Biomassaperäisen liuoksen fraktiointi membraanisuodatuksella

Työn tavoitteena oli hiilihydraattien ja aminohappojen talteenotto biomassaperäisistä liuoksista erilaisina fraktioina ultra- ja nanosuodattamalla niitä erilaisilla membraaneilla. Työ tehtiin selvitystyönä Senson Oy:lle syystalven 2015 ja kevään 2016 välisenä aikana. Teoriaosassa perehdyttiin nanosuodatukseen ja sen erilaisiin sovelluksiin teollisuudessa, sekä lyhyesti muihin paineavusteisiin membraanisuodatusprosesseihin. Teoriaosassa myös keskityttiin erityisesti nanosuodatuksessa käytettyihin membraaneihin sekä niiden likaantumismekanismeihin. Kokeellisessa osassa keskityttiin hiilihydraattien ja aminohappojen talteenottoon kolmesta biomassaperäisestä liuoksesta. Tutkimuksen osa-alueita olivat ultrasuodatus, ultrasuodatuksen konsentraatin kirkastaminen sekä ultrasuodatuksen permeaatin fraktiointi nanosuodatuksella. Tutkimuksessa kiinnitettiin myös erityistä huomiota suodatuskalvojen likaantumiseen ja peseytyvyyteen sekä kalvojen käytettävyyteen pesujen jälkeen. Ultrasuodatuksessa kaikkien kolmen liuoksen kohdalla tutkittavien hiilihydraattien saanto permeaattiin oli hyvä, noin 90 %. Ultrasuodatuksissa käytettyjen membraanien osalta ei myöskään ollut havaittavissa merkittävää likaantumista. Ultrasuodatuksen konsentraattien kirkastamiskokeissa sameutta aiheuttavat komponentit saatiin poistettua kaikista liuoksista yli 94 %:in tehokkuudella. Nanosuodatuksissa monosakkaridit saatiin erotettua suuremmista hiilihydraattikomponenteista joko täysin tai lähes täysin (97 - 100 %). Nanosuodatuksissa käytettyjen membraanien osalta huomattavaa likaantumista oli havaittavissa vain membraanilla 2. Tulosten perusteella nanosuodatuksen voidaan sanoa olevan tehokas tapa erottaa pienet monosakkaridit suuremmista hiilihydraattiyhdisteistä.

Laadun ja oikean tiedon varmistaminen pk-yrityksen tilaus-toimitusketjussa

Oikean tiedon siirtyminen oikeaan aikaan, sekä laadukkaan työn tekeminen yrityksen tilaus-toimitusketjun jokaisessa vaiheessa, ovat avaintekijöitä arvolupauksen ja laadun täyttämiseen asiakkaalle. Diplomityön tavoite on kehittää pk-yritykselle työkalut parempaan tiedon hallintaan ja laadukkaan työn tekemiseen toiminnanohjausjärjestelmässä. Tutkimusmenetelmänä diplomityössä käytettiin toimintatutkimusta, jossa diplomityön tekijä osallistui kohdeyrityksen päivittäiseen työn tekemiseen neljän kuukauden ajan. Tutkimuksen tiedon keräämisessä käytettiin myös puolistrukturoitua haastattelua, sekä kyselytutkimuksella. Tutkimusote työssä on kvalitatiivinen eli laadullinen tutkimusote. Työ koostuu teoriaosasta sekä soveltavasta osasta, jonka jälkeen työn tulokset esitetään tiivistetysti johtopäätöksissä ja yhteenvedossa. Toiminnanohjausjärjestelmät keräävät ja tallentavat tietoa, jota työntekijät ja yrityksen rajapinnoilla työskentelevät ihmiset siihen syöttävät. Onkin äärimmäisen tärkeää, että yrityksellä on kuvatut yhtenäiset toimintamallit prosesseille, joita he käyttävät tiedon tallentamisessa järjestelmiin. Tässä diplomityössä tutkitaan pk-yrityksen nykyiset toimintamallit tiedon tallentamisesta toiminnanohjausjärjestelmään, jonka jälkeen kehitetään yhtenäiset ohjeet toiminnanohjausjärjestelmään syötetystä myyntitilaussopimuksesta. Teoriaosuudessa esitetään laatu eri näkökulmista ja mitä laadunhallintajärjestelmät ovat ja kuinka niitä kehitetään. Teoriaosassa myös avataan tilausohjautuvan tuotannon periaatteet, sekä toiminnanohjausjärjestelmän merkitys liiketoiminnalle. Teoriaosuudella pohjustetaan soveltavaa osuutta, jossa ongelma-analyysin jälkeen kehitetään yritykseen oma laadunhallintajärjestelmä, sekä uudet työmallit tiedonvaihtoon ja sen tallentamiseen. Tuloksena on myös toiminnanohjausjärjestelmän käytön tehostuminen ohjelmistotoimittajan tekemänä. Ohjelmasta karsittiin turhat nimikkeistöt ja sen konfigurointia tehostettiin. Työn tuloksena saatiin työohjeet ydinprosessien suorittamiseen, sekä oma laadunhallintajärjestelmä tukemaan yrityksen ydin- ja tukiprosesseja, sekä tiedonhallintaa.

