Elinjaksoajattelun soveltaminen kunnossapidon toiminnanohjaukseen

Kunnossapidon tavoitteena on ylläpitää riittävää käyttövarmuutta mahdollisimman kustannustehokkaasti. Kunnossapito-organisaation menestys riippuu kyvystä toteuttaa oikeita kunnossapitotöitä sekä kyvystä suoriutua töistä mahdollisimman pienillä resursseilla. Elinjaksoajattelulla tarkoitetaan käyttöomaisuuden omistamisen luoman arvon ja vaatimien resurssien mallintamista. Tällöin jo hankintojen suunnitteluvaiheessa pohditaan omistamisen luomia vaatimuksia tuotantohyödykkeen tuoman hyödyn ohella. Elinjaksoajattelu tuo toiminnanohjaukseen yksittäisten kohteiden optimaalisten käyttökustannusten suunnittelun näkökulman, mikä on yksi tärkeä tekijä kunnossapidon päätöksentekotilanteissa. Se ohjaa organisaatiota hahmottamaan kunnossapidon tämän hetken ja tulevaisuuden työkuormaa. Elinjaksosuunnittelun määrittelemän työkuorman ja olemassa olevien resurssien vertaaminen keskenään kertoo käyttöomaisuuteen kohdistuvan korjausvelan määrän. Korjausvelan määrän kehitys vaikuttaa kohteen toimintavarmuuteen. Korjausvelka kertoo elinjaksosuunnitelman realistisuudesta, ja käyttöomaisuuden hallinnan luotettavuudesta. Elinjaksoajattelu mahdollistaa kunnossapitotoiminnan suunnittelun kustannustavoitelähtöisesti. Tällöin budjetointi toteutetaan suunnittelemalla käyttövarmuustaso vastaamaan tahdottua kustannustasoa.

Machine vision methods for process measurements in pulping

The papermaking industry has been continuously developing intelligent solutions to characterize the raw materials it uses, to control the manufacturing process in a robust way, and to guarantee the desired quality of the end product. Based on the much improved imaging techniques and image-based analysis methods, it has become possible to look inside the manufacturing pipeline and propose more effective alternatives to human expertise. This study is focused on the development of image analyses methods for the pulping process of papermaking. Pulping starts with wood disintegration and forming the fiber suspension that is subsequently bleached, mixed with additives and chemicals, and finally dried and shipped to the papermaking mills. At each stage of the process it is important to analyze the properties of the raw material to guarantee the product quality. In order to evaluate properties of fibers, the main component of the pulp suspension, a framework for fiber characterization based on microscopic images is proposed in this thesis as the first contribution. The framework allows computation of fiber length and curl index correlating well with the ground truth values. The bubble detection method, the second contribution, was developed in order to estimate the gas volume at the delignification stage of the pulping process based on high-resolution in-line imaging. The gas volume was estimated accurately and the solution enabled just-in-time process termination whereas the accurate estimation of bubble size categories still remained challenging. As the third contribution of the study, optical flow computation was studied and the methods were successfully applied to pulp flow velocity estimation based on double-exposed images. Finally, a framework for classifying dirt particles in dried pulp sheets, including the semisynthetic ground truth generation, feature selection, and performance comparison of the state-of-the-art classification techniques, was proposed as the fourth contribution. The framework was successfully tested on the semisynthetic and real-world pulp sheet images. These four contributions assist in developing an integrated factory-level vision-based process control.

Perheyhtiö ja paikallisuus. A. Ahlström Osakeyhtiön historian perintö Noormarkussa

