vertaamalla kattilan mitoitustilaan viritettyä mallia takuukokeiden mittaustuloksiin. Lisäksi testattiin mallin toimintaa osakuormalla koeajojakson soveltuvasta osakuormatilasta saatuihin mittausarvoihin. Mallin jatkokehitys pitää sisällään laajamittaisen automaation luomisen ja erilaisten muutostilojen testaamista mallilla.

Logistics in Pump Manufacturer's Spare Part Distribution Network

Tässä diplomityössä käsitellään pumppujen maailmanlaajuista varaosa-jakelua. Työn pääpaino on varaosien moniportaisen jakeluverkon toimitusketjun logistiikassa. Asiakaspalvelussa varaosien nopea saatavuus on ratkaisevassa asemassa, jotta asiakkaiden tehtaiden käynnissäpito voidaan turvata. Työn tavoitteena oli kehittää Ahlström Pumpuille uusi globaali toimintamalli varaosien jakeluun. Tämä uusi varaosien jakelumalli on kehitetty pääasiassa sopimusasiakkaille, jotka ovat halukkaita ulkoistamaan varaosatoimintonsa. Mallia sovelletaan käytäntöön varaosien jakelussa ensiksi Suomessa ja Ruotsissa. Myöhemmin on tarkoitus kopioida mallia myös muualle. Malli on pyritty rakentamaan siten, että siihen voidaan helposti liittää muita Ahlström Pumppujen tarjoamia palveluita. Työssä koottu materiaali perustuu pääasiassa haastatteluihin, palavereihin, erilaisiin sisäisiin raportteihin, kirjallisuuteen ja itsenäiseen selvitystyöhön. Työssä on myös tutustuttu kolmen eri yrityksen after-sales- ja varaosatoimintaan.

ASP verkostoituneen pk-yrityksen strategisena välineenä

Verkostoitumisen ja tietotekniikan hyväksikäytön merkitys kasvaa jatkuvasti pk-yrityksissä. Tietotekniikan vuokrauspalvelu ASP antaa erityisesti pk-yrityksille uusia mahdollisuuksia toimintansa kehittämiseen. ASP-malli mahdollistaa monipuolisten ja laajojen sovellusten käytön myös pienemmissä yrityksissä. Työn tavoitteena oli selvittää ASP-mallin merkitystä pk-yritysten tietotekniikan hankintamenetelmänä sekä sitä, millaista kilpailuetua ASP-mallilla voidaan saavuttaa verkostoituneissa pk-yrityksissä. Verkostoitumista ja ASP-mallia on tutkittu kirjallisuuden avulla. Tietotekniikan merkitystä ja ASP-mallin mahdollisuuksia verkostoituneille pk-yrityksille on tutkittu kolmen case-yrityksen avulla. Työssä on esitetty perusteluja, miksi pk-yritysten tulisi valita ASP-malli yrityksen tietotekniikan hankintaratkaisuksi ja mistä ASP-mallin luoma kilpailuetu muodostuu. ASP-malli pienentää pääoman tarvetta tietotekniikkahankinnoissa ja siten parantaa yrityksen taloudellista tilannetta sekä mahdollistaa laajojenkin sovellusten käytön. Ulkoistamalla tietotekniikkansa pk-yritykset pystyvät keskittymään ydinosaamiseensa. Verkostoituminen ja ASP-malli antavat pk-yrityksille myös entistä suuremman strategisen toimintavapauden. ASP-mallin uskotaan olevan vuosikymmenen loppuun mennessä yleisin tapa hankkia sovelluksia. Mallin yleistymisen myötä siitä saatava kilpailuetu pienenee, koska tietotekniikkaratkaisuiden erilaistaminen käy vaikeammaksi.

Kerrostumien muodostumisen määritys sondin lämmönsiirron perusteella

Diplomityön tavoitteena oli tutkia kerrostumien muodostumista voimalaitoskattiloiden lämpöpinnoille ja niiden vaikutusta lämmönsiirtoon. Kerrostumien vaikutusta lämpöpintojen lämpötiloihin tutkittiin kerrostumasondin avulla kierto- ja kerrosleijukattiloissa. Saadun mittausaineiston muodostettiin mittaustilannetta vastaava laskentamalli, jonka avulla pystytään selvittämään voimalaitoksen lämpöpintojen likaantumista käyttöperiodin aikana. Työn alussa tarkasteltiin kerrostumien muodostumismekanismeja lämmönsiirtopinnoille, kerrostumien ominaisuuksia ja virtausympäristön vaikutusta lämmönsiirtoon. Poltossa syntyvä tuhka kiinnittyy eri mekanismeilla kattilan seinille ja lämpöpinnoille riippuen polttoaineesta ja ympäröivistä olosuhteista. Likakerrosten muodostuminen lämmönsiirtimen pinnalle pienentää putkeen siirtyvää lämpövirtaa ja alentaa kattilan hyötysuhdetta. Kerrostumien lämmönjohtumisesta ja mikrorakenteesta on hyvin vähän kokeellisen tietoa, mikä vaikeuttaa reaalisten mallien muodostamista kattilan käyttäytymisestä sen likaantuessa.Työn kokeellisessa osassa tarkasteltiin kahdella eri kattilalla tehtyjä mittauksia. Mittaukset tehtiin kerrostumasondilla, jonka lämmönsiirrosta luotiin laskentamalli SIMULINK-simulointiohjelmalla. Mittaustuloksina saatiin kolmen eri pinnan lämpötilat, jotka muuttuivat kerrostuman ja jäähdytyksen vaikutuksesta. Laskentamallista muokattiin mittaustilanteita vastaava, jolloin lämpötilamuutoksista nähdään likakerroksen ominaisuuksien vaikutus lämmönsiirtoon. Sondista muodostettiin myös FLUENT-malli, jolla tarkasteltiin yksittäisen putken virtauskenttää sekä kahden lähekkäin olevan putken vaikutusta virtaukseen.

