Tiehankkeiden suunnittelu - Ympäristön tilan selvitys ja ympäristövaikutusten arviointi

Tämä diplomityö on tehty ohjeeksi väyläsuunnittelijoille, tiehankkeiden suunnittelussa tehtävään ympäristön tilan selvittämiseen sekä ympäristövaikutusten arviointiin.Työn toimeksiantajana on Tieliikelaitoksen Konsultoinnin Suunnittelupalvelut. Tutkimusongelmaa lähestyttiin selvittämällä aikaisemmin suunnittelussa käytettyjätyöskentelytapoja ja -menetelmiä sekä tarkastelemalla aiemmin tehtyjä tiensuunnittelun asiakirjoja. Selvitys keskittyi Tieliikelaitoksen ja sitä edeltäneen Tielaitoksen toimintaan, mutta työssä tarkasteltiin myös muiden asiantuntijoiden laatimia suunnitelmia. Työn lähtökohtana oli laatia ohje, jonkaavulla suunnittelijat voivat tehdä suunnitelmaan kuuluvan ympäristötiedon käsittelyn itsenäisesti. Hankkeissa, joissa näin toimitaan, oletetaan ympäristövaikutusten jäävän melko vähäisiksi eikä niissä vaadita YVA-lain mukaista menettelyä. Laaditun ohjeen myötä eri suunnittelijoiden laatimat tiehankkeiden suunnitelmat yhtenäistyvät ympäristötiedon käsittelyn osalta, sillä aiemmin yhtenäistä käytäntöä ei ole ollut. Suunnitelmien laatu paranee ja ympäristövaikutusten arviointi helpottuu samaan ohjeeseen kootun tiedon avulla. Ohjeen aikaansaaman suunnittelutoiminnan kehittyminen näkyy vasta, kun ohjetta on sovellettukäytännössä hankkeiden suunnitteluun.

Asiakaslähtöinentilaus-toimitus-prosessin kehittäminen räätälöivässä yrityksessä

Tapa, jolla yritys vastaa sen räätälöityvien tuotteiden kysyntään, määrittää yrityksen menestymisen. Sen on ymmärrettävä mikä arvo asiakkaalle syntyy, kun sen yksilökohtaiset tarpeet otetaan huomioon tuotetta räätälöitäessä. Toisaalta, yrityksen on ymmärrettävä kustannus, joka näiden tarpeiden huomioon ottamimisesta syntyy. Yhdistämällä nämä tiedot oikein tilaus-toimitus-prosessin suunnittelussa ja valinnassa voidaan kutakin valittua asiakasta tai asiakasryhmää palvella kannattavasti. Tämän diplomityöntavoite on kehittää tutkimuksen toimeksiantajan Vahterus Oy:n tilaus-toimitus-prosessia. Perusteena ovat kolmen tärkeimmän asiakasryhmän tarpeet sekä tieto nykyisestä prosessista. Tutkimuksen teoreettinen perusta luodaan tutustumalla kirjallisuuteen räätälöinnistä, asiakaslähtöisyydestä sekä toimitus-prosessien eriyttämisestä. Order-winner ja order-qualifier kriteerien selvittäminen ja niiden käyttö oikean prosessin valinnassa muodostaa tutkimuksen teoreettisen ytimen. Empiriaosassa analysoitiin case-yrityksen nykyisen tilaus-toimitus-prosessin toiminta. Prosessin kehittämistyön pohjaksi selvitetettiin case-yrityksen kolmen tärkeimmän asiakasryhmän erityispiirteet ja tarpeet haastattelututkimuksella. tilaus-toimitus-prosessin analyysissä havaittiin huomattavaa asiakasryhmäkohtaista vaihtelua läpimenoajoissa. Tämä johtui tilatun tuotteen tyypistä sekä asiakkaiden erityisvaatimuksista. Haastattelututkimuksessa vahvistuinäkemys asiakasryhmien tilaus-toimitus-prosessille asettamien vaatimuksien selkeistä eroista. Johtopäätöksenä esitetään erilaisia toimitusstrategioita eri asiakasryhmille. Kustannus-tehokkuutta ja nopeutta vaativalle asiakasryhmälle prosessia tehostetaan suunnitteluprosessin automatisoinnilla. Joustavuutta vaativaa, korkeampia kustannuksia sallivaa asiakasryhmää palvellaan paremmin kehittämällä projektihallinnan ja myynnin työkaluja sekä henkilökunnan osaamista. Tutkimuksen tärkein kontribuutio yritykselle oli asiakasryhmien erojen tiedostaminen ja niiden huomioon ottaminen toimitustrategioiden ja organisaation jatkuvassa kehittämisessä.