Tutkimus tarkastelee kulttuuriperinnön asemaa perheyrityksen yrityskulttuurin,identiteetin ja yrityskuvan osatekijänä ja sitä, miten historiatietoisuus ohjaa yrityksen toimintaa paikallisen vaikuttavuuden näkökulmasta. Samalla tutkimus selvittää, miten liiketoiminnan laajeneminen ja globalisoituminen vaikuttavat paikallistason toimintaan ja miten yritys käyttää kulttuuriperintöään muutosten hallinnassa. Tutkimus on historiallinen tapaustutkimus. Esimerkkitapauksena on A. Ahlström Osakeyhtiö ja Länsi-Suomessa sijaitseva Noormarkun ruukki, joka on ollut yrityksen omistuksessa 1870-luvulta lähtien. 1800-luvun lopusta 2000-luvulle ulottuva tutkimus perustuu pääasiassa arkistolähteisiin. Tutkimuksessa yhdistyvät kulttuuriperinnön ja liiketaloustieteen tutkimuksen sekä historiantutkimuksen lähestymistavat. Paikallistason toiminnan tarkastelussa tutkimus saa piirteitä myös tehdasyhdyskuntatutkimuksesta. Tutkimuksessa perheyrityksen kulttuuriperintöön sisällytetään aineellisen kulttuuriperinnön ja menneisyyden kuvausten lisäksi yrityksen jatkuvuuteen, omistajuuteen, kotipaikkaan ja yhteiskuntavastuuseen liittyvät perinteet. Tutkimus osoittaa, että historia ja perinteet voivat olla yritykselle voimavara mutta myös hidaste. Perheyhtiön traditio on kestänyt liiketoiminnallisista ja organisatorisista muutoksista huolimatta. Suvun rooli yhtiön sisällä on kuitenkin muuttunut. Perhejohtajuudesta on siirrytty sukuomistukseen. Ahlström on tyyppiesimerkki siitä, miten yritykset korostavat historian avulla toimintansa jatkuvuutta, luotettavuutta, uskottavuutta ja innovatiivisuutta. Yritys on rakentanut historiallista yrityskuvaansa muun muassa museoiden, näyttelyiden ja julkaisujen avulla. Yrityksen suhde historialliseen kotipaikkaansa, Noormarkkuun, on ollut poikkeuksellisen kiinteä. Noormarkun ruukki on esimerkki siitä, miten yrityksen menneisyyteen liittyvistä paikoista voi muodostua symbolisia muistin paikkoja. Historiatietoisuus synnyttää ja ylläpitää paikallisvastuuta, joka on ilmennyt eri aikakausina eri tavoin. Ruukin toimintoja on kehitetty, kun vanhat toiminnot ovat päättyneet. 2000-luvulla yritys hyödyntää kulttuuriperintöään liiketoiminnan resurssina, paikallisen liiketoiminnan ja matkailun kehittämisen lähtökohdista. Kansainvälisissä tutkimuksissa historian aktiivista käyttöä yrityksen strategisessa suunnittelussa kuvataan käsitteellä history management. Suomessa aihetta on toistaiseksi tutkittu vähän. Tutkimus on siten avaus yrityksiä kulttuuriperinnön säilyttäjinä ja käyttäjinä koskeville keskusteluille.

Turvallisuusjohtamisen vaikutukset turvallisuuskulttuuriin ja työturvallisuuteen

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää Metso Automationin Hakkilan tehtaan turvallisuuskulttuuri, päivittäisjohtamisen nykytilanne ja työtapaturmien kustannusseuraukset. Turvallisuuskulttuuri selvitettiin kyselylomakkeen avulla. Kysely tehtiin työntekijöille, työnjohtajille ja tehdaspäälliköille. Päivittäisjohtamisen nykytila selvitettiin osallistumalla päivittäisjohtamistilanteisiin ja erilaisiin kokouksiin. Turvallisuuskulttuurikyselyn perusteella kulttuuri vaihtelee eri puolilla tehdasta. Tulosten perusteella voidaan todeta, että turvallisuuskulttuuri ei näy vielä tarpeeksi tekoina. Päivittäisjohtamisen taso vaihtelee eri puolilla tehdasta esimiehestä riippuen. Päälliköt sekä tehtaanjohto eivät käsittele turvallisuusjohtamista kovinkaan syvällisesti kokouksissaan. Tutkimuksen perusteella tapaturmien kustannusseuraukset voivat nousta suuriksi riippuen tapaturman yksityiskohdista.

