Trukkitraktorin rungon suunnittelu ja laskenta

Tässä työssä suunniteltiin lappeenrantalaisen Astex Oy:n tilauksesta liikkuvan työkoneen runkorakenne. Työ tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston teräsrakenteiden laboratoriossa. Suunniteltava rakenne kuului linkkuohjattuun, noin 5000 kg painoiseen trukkitraktoriin. Lähtökohtana rakenteen suunnittelulle olivat tilaajan asettamat rakenteen geometriaan ja suorituskykyyn liittyvät reunaehdot ja rajoitteet. Uuden rakenteen suunnittelussa hyödynnettiin myös tilaajatahon kehittelemää vastaavan tyyppistä prototyyppirakennetta. Rakenteen suunnitteluprosessi koostui neljästä eri vaiheesta. Suunniteltavan rakenteen lähtökohtana olleelle prototyyppirakenteelle suoritettiin koneen käytönaikaisia venymäliuskamittauksia rakenteen kuormitushistorian selvittämiseksi. Mittauksista saatujen tulosten perusteella määritettiin kuormitukset uudelle suunniteltavalle rakenteelle. Määritettyjä kuormituksia hyödyntäen ideoitiin, suunniteltiin ja mallinnettiin uusi tilaajan vaatimuksia vastaava rakenne. Uudelle rakenteelle suoritettiin lujuusanalyysit FE-analyysiä hyödyntäen. Uuden rakenteen suunnittelussa kiinnitettiin huomiota rakenteen hyvään valmistettavuuteen ja suunniteltiin rakenneratkaisut tilaajataholle mahdollisimman optimaalisiksi. Suunnittelu- ja mallinnustyö tehtiin Solidworks 2014 ohjelmistolla. Rakenteen lujuustekniset tarkastelut sisälsivät rakennedetaljien analyyttistä mitoitusta ja laskentaa. FE-laskennalla selvitettiin rakenteen ääri- ja väsymiskestävyys. Laskenta sisälsi koko rakenteen globaaleja tarkasteluja, sekä eri kriittisten rakennedetaljien yksityiskohtaisempia analyysejä. FE-laskennan pääpaino oli rakenteen väsymisanalyyseissä, jotka toteutettiin Hot-Spot- ja särönkasvumenetelmillä. Rakenteen FE-analyysien suorittamisessa käytettiin Femap, NxNastran ja Abaqus-ohjelmistoja.

Teollisuusvaihdetehtaan sisälogistiikkajärjestelmän suunnittelu ja toteutus

Diplomityön tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa tehokas sisälogistinen ratkaisu. Työssä tutkitaan varastonhallintaa ja materiaalivirtojen ohjausta sekä näihin kuuluvia prosesseja. Myös toimintaa pyritään tehostamaan. Työssä käytetään konstruktiivista tutkimusotetta, jossa olevassa olevaa ongelmaa lähdetään ratkaisemaan teorian avulla, jonka jälkeen kehitetään ratkaisumalli. Työn aineistona on käytetty aiheeseen liittyvää kirjallisuutta, tieteellisiä artikkeleita, kohdeyrityksen tietokantoja sekä työntekijöiden kanssa käytyjä keskusteluja. Diplomityön seurauksena yrityksellä on käytössään nykyaikainen ja tehokas sisälogistinen järjestelmä, sekä toiminta on yrityksen tahtotilan mukaisesti läpinäkyvämpää. Varastoon sitoutuva pääoma pienenee sekä materiaalin käsittely tehostuu huomattavasti. Varastotoimintojen odotetaan tehostuvan yli 40 % nykyiseen verrattuna.