Terässiilojen mitoitusohjelman kehittäminen

Siiloja käytetään jauhemaisten ja rakeisten aineiden varastointiin ja annosteluun maataloudessa sekä mm. lasi-, laasti- ja tasoiteteollisuudessa. Tällaiset laitokset toimitetaan usein kokonaistoimituksina, joissa tavanomaisten teräsrakenteiden kustannusvaikutus voi olla jopa 30 % koko toimituksen arvosta. Niinpä osaltaan siilojen tehokkaalla mitoituksella ja erilaisiarakenneratkaisuja vertailemalla voidaan alentaa toimitusten kokonaiskustannuksia. Tässä diplomityössä perehdyttiin siilojen rakenteisiin ja niiden lujuustekniseen mitoitukseen etenkin tuentaratkaisujen osalta. Mitoituksen osalta työssä perehdyttiin pääasiassa uusiin Eurooppalaisiin standardeihin SFS-EN 1991-4 ja SFS-EN 1993-4-1. Niiden mukaan määritetään mitoituskuormat sekä tehdään lujuustekninen mitoitus. Työn tuloksena laadittiin Microsoft Excel -pohjainen mitoitusohjelma, jolla voidaan nopeasti mitoittaa siilojen olennaisimmat teräsrakenteet. Ohjelmalla voidaan määrittää mitoitus koskien siilon lieriön ja kartion seinämiä sekä tuentaratkaisuja. Ohjelma nopeuttaa erityisesti tarjousvaiheen suunnittelua ja antaa pohjan varsinaiselle siilojen yksityiskohtaiselle mitoittamiselle ja suunnittelulle.

Prosessimainen toiminta yrityksen kilpailuedun lähteenä

Prosessijohtaminen eli liiketoimintaprosessien uudelleenjärjestely on liiketoiminnan kehittämismuoto. Prosessijohtamisen perusideana on, että perinteisen organisaatiorakenteen päälle rakennetaan organisaatiorajat ylittäviä toimintaprosesseja, joiden mukaan yritys toimii. Prosessista vastuussaovat prosessitiimit, jotka kootaan yrityksen organisationaalisista yksiköistä. Prosessitiimiä johtaa prosessinomistaja. Oikein implementoituna prosessimainen toiminta voi parantaa dramaattisesti laatua, lyhentää läpimenoaikoja, vähentää kustannuksia ja tuoda näin ollen kilpailuetua. Prosessien suorituskykyä voidaan mitata perinteisillä talouden mittareilla, kuten läpimenoajoilla, virheprosenteilla ja tuottavuudella. Prosessijohtamisen impelementointi on hankalaa ja monet yritykset ovat epäonnistuneet siinä. Menestyksellinen prosessijohtamisen käyttöönotto vaatii mm. johdon ja työntekijöiden sitoutumista, prosessien syvällistä ymmärtämistä ja yrityksen IT-järjestelmän kytkemistä BPR:ään