Elintarviketehtaan tuotantolinjan kunnonvalvonnan kehittäminen

Tutkimuksen tavoitteena oli kunnonvalvontajärjestelmän kehittäminen nykyaikaiselle elintarviketeollisuuden tuotantolinjalle. Työssä etsittiin olemassa olevia kunnonvalvontamenetelmiä ja -sovelluksia erityisesti jäätelötuotantolaitteiden tarpeisiin. Kirjallisuudesta löydettiin sovelluksia lähinnä yksittäisille komponenteille ja kone-elimille. Tutkimuksen kohteena oleva tuotantolinja käytiin läpi toimintojen ja komponenttien osalta. Tehtaan laitekantaa ja valmiutta kunnonvalvonnan käyttöönotolle käsiteltiin yleisellä tasolla. Kunnonvalvontajärjestelmää kehitettäessä käytettiin hyväksi kirjallisuudesta löytyneitä menetelmiä, joista soveltuvimpia käytettiin kunnonvalvontametodien kartoittamiseen. Kunnonvalvontametodit muodostettiin toiminnanohjausjärjestelmästä ja linjan käyttöönotosta saatujen tietojen avulla. Tietoja käytettiin vika-vaikutusanalyysissä, joka oli pohjana komponentti- ja menetelmäkohtaisessa analyysissa. Kriittisiä ja tuotannon tehokkuuteen vaikuttavia koneenosia ja kokonaisuuksia tarkasteltiin kunnonvalvontamenetelmien soveltuvuuden avulla. Tutkimuksen edetessä kehitettiin kokonaisvaltaiset toiminnanohjausjärjestelmän avulla toimivat eritasoiset kunnonvalvontahypoteesit, joiden avulla linjan yksittäisten komponenttien kuntoa voidaan valvoa. Lisäksi tutkimuksessa kehitettiin uusia kunnonvalvontasovelluksia, joita on mahdollista käyttää myös tehtaan muilla linjoilla. Kunnonvalvontahypoteeseja käytettiin kokonaisen kunnonvalvontajärjestelmän luomiseen. Tehtaalla on mahdollisuus valita käyttöönotettavan kunnonvalvonnan taso hypoteesien sekä kunnossapitostrategian avulla.

Takuiden ja teknisen tuen käsittelyprosessin analysointi ja kehittäminen

Diplomityö liittyy taajuusmuuttajien takuuhuoltoprosessiin. Tutkitaan prosessin toimintaa, sen tehokkuutta, sekä sen yhteydessä tapahtuvaa viestintää. Keskitytään prosessin ylimpään tasoon ja erityisesti vaativampiin tapauksiin, joissa takuuaikana käydään useita kertoja asiakkaan tiloissa tekemässä huoltotoimenpiteitä. Useat perättäiset vikaantumiset asettavat myös viestinnän koetukselle. Lähtökohtana on saada kokonaiskuva, mitä prosessissa tapahtuu siitä lähtien kun taajuusmuuttaja on toimitettu ja ensimmäinen yhteydenotto tulee Helsingin tehtaalle vikatilanteessa. Tutkitaan mitä tapahtuu tehtaan ja paikallisen yhtiön välillä toimituksesta aina siihen asti, kun viimeinen korjauskäynti on tehty kyseisellä työmaalla. Koko prosessi kuvataan, mutta varsinaiset kehitystoimet keskittyvät kuitenkin Product Engineering & Quality -osastoon. Työssä käytettäviä tutkimusmetodeja ovat kirjallisuus, prosessikuvaukset ja haastattelut. Työn tuloksena saadaan yleinen prosessin nykytilan kuvaus, korjauskäyntikohtainen arvovirtauskaavio ja löydetään mahdolliset parannuskohteet prosessiin. Viestintään saadaan systematiikkaa soveltaen kriisiviestinnän ja kriisinhallinnan kirjallisuutta. Näiden avulla päästään tehokkaampaan, ammattimaisempaan ja resursseja paremmin hyödyntävään tapaan toimia. Pitkällä aikavälillä myös asiakkaan luottamus kasvaa ja asiakassuhde säilyy entistä paremmin.

