Työturvallisuuskasvatus käsitöissä. Käsitteen määrittelyä ja laatutavoiteteoria Työturvallisuuskasvatuksen opettamisesta käsityön aineenopettajan koulutuksessa

Tutkielman tarkoituksena oli määritellä mitä työturvallisuuskasvatus on ja miten sitä voidaan tukea käsityön opetuksessa. Määrittelyyn on hankittu tietoa grounded theory –menetelmällä. Tutkielma pohjautuu teoreettiseen perustaan ja pohjatutkimukseen, joiden pohjalta on määritelty työturvallisuuskasvatusnäkemys. Pohjatutkimuksen kohderyhmänä olivat peruskoulun alaluokkien käsityön teknisiä sisältöjä opettavat opettajat. Muodostuneen työturvallisuuskasvatusnäkemyksen varassa on luotu laatutavoiteteoreema työturvallisuuskasvatuksen opettamisesta käsityön aineenopettajan koulutuksessa. Tämä teoreema on testattu kyselytutkimuksella. Kyselytutkimus toteutettiin opettajankoulutuksen opetussuunnitelmia suunnittelevilla ja toteuttavilla henkilöillä, sekä työturvallisuusalan asiantuntijoilla. Kyselytutkimuksen tarkoituksena oli testata suunnittelemamme opetussuunnitelman muutoksen soveltuvuutta käsityön aineenopettajan koulutukseen. Muutoksen tarkoituksena on sitoa työturvallisuuskasvatusnäkemys kiinteäksi osaksi käsityökasvatuksen toteuttamista. Määrittelemämme työturvallisuuskasvatusnäkemys sisältää terminä sekä työturvallisuusopetuksen tiedolliset ja taidolliset osa-alueet, että asennekasvatukseen pyrkivän kasvatuksellisen näkökulman. Se myös erottaa työturvallisuuden omaksi kasvatuksen osa-alueeksi turvallisuuskasvatuksen laajassa kentässä ja luo sille itsenäisen aseman samoin kuin esimerkiksi liikennekasvatus tai paloturvallisuus. Työturvallisuuskasvatus ei saisi unohtaa turvallisuuskasvatuksen yleisiä päämääriä, jotka tähtäävät oppilaan kokonaisvaltaiseen kasvuun ja kehitykseen. Tutkielmamme laatutavoiteteoreema toteutui laatuehtokriteerien vahvistuessa. Suunnittelemamme opetussuunnitelman muutos ja sen sisältämä Käsityön työturvallisuuskasvatuksen perusteet kurssi on toteutettavissa käsityön aineenopettajan koulutuksessa. Muutos myös selkeyttää työturvallisuuden ja käsityökasvatuksen suhdetta.

Vaativien kanavien vaatimusten mukainen mitoitus kattilalaitoksessa

Työssä tutkitaan kattilalaitosten vaativien, ulkoista kuormaa kantavien savukaasu- ja palamisilmakanavien rakennemitoitusta. Teoriaosuudessa esitetään vaativien kanavien mitoituksessa tarvittava levy- ja palkkilujuusoppi. Kantavien rakenteiden Eurokoodi-standardien soveltuvuutta kanavien mitoitukseen on tutkittu elementtimenetelmän avulla. Tutkittuja menetelmiä sovelletaan case-rakenteen mitoituksessa.