Lujan teräksen hyödyntäminen taittopuomissa

Työn päätavoitteena on ennakkoluulottomasti etsiä uudenlaista ratkaisua Mantsinen -lastausnosturin taittopuomiin ja pyrkiä löytämään kevyempi tarkoitukseen sopiva rakenne hyödyntämällä lujia teräksiä. Työ painottuu eri ratkaisuvaihtoehtojen kartoittamiseen ja niiden arviointiin elementtimenetelmää hyödyntäen. Arvioinnissa painotettiin tarkoituksen mukaisuutta ja väsymiskestävyyttä. Tutkimus suoritetaan vertailemalla vanhaa ja uutta ratkaisua keskenään. Työssä havaittiin, että ottamalla huomioon hitsattujen lujien terästen väsymisominaisuudet jo suunnittelussa, voidaan saada aikaan kevyempiä ja väsymisen kannalta kestävämpiä ratkaisuja.

Kiinteistösähköverkkojen laskentaohjelmiston valinta.

Jotta kiinteistösähköverkkojen laskentaohjelmia voidaan vertailla mielekkäästi keskenään, on tunnettava suunnitteluprosessin vaiheet ja tarvittavat laskelmat. Sähköverkon mitoituksessa tärkeitä tietoja ovat verkon oikosulkuteho, kuormitukset ja vikavirrat, joiden avulla määritellään tarvittavat suojaukset, johtojen poikkipinnat ja jännitteenalenemat. Tällä hetkellä markkinoilla olevia ohjelmia ovat esimerkiksi Ecodial, NolaWi, DOCWin, EDSA ja KUBS+. Kun painotetaan ohjelman hintaa, kieltä, verkon rakentamista, komponenttikirjastojen kokoa, solmupisteiden määrää, suojauksen selektiivisyyden tarkastamista ja kosketusjännitesuojauksen toiminnan toteamista sekä tuloksien esitystä niin ohjelmista parhaiten pärjäävät Ecodial ja DOCWin. Vertailun tuloksena ehdotetaan suunnittelutyöhön valittavaksi ohjelmaksi ABB:n DOCWin:a, joka täyttää parhaiten halutut ominaisuudet ja on lisäksi käyttökustannuksiltaan edullinen.

Älykkäiden ohjausjärjestelmien käyttö puutavarakuormaimen väsymiskestoiän parantamisessa

Työn tavoitteena oli tutkia älykkäiden ohjausjärjestelmien käyttöä mekatronisen koneen väsymiskeston parantamisessa. Älykkäiden järjestelmien osalta työssä keskityttiin lähinnä neuroverkkojen ja sumean logiikan mahdollisuuksien tutkimiseen. Tämän lisäksi työssä kehitettiin väsymiskestoikää lisäävä älykkäisiin järjestelmiin perustuva ohjausalgoritmi. Ohjausalgoritmi liitettiin osaksi puutavarakuormaimen ohjausta. Ohjaimen kehittely suoritettiin aluksi simulointimallien avulla. Laajemmat ohjaimen testaukset suoritettiin laboratoriossa fyysisen prototyypin avulla. Tuloksena puutavarakuormaimen puomin väsymiskestoikäennuste saatiin moninkertaistettua. Väsymiskestoiän parantumisen lisäksi ohjainalgoritmi myös vaimentaa kuormaimen värähtelyä.

Mekatronisten koneiden reaaliaikainen simulointi Linux-ympäristössä

Työn tavoitteena oli selvittää mahdollisuuksia käyttää Linux-ympäristöä mekatronisten koneiden reaaliaikaisessa simuloinnissa. Työssä tutkittiin C-kielellä tehdyn reaaliaikaisen simulointimallin ratkaisua Linux-käyttöjärjestelmässä RTLinux-reaaliaikalaajennuksen avulla. Reaaliaikainen simulointi onnistui RTLinuxin avulla tehokkaasti ja mallinnusmenetelmien rajoissa tarkasti. I/O-toimintojen lisäämistä erillisten I/O-korttien avulla ei tarkasteltu tässä työssä. Reaaliaikaista Linuxia ei ole aikaisemmin käytetty mekatronisten koneiden simulointiin. Tämän vuoksi valmiita työkaluja ei ole olemassa. Linux-ympäristö ei näin ollen sovellu kovin hyvin yleiseen koneensuunnitteluun mallintamisen työläyden vuoksi.