Lasivillatehtaan energiatehokkuus

Diplomityön tavoitteena oli tuottaa toimenpidesuunnitelma energiatehokkuuden parantamiseksi sekä tilannekatsaus tehtaan energiankäytöstä Saint-Gobain Raken-nustuotteet Oy:n Hyvinkään lasivillatehtaalla. Diplomityön ensisijaiseksi tutki-mustavoitteeksi asetettiin energiankäytön tehostamisen tutkiminen sekä energian-käytön analysointi ja jatkotoimenpidesuunnitelman laatiminen. Diplomityössä osoitettiin että lämmöntalteenotolla poistoilmasta voidaan saavut-taa 2000 MWh lämpöenergiansäästö. Yhteensä hyödynnettävää lämpöenergiaa selvitettiin syntyvän vuodessa 10 600 MWh. WCM- konseptilla, eli tuotannonte-hostamisohjelmalla pyritään energiankäytön systemaattiseen pienentämiseen. Täs-sä diplomityössä on esitetty energiankäytön tehostamisratkaisuja sekä energiate-hokkuuden liittämistä WCM- konseptiin. Diplomityön tuloksia voidaan hyödyntää järjestelmällisen energiatehokkuuden parantamisohjelman kehittämisessä sekä konkreettisten energiansäästötoimenpiteiden toteuttamisessa.

Putkimaisten kappaleiden hitsausautomaatioratkaisun kehittäminen

Putkipalkkiliitosten käyttäminen offshore-teollisuuden rakennusten tukirakenteissa on erittäin yleistä. Liitosten valmistaminen on hankalaa ja hidasta. Hyvin usein tukirakenteiden putkipalkkiliitokset joudutaan hitsaamaan manuaalisesti tukirakenteen suuren koon vuoksi. Tukirakenteen uudella valmistustavalla, jossa rakenne kootaan pienemmistä osista, voidaan putkipalkkiliitosten valmistaminen ja hitsaaminen automatisoida. Robottihitsausasema sekä sen käyttöliittymä ja ohjelmisto todettiin toimivaksi ratkaisuksi putkipalkkiliitosten hitsaamiseen. Automaatiosuunnitteluun liittyy monia eri vaiheita, joiden huolellinen läpikäynti takaa todenmukaisemman konseptiratkaisun. Konseptiratkaisu kehittyy samalla, kun laitteistoja ja layoutia muokataan valmiimmiksi. Automaatiosuunnittelun aikana pyritään löytämään oikea taso automaatiolle. Valittu automaation taso vaikuttaa tuotannon tuottavuuteen, läpimenoaikaan ja joustavuuteen. Automaation määrällä vaikutetaan myös ihmisen tekemän työn määrään ja työnkuvaan. Tässä diplomityössä kehitettiin Pemamek Oy:lle hitsausautomaatioratkaisuja putkimaisille kappaleille. Putkiston osia valmistavan tehtaan hitsaus- ja tuotantoautomaation konseptiratkaisua tarkasteltiin esimerkkitapauksen muodossa, jolla kuvattiin, kuinka automaatiojärjestelmä voidaan suunnitella konseptitasolle. Toinen hitsausautomaatioratkaisu, joka tässä työssä kehitettiin, on robottihitsausasema käyttöliittymineen putkipalkkiliitoksen hitsaamiseen.

The future of branded sportswear store formats in Germany 2030: Four images of the future

A fast changing dynamic business environment is becoming a norm today in different areas, including retailing. The aims of this study are to explore existing store formats of branded sportswear retailing and their characteristics, and to identify the trends which might shape their future. The ultimate goal, however, is to create and analyze images of the future of branded sportswear retailing in Germany 2030 by applying the methods of futures studies. As theoretical background, the cyclical theories of retail evolution have been used. Empirical material is obtained by conducting a Disaggregative Policy Delphi method based study, the aim of which is to obtain well–argued qualitative and quantitative information from experts about store format development in order to create future images based on cluster analysis. Flagship stores, Concept stores, Factory Outlets, Pop-up stores, E-commerce and M-commerce represent the diversity of store formats existing in Germany today. They have different aims, roles, and advantages which retailers try to leverage. However such trends as multichannel integration, technological enhancements, growing popularity of online channels, switching customer behaviors, customization and personalization, and economic turbulence might shape the future of sportswear retailing. Four future images constructed: “Multichannel Integration”, “Smart and Personal”, “Consumer Diversification”, and “Always Online” – describe alternative futures of German branded sportswear store formats in 2030 based on different trends, assumptions, hopes and fears. They also point out uncertainties in retailing such as cannibalization of channels, the growing power and expectations of consumers, the complexity of multichannel synergies, and the switching customer behavior. Constructed future images, thus, provide readers with an opportunity to imagine and explore alternative states of the future of branded sportswear store formats in Germany 2030. They could serve well as a tool to communicate the results to decision–makers, compare them, and to analyze to inspire and direct actions for a better future tomorrow.