Lämpövuoanturin mittauselektroniikan suunnittelu ja toteutus

Energian kulutuksen vähentäminen ja sen tutkiminen on kasvavan kiinnostuksen kohteena. Syntyneen lämmön mittaaminen on yksi tapa mitata energian siirtymistä. Lämpötilan mittaaminen on yleistä, vaikka usein on merkittävämpää selvittää missä ja miten lämpöenergia on siirtynyt. Tästä syystä tarvitaan lämpövuoantureita, jotka reagoivat suoraan lämpövuohon eli lämpöenergian siirtymiseen. Tässä tutkimuksessa suunnitellaan ja toteutetaan lämpövuoanturin mittauselektroniikka vaativaan käyttöympäristöön. Työssä käytettävän gradienttilämpövuoanturin tuottama jännitesignaali on mikrovolttiluokkaa ja ympäristön aiheuttama kohina voi olla huomattavasti suurempi. Tämän takia anturin tuottamaa signaalia on vahvistettava, jotta sitä voidaan mitata luotettavasti. Tutkimuksessa keskitytään vahvistimen suunnitteluun, mutta suunnittelussa on otettava huomioon koko järjestelmä. Anturin sähköiset ominaisuudet ja ympäristö asettavat rajoitteita vahvistimelle. Tavoitteena on selvittää miten voidaan mitata mikrovolttien jännitesignaalia mahdollisimman suurella taajuuskaistalla vaativassa käyttöympäristössä. Työn tuloksena syntyi mittalaite, jota voidaan käyttää vaativassa ympäristössä lämpövuon mittaamiseen. Suunnitteluparametrien mukainen vahvistus ja päästökaista sekä offset-jännitteen ryömintä saavutettiin suunnitellulla mittalaitteella, mutta offsetjännite ja kohina olivat hieman suunniteltua suuremmat. Mittalaitteella ja lämpövuoanturilla havaittiin selvästi lämpövuon muutoksia keinotekoisilla herätteillä.

Laadunhallintajärjestelmäprojektin suunnittelu ja projektiorganisaation toimintatapojen kartoittaminen

Tämän diplomityön tavoitteina oli luoda suunnitelma ISO 9001 ja 14001 -sertifikaatteihin oikeuttavalle laadunhallintajärjestelmälle ja luoda malli projektiorganisaation toiminnan mittaamiselle ja kehittämiselle. Lisäksi työn tarkoituksena oli luoda teoreettinen osaamispohja projektipäällikölle laadunhallintajärjestelmäprojektin läpiviemisen tueksi. Työssä perehdyttiin laadunhallinnan periaatteisiin, tietojärjestelmäprojektikehityksen elinkaareen, tietojärjestelmäprojektien kriittisiin menestystekijöihin ja itsearviointimallin laatimisperiaatteisiin. Diplomityön kanssa lomittain suoritetulle laadunhallintajärjestelmäprojektille parhaiten sopivat käytännöt tunnistettiin kirjallisuudesta sekä puolistrukturoidulla haastattelulla Volvo Finland Ab:n johdon edustajille. Työssä luodun suunnitelman mukainen laadunhallintajärjestelmä toteutettiin Volvo Finland Ab:lle yhdessä nelikymmenhenkisen projektiorganisaation kanssa. Projektin aikana tehdyn aktiivisen, osallistuvan havainnoinnin ja diplomityössä luodun itsearviointimallin perusteella kartoitettiin projektiorganisaatiolle parhaiten sopivat toimintamenetelmät. Toimintamenetelmäkartoituksen tuloksena todettiin, että organisaation tietotaito on vertikaalista ja tästä syystä resurssienhallinta nostettiin kriittisimmäksi elementiksi projektien onnistumisen kannalta. Resurssienhallinnan tueksi ehdotettiin Stage-Gate-mallia projektien läpiviemiseen. Mallin avulla voitaisiin resurssit hallitusti kohdistaa uudelleen projektin joka vaiheessa.