Sellupesurin sisäiset vaiheet erottavien komponenttien kehittäminen

Kilpailukyvyn säilyttämiseen tarvitaan jatkuvaa tuotekehitystä ja kustannusten hallintaa. Tietyssä vaiheessa tuotteen elinkaaressa rakenteeseen on tehtävä suuria muutoksia, jotta tuotteesta aiheutuvat elinkaarikustannukset saadaan alhaisemmiksi, niin valmistus- kuin kunnossapitokustannustenkin osalta. Tämä diplomityö käsittelee sellupesurin sisäisiä vaiheita erottavaa tiiviste-elementtiä ja sen kehittämistä. Työssä on pyritty löytämään uusi, elinkaarikustannuksiltaan alhaisempi ratkaisu entisen rakenteen tilalle. Alkuvaiheessa uudelle ratkaisulle ei asetettu juuri minkäänlaisia rajoitteita. Tällä pyrittiin siihen, että myös kaikista innovatiivisimmatkin ideat tulisivat esille ja huomioiduksi. Uusien rakenneratkaisujen ideoinnissa, vertailussa ja valinnassa hyödynnettiin järjestelmällistä koneensuunnitteluprosessia. Työn tuloksena saatiin kehitettyä uusi, kevyempi ja elinkaarikustannuksiltaan edullisempi rakenne. Uuden rakenteen osien määrä saatiin vähennettyä noin kymmenesosaan verrattuna entiseen rakenteeseen ja elinkaarikustannukset saatiin alenemaan noin 32–35 % materiaalista riippuen. Elinkaarikustannuksista tuotteen valmistuskustannukset materiaaleineen pienenivät noin 23–25 % ja kunnossapitokustannukset noin 46–52 %.

Järjestelmäintegroinnin vaatimukset dokumenttien hallinnan sovelluspalvelussa ja palvelualustan suunnittelu

Työssä on selvitetty soveltuvatko maailman johtavien ECM (Enterprise Content Management)-toimittajien järjestelmät palvelualustaksi dokumenttien hallinnan sovelluspalvelulle. Sovelluspalvelulla tarkoitetaan palvelutoimittajan (Application Service Provider, ASP) tiloissa toimivia sovelluksia, joita tarjotaan palveluna asiakkaille tietoverkon yli. Selvitystä varten työssä on kerätty tärkeimmät palvelualustaan kohdistuvat vaatimukset. Integrointivaatimusten tunnistaminen oli työn tärkein tavoite. Integroitavuuden lisäksi työssä on tutkittu sovelluspalvelumallista syntyviä erityisvaatimuksia. Vaatimusten keruu ja vaatimusten pohjalta tehty ominaisuuskartoitus ovat osa palvelualustan suunnittelua. Ominaisuuskartoituksessa vaatimuksista on laadittu laaja kyselylomake ja pyydetty valituilta toimittajilta siihen vastaukset. Saatuja vastauksia on peilattu asetettuihin vaatimuksiin. Tehtyjen havaintojen pohjalta on esitetty soveltuvuusarvio tutkittujen järjestelmien soveltuvuudesta tarpeita vastaavaksi sovelluspalvelualustaksi. Lopputuloksena on todettu, että useimpien järjestelmien soveltuvuus perustasolla on hyvä. Yksittäisiä selkeitä puutteita kuitenkin tunnistettiin. Integrointivaatimukset täyttyvät pääosin hyvin, mutta erityisesti tietoturvassa havaittiin puutteita.

