Trolley R&D project for a small portal log yard crane

This master’s thesis was done for Andritz Inc. Atlanta Georgia. The purpose of the thesis was to develop a new trolley for a small portal log yard crane. In the beginning of the thesis the basic principles of the systematic design processes have been described, along which the design work of the trolley has proceeded. The second literature part consists of the design and dimensioning of the welded steel structures under fatigue loading. The design work of the trolley consists of the engineering and the selection of the mechanical components and the design of the load carrying structure for the trolley. The realization of the steel structure of the trolley is based on the fatigue and static dimensioning. The fatigue dimensioning is grounded in the life expectations estimated for the trolley and the static dimensioning is based on the CMAA guidelines. The computer aided element method was utilized in the design of the steel structure. The effective notch method and the hot spot method were used in the fatigue calculations. The trolley structure was carried out by using the sheet metal parts in order to manufacture the structure as effective and low cost way as possible. The corner stone of the dimensioning of the trolley structure was the utilization of the open profiles made of welded or cold formed sheet metals, which provide better weldability, weld inspection, access for repairs and corrosion protection. As a last part of the thesis a new trolley traveling system was developed. The distribution of the wheel loads of the trolley bogies on the main girder was also studied, which led to an innovative suspension arrangement between the trolley leg and the bogie. The new bogie solution increases the service life of the main girder of the crane and improves the stability of the bogies. The outcome of the thesis is an excellent trolley structure from the weight and the service life point of view.

Etelä-Karjalan energiaselvitys ja maakunnan energiatalouden tulevaisuus

Diplomityössä on selvitetty Etelä-Karjalan maakunnan energian käyttöä nyt ja tulevaisuudessa. Tavoitteena on selvittää eri energialähteiden hankintavaihtoehtoja, sekä eri energialähteiden käytön kehittymissuunnat seuraavan 10 - 20 vuoden kuluessa. Diplomityö on tehty Etelä-Karjalan liiton toimeksiannosta ja sitä tullaan käyttämään taustaselvityksenä maakuntakaavan laadinnassa sekä maakunnan aluevarauksia määriteltäessä. Tarkoituksena on arvioida miten energiahuollon rakenne tulee muuttumaan tulevaisuudessa ja mikä merkitys tulevaisuuden energiaratkaisuilla on alueiden käyttöön ja aluerakenteeseen liittyen. Etelä-Karjala on osa Euroopan suurinta metsäteollisuuskeskittymää ja maakunta on Suomen suurimpia teollisuuden energian- ja sähkönkäyttäjiä. Etelä-Karjalan vahva metsäteollisuus ja sen käyttämät puupolttoaineet sekä sijainti Venäjän maakaasuvarojen läheisyydessä ja kattava maakaasuverkko vaikuttavat merkittävästi maakunnan energiataseeseen. Vuonna 2007 Etelä-Karjalan primäärienergiankäyttö oli 24,3 TWh, tästä uusiutuvien energialähteiden osuus oli 68 % ja fossiilisten energialähteiden osuus 22 %. Etelä-Karjalan energiatalouden tulevaisuuteen vaikuttaa merkittävästi maakunnan metsäteollisuuden tulevaisuus. Tiukentuvan energia- ja ilmastopolitiikan ja ympäristömääräysten myötä maakunnan energiatehokkuutta on parannettava kaikilla sektoreilla. Maakunnan energiankulutusta voidaan vähentää tehostamalla energiantuotantoa, tiivistämällä yhdyskuntarakennetta ja lisäämällä bioenergian käyttöä energiantuotannossa. Etelä-Karjalassa on myös potentiaalia lisätä vaihtoehtoisten energialähteiden osuutta maakunnan energiatalouden tulevaisuudessa.

The purpose and use of passenger ships in 2058 - Future scenarios generated by the Delphi method

The purpose of the thesis is to generate scenarios of future purposes and of use of ships, suitable for STX Finland Cruise Oy to design and build, over a 50 year time span by applying the Delphi method and an open innovation approach in a future workshop. The scenarios were mapped out with help of two Delphi survey rounds and one future workshop. The number of participants in both surveys and the workshop was some twenty experts in each, representing various fields. On the basis of the first survey round, four different subject areas were selected for analysis: purposes for the use of ships; energy efficiency of cruises and ships; cost efficiency of sea transportation and vacation; and the views and expectations of the customers in the future. As a result of the future workshop, four different themes were established, which were studied further during the second Delphi round. The themes are future service and operation concepts; versatile uses of the space in ships; communication of environmental benefits of ships, future energy solutions and social interaction between passengers onboard. In addition to generating the scenarios, further aim of the thesis is to implement the Delphi method and workshop activity as foresight tools for STX Europe and to produce a chart of a future shipbuilding foresight community to can serve the open innovation processes in the maritime cluster as a whole.

