Lämmitysvoimalaitoksella tuotetun kaukolämpöenergian korvaaminen erillishankinnalla

Diplomityön tavoitteena on määrittää rajahinta Mertaniemen lämmitysvoimalaitoksella tuotetun kaukolämpöenergian korvaamiselle erillishankinnalla Lappeenrannan Energian kannalta tarkasteltuna. Tarkoituksena on muodostaa taulukkolaskentapohjat erilaisille lämmönkorvaustapauksille sekä päivittää kyseisen lämmitysvoimalaitoksen sähköteho/kaukolämpöteho -karakteristikat. Työssä selvitetään myös lämmön erillishankinnan vaikutusta laitoksen ajotapaan. Laadittujen laskentapohjien ja karakteristikoiden avulla arvioitiin erillishankinnan kannattavuutta suunnitellun UPM-Kymmene Oyj:n Kaukaan voimalaitoksen, paikkakunnan teollisuuslaitoksien, Mertaniemen voimalaitoksen kaasukattiloiden sekä Lappeenrannan Energian lämpökeskuksien lämmöntuotannon tapauksissa. Lisäksi työssä tehtiin kustannuslaskelma kiinteälle lämpökeskukselle sekä laadittiin optimointilaskelma lämmöntuotannon polttoaineiden käytölle. Tuloksiksi saatiin, että yhteistuotanto on erillishankintaa paljon edullisempaa kaikissa tapauksissa. Kaukaan voimalaitoshankkeesta Lappeenrannan Energia jättäytyi täten toistaiseksi pois. Paikkakunnan teollisuuslaitoksilta ostetaan lämpöä edelleen, koska se on todettu edulliseksi yhteistuotannon seisokkien aikaan. Lappeenrantaan suunnitellaan uutta kiinteää lämpökeskusta, mutta sen käyttö korvaamaan yhteistuotantoa ei kannata nykyisillä polttoaineen hinnoilla.

IPSec in 3G packet switched domain

Diplomityö käsittelee IPSec-protokollan (IP Security Protocol) implementointia UMTS:n (Universal Mobile Telecommunications System) pakettikytkentäiseen verkkoon. Runkoverkkoa käytetään mobiilikäyttäjän datan siirtämiseen sekä verkkoelementtien väliseen ohjausinformaation välitykseen. Koska UMTS:n runkoverkot ovat IP-pakettikytkentäisiä verkkoja, IPSec-protokollaa voidaan käyttää lähetettyjen IP-datasähkeiden suojaamiseen. IPSec- ja IKE-protokollien (Internet Key Exchange) käyttö on koettu monimutkaiseksi kiinteissä verkoissa. Tämän saman ongelman edessä tulevat olemaan myös operaattorit, kun he alkavat rakentaa UMTS-verkkojaan. On kuitenkin muistettava se, että tulevaisuudessa lähes kaikki data mukaanlukien ääni ja video on tarkoitus siirtää IP-protokollan avulla. IP-teknologiaan perustuva tiedonsiirron kasvu lisää IPSec-protokollan merkitystä ei ainoastaan runkoverkossa mutta myös radioliityntäverkoissa sekä SS7-merkinantoverkoissa (Signaling System No. 7). Diplomityö on tehty osaksi diplomi-insinöörin tutkintoa Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa. Työ on tehty Nokia Networksin palveluksessa Helsingissä, vuosien 2002 ja 2003 välisenä aikana.