Robots and robotic systems for the electronics and telecommunication industry

Tämä diplomityö tutkii elektroniikka- ja telekommunikaatioteollisuutta sekä siihen läheisesti liittyviä robotteja ja robottijärjestelmiä. Tavoitteena on määrittää E&T-teollisuuden prosesseihin soveltuvien robottien testausmenetelmä. Tavoitteena on myös selvittää kahden ABB:n robotin soveltuvuutta E&T-teollisuuden tarpeisiin. Muutamia systemaattisia valmistusjärjestelmien suunnitteluun soveltuvia menetelmiä ja apuvälineitä on myös käsitelty. Alussa työ keskittyy elektroniikka- ja telekommunikaatioteollisuuden nykytilan tutkimiseen sekä siellä vallitsevien ja ennustettujen trendien kartoitukseen. Kohdat “Collaborative manufacturing” ja E&T-teollisuuden valmistusjärjestelmille asettamat vaatimukset käydään yksityiskohtaisesti läpi. Tutkimuksen pääkohteina ovat robotit, erityisesti ABB:n IRB 140 ja IRB 340 sekä robottien testausmenetelmän määrittäminen. Työssä käydään läpi IRB 340:llä suoritetut testit, jotka tehtiin sekä konenäköjärjestelmää apuna käyttäen että ilman. Myös TTKK:lla suoritetut robottitestit on käyty läpi. Robottien testituloksia on analysoitu ja vertailtu muihin robotteihin. Testausmenetelmät perustuvat ISO 9283 standardiin. Viimeinen osa työstä esittelee robottijärjestelmien systemaattiseen suunnitteluun soveltuvia menetelmiä ja apuvälineitä. Esillä ovat mm. Modular function deployment (MFD) ja The system design method (SDM).

Vaatimustenkäsittely ohjelmistopalveluyrityksessä

Vaatimustenkäsittely on erittäin tärkeä osa-alue tehtäessä uusia ohjelmistoja. Vaatimustenkäsittely ei ole vain vaatimusmääritettydokumentin kokoamista ohjelmistoprojektin alussa vaan siihen sisältyy vaatimusten määrittely, hallinta ja todentaminen koko ohjelmiston elinkaaren ajan. Ohjelmistopalveluyrityksessä vaatimustenkäsittelyn merkitys korostuu entisestään ja tällaisella yrityksellä on oltava toimiva vaatimustenkäsittelyprosessi. Tässä työssä esitellään vaatimustenkäsittelyn teoriaa, prosesseihin liittyvää laadunvalvontaa sekä prosessien arviointi ja -kehittämismalleja. Työssä tarkastellaan kahden erityyppisen ohjelmistopalveluyrityksen vaatimustenkäsittelyä ja esitetään havaintoja prosessimalleista. Työn tuloksena esitetään johtopäätöksiä vaatimustenkäsittelystä ja siihen liittyvistä prosesseista sekä laadunvalvonnasta.

Suurnopeuskompressorin modulaarisen runkosarjan suunnittelu

Tässä diplomityössä suunniteltiin parametrisesti modulaarinen koneen runko. Pyrkimyksenä oli suunnitella kokonaiskustannuksiltaan alhaisempi runkosarja jo olemassa oleviin suurnopeuskompressoreihin. Raportissa kerrotaan ensin modulaaristen tuoterakenteiden suunnittelusta ja käytettävästä suunnitteluohjelmistosta (SolidWorks). Sen jälkeen keskitytään suurnopeuskompressorin runkosarjan suunnitteluun esimerkkitapauksena. Aluksi keskitytään selvittämään rungolle asetettuja vaatimuksia ja ideoimaan erilaisia runkokonsepteja. Työ etenee ideoiden vertailun kautta modulaaristen konseptien luomiseen ja kahden moduulin moduulikohtaiseen suunnitteluun. Suunnitteluprosessissa käytetään rakenteen käyttäytymisen arviointiin äärellisten elementtien menetelmää (FEM). Työssä kehitettiin alkuperäisiin runkorakenteisiin verrattuna 10 % kustannuksiltaan edullisempi runkorakenneratkaisu, jonka purettavuus lisäksi alentaa rakenteen kuljetus- ja varastointikustannuksia.