Tehdasalueiden liikenneturvallisuutta kehittävä malli

Työn tavoitteena oli antaa tietoa tehdasalueiden turvallisuuteen vaikuttavista tekijöistä ja luoda malli tehdasalueen liikenteen turvallisuuden parantamiseen päätöksenteon tukivälineitä apuna käyttäen. Työ sai alkunsa todellisen turvallisuutta parantavan investoinnin analysointi-tarpeesta. Aluksi työssä perehdytään yleisesti tehdasalueiden turvallisuuteen tarkastelemalla työturvallisuuden, riskienhallinnan ja turvallisuusjohtamisen asemaa, mittaamista ja taloudellisia vaikutuksia yrityksen toiminnalle. Yleiskatsaus tehdasalueiden turvallisuuteen antaa kuvan, millaiseen toimintaympäristöön turvallisuutta parantavaa mallia ollaan kehittämässä. Malli koostuu viidestä vaiheesta, joita voidaan käyttää kokonaisuutena tai toisistaan erillään. Ensin selvitään tutkittavan alueen kulkuväylät ja liikenne sekä mallinnetaan se. Tämän jälkeen kartoitetaan ongelmakohdat ja etsitään sopivia vaihtoehtoja niiden turvallisuuden parantamiseksi. Vaihtoehtoja analysoidaan SWOT-menetelmän avulla. Turvallisuutta parantavien investointien arvioimiseen esitetään muutamia mittareita, joita voidaan käyttää hankintojen arvioimiseen. Viimeisessä vaiheessa tutustutaan päätöksenteon tukisysteemeihin ja esitetään tietokoneavusteinen päätöksentekomenetelmä AHP. Käytännön soveltaminen on esitetty esimerkein mallin eri vaiheiden yhteydessä.Malli on tarkoitettu suunnittelijoiden, johdon ja työsuojelun työkaluksi, jonka avulla voidaan parantaa tehdasympäristön liikenteen tehokkuutta ja turvallisuutta sekä tutustuttaa käyttäjä päätöksentekomenetelmiin.

ASP-malli ja sen alustavien kohdesegmenttien määrittely. Case: Novo Group Oyj

Tutkielman tavoitteena oli selvittää ASP-, eli sovellusvuokrausmallin erityis-piirteitä sekä määrittää alustavat kohdesegmentit toiminnan-, talouden- ja henkilöstönohjausjärjestelmille ASP-ratkaisuna. Työ on kaksiosainen. Tutkimuksen teoreettisessa osassa keskitytään segmentoinnin teorioihin, tietojärjestelmien ulkoistamisen motiiveihin sekä etuihin ja haittoihin sekä ASP-malliin kokonaisuudessaan. Tutkimuksen empiiristä osuutta varten suoritettiin kvalitatiivinen tutkimus, joka koostui 20 haastattelusta 18 eri organisaatiossa. Haastateltavat olivat pääasiassa asiakasyritysten tietohallintopäällikköjä. Alustavat kohdesegmentit muodostettiin teoreettisessa osassa esitettyjen ASP-mallin erityispiirteiden sekä haastattelututkimuksesta saadun informaation perusteella. ASP on uusi malli tietojärjestelmien hankintaan. ASP on käsitteenä vain noin kolme vuotta vanha tutkielman tekohetkellä. Kyseessä on malli, jolle tutkimuslaitokset ovat tehneet lupaavia kasvuennusteita IT-markkinoilla. Markkinoiden kasvu ei ole kuitenkaan ollut ennusteiden mukaista. ASP-ratkaisuna hankittu tietojärjestelmä on kokonaisvaltainen ulkoistusmalli. Kaikki mahdollinen ASP-ratkaisuna hankittavaan järjestelmään tai sovellukseen liittyvä ulkoistetaan palveluntarjoajalle. Tutkimuksessa selvisi, että kiinnostusta mallia kohtaan on olemassa. Mallin edut nähdään suurempina kuin haitat. ASP-ratkaisun käyttöönotolla asiakasyritykselle mahdollistuu resurssien kohdentaminen ydinliiketoimintaan.