Ohjelmistotestauksen markkinatutkimus

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ohjelmistotestauksen tarve ohjelmistoliiketoiminnan yrityksissä. Ensin tutkittiin ohjelmistotestauksen sekä markkinatutkimuksen teoriaa, kirjallisuuden ja lehtiartikkelien avulla. Markkinatutkimus toteutettiin kirjekyselynä. Erityistä huomiota kiinnitettiin testauksen ulkoistamiseen, yritysten haasteisiin sekä tarpeisiin liittyen ohjelmistokehitykseen ja –testaukseen. Ohjelmistotestauksen avulla saavutettava laatu on olennainen osa suomalaista ohjelmistoliiketoiminnan kilpailukykyä ja se on keino erottua edukseen muista ohjelmistotuotteista kilpailtaessa samoista asiakkaista kansainvälisillä markkinoilla. Markkinatutkimuksessa saatiin merkittäviä tuloksia ohjelmistotestausmarkkinoista, yritysten sisäisestä sekä ulkoisesta ohjelmistotestauksesta ja testaustyökalujen käytöstä. Tutkimuksissa selvisi, että yritysten suurimpana haasteena oli ohjelmistokehitys- ja testausprosessien kehittäminen. Tätä aihetta on Suomessa tutkinut Teknillinen korkeakoulusta SoberIT-yksikkö ja he ovat kehittäneet SEMS-ohjelmistotuotannon ohjausjärjestelmän pk-ohjelmistotuoteyrityksille. SoftaTest aikoo hyödyntää näitä tutkimustuloksia mm. perustamalla liiketoimintaan tähtäävän projektin vahvistamaan suomalaisten ohjelmistotuoteyritysten menestymistä markkinoilla.

Universities as an Insourcing Resource in R&D Operations

Tutkimuksen tavoitteena on arvioida ja analysoida yliopistojen ja yritysten välistä yhteistyötä tutkimus- ja kehitystoiminnassa. Teoriapohjan ja kohdeyrityksen case esimerkin avulla on tarkoitus selvittää kriittiset tekijät yhteistyössä sekä rakentaa tulosten perusteella viitekehys näiden kahden osapuolen yhteistyön onnistumiseksi. Teoriatausta käsittelee osapuolten tärkeimpiä strategioita yhteistyön kannalta, yhteistyön yleisiä ominaisuuksia, vuorovaikutussuhteita niin ympäristöön, toimintoihin kuin osapuoliinkin. Teoriaosuus tukee empiiristä tutkimusta, jossa perehdytään yhteen kansalliseen 3G projektiin Soneran ja Jyväskylän yliopiston välillä. Yrityksen ja yliopiston välinen yhteistyö on hyvin yleistä Suomessa. Motivoivia tekijöitä ovat muun muassa Tekesin kannustava rahoitus ja yhteistyön edullisuus, osapuolten keskittyminen omaan ydinosaamiseensa, tiedon tuotteistuksen ja uusien teorioiden luomisen mahdollisuus, positiiviset vaikutukset markkina-arvoon, imagolliset tekijät sekä varautuminen tulevaisuuden trendeihin.

Kunnossapidon alihankinnan tutkiminen ja seurannan kehittäminen sementtitehtaalla

Työn tavoitteena oli antaa tarkka kuva Lappeenrannan sementtitehtaan kunnossapidon alihankkijoiden työtunneista ja -kustannuksista sekä jakaa ne eri kunnossapitodimensioiden kesken. Jotta alihankkijoiden tekemien töiden seurannasta tulisi jatkuvaa, seurannan toteutukselle on luotu arkirutiineihin soveltuva toimintamalli. Työtunnit ja -kustannukset on laskettu ostolaskujen perusteella ajalta 1.1.2000 – 31.5.2003. Teoriaosuudessa on käsitelty kunnossapitotoimintaa, sen seurantaa ja kustannuslaskentaa, jonka tarkoituksena on pohjustaa työtuntien ja -kustannusten jakoperusteita empiirisessä osassa. Empiria on aloitettu laskemalla kaikki sementtitehtaalle tehdyt työtunnit ja -kustannukset, joista sitten on eroteltu kunnossapidon, muiden toimintojen ja projektien osuudet erikseen. Kustannuksia on vertailtu budjettiarvoihin. Kunnossapidon työtunneista on tehty benchmarkingia kahdeksan sementtitehtaan kesken. Työn lopuksi on laadittu toimintamalli kunnossapidon alihankinnan jatkuvan seurannan toteuttamiseksi. Seuranta toteutetaan toiminnanohjausjärjestelmässä syöttämällä kustannusten ohessa tehtyjen tuntien määrä ja laittamalla yhteen tiliöintiulottuvuuteen toimittajanumero. Jatkokehityskohteena esitetään toiminnanohjaus- ja kunnossapitojärjestelmän integrointia, jolloin tunteja ja kustannuksia voidaan seurata työnumeroittain.