Rajavartiolaitoksen aluskaluston optronisten järjestelmien vaatimusluokittelu

Rajavartiolaitoksen aluskaluston optronisia järjestelmiä ollaan uusimassa lähitulevaisuudessa. Samalla valmistaudutaan uuden monitoimivartiolaivaluokan hankintaan. Hankintoja valmistelee Rajavartiolaitoksen esikunta. Puolustusvoimissa on käytössä liiketaloudellisesti kehittynyt hankeohjausprosessi, joka mahdollistaan laajojenkin hankkeiden koordinoidun ja systemaattisen läpiviennin. Hankeohjausprosessia tukee vaatimustenhallinta, joka on ohjeistettu puolustusvoimissa pysyväisasiakirjoin sekä käsikirjatyyppisellä soveltamisohjeella ”Vaatimustenhallinnan soveltaminen puolustusvoimissa”. Vaatimustenhallinta kuvaa miten päätöksenteon edellytykset ja hankkeen systemaattisen etenemisen takaavat seikat tulee määritellä. Rajavartiolaitoksessa ei toistaiseksi ole käytössä määriteltyä vaatimustenhallintaa. Tässä opinnäytetyössä luokitellaan optroniikkajärjestelmähankintaa varten kerätyt vaatimukset puolustusvoimien vaatimuksenhallintaohjeistuksen mukaisesti suorituskyky- ja järjestelmävaatimuksiin sekä niiden alaluokkiin. Toisena päätutkimuskysymyksenä on, kuinka kattavasti ja laadukkaasti vaatimukset on määritetty? Päätutkimuskysymyksiin liittyvinä ja sitä tukevina alatutkimuskysymyksinä olivat: Mitä suorituskyky- ja järjestelmävaatimuksia alusten optronisille järjestelmille on asetettu? Tarvitseeko niitä tarkentaa? Entä soveltuuko puolustusvoimien vaatimustenhallintaprosessin mukainen määrittely Rajavartiolaitoksen aluskaluston optroniikkahankinnan kaltaisiin tarpeisiin? Luokittelu tehtiin puolustusvoimien vaatimustenhallintaohjeistuksen viitekehyksessä vaatimusmäärittelyn menetelmiä soveltaen. Vaatimusten laatua ja kattavuutta arvioitiin vertaamalla jokaista vaatimusta laadukkaan vaatimuksen kriteereihin sekä tilastollisen analyysin keinoin. Tutkimuksen johtopäätöksenä voidaan todeta, että noudattamalla määriteltyä vaatimustenhallintaprosessia hankkeen alusta lähtien saadaan aikaiseksi systemaattinen ja looginen vaatimuskokonaisuus, joka helpottaa hankkeen onnistunutta läpivientiä monella tavalla. Tavoitetta sekä toisiaan tukevat tarkasti määritetyt vaatimukset nopeuttavat hankintaprosessia vähentämällä määrittelykierroksia ja varmistavat halutun lopputuloksen saavuttamisen. Ohjeistettu prosessi auttaa keskittämään vähäisetkin resurssit olennaiseen sekä vähentää mahdollisuutta, että jokin kriittinen tekijä jäisi kokonaan huomioimatta. Lisäksi prosessiin sisältyvät dokumentointikäytänteet mahdollistavat hankkeen helpomman siirtämisen henkilöltä toiselle sekä prosessin tarkastelemisen jälkeenpäin. Vaikka tutkimustyössä tarkasteltu puolustusvoimien vaatimustenhallintaprosessi ei täydessä laajuudessaan sellaisenaan sovellu hyvin Rajavartiolaitoksen ohuemman hankintaorganisaation eikä tutkielmassa esimerkkinä käytetyn optroniikkajärjestelmähankinnan kaltaisiin suppeisiin hankintoihin, voisi sen osittainen käyttöönotto ja soveltaminen olla hyödyllistä edellä mainituista syistä. Vaatimustenhallintaa kannattaisikin koekäyttää jonkin yksittäisen hankintaprosessin yhteydessä. Tällaisen kokeilun tuloksena olisi mahdollista arvioida kattavasti, miten vaatimustenhallinnan käytänteet voitaisiin parhaalla tavalla ottaa käyttöön myös Rajavartiolaitoksessa.

Lentokoulutuksen kustannustehokkuuden arvioinnin menetelmien määrittely

Puolustusvoimien lentokoulutusjärjestelmään kohdistuu muutospaineita. Valmet Vinkakalustoon perustunut alkeis- ja peruslentokoulutus tullaan korvaamaan uudella suorituskyvyllä vuoteen 2018 mennessä. Lentokoulutuksen tavoitetilan mukaisesti koulutus toteutetaan kustannustehokkaasti huomioiden erityisesti koulutuksen laatu ja kokonaiskustannusrakenne. Tässä tutkimuksessa määritettiin mitä ovat koulutusorganisaation kustannustehokkuuden tutkimisessa yleisimmin käytetyt tutkimismenetelmät ja miten niitä on käytetty kahdessa 2000-luvulla toimineessa lentokoulutuksen kehittämisen työryhmässä. (Lentokoulutustyöryhmä -03 ja Kauhava-työryhmä -06). Lisäksi aineiston perusteella arvioitiin, mitä menetelmiä lentokoulutusorganisaation kustannustehokkuuden optimoinnissa tulisi käyttää. Tutkimus on teoreettinen kirjallisuusselvitys ja dokumenttianalyysi. Kustannustehokkuutta käsittelevän kirjallisuuden, opintomateriaalin ja alan tutkimuksien perusteella muodostettiin käsitys olemassa olevista ja yleisimmin käytetyistä kustannustehokkuuden tutkimismenetelmistä, jonka jälkeen niiden käyttöä ja ilmenemistä tutkittiin työryhmien loppuraportteja aineistona käyttäen. Syntyneen ymmärryksen ja tutkijan aikaisemman ammattitaidon perusteella analysoitiin eri menetelmien soveltuvuutta lentokoulutusorganisaation tuotantoprosessin kustannustehokkuuden tutkimiseen. Sotilaslentokoulutusorganisaatioiden erot eivät mahdollista kustannustehokkuuden tutkimisessa yleisesti käytettyä tuotantolaitosten vertailua toisiinsa. Sotilaslentokoulutukselle tyypilliset vuosittaiset vaihtelut koulutuksen volyymissä, sääolosuhteissa ja muissa tuotantoon vaikuttavissa tekijöissä asettavat tuotannon tehokkuutta mallintavalle tuotantorintamafunktiolle omat satunnaisuuteen liittyvät vaatimuksensa. Sotilaslentokoulutusjärjestelmä tuotanto-organisaationa on moniulotteisuudessaan vaikeasti mallinnettava ja prosessin kustannustehokkuuden optimointia tulisi tutkia monikriteerisen päätöksenteon menetelmin.