Minkä ihmeen mikä?

Kirjallisuusarvostelu

Luottamus ja yhteisöllisyys asiantuntijaorganisaatioissa

Kirjallisuusarvostelu

Toimialojen välisen yhteistyön motiivit ja haasteet puutuotteiden ja -rakenteiden liiketoiminta-alueilla

Työssä käsitellään puutuotteiden ja -rakenteiden liiketoiminta-alueita yhtenä toimialana. Tavoitteena on tuoda esille tämän toimialan ja rakentamisen toimialan yhteistyön motiiveja ja haasteita pientalorakentamisen liiketoiminta-alueella. Koska toimialojen välinen yhteistyö näkyy aina käytännön tasolla yritysten välisenä yhteistyönä, työssä käydään läpi yritysten välisen yhteistyön motiiveja ja haasteita, erityisesti T&K- yhteistyön ja arvoketjuyhteistyön osalta. T&K-yhteistyön avulla on mahdollista luoda uusia innovaatioita erilaisten kyvykkyyksien pohjalta. Yhteistyöllä voidaan saavuttaa yhteistuotannon tuottoja, kilpailuetua ja asiakasarvon kasvattamista. Yhteistyön syntymiselle aiheutuu eniten haasteita sen vaatiman luottamuksellisuuden ja opportunismin uhan myötä. Toimialojen välinen yhteistyö suomalaisen pientalorakentamisen liiketoiminta-alueella on enimmäkseen melko yksinkertaisen arvoketjuyhteistyön tasolla. Toimialan rakenne on haastava, joten syvällisemmän yhteistyön avulla voitaisiin parantaa puutuotealan PK-yritysten asemaa. Erityisesti PK- yritysten strateginen T&K- ja markkinointiyhteistyö olisi suotavaa, mutta se vaatii myös uskallusta luottaa yhteistyökumppaniin.

Olemassaolon viestejä - Facebook välineenä ja 2000-luvun ajankuvana

Tutkielmassa perehdytään verkostosivusto Facebookiin mediatutkimuksen välineteoreettisesta näkökulmasta. Tarkoituksena on selvittää, millainen viestintäympäristö Facebook on ja millä tavoin sitä voidaan pitää 2000-luvun ajankuvana. Tutkielma on luonteeltaan teoriavetoinen, ja sen pääasiallinen aineisto on Facebook.com-sivusto. Tutkielma pohjaa välineteoreetikko Joshua Meyrowitzin mediametaforille, joista viimeinen, media ympäristönä, toimii työn teoreettisena viitekehyksenä. Media ympäristönä -metafora hahmottaa mediat teknologisen väline-erityisyyden kannalta esittäen, että jokainen media muodostaa omanlaisensa ainutkertaisen ympäristön tai kontekstin. Ympäristö-metafora kysyy, mitkä kunkin mediumin piirteistä tekevät kyseisestä mediumista fysikaalisesti, psykologisesti tai sosiaalisesti erilaisen kuin muut mediat tai kasvokkainen vuorovaikutus. Tutkielma koostuu kuudesta osasta, joissa käydään läpi Facebook-ilmiön taustaa, verkostosivustojen historiaa, yhteisöteoriaa, tilallisuutta ja sen ilmenemistä Facebookissa, sivuston luonnetta ja erityispiirteitä mediumina sekä sen asemaa mediamaisemassamme. Tutkielma pyrkii osoittamaan Facebook-sivuston käyttäjien olevan yhteisö, jonka synty, vuorovaikutus ja sosiaalinen kanssakäyminen pohjaavat yhteiseen, teknologian välittämään jaettuun tilaan. Verkkotila luo verkkoarkkitehtonisten ratkaisujen avulla käyttäjien välille yhteenkuuluvuuden tunnetta yhteisen fyysisen tilan lailla. Tutkielma osoittaa Facebookin tärkeimmän yhteisöllisyyttä rakentavan verkkoarkkitehtonisen elementin olevan mahdollisuus yhteiseen, uutisvirrassa tapahtuvaan tarinankerrontaan, mikä tekee Facebookista kollektiivisen kertomuksen. Facebook on hybridinen viestintäympäristö, joka yhdistelee elementtejä eri medioista, hämärtää yksityisen ja julkisen viestinnän rajan, antaa mahdollisuuden yhtäältä kaupallisille intresseille ja toisaalta kansalaistoiminnalle ja muuttaa sen, mitä ihmiset tietävät toisistaan. Facebook voidaan sitoa laajempaan kulttuuriseen kontekstiin, sillä se heijastaa paitsi vallitsevia mediakentän trendejä myös 2000-luvulle ominaista medioitunutta ubiikkielämää.