Verkko-oppimateriaalin sisällön ja tuottamisprosessin kehittäminen

Tässä työssä tutkitaan verkko-opetuksen haasteita erityisesti verkko-oppimateriaalin sisällöllisen laadun ja tuottamisprosessin näkökulmasta. Työn tavoitteena on laatia suositus verkko-oppimateriaalin tuottamisprosessiksi. Kirjallisuuden pohjalta selvitetään, miten oppimiskäsitykset ja tiedon jalostaminen liit-tyvät verkko-oppimateriaalin tuottamiseen ja millainen rooli verkko-oppimateriaalilla on eri opetusmuodoissa, mitkä tekijät vaikuttavat sisällöntuottamisprosessiin ja millainen on suositeltava verkko-oppimateriaalin sisällöntuottamisprosessi. Tutkimuksen empiirisessä osuudessa selvitetään Lappeenrannan teknillisen yliopiston strategioita verkko-opetuksessa sekä aiempien tutkimusten tuloksia. Kirjallisuuden ja empirian perusteella laadittiin ehdotus verkko-oppimateriaalin si-sällöntuottamisprosessiksi. Verkko-oppimateriaalin sisällöllinen ja tuotannollinen kehittäminen asettaa lukuisia haasteita tuottavalle organisaatiolle sekä tuottajille. Kehittämisprosessin on lähdettävä nykytilan kartoittamisesta ja edettävä tuottamisprosessin vaiheiden mukaan.

Internet asiakastarpeiden kartoituksessa tuotekehitykselle.

Diplomityö on tehty Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun tuotantotalouden osastolla. Työ on osa Asiakastarpeiden kustannus- ja aikatehokas selvittäminen kansainvälisiltä markkinoilta (Kannasta) -projektia. Työn tarkoituksena oli tutkia Internetiä asiakastarvekartoituksessa. Työn tavoitteena oli kar-toittaa Internetin avulla käytettäviä asiakastarvetiedon lähteitä tuotekehitykselle ja esitellä Internetin avulla tapahtuvan asiakastarvetiedon keräyksen toimintatapa sekä tiedon keräyksen apuvälineet. Internetin avulla voidaan yrityksen liiketoimintaympäristöstä kerätä asiakastarvetietoja. Tietojen keräys voidaan tehdä kirjoituspöytätutkimuksena tai kvantitatiivis-kvalitatiivisena tutkimuksena. Internetin avulla tehtävässä kirjoituspöytätutkimuksessa tietoa asiakkaista, asiakkaiden tarpeista ja kilpailijoista voidaan kerätä World Wide Web -sivuilta tai tietopankeista. Kvantitatiivis-kvalitatiivisessa tutkimuksessa tietoja asiakkaiden tarpeista ja vaatimuksista kerätään Internet-työkaluilla yrityksen asiakkailta ja muilta sen sidosryhmiltä. Työssä on esitelty kolme eri asiakastarvekartoituksen Internet-työkalua. Internetin avulla saadaan parannettua yrityksen ja sen asiakkaiden välistä viestintää sekä tehostettua asiakastarvetiedon keräystä.

Moottoripolttoaineiden ominaisuuksien mallintaminen

Työn tavoitteena on selvittää voidaanko neuroverkkoa käyttää mallintamaan ja ennustamaan polttoaineen vaikutusta nykyaikaisen auton päästöihin. Näin pystyttäisiin vähentämään aikaa vievien ja kalliiden koeajojen tarvetta. Työ tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston ja Fortum Oy:n yhteistyöprojektissa. Työssä tehtiin kolme erilaista mallia. Ensimmäisenä tehtiin autokohtainen malli, jolla pyrittiin ennustamaan autokohtaista käyttäytymistä. Toiseksi kokeiltiin mallia, jossa automalli oli yhtenä syötteenä. Kolmantena yritettiin kiertää eräitä aineiston ongelmia käyttämällä "sumeutettuja" polttoaineiden koostumuksia. Työssä käytettiin MLP-neuroverkkoa, joka opetettiin backpropagation algoritmilla. Työssä havaittiin ettei käytettävissä olleella aineistolla ja käytetyillä malleilla pystytä riittävällä tarkkuudella mallintamaan polttoaineen vaikutusta päästöihin. Aineiston ongelmia olivat mm. suuret mittausvarianssit, aineiston pieni määrä sekä aineiston soveltumattomuus neuroverkolla mallintamiseen.