Voimalaitoksen käytönaikaisen optimoinnin määrittely

Tässä diplomityössä määritellään biopolttoainetta käyttävän voimalaitoksen käytönaikainen tuotannon optimointimenetelmä. Määrittelytyö liittyy MW Powerin MultiPower CHP –voimalaitoskonseptin jatkokehitysprojektiin. Erilaisten olemassa olevien optimointitapojen joukosta valitaan tarkoitukseen sopiva, laitosmalliin ja kustannusfunktioon perustuva menetelmä, jonka tulokset viedään automaatiojärjestelmään PID-säätimien asetusarvojen muodossa. Prosessin mittaustulosten avulla lasketaan laitoksen energia- ja massataseet, joiden tuloksia käytetään seuraavan optimointihetken lähtötietoina. Optimoinnin kohdefunktio on kustannusfunktio, jonka termit ovat voimalaitoksen käytöstä aiheutuvia tuottoja ja kustannuksia. Prosessia optimoidaan säätimille annetut raja-arvot huomioiden niin, että kokonaiskate maksimoituu. Kun laitokselle kertyy käyttöikää ja historiadataa, voidaan prosessin optimointia nopeuttaa hakemalla tilastollisesti historiadatasta nykytilanteen olosuhteita vastaava hetki. Kyseisen historian hetken katetta verrataan kustannusfunktion optimoinnista saatuun katteeseen. Paremman katteen antavan menetelmän laskemat asetusarvot otetaan käyttöön prosessin ohjausta varten. Mikäli kustannusfunktion laskenta eikä historiadatan perusteella tehty haku anna paranevaa katetta, niiden laskemia asetusarvoja ei oteta käyttöön. Sen sijaan optimia aletaan hakea deterministisellä optimointialgoritmilla, joka hakee nykyhetken ympäristöstä paremman katteen antavia säätimien asetusarvoja. Säätöjärjestelmä on mahdollista toteuttaa myös tulevaisuutta ennustavana. Työn käytännön osuudessa voimalaitosmalli luodaan kahden eri mallinnusohjelman avulla, joista toisella kuvataan kattilan ja toisella voimalaitosprosessin toimintaa. Mallinnuksen tuloksena saatuja prosessiarvoja hyödynnetään lähtötietoina käyttökatteen laskennassa. Kate lasketaan kustannusfunktion perusteella. Tuotoista suurimmat liittyvät sähkön ja lämmön myyntiin sekä tuotantotukeen, ja suurimmat kustannukset liittyvät investoinnin takaisinmaksuun ja polttoaineen ostoon. Kustannusfunktiolle tehdään herkkyystarkastelu, jossa seurataan katteen muutosta prosessin teknisiä arvoja muutettaessa. Tuloksia vertaillaan referenssivoimalaitoksella suoritettujen verifiointimittausten tuloksiin, ja havaitaan, että tulokset eivät ole täysin yhteneviä. Erot johtuvat sekä mallinnuksen puutteista että mittausten lyhyehköistä tarkasteluajoista. Automatisoidun optimointijärjestelmän käytännön toteutusta alustetaan määrittelemällä käyttöön otettava optimointitapa, siihen liittyvät säätöpiirit ja tarvittavat lähtötiedot. Projektia tullaan jatkamaan järjestelmän ohjelmoinnilla, testauksella ja virityksellä todellisessa voimalaitosympäristössä ja myöhemmin ennustavan säädön toteuttamisella.