Lineaarisen hammashihnaservokäytön tilasäätö

Tuotantotehokkuus näyttelee yhä suurempaa roolia teollisuudessa, minkä vuoksi myös pakkauslinjas­toille joudutaan asettamaan suuria vaatimuksia. Usein leik­kaus- ja kappaleensiirtosovelluksissa käyte­tään lineaarisia ruuvikäyttöjä, jotka voitaisiin tietyin edellytyksin korvata halvemmilla ja osittain suori­tuskykyisimmillä hammashihnavetoisilla johteilla. Yleensä paikkasäädetty työsolu muodostuu kahden tai kolmen eri koordinaatisto­akselin suuntaan asen­netuista johteista. Tällaisen työsolun paikoitustarkkuuteen vaikuttavat muun muassa käytetty säätöra­kenne, moottorisäätöketjun viiveet, sekä laitteiston eri epälineaarisuudet, kuten kitka. Tässä työssä esitetään lineaarisen hammashihnaservokäytön dynaamista käytöstä kuvaava matemaatti­nen malli ja laaditaan mallin pohjalta laitteen simulointimalli. Mallin toimivuus varmistetaan käytän­nön identifiointitesteillä. Lisäksi työssä tut­kitaan, kuinka hyvään suorituskykyyn lineaarinen hammas­hihnaservokäyttö kyke­nee, jos teollisuudessa paikoitussäätörakenteena tyypillisesti käytetty kaskadira­kenne tai PID-rakenne korvataan kehittyneemmällä mallipohjaisella tilasäädinra­kenteella. Säädön toi­mintaa arvioidaan simulointien ja koelaitteistolla suoritetta­vien mittaus­ten perusteella.

Skanskan tuotantomallin käyttö tuotannossa

Tämä insinöörityö tehtiin Skanska Talonrakennus Oy:n asuntorakentamisen Etelä-Suomen yksikölle. Skanska Talonrakennus rakentaa 08/2007-12/2008 Kirkkonummelle kolmen kerrostalon kohdetta nimeltä As. Oy Kirkkonummen Lukkarinhovi, jonka tuotantomallintamista tämä insinöörityö käsittelee. Skanskassa käytetään rakennustyömaiden toteutus- ja toteumamalleista termiä tuotantomalli. Tuotantomallit on kehitetty tietomallien pohjalta tuotannon suunnittelun apuvälineeksi . Tuotantomallin avulla voidaan seurata ja ohjata rakentamista projektin edetessä sekä suunnitella tarkasti työmaan toiminnot. Tuotantomallin visuaalinen ominaisuus helpottaa työmaan henkilöstöä suunnittelemaan resursseja, elementtiasennusjärjestyksiä sekä materiaalinostoja. Tuotantomalleilla pyritään tehostamaan tuotantoa ja sitä kautta alentaa kustannuksia. Tuotannon tehostaminen toteutuu määrälaskennan parantumisen sekä hankintojen, aikataulujen ja logistiikan tarkentumisen kautta. Lukkarinhovin tuotantomallin tehtiin Enterprixe Oy:n kehittämällä tuotantomallisovelluksella. Tuotantomallia varten oli kohteen piirustuksista laadittu 3D-malli, johon linkitettiin Control 2007:llä tehty aikataulu. Tuotantomallilla oli tarkoitus tutkia Enterprixen soveltuvuutta tuotannon käyttöön kohteen anturoiden sekä kahden kerrostalon osalta. Insinöörityö tehtiin tuotannonnäkökulmasta. 4D-suunnitelmista tehtiin kaksi eri versiota, toinen alkuperäisen aikataulusuunnitelman mukaisesti ja toinen toteutuneiden työsaavutusten mukaisesti. Insinöörityön teonaikana Enterprixe oli vielä vahvasti kehitysvaiheessa ja uusia versioita ohjelmasta ilmestyi kuu-kausittain.

Kolmen vapausasteen akseliston ohjaaminen mikroprosessorilla

Diplomityön tavoitteena on tehdä lasertyöasemalle liikkuva kolmen vapausasteen akselisto liikuttamaan laser-laitteiston skanneripäätä. Liikkeen tarkkuus ja tarkka toistettavuus ovat tärkeitä. Moottoreiden liikkeen nopeus sekä kiihdytys- ja jarrutusparametrien täytyy olla määriteltävissä jokaiselle moottorille erikseen. Kolmen vapausasteen akselisto muodostetaan käyttäen kolmea askelmoottoria ja lineaarivaihteistoa. Akselisto liikkuu vaaka-, pysty-, ja syvyyssuunnassa. Työssä kehitetään C-kielinen ohjelma käytettävälle prosessorille ja suunnitellaan ohjainkortti lopullista prototyyppiä varten. Moottoreiden ohjaus ja hallinta toteutetaan AT91S256-prosessorilla, jota ohjataan tietokoneen avulla RS-232 -väylää käyttäen. Vaatimuksena on myös mahdollisuus ohjata askelmoottorin sijasta servomoottoreita samalla ohjelmalla. Tietokoneen käyttöliittymä suunnitellaan erikseen.