Kunnossapitoyrityksen materiaalitoimintojen kehittäminen

ABB Service Oy:n Itä-Suomen alue on maantieteellisesti laaja, toimipisteitä on useita ja ne ovat asiakasyritysten kunnossapidon ulkoistamisen myötä siirtyneet ABB Service Oy:n vastuulle. Samalla asiakasyrityksen kunnossapitohenkilöstö on myös pääosin siirtynyt ABB Service Oy:n palvelukseen, tästä johtuen toimipisteiden toimintatavat eroavat toisistaan.Työn tavoitteena oli ABB Service Oy:n Itä-Suomen alueella sijaitsevien yhdeksän toimipisteen nykytilakartoituksen perusteella analysoida mahdollisuuksia materiaalitoimintojen sekä toimintatapojen yhtenäistämiseen. Lisäksi tavoitteena oli luoda malli, jonka avulla yksittäisen toimipisteen kehitystarpeita voidaan analysoida. Toimipistekohtainen toimintojen kehittäminen suoritettiin Lappeenrannan, Outokummun ja Kaavin toimipisteissä.Toimenpide-ehdotuksena esitetään materiaalitoiminnoista vastaavien kouluttamista, toimittajayhteistyön tiivistämistä, huomion kiinnittämistä ostokäytäntöihin sekä yhteisten tunnuslukujen käyttöönottamista ja säännöllistä seurantaa. Toimipistekohtaisesti varastojen abc-analyysien suorittaminen, varaosien kriittisyysluokitus sekä tulevan tarpeen ennakointi havaittiin tärkeimmäksi varastointikustannuksia alentavaksi toimenpiteeksi.

Kromaattisuuserojen laskentamalli

Työssä esitellään Lappeenrannan teknillisen yliopiston Tietotekniikan osastolla kehitettyä kromaattisuuserojen laskentamallia. Työn keskeisimpinä tavoitteina on luoda tiivis katsaus jo olemassa oleviin värierojen laskentamenetelmien tekniikoihin ja käydä läpi värien havaitsemiseen liittyviä yksityiskohtia. Työn käytännön osuudessa tutkitaan kehitettyä mallia ja esitetään ideoita kehittäen mallia täsmällisemmäksi. Kromaattisuuserojen laskentamalli perustuu MacAdamin määrittelemien ellipsien hyödyntämiseen CIE-1931 kromaattisuusdiagrammissa. Ideana on projisoida ellipsit iso- ja pikkuakseleidensa suhteen vakiosäteisiksi ympyröiksi kolmiulotteiselle pinnalle. Kromaattisuuserot lasketaan pinnalta käyttämällä numeerista menetelmää. Tuloksena todetaan mallin täyttävän osittain sille asetetut vaatimukset ja parantavan CIE-1931 kromaattisuusdiagrammin yhtenäisyyttä erityisesti diagrammin vihreän ja sinisen värin alueilla.

Factors Related to Study Success at Lappeenranta University of Technology

Tutkimuksen avulla selvitettiin opintomenestykseen liittyviä tekijöitä Lappeenrannan teknillisessä korkeakoulussa (LTKK). Tutkimus liittyi opetuksen ja oppimisen kehitystyöhön tuotantotalouden osastolla. Tutkimuksen viitekehyksen muodosti oppimistuloksia selittävä malli, joka on laadittu Tynjälän (1999) kokoaman mallin perusteella. Tutkimuksen perusjoukko muodostui LTKK:n läsnä olevista perusopiskelijoista lukuun ottamatta jatko- ja vaihto-opiskelijoita. Opiskelijat jaettiin ositetulla otannalla ryhmiin, joissa suoritettiin yksinkertainen satunnaisotanta. Otoskoko oli 645 opiskelijaa. Tiedonkeruumenetelmänä oli Internet-kysely. Aineisto analysoitiin useiden kvantitatiivisten ja kvalitatiivisten menetelmien avulla. Tutkimuksen tuloksia voidaan pitää luotettavina ja tutkimuksen avulla saatiin tärkeää ja hyödyllistä tietoa opintomenestyksestä ja oppimisprosesseista. Tulosten perusteella merkittävimmät oppimistuloksiin positiivisesti liittyvät tekijät ovat syväsuuntautunut opiskelustrategia ja luottaminen omiin kykyihin, ja negatiiviset tekijät ovat oppimisen itsesäätelyn puute, omien kykyjen epäily ja pintasuuntautunut opiskelustrategia. Merkitysorientoituneet, itsesäätelykykyiset opiskelijat menestyivät LTKK:ssa parhaiten.