Seuraavan hävittäjähankkeen ideointivaiheessa käytettäviä suorituskykykriteerejä

Nykyisen torjuntahävittäjäkaluston elinkaaren päättyminen 2025 - 2030 aiheuttaa tarpeen aloittaa korvaavan suorituskyvyn rakentamisen suunnittelu ja tutkiminen lähivuosina. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa suorituskykykriteerejä huomioitavaksi seuraavan hävittäjähankkeen ideointivaiheessa tapahtuvaan operatiivisten suorituskykyvaatimusten laadintaan. Ideointivaiheessa ei päätetä miten suorituskyky toteutetaan ja sen takia tutkimuksessa hävittäjä -termi käsitti laaja-alaisesti miehittämättömän ja miehitetyn vaihtoehdon. Strateginen suunnittelunprosessi ja suorituskyvyn rakentaminen on puolustusvoimissa muutoksen alla. Puolustusvoimat on siirtymässä enemmän suorituskykylähtöiseen kehittämiseen. Suorituskykylähtöisen kehittämisen mahdollistamiseksi on meneillään olevalla suunnittelukierroksella luotu luonnoksena määrittely puolustusjärjestelmän suorituskykyalueista. Tutkimuksessa käytettiin suorituskyvyn käsitemallin kyvykkyysnäkymää luvussa 3 esitellyin rajauksin. Kyvykkyysnäkymän soveltuvuuden selvittämiseksi tutkimuksessa tutkittiin puolustusjärjestelmän suorituskykyalueiden sekä suorituskyvyn käsitemallin ja sen kyvykkyysnäkymän liittymistä suorituskyvyn rakentamiseen tulevaisuudessa. Tutkimuksessa käytettiin pääosin Survey -kirjallisuustutkimusta ja puolustusvoimien asiantuntijoille sekä teollisuudelle suunnattua avointa kyselyä tulevaisuuden suorituskykykriteereistä. Tutkimuksen näkökulmana oli projekti-/hankehenkilöstön näkökulma seuraavassa hävittäjähankkeessa. Kyselyjen ja alaan liittyvien julkaisujen perusteella koottiin merkittävimpiä havaintoja kyvykkyysnäkymäalueittain. Tulokset on esitetty edellä mainitulla jaottelulla luvussa 4. Toimintaympäristötietoisuus ei esiintynyt alkuperäisessä merkityksessään, vaan se rajattiin tässä tutkimuksessa käsittelemään tilannetietoisuutta. Merkittävimpinä tuloksina oli suorituskykyjen osalta verkottumisen, toimintaympäristötietoisuuden, tiedon vastaanottamisen ja jakamisen sekä tiedon yhdistämistä tukevan automatiikan vaatimusten korostuminen. Huomattava tekijä oli edellä mainittujen kykyjen sidonnaisuus toisiinsa. Tulevaisuuden järjestelmät nähtiin komplekseina ja nykyisiä kalliimpina. Verkottuminen korostuu taistelun lisäksi myös logistiikassa (huoltoketjun optimointi) ja joukkojen tuottamisessa (virtuaalisimulaattoriympäristöjen tarve). Hävittäjällä pitää olla kyky vaikuttaa tarkasti kauas ja lähelle, joko omaan tai muiden antamaan maalinosoitukseen. Vaikutukseen tulee pystyä kineettisesti ja ei-kineettisesti. Hävittäjän suojan on koostuttava laajasta keinovalikoimasta, johon liittyy oleellisesti erilaiset häiveteknologiat. Puolustusministeriön materiaalistrategian vaatimuksena oleva kansallinen ja kansainvälinen yhteistoimintakyky nähtiin kaluston optimoinnin kannalta välttämättömänä. Elinjakson kustannustehokkuuden varmistamiseksi seuraavan hävittäjän sensori- ja asejärjestelmä tulisi kyetä ylläpitämään uhkaa vastaavalla tasolla koko elinkaaren ajan ilman suuria rakenteellisia päivityksiä. Käytettävyys pidetään korkeana esimerkiksi hävittäjän kyvyllä ottaa vastaan uusia aseita ja sensoreita plug and play tyylisesti. Tutkimustulosten perusteella mielenkiintoisin jatkotutkimustarve on verkottumisen tuoma suorituskyvyn lisääntyminen ja sen merkitys tulevaisuuden hävittäjäkoneissa.