Leanin soveltaminen haavanhoitotuotteiden valmistuksen läpimenoaikojen lyhentämiseksi

Mölnlycke Health Care valmistaa kertakäyttöisiä leikkaussali- ja haavanhoitotuotteita. Yritys on saavuttanut arvostetun aseman markkinoilla ja pitääkseen asemansa sen tulee koko ajan kehittää toimintaansa. Keväällä 2016 yritys aloitti leanin implementoinnin, minkä vuoksi nykytilanteen kartoittaminen ja sen pohjalta tuotannon kehittäminen tuli ajankohtaiseksi. Diplomityössä selvitettiin Mölnlycke Health Care Oy:lle sopiva nykytilan kartoitusmenetelmä. Sopivaksi menetelmäksi osoittautui arvovirtakuvaus. Nykytilanteen kartoitus tehtiin yrityksen kannalta tärkeälle tuoteperheelle, joka tässä tapauksessa oli edistyksellinen haavanhoitotuote ja haavasidos Mepilex Border. Nykytilanteen kartoitus antoi tuotteen läpimenoajaksi 100 päivää varaston riitto huomioituna. Tästä ajasta kuitenkin suurin osa oli hukkaa, jota pystytään poistamaan. Nykytilanteesta tehtiin kuva, jonka pohjalta pystyttiin havainnoimaan kehittävät kohteet ja tekemään ehdotukset kohteiden parantamiseksi. Kehitysehdotusten tavoitteena oli tuoda yritystä lähemmäs Lean-filosofiaa ja auttaa pitämään yllä jatkuvan parantamisen kulttuuria.

Optisen radiolinkin toteuttaminen ohjelmistoradiolla

Tämän tutkielman tavoitteena oli toteuttaa optinen radiolinkki hyödyntäen ohjelmistoradiota. Työn alkuosassa käydään läpi ohjelmistoradiota yleisellä tasolla sekä yleisesti nykyisin käytössä olevia optisia tiedonsiirtotapoja. Työn keskiosassa käsitellään työhön käytettävä laitteisto ja ohjelmistot sekä optisen radioetuasteen suunnittelu ja toteutus. Työn loppuosassa analysoidaan toteutetun etuasteen toimintaa. Ohjelmistoradio, yleisemmin ohjelmallisesti määritetty radiolaite, jonka toiminnallisuutta, kuten modulaatioita, suodattimia ja kommunikointiin käytettävää taajuuskaistaa, pystytään muuttamaan ohjelmallisesti ilman laitteistomuutoksia. Useimmiten ohjelmistoradioiden toiminnallisuus määrätään ohjelmoimalla ohjelmistoradio-oheislaitteen ohjelmoitavia porttipiirejä, eli FPGA-piirejä. Optisen radioetuasteen suunnittelun pohjana käytettiin audiokäyttöön tarkoitettua infrapunalähetintä ja – vastaanotinta, jotka muokattiin toimimaan näkyvän valon aallonpituuksilla. Ohjelmistoradio-oheislaitteena toimi Ettus USRP1 varustettuna matalataajuisilla lähetin- ja vastaanotintytärkorteilla. Ohjelmistoradion ohjelmointiympäristönä toimi Linux Ubuntu, ja ohjelmistona GNURadio sekä sen graafinen ohjelmointikäyttöliittymä Gnu Radio Companion. Tutkielman lopputuloksena saatiin aikaan piirilevylle rakennettu optisen radioetuasteen prototyyppi, jolla pystyttiin siirtämään digitaalista audiota 300 kbps tiedonsiirtonopeudella muutamien senttimetrien matkalla pimeässä tilassa.