Oliopohjainen konenäkösovelluskehys

Monet teollisuuden konenäkö- ja hahmontunnistusongelmat ovat hyvin samantapaisia, jolloin prototyyppisovelluksia suunniteltaessa voitaisiin hyödyntää pitkälti samoja komponentteja. Oliopohjaiset sovelluskehykset tarjoavat erinomaisen tavan nopeuttaa ohjelmistokehitystä uudelleenkäytettävyyttä parantamalla. Näin voidaan sekä mahdollistaa konenäkösovellusten laajempi käyttö että säästää kustannuksissa. Tässä työssä esitellään konenäkösovelluskehys, joka on perusarkkitehtuuriltaan liukuhihnamainen. Ylätason rakenne koostuu sensorista, datankäsittelyoperaatioista, piirreirrottimesta sekä luokittimesta. Itse sovelluskehyksen lisäksi on toteutettu joukko kuvankäsittely- ja hahmontunnistusoperaatioita. Sovelluskehys nopeuttaa selvästi ohjelmointityötä ja helpottaa uusien kuvankäsittelyoperaatioiden lisää mistä.

Nosturin kuormauselimen liitynnän suunnittelu

Paperiteollisuuden prosessituotteista paperia varastoidaan erikokoisina rullina esim. pystyrullavarastoihin. Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää Konecranesin prosessinosturille liityntä paperirullia käsittelevän kuormauselimen ja nosturin välille. Tavoitteena oli löytää kiinnitysmenetelmä, joka mahdollistaa nosturien joustavan käytön mahdollisimman pienin muutoksin itse nosturin standardoituun rakenteeseen. Pääasiallisena syventymisen kohteena oli alipaineella paperirullia nostettavan kuormauselimen liityntä. Liitynnän on kyettävä joustamaan ja vaimentamaan paperirullia nostavaan kuormauselimeen nosturin liikkeelle lähdöstä ja pysähtymisestä syntyvät herätteet ja voimat. Nosturin liikenopeus on kyettävä pitämään mahdollisimman suurena lyhyen rullienkäsittelyajan saavuttamiseksi. Liitynnältä vaaditaan kykyä ottaa kuormauselin vastaan mahdollisimman suurella nostonopeudella. Lisäksi kuorman ja kuormauselimen oskillaatio on vaimennettava mahdollisimman nopeasti samalla rajoittaen heilunnasta aiheutuvaa maksimi siirtymää. Liitynnän suunnittelu pohjautuu nosturin, kuormauselimen ja paperirullan muodostaman systeemin teoreettiseen tarkasteluun. Systeemistä laadittiin dynaaminen malli, jonka avulla tutkittiin oskillaation ja syntyvien kiihtyvyyksien suuruutta. Näiden teoriaan perustuvien tuloksien pohjalta suunniteltiin vaimennukseen tarvittavat vaimennuselementit ja liitynnän rakenne. Suunnittelutyön tuloksena saatiin liitynnälle alustava rakenne, joka mahdollistaa käytettävien vaimennuselementtien vaihtamisen ja siten tehokkaan heilunnan vaimmennuksen. Suunnittelutyön lähtökohtana oleva teoreettinen tarkastelu vaatii tuekseen esim. prototyypin kokeellisten tulosten saamiseksi ennen lopullisen tuotteen valmistamista. Suunnitteluprosessissa noudatettiin järjestelmällisen tuotesuunnittelun vaiheita ja menetelmiä.