Maavoimien yhtymän suunnittelu- ja päätöksentekoprosessin johtaminen

Puolustusvoimissa tapahtuva operaatioiden suunnittelu on viimeisen kymmenen vuoden aikana kokenut suuren muutoksen Suomessa käyttöön otetun länsimaisittain yhteensopivan suunnitteluprosessin (FINGOP) myötä. Maavoimat on laatinut siitä yhtymätasolle soveltamisohjeeksi Maavoimien yhtymän suunnittelun ja päätöksenteon perusteet (MAAVYHTSUPE) -ohjeen. Uusi suunnitteluprosessi tuntuu hitaalta ja kankealta vanhaan verrattuna ja se tuottaa vaikeasti omaksuttavissa olevia monisivuisia suunnitelmia. Muutosten tekeminen tilanteen tai ympäristön muuttumisen vuoksi voi olla vaikeaa tai jopa mahdotonta. Onko syynä uuden suunnitteluprosessin heikkous vai voisiko osasyynä olla puutteellinen suunnitteluprosessin johtaminen? Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia suunnitteluprosessin johtamista. Tutkimuksen pääongelma oli selvittää, mitä suunnitteluprosessin johtaminen on jatkuvasti muuttuvassa toimintaympäristössä. Tutkimus käsittelee maavoimien yhtymän normaaliolojen ennakoivaa suunnittelua. Tutkimuksen teoria luotiin selvittämällä suunnitteluprosessista ja sen johtamisesta annettu ohjeistus, sekä tarkastelemalla organisaatioiden toimintaa jatkuvan muutoksen keskellä. Jatkuva muutos on korostunut nykyisin ja se vaikuttaa johtamiseen sekä ulkoisesti toimintaympäristön muuttumisen kautta, että sisäisesti omien toimintatapojen ja työskentelytapojen muuttumisen kautta. Tutkimus on luonteeltaan laadullinen tutkimus, joka toteutettiin pääasiassa etnografisella tutkimusotteella. Etnografisen tutkimuksen tarkoituksena on havainnoida tutkimuskohdetta toiminnan keskellä. Tutkimus perustuu siis tutkijan omiin havaintoihin yleisesikuntaupseerikurssin aikana pidetyistä operaatiotaidon ja taktiikan harjoituksista sekä niissä toteutetuista suunnittelutilaisuuksista. Henkilökohtaisen havainnoinnin lisäksi tutkimuksessa on huomioitu muiden osallistujien käsitykset toiminnasta ja siihen johtavista syistä. Havainnointia on täydennetty muiden kurssilaisten haastatteluilla. Tutkimuksen perusteella suunnitteluprosessista annettu ohjeistus on kattavaa ja ajantasaista, mutta siinä olevat epäjohdonmukaisuudet voivat vaikeuttaa yhteisen ymmärryksen muodostumista. Esikuntapalvelusta annettu ohjeistus sen sijaan on vanhentunutta ja sen vakiintumaton tilanne johtaa siihen, että yhteistä pohjaa ei ole suunnittelun johtamiseksi. Tällöin jokainensuunnitteluprosessin johtaja muokkaa työskentelytavat itselleen soveltuvimmiksi, joka voi aiheuttaa epävarmuutta suunnitteluun osallistuvissa henkilössä. Normaaliolojen ennakoivan suunnittelun aikana otetaan tutkimuksen mukaan huonosti huomioon jatkuvasti muuttuva toimintaympäristö. Laadittavat tuotteet laaditaan yleensä juuri tiettyyn oletettuun tilanteeseen, eikä niiden päivittäminen myöhemmin ole helppoa. Sen sijaan henkilöstö pystyy hyvin sopeutumaan sisäisiin muutoksiin, kuten työskentelytapojen muutoksiin ja aikavaatimusten muuttumiseen. Suunnitteluprosessin johtamisen kannalta tärkeimpiä havaintoja ovat riittävä ennakointi sekä yhteisen ymmärryksen muodostaminen.

Rautatiekuljetukset puolustussuunnittelun osana 1918 - 1940 : kuljetusten kehittäminen, suunnittelu ja kouluttaminen