Erilaisuuden määrittely ja sietokyky uuden ajan alun Suomessa

Kirjallisuusarvostelu

Tuotantokustannusten määrittely ja kohdistaminen tuotteille

Työn tavoitteena on suunnitella yritykselle uuden tuotantokustannusten laskentamallin toteutusperiaatteet. Nykyisessä tuotantokustannusten laskentamallissa tietojen luotettavuus ja totuudenmukainen kustannusten kohdistaminen tuotteille nähtiin haasteellisena. Uuden laskentamallin kehittäminen edellyttääkin nykyisen laskentamallin puutteiden selvittämisen. Uuden laskentamallin suunnittelu nähtiin yrityksessä erittäin tarpeellisena. Työssä on käytetty konstruktiivista tutkimusmenetelmää ja aineistona on hyödynnetty kustannuslaskennan kirjallisuuden, artikkeleiden ja opinnäytetöiden lisäksi yrityksen omaa materiaalia sekä henkilöstön haastatteluita. Työn tuloksena voidaan todeta yrityksen tarvitsevan uuden tuotantokustannusten laskentamallin nykyisen laskentamallin tilalle. Nykyisessä laskentamallissa käytettävät laskentaperiaatteet eivät ole hyvällä tasolla. Uudet laskennan toteutusperiaatteet tuovat selkeyttä ja ymmärrettävyyttä laskentaan. Näiden avulla pystytään tarkkailemaan tuotteiden tuotantokustannuksia tarkemmalla tasolla. Tämä auttaa toiminnan kehittämisessä ja parantaa tiedon käytettävyyttä myös päätöksentekotilanteissa. Uuden mallin periaatteiden toimivuus testataan alustavasti muutamilla tuotteilla. Työssä käsiteltävä malli on vain osa yrityksen tuotekustannuslaskentaa, joten tarkempien tuotekohtaisten kustannusten aikaansaamiseksi yrityksen tulisi tarkentaa koko tuotelaskentamallia.

Jännitevälipiiritaajuusmuuttajan moottorikaapelin maksimipituuden määrittely

Työssä tutkitaan, kuinka pitkää moottorikaapelia on jännitevälipiiritaajuusmuuttajan kanssa mahdollista käyttää niin, että määritellyt reunaehdot vielä toteutuvat. Tavoitteena on tuottaa tietoa myynnille, markkinoinnille, tuotehallinnalle sekä tuoteylläpidolle siitä, miten taajuus-muuttaja toimii pidemmillä moottorikaapeleilla kuin valmistaja suosittelee. Tutkitut moottori-kaapelipituudet olivat 175…1025 metriä ja tutkitut laitteet nimellislähtövirroiltaan 2,4...25 A. Työssä aihetta käsitellään jänniteheijastusten näkökulmasta. Lisäksi tutkitaan moottorikaapelin pituuden vaikutusta taajuusmuuttajan eri komponenttien lämpenemiseen. Taajuusmuuttajan toiminnallisuutta arvioidaan moottorin suunnanvaihtojen avulla sekä turvallista toimintaa oikosulkutestein. Tutkittujen taajuusmuuttajien kohdalla on mahdollista käyttää taajuusmuuttajavalmistajan suositusta pidempiä moottorikaapeleita. Moottoriliittimien ylijännitteitä aiheuttavat jännite-heijastukset eivät aiheuttaneet raja-arvoja ylittäviä huippujännitteitä tutkituilla laitekokoon-panoilla. Myös lämpötilannousu oli maltillista tai jopa vähäistä taajuusmuuttajasta mitatuilla komponenteilla. Moottorisäätö havaittiin toimintakykyiseksi pidemmilläkin moottorikaape-leilla, tosin moottorin vääntömomentti heikkeni moottorikaapelien pituutta kasvatettaessa. Virranmittaus toimi hyvin myös pitkillä kaapeleilla, tuottaen vikalaukaisun kaikissa tehdyissä oikosulkutilanteissa. Moottorin ja taajuusmuuttajan melutaso nousivat moottorikaapelien pi-tuutta kasvatettaessa, vaikkakin moottorin käynti oli tasaista ja katkotonta Moottorikaapelin pituutta voidaan kasvattaa 325 metriin kaikissa tutkituissa laitteissa ilman, että mikään tutkittu ominaisuus vielä olennaisesti heikkenisi. Vielä 525 metrin moottorikaape-leita on mahdollista käyttää, mutta tällöin vääntömomentin tuotto on jo heikompaa.