Hisseissä käytettävän kulmakorin tuotekehitys ja tuotteistaminen

Diplomityö käsittelee hisseissä erikoistapauksessa käytettävän kulmakorin suunnittelua ja tuotteistamista. Työ suoritetaan KONE Oyj:lle. Diplomityössä luotiin kulmakorille modulaarinen tuotearkkitehtuuri ja määritettiin korin toimitusprosessi. Työn tavoitteena oli saavuttaa 48,12% asiakkaiden mahdollisista vaatimuksista ja vähentää suunnitteluun kuluvaa aikaa aikaisemmasta 24 tunnista neljään tuntiin. Työn tavoite saavutettiin kokeneen tapauskohtaisten kulmakorien suunnittelijan kommenttien perusteella. 48,12% asiakasvaatimuksista sisällytettiin tuotemalliin konfigurointimahdollisuuksina. Työn alussa on esitelty tuotesuunnittelua, laadun hallintaa, parametrista mallinnusta, massakustomointia ja tuotetiedon hallintaa. Sen jälkeen on käsitelty kulmakorin tuotteistamisen kannalta kaikki tärkeimmät muuttujat. Tämän jälkeen kulmakorin tuotemalli suunnitellaan ja mallinnetaan systemaattisesti ylhäältä-alas –mallinnustapaa käyttäen ja luodaan osille ja kokoonpanoille valmistuskuvat. Päätyökaluna työssä käytettiin Pro/ENGINEER-ohjelmistoa. Tällä mallinnettiin parametrinen tuotemalli ja rakenteiden lujuustarkastelussa käytettiin ohjelmistoa Ansys. Työn tavoite saavutettiin analysoimalla massakustomoinnin perusteiden olennaisimmat osat ja seuraamalla analyyttistä ja systemaattista tuotekehitysprosessia. Laatua painottaen tuotearkkitehtuuri validoitiin suorittamalla rajoitettu tuotanto, joka sisälsi kolme tuotemallilla konfiguroitua kulmakoria. Yksi koreista testikasattiin Hyvinkään tehtaalla.

Concentration of hydrogen peroxide and improving its energy efficiency

Distillation is a unit operation of process industry, which is used to separate a liquid mixture into two or more products and to concentrate liquid mixtures. A drawback of the distillation is its high energy consumption. An increase in energy and raw material prices has led to seeking ways to improve the energy efficiency of distillation. In this Master's Thesis, these ways are studied in connection with the concentration of hydrogen peroxide at the Solvay Voikkaa Plant. The aim of this thesis is to improve the energy efficiency of the concentration of the Voikkaa Plant. The work includes a review of hydrogen peroxide and its manufacturing. In addition, the fundamentals of distillation and its energy efficiency are reviewed. An energy analysis of the concentration unit of Solvay Voikkaa Plant is presented in the process development study part. It consists of the current and past information of energy and utility consumptions, balances, and costs. After that, the potential ways to improve the energy efficiency of the distillation unit at the factory are considered and their feasibility is evaluated technically and economically. Finally, proposals to improve the energy efficiency are suggested. Advanced process control, heat integration and energy efficient equipment are the most potential ways to carry out the energy efficient improvements of the concentration at the Solvay Voikkaa factory. Optimization of the reflux flow and the temperatures of the overhead condensers can offer immediate savings in the energy and utility costs without investments. Replacing the steam ejector system with a vacuum pump would result in savings of tens of thousands of euros per year. The heat pump solutions, such as utilizing a mechanical vapor recompression or thermal vapor recompression, are not feasible due to the high investment costs and long pay back times.