Suorituskyvyn analysointijärjestelmän implementointi pkt-yrityksessä

Työn tavoitteena oli kehittää prosessimalli, jonka avulla suorituskyvyn analysointijärjestelmä voidaan ottaa käyttöön pkt-yrityksessä. Lisäksi pyrittiin löytämään oikeita toimintatapoja, joilla järjestelmän suunnittelu ja käyttöönotto voidaan toteuttaa käytännössä. Samalla kartoitettiin potentiaalisia ongelmakohtia, joita implementointiprosessiin liittyy.Työn teoriaosassa käsitellään järjestelmän suunnittelua ja implementointiin vaikuttavia seikkoja. Lisäksi selvitetään suorituskyvyn mittaamisen teoriaa yleisemmin ja esitellään kirjallisuudesta löytyviä prosessimalleja implementointiin.Käytännön osassa suorituskyvyn analysointijärjestelmä suunniteltiin ja otettiin koekäyttöön kolmessa päijäthämäläisessä metallialan pkt-yrityksessä. Kohdeyritysten liikevaihto vaihtelee kymmenen ja sadan miljoonan markan välillä.Suorituskyvyn analysointijärjestelmän suunnittelun lähtökohta on, että mittariston on linkityttävä kiinteästi yrityksen strategiaan. Siten mittaristo voi ohjata yritystä strategian määrittelemään suuntaan. Ylimmän johdon vahva sitoutuminen implementointiprosessiin on ensiarvoisen tärkeää. Johdon on myös järjestettävä riittävät resurssit suunnittelutiimille, jotta onnistuminen on mahdollista. Suunniteltavan suorituskykymittariston on oltava pkt-yrityksessä helppokäyttöinen ja tietojen syöttämisen järjestelmään on oltava nopeaa, jotta siitä voi muodostua kiinteä osa yrityksen johtamista.

Sopeutuva suunnittelu : sosiaalisen median suunnitteluprosessi yritysympäristössä: tapaus Alissa

Opinnäytetyö käsittelee sosiaalisen median palvelun suunnittelua yritysympäristössä. Työ perustuu todelliseen projektiin, joka toteutui kevään 2007 aikana Helsingin ammattikorkeakoulu Stadian ja Itella Oyj:n välillä. Projekti toteutettiin käyttämällä perinteistä multimediatuotannon suunnitteluprosessia, joka ei sellaisenaan vastannut projektin erityistarpeisiin. Sosiaalinen media muodostuu internet-sovelluksista, jotka mahdollistavat yhteistoiminnallisia tapoja tuottaa erilaisia sisältöjä, kuten tekstejä, kuvia ja videoita, ja reagoida niihin. Osallistumiseen ja sosiaalisuuteen liittyvien ominaisuuksien vuoksi on vaikeaa suunnitella sosiaalisen median sovellusta noudattamalla perinteistä suunnitteluprosessia, joka perustuu laajamittaiseen alkusuunnitteluun ja käsikirjoittamiseen. Työ tarkastelee vaihtoehtoista suunnittelumallia Getting Realia, joka perustuu pienen ohjelmistoyrityksen 37signalsin työskentelytapoihin. Getting Real soveltaa toistuviin kehitysjaksoihin perustuvaa prosessia, joka suosii pientä mutta monipuolista työryhmää ja dokumentoinnin minimoimista. Työ vertaa perinteistä suunnitteluprosessia ja Getting Realia toteutuneeseen projektiin. Analyysin lopputuloksena on ehdotus suunnitteluprosessiksi, joka yhdistää joustavan sovelluskehityksen ja systemaattisen prosessin, joka syntyy toimeksiantajan tarpeista.