Takuukustannusten määrittäminen sekä takuuaikaisten petosten kustannukset

Työn tavoitteena on selventää takuun yleisiä periaatteita ja esittää lukijalle kattavasti erilaiset takuumallit ja -politiikat. Tavoitteena on, että lukija ymmärtää takuun osana isompaa kokonaisuutta ja kuinka takuuta voidaan käyttää markkinoinnin keinona. Työssä tuodaan esille myös takuuaikaisten petosten ominaispiirteitä, sekä pohditaan takuuaikaisten petosten aiheuttamia kustannuksia. Työ on kirjallisuuskatsaus, joka on laadittu pääosin takuuta ja takuukustannuksia käsittelevän kirjallisuuden sekä aiheeseen liittyvien tieteellisten artikkeleiden pohjalta. Petoksista on hyvin vähän löydettävissä tieteellisiä julkaisuja, joten petosten ja niiden kustannusten käsittely pohjautuu pääasiassa uutisiin ja erilaisiin aihetta käsitteleviin ammatillisiin internetlähteisiin. Tuloksena voidaan todeta takuun ja takuukustannusten olevan hyvin monipuolinen ja haastava kokonaisuus. Yrityksille onkin tärkeää hallita tuotteidensa takuita ja tarkkailla niistä aiheutuneita kustannuksia. Toisaalta yrityksille avautuu takuun kautta loistavia mahdollisuuksia parantaa myyntiään, jos takuuta saadaan käytettyä markkinoinnissa apuna. Takuun ja hinnan optimointi on monimutkaisista malleista johtuen haastavaa, mutta toisaalta niillä voidaan saavuttaa merkittävää kilpailuetua kilpailijoihin nähden. Takuukustannusten ymmärtäminen ja hallitseminen vaatii paljon resursseja ja matemaattisten mallien käyttö on haastavaa ja siksi yritysten täytyy tehdä kompromisseja resurssien käytön suhteen. Lisäksi petosten todettiin aiheuttavan vuosittain merkittävästi kustannuksia valmistajille. Joidenkin lähteiden mukaan jopa 10–15% takuukustannuksista on petoksellisesti aiheutettuja.

Tietokantaratkaisuehdotus pientasajännitesähköverkoston mittausdatavarastoksi

Lappeenrannan teknillinen yliopisto tutkii pientasajännitesähkön käyttöä. Yliopisto on rakennuttanut Järvi-Suomen Energia Oy:n ja Suur-Savon Sähkö Oy:n kanssa yhteistyössä kokeellisen pientasajännitesähköverkon, jolla pystytään tarjoamaan kenttäolosuhteet pienjännitetutkimukselle todellisilla asiakkailla ja todentaa LVDC-teknologiaa ja muita älykkään sähköverkon toimintoja kenttäolosuhteissa. Verkon tasajänniteyhteys on rakennettu 20 kV sähkönjakeluverkon ja neljän kuluttajan välille. 20 kV keskijännite suunnataan tasamuuntamolla ±750 V pientasajännitteeksi ja uudestaan 400/230 V vaihtojännitteeksi kuluttajien läheisyydessä. Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on luoda yliopistolle tietokanta pientasajännitesähköverkosta kertyvälle tiedolle ja mittaustuloksille. Tietokanta nähtiin tarpeelliseksi luoda, jotta pienjänniteverkon mittaustuloksia pystytään myöhemmin tarkastelemaan yhdessä ja yhtenäisessä muodossa. Yhdeksi tutkimuskysymykseksi muodostui, kuinka järjestää ja visualisoida kaikki verkosta palvelimille kertyvä mittausdata. Työssä on huomioitu myös kolme tietokantaa mahdollisesti hyödyntävää käyttäjäryhmää: kotitalousasiakkaat, sähköverkkoyhtiöt ja tutkimuslaboratorio, sekä pohdittu tietokannan hyötyä ja merkitystä näille käyttäjille. Toiseksi tutkimuskysymykseksi muodostuikin, mikä kaikesta tietokantaan talletetusta datasta olisi oleellisen tärkeää ottaa talteen näiden asiakkaiden kannalta, ja kuinka nämä voisivat hakea tietoa tietokannasta. Työn tutkimusmenetelmät perustuvat jo valmiiksi olemassa olevaan mittausdataan. Työtä varten on käytetty sekä painettua että sähköisessä muodossa olevaa kirjallisuutta. Työn tuloksena on saatu luotua tietokanta MySQL Workbench -ohjelmistolla, sekä mittausdatan keräys- ja käsittelyohjelmat Python-ohjelmointikielellä. Lisäksi on luotu erillinen MATLAB-rajapinta tiedon visualisoimista varten, jolla havainnollistetaan kolmen asiakasryhmän mittausdataa. Tietokanta ja sen tiedon visualisointi antavat kuluttajalle mahdollisuuden ymmärtää paremmin omaa sähkönkäyttöään, sekä sähköverkkoyhtiöille ja tutkimuslaboratorioille muun muassa tietoa sähkön laadusta ja verkon kuormituksesta.