Posliinitehtaan tuotantostrategia

Fiskars konserniin kuuluvan Arabian posliinitehtaan tuotantostrategia on päivitetty edellisen kerran vuonna 2008. Tuolloin on määritelty ne tuoteryhmät jotka hankitaan ulkopuolisilta toimittajilta sekä ne tuoteryhmät jotka valmistetaan omalla tehtaalla. Tuotteiden yksikkökustannusten merkittävän nousun myötä, tuotantostrategiaa on tullut tarvetta muuttaa, kuitenkin niin että omalla tehtaalla on rooli sekä valmistusyksikkönä että osaamiskeskuksena. Diplomityössä tarkastellaan Arabian tehtaan tilannetta nykyisten valmistusteknologioiden, ydinosaamisen, nykyisen toimittajakentän ja kustannusrakenteiden kautta sekä kuvataan nykyisen tuotantostrategian haasteet. Teorian tarjoaman viitekehyksen ja Fiskars Operating Modelin suuntaviivoja noudattaen laaditaan tehtaalle uusi tuotantostrategia, jonka avulla määritellään tehtaalla valmistettavat tuoteryhmät, valmistusteknologiat ja tarvittavat investoinnit. Lisäksi määritellään tehtaalle rooli keraamisen osaamisen keskuksena ja vierailukohteena.

Lean toimenpiteiden implementointi PK-yrityksessä

Yritykset ympäri maailmaa ovat saavuttaneet Leanin avulla hyviä tuloksia ja parantaneet kilpailukykyään. Lean on kokonaisvaltainen filosofia, jossa käytetään konkreettisia työkaluja kehittämisen tukena. Implementonnin onnistuminen edellyttää koko organisaation sitoutumista muutoksiin ja uusiin toimintamalleihin. Meconet yhtio pyrkii maailman luokan toimittajaksi ja haluaa edistää toiminnan kehittämistä leanin periaatteiden mukaisesti hyödyntämällä kokonaisvaltaisia Lean työkaluja. Meconet Oy:n Vantaan tehtaalla oli keväällä 2013 tavoitteena edistää jatkuvaa kehittymistä Kaizenin avulla. Lisäksi tavoitteena oli ryhtyä järjestelmällisesti seuraamaan suorituskykyä mittareiden avulla ja lisätä visuaalisuutta. Meconet Oy:n Vantaan tehtaalla muodostettiin toimintamalli päivittäiseen suorituskyvyn seurantaan, toteutetttiin useita kehitysprojekteja Kaizen periaatteiden mukaisesti ja lisättiin visuaalisia elementtejä tiedonkulun parantamiseksi.

Lumen varastointi ja hyödyntäminen tilojen jäähdytykseen, Case: Kone Oyj

Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää mahdollisuutta hyödyntää lunta tilojen jäähdytykseen Koneen Hyvinkään tehdasalueella. Työssä kerrotaan myös yleisesti eri jäähdytysmuodoista ja tuotantotavoista. Eri kirjallisuuslähteiden pohjalta tutkittiin erilaisia lumijäähdytysjärjestelmiä, joiden energiataseiden pohjalta tehtiin sopiva malli kohdealueelle. Mallin avulla selvitettiin lumesta hyödynnettävä jäähdytysenergian määrä. Esitetylle varastolle hahmoteltiin investointi- ja käyttökustannukset kirjallisuuslähteiden ja asiantuntijoiden avulla. Kustannuksien ja jäähdytysenergiamäärien avulla laskettiin lumijäähdytyksen tuotantokustannukset, joita verrattiin perinteiseen kompressorijäähdyttimeen. Lopuksi pohdittiin vielä takaisinmaksuaikoja lumivaraston liittyessä nykyisiin jäähdytysjärjestelmiin ja kokonaan uuteen jäähdytysverkostoon. Tuloksien mukaan lumijäähdytys ei ole taloudellisesti kannattavaa Koneen Hyvinkään tehdasalueella. Ongelmaksi muodostui investointikustannusten suuruus verrattuna saatuihin säästöihin. Ympäristöllisesti ja yrityksellisesti hanketta voidaan pitää kannattavana. Lumijäähdytyksestä voidaan saada kannattavampi suuremmilla lumimäärillä, mikä vaatisi myös suuremmat jäähdytysenergiankulutukset kuin Koneella on. Myös hyödyntämällä luonnon omia rakenteita voidaan parantaa kannattavuutta.