Organisaatiorakenteiden vaikutuksia yritysten innovatiivisuuteen

Tämän työn tavoitteena oli selvittää, miten erilaiset organisaatiorakenteet vaikuttavat yritysten innovatiivisuuteen. Siinä käsitellään organisaatioiden rakenteiden jaottelua ja ominaisuuksia, ja käydään läpi innovatiivisuuteen tarvittavia resursseja ja siihen vaikuttavia ympäristön ominaisuuksia. Työn lopuksi tarkastellaan eri rakennemallien innovatiivisuutta edistäviä ja estäviä tekijöitä, ja tehdään yhteenveto innovatiivisuuden kannalta hyvistä ja huonoista rakenteista. Organisaatiorakenteet jaotellaan kuuteen malliin, mutta käytännössä niistä voidaan luoda yhdistelmiä kunkin organisaation tarpeen mukaan. Rakenteilla huomattiin olevan vaikutusta innovatiivisuuteen. Voidaan sanoa, että innovaatioiden kannalta parhaita ovat rakenteeltaan joustavat organisaatiot, joissa on matala hierarkiataso ja runsaasti kommunikaatiota. Esimerkkinä sellaisesta toimii erityisesti matriisirakenne. Huonosti innovaatiotoimintaa tukevia ovat toiminto- ja divisioonarakenteet, lähinnä joko reagoinnin hitauden tai asiantuntijuuden pinnallisuuden takia. Yrityksen tulee löytää tasapaino joustavuuden ja byrokratian välillä saavuttaakseen omalla toimialallaan tarpeellisen innovatiivisuuden. Sen tulee myös perehtyä tarpeisiinsa ja arvioida millaisia päämääriä todellisuudessa halutaan saavuttaa. Innovaatiotoiminnan kehittämisessä yrityksen johdon tulee ottaa huomioon nämä päämäärät ja kyseisen organisaation rakenne.

Ultrakevyen rahtialuksen kansiluukkujen sekä luukkujen siirto- ja varastointijärjestelmän suunnittelu hyödyntäen kevytrakennekonsepteja

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia miten rahtialuksen kansiluukut voitaisiin valmistaa mahdollisimman kevyiksi. Katettavan ruuman pinta-ala on n. 10 m x 40 m. Luukkujen suuresta jännevälistä johtuen, rakenteelta vaaditaan suurta jäykkyyttä. Erilaisina vaihtoehtoina tutkittiin vaahtomaista alumiinia, alumiinisia kennorakenteita ja polyuretaanisia sandwich-rakenteita. Työssä vertailtiin myös erilaisia geometrisia ratkaisuja, joilla kansiluukkujen jäykkyyttä pyrittiin lisäämään ja sitä kautta pääsemään pienempään materiaalin tarpeeseen. Geometriaa suunniteltaessa huomioitiin myös vaikutukset ruuman tilavuuteen ja lainsäädännön asettamat reunaehdot. Lainsäädännöstä saatiin esimerkiksi turvakaiteiden minimikorkeus, joka vaikuttaa suoraan ruuman tilavuuteen, kun aluksen korkeimmaksi kohdaksi on valittu laivan keskilinja ja tämä korkeus on annettu suunnittelun lähtötietona. Tietokoneavusteisen lujuuslaskennan avulla eri vaihtoehdoista muodostettiin elementtimallit. Malleja varioimalla ja tuloksia vertailemalla saatiin selville kevyin mahdollinen rakenne ja geometria. Malleista saatiin selville myös luukkujen tukireaktiovoimat, eli voimat, jotka luukut kohdistavat aluksen muihin rakenteisiin. Lisäksi työssä mietittiin erilaisia tapoja ruuman avaamiseen ja avaamistavan vaikutusta kansiluukkujen painoon, geometriaan ja ruuman tilavuuteen.

Utilizing social media in software documentation and knowledge management

This Master’s thesis studies the possibilities that social media tools can bring to help knowledge management in software development companies. It will introduce the most popular tools of social media and their usage possibilities in companies, not forgetting the possible downsides. One relevant aspect in this study is to investigate the possibilities of social media to help converting existing tacit knowledge into explicit. The purpose of the work is to create a proposal of social media utilization for a mid-sized software company, which has not utilized social media tools before. To be able to create the proposal, employees of the company are interviewed and a survey is executed to analyze the current situation. In addition a pilot project for trying out new social media tools is executed. The final result of this thesis introduces a tailored solution for the target company to start utilizing social media in its documentation and knowledge sharing processes. This new solution consists of multiple individual suggestions that are categorized and prioritized based on the significance and benefit that they bring to the company.