Rautatiekuljetuksilla oli keskeinen asema sekä Suomen siviiliyhteiskunnan että puolustusvoimien kuljetuksissa ennen toista maailmansotaa. Muiden kuljetusmuotojen kehittymättömyyden vuoksi rautateillä oli käytännössä monopoli pitkän matkan kuljetuksissa. Tulevaan sotaan varautuvat upseerit ymmärsivät hyvin rautatiekuljetusten merkityksen. Suurimpana uhkana pidettiin Neuvostoliiton yllätyshyökkäystä itärajan yli Suomeen. Vain rautatiekuljetusten avulla oli mahdollista keskittää joukot nopeasti itärajalle Neuvostoliiton hyökkäystä torjumaan. Joukkojen keskittämiseen liittyvien rautatiekuljetusten suunnittelu olikin yleisesikunnan kulkulaitostoimiston ja myöhemmin operatiivisen osaston huolto- ja kulkulaitostoimiston keskeinen tehtävä ennen talvisotaa. Rautatiehallituksessa oli lisäksi sotilastoimisto, joka osallistui kuljetusten suunnitteluun ja toteuttamiseen rautatiehallituksen ja liikennejaksojen kanssa. Keskityskuljetusten lisäksi suunniteltiin rautateitse tapahtuvia huoltokuljetuksia, kehitettiin rautatiekuljetuksia ja niiden johtamista ja koulutettiin joukkoja rautatiekuljetuksia varten. Tämän tutkimustyön keskeisenä kysymyksenä on selvittää, miten edellä mainittu ennen talvisotaa tehty suunnittelu ja valmistelu onnistui sodan kokemusten perusteella arvioituna. Kyettiinkö tulevan sodan tarpeet ennakoimaan ja valmistelut toteuttamaan siten, että rautatiekuljetukset kyettäisiin toteuttamaan sodan oloissa? Tässä tutkimuksessa tarkastellaan kuljetusten kehittämistä, suunnittelua ja kouluttamista, jota yleisesikunnassa ja rautatiehallituksessa toteutettiin ennen talvisotaa. Lisäksi selvitetään miten rautatiekuljetukset toteutettiin talvisodan aikana. Tärkeimpinä johtopäätöksinä voidaan todeta, että juuri ennen talvisotaa toteutettu rautatiekuljetusten johtamisjärjestelmän muuttaminen ei osoittautunut hyväksi ratkaisuksi. Kuljetusten keskitetyn johdon puutteen takia ne ajautuivat likipitäen kaaokseen sodan lopulla. Toisaalta keskityskuljetukset, joiden suunnittelussa ja kouluttamisessa oli ollut painopiste ennen sotaa, toteutettiin nopeasti ja tehokkaasti. Tosin sodan kululle tällä ei ollut merkitystä, sillä keskittäminen voitiin suorittaa hyvissä ajoin ennen sodan alkamista. Rautatieupseereiden kouluttaminen osoittautui hyväksi ratkaisuksi ja sitä jatkettiin välirauhan aikana. Kokonaisuutena voidaan todeta, että tulevan sodan ennakointi on aina vaikeaa. Sotilaat pyrkivät suunnittelemaan, valmistelemaan ja kouluttamaan joukkonsa mahdollisimman hyvin tulevan sodan tarpeisiin. Tässäkin tutkimuksessa voidaan todeta, että tulevan sodan tarkka ennakointi on likipitäen mahdotonta. Vanhat sotilaiden viisaudet siitä, että johtosuhteita ei saa muuttaa juuri ennen sodan syttymistä ja ”koulutus säästää verta” voidaan todeta edelleen paikkansapitäväksi.

Johtoryhmätyöskentely yhtymän suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa

Toimintaympäristönä taistelukenttä on muuttunut yhä monimuotoisemmaksi, mikä aiheuttaa komentajakeskeiselle päätöksenteolle yhä enemmän haasteita. Komentajaa lähimpänä toimii yhtymän johto, josta viimeisimmissä esikuntaohjeissa käytetään nimitystä johtoryhmä. Tämän tutkimuksen päämääränä oli selvittää miten johtoryhmätyöskentelyä voitaisiin hyödyntää suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa yhtymän komentajan johtamistoiminnan tehostamiseksi. Tutkimus on toteutettu laadullisena tutkimuksena, jossa lähteinä ovat olleet asiantuntijalausunnot, asiakirjat sekä asiaan liittyvät tutkimukset ja kirjallisuus. Johtoryhmään liittyvät asiantuntijalausunnot on kerätty upseeriasiantuntijoilta delfoimenetelmällä, jonka tuloksia on analysoitu fenomenografista tutkimusotetta hyödyntäen. Tutkimuksessa selvisi, että yhtymän suunnittelu- ja päätöksentekoprosessi ei nimestään huolimatta kuvaa päätöksentekoa itsessään. Päätöksentekoa eikä komentajan antamaa ohjausta kuvata myöskään muissa ohjeissa tai oppaissa. Näiden kuvausten puuttuminen vaikeuttaa komentajan päätöksenteon tukemista käytännössä ja tekee sen tukemisen kuvaamisen ohjeissa haastavaksi. Päätöksentekoa tukeva johtoryhmä käsitteenä sekä sen rooli esikunnan organisaatiossa jää epäselväksi ja tulkinnanvaraiseksi. Viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana erityisesti liike-elämässä johtoryhmiä on perustettu vastaamaan johtamisympäristön nopeasti muuttuviin ja moninaisiin haasteisiin. Johtoryhmät tuottavat lisäarvoa organisaatiolleen osallistumalla tulosyksikköjohtajan apuna strategiseen ja operatiiviseen johtamiseen. Johtoryhmät kyetään muodostamaan organisaation tarpeen mukaan ja toiminta- sekä päätöksentekotavat voivat olla erilaisia toimintaympäristöstä johtuen. Liike-elämässä havaittuja hyviä käytänteitä on mahdollista soveltaa yhtymän komentajan päätöksenteon tukemisessa. Tutkimustulosten perusteella upseereilla vaikuttaa olevan varsin monenlaisia käsityksiä johtoryhmästä ja johtoryhmätyöskentelystä yhtymätasolla. Upseerit ovat muodostaneet käsityksensä johtoryhmästä pääsääntöisesti spontaanisti virkauransa aikana saatujen kokemusten perusteella, jolloin yhtenäistä käsitystä ei ole muodostunut. Tutkimukseen osallistuneiden asiantuntijoiden näkemykset hyvästä sotilasjohtoryhmästä osoittautuivat varsin samansuuntaisiksi, mutta käsitys johtoryhmän roolista organisaatiossa ymmärrettiin usealla eri tavalla. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että nykyisellään linjaorganisaatio ohjeistuksineen ei kykene tukemaan riittävän tehokkaasti komentajan päätöksentekoa nykyisessä suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa. Johtoryhmätyöskentelyn nykyistä parempi ohjeistaminen, ja sen sisällyttäminen yleisesikuntaupseerin koulutukseen, luo ylimmälle upseeristolle yhtenäiset perusteet ohjata johtoryhmän toimintaa komentajana tai toimia osana sitä. Tässä tutkimuksessa on esitetty johtoryhmätyöskentelyn hyödyntämismahdollisuuksia nykyisessä suunnittelu- ja päätöksentekoprosessissa siten, että se tukee komentajan päätöksentekoa.

Vuorovaikutteinen suunnittelu ja osallistumisoikeuksien toteutuminen kaavoituksessa

Tutkielma tarkastelee vuorovaikutteista kaavoitusmenettelyä ja perustuslain turvaamien osallistumisoikeuksien toteutumista kaavoituksessa. Tutkielmassa selvittämään myös, millaisia ongelmia vuorovaikutteisessa suunnittelussa ja osallistumisessa ilmenee sekä mitkä tekijät vaikuttavat kaavoituksessa esiintyviin konflikteihin ja millä tavoin niitä voidaan hallita. Kaavoitusprosessin varhaisessa vaiheessa tapahtuvalla osallistumisella ja vuorovaikutuksella yritetään tehdä suunnittelusta, päätöksenteosta ja päätösten sisällöstä paremmin ymmärrettäviä niille, joita päätökset koskevat. Samalla pyritään saamaan kaavan valmisteluun mukaan asukkaiden paikallinen tieto. Laajalla osallistumisella ja vuorovaikutuksella tavoitellaan myös kaavoituspäätöksistä tehtävien valitusten vähentämistä. Perustuslain mukaan ihmisillä on oikeus saada olla osallisena ja vaikuttaa yhteiskunnan ja elinympäristönsä kehittämiseen. MRL:n vuorovaikutusta ja osallistumista koskevat säännökset konkretisoivat perustuslain 20 §:ää, jonka mukaan julkisen vallan on pyrittävä turvaamaan jokaiselle mahdollisuus vaikuttaa elinympäristöään koskevaan päätöksentekoon. MRL:lla on tärkeä merkitys ympäristöperusoikeuden mukaisen julkisen vallan turvaamisvelvollisuuden toteutumisen kannalta. MRL:n tavoitteet, kaavojen sisältövaatimukset sekä rakentamisen sääntely vaikuttavat siihen täyttääkö laki terveellistä ympäristöä koskevan perustuslain toimeksiannon