Sosiaalisen median ja metatiedon hyödyntäminen yrityksen toiminnassa

Toimeksiantajayrityksen toimintojen ja prosessien kehittämisen yhteydessä havaittu vaihtoehto sosiaalisen median työvälineiden hyödyntämisestä yrityksessä tarvitsi tarkempaa selvitystyötä ennen toteuttamista. Tämä diplomityö syntyi toteutetun selvitystyön raporttina. Diplomityössä käytettävä tieto kerätään laadullisen menetelmän keskeisillä tutkimusmetodeilla. Teoriatiedon keräämiseen käytetään alan lähdekirjallisuutta, lehtiartikkeleita ja verkkosivustoja. Diplomityön teoriaosuudessa tarkastellaan sosiaalista mediaa ja sen työvälineitä, joita ovat esimerkiksi keskustelupalsta, wiki, blogi, intranet ja tehokas tiedonhaku. Näiden lisäksi tarkastellaan tehokkaiden hakujen mahdollistavaa metatietoa ja toimeksiantajayrityksessä käytössä olevaa SharePoint-järjestelmää. Käytännönosuudessa selvitetään yrityksen nykytila ja esitellään ehdotelma, kuinka toimeksiantajayritys voi hyödyntää sosiaalisen median työvälineitä ja metatietoja olemassa olevalla SharePoint-järjestelmällä. Tulokset sisältävät vaihtoehtojen vertailua ja soveltuvimmalla välineellä toteutus ehdotuksen.

IPTV-palvelun pilotointi

Diplomityössä kehitettiin teleoperaattorille IPTV-palvelu (Internet Protocol Television) tietyillä rajatuilla ominaisuuksilla, kehitettiin IPTV-palvelulle uusi käyttöliittymä ja pilotoitiin uutta palvelua. Pilotoinnin tarkoituksena oli saada kokemusta uudentyyppisten tv-palvelujen käyttöönotosta. Pilotoinnin lopuksi koottiin pilottikäyttäjiltä saatu palaute ja analysoitiin palvelua sen perusteella. Työn taustatieto-osuudessa määritellään IPTV ja siihen tyypillisimmin kuuluvat palvelut. Lisäksi selvitetään, millaisia ovat IPTV:ssä käytetyt tekniikat ja verkkoarkkitehtuuri. Taustatiedoissa esitellään myös palvelun käyttäjän kokeman laadun parametrit ja kerrosmalli. Samalla tuodaan esiin menetelmät erityisesti kuvanlaadun ja käytettävyyden parantamiseksi. Opittavuus ja helppokäyttöisyys sekä viihteellisyys ja miellyttävyys on tunnistettu tärkeimmiksi käytettävyyden osa-alueiksi elinkaarensa alkupäässä olevissa IPTV-palveluissa. Diplomityön toteutusosuudessa esitetään työn lähtökohtana ollut vaatimusmäärittely ja sen vaikutus työn rajaukseen. Tämän jälkeen esitellään kehitetyn IPTV-palvelun ominaisuudet, joista tärkeimpinä tuodaan esiin tallennus- ja ajansiirtotoiminnot. Toteutusosuudessa selvitetään myös teleoperaattorin IPTV-verkon rakenne ja toiminta. Seuraavaksi käydään läpi alkuperäisestä käyttöliittymästä tehty analyysi ja analyysin perusteella toteutettu uusi käyttöliittymä, jossa merkittävimmät parannukset on tehty navigaatiorakenteeseen. Lopuksi selvitetään pilotoinnista kerätyt tulokset. Tuloksien perusteella voidaan nähdä, että ajansiirtotoiminnot riittävät takaamaan palvelun omaksumisen, mutta uudet toiminnot vaativat riittävän opastuksen. Tulokset osoittavat myös, että palvelun käytettävyys uudella käyttöliittymällä on tavoitetasolla, vaikkakin toimintojen viiveet heikentävät käyttökokemuksen miellyttävyyttä.

Kaivoksen arvoverkon kehittyminen ja toimijoiden välisen tiedonvaihdon tehostaminen

Diplomityön ensisijaisena tavoitteena on tuottaa tietoa kaivoksen arvoverkon kehittymisestä ja kaivoksen arvoverkkoon kuuluvista toimijoista. Toisena tavoitteena on tunnistaa kaivosteollisuuden potentiaalisten toimittajien alalle pääsyn esteitä ja etsiä niihin ratkaisuja. Työ perustuu kolmeen toisiaan täydentävään työmenetelmään, jotka ovat suhde- ja tietoverkostoon kuuluvien asiantuntijoiden haastattelut, toimintatutkimus sekä aihetta käsittelevät julkaisut. Työssä kuvataan (1) kaivosteollisuuden arvontuottamisjärjestelmään vaikuttavat taustatekijät; (2) kaivoksen arvoverkkoon kuuluvat toimijat ja niiden tehtävät sekä (3) kaivoksen liiketoimintaverkon tyypillinen rakenne ja sen muodostumiseen vaikuttavat tekijät. Tehtyjen havaintojen perusteella esitetään sähköisen liiketoiminnan ratkaisu, joka edistää toimijoiden välistä tiedonvaihtoa ja helpottaa potentiaalisten toimittajien alalle pääsyä.