Local Services in a Fourth Generation Mobile Network

Neljännen sukupolven mobiiliverkot kokoaa kaikki tietoliikenneverkot ja palvelut Internetin ympärille. Tämä mullistus muuttaa vanhat vertikaaliset tietoliikenneverkot joissa yhden tietoliikenneverkon palvelut ovat saatavissa vain kyseisen verkon päätelaitteille horisontaaliseksi malliksi jossa päätelaitteet käyttävät omaa verkkoansa pääsynä Internetin palveluihin. Tämä diplomityö esittelee idean paikallisista palveluista neljännen sukupolven mobiiliverkossa. Neljännen sukupolven mobiiliverkko yhdistää perinteiset televerkkojen palvelut ja Internet palvelut sekä mahdollistaa uuden tyyppisten palveluiden luonnin. TCP/IP protokollien ja Internetin evoluutio on esitelty. Laajakaistaiset, lyhyen kantaman radiotekniikat joita käytetään langattomana yhteytenä Internetiin on käsitelty. Evoluutio kohti neljännen sukupolven mobiiliverkkoja on kuvattu esittelemällä vanhat, nykyiset ja tulevat mobiiliverkot sekä niiden palvelut. Ennustukset palveluiden ja markkinoiden tulevaisuuden kehityksestä on käsitelty. Neljännen sukupolven mobiiliverkon arkkitehtuuri mahdollistaa paikalliset palvelut jotka ovat saatavilla vain yhdessä paikallisessa 4G verkossa. Paikalliset palvelut voidaan muunnella jokaiselle käyttäjälle erikseen käyttäen profiili-informaatiota ja paikkatietoa. Työssä on pohdittu paikallisten palveluiden käyttökelpoisuutta ja mahdollisuuksia käyttäen Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun 4G projektin palvelupilotin tuloksia.

Tilaaja-tuottaja-mallin kehittäminen sähköverkkoyhtiössä

Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia tilaaja–tuottaja-mallin soveltuvuutta Lappeenrannan Energia Oy:n käyttöön ja muodostaa tämän jälkeen yhtiölle malliehdotus. Tätä varten oli tutustuttava aluksi yhtiön nykyisiin prosesseihin. Tämän jälkeen voitiin vasta alkaa muuttamaan prosesseja tilaaja–tuottaja-mallin käyttöä vastaaviksi. Työn viitekehys muodostui tilaaja–tuottaja-mallista yleisesti, prosessien hallinnasta ja hinnoittelusta. Tutkimusaineisto koostui haastatteluista, joita tehtiin viiteen energia-alan yritykseen. Haastattelut laadittiin asiaa käsittelevän kirjallisuuden avulla. Lappeenrannan Energia Oy:lle rakennettu malliehdotus perustuu pääosin juuri haastatteluissa saatuihin tietoihin induktiivisen analyysin perusteella. Aineiston analyysin perusteella yhtiölle valittiin mallin toteutustapa ja tehtiin käyttöönottosuunnitelma. Tämän jälkeen määriteltiin tilaaja ja tuottaja sekä selvitettiin osapuolten vastuunjako. Työssä on käsitelty myös mallin toteutuksen vaatimia muutoksia yhtiössä ja annettu suosituksia kilpailuttamiseen ja valvontaan. Jokainen haastattelu toi uutta tietoa ja toisaalta vahvisti jo ilmi tulleita tietoja. Suuremman haastattelujoukon kautta toteutustapoja olisi voinut löytyä vielä lisää. Tämän työn puitteissa aineisto koettiin kuitenkin riittävän luotettavaksi ja kattavaksi Lappeenrannan Energia Oy:n sovellusta varten.

Radiaalikompressorin spiraalivirtauksen numeerinen mallinnus

Diplomityössä mallinnetaan numeerisesti radiaalikompressorin spiraalin virtaus. Spiraalin tarkoituksena radiaalikompressorissa on kerätä tasaisesti virtaus diffuusorin kehältä. Spiraaliin on viime aikoina kiinnitetty enemmän huomiota, koska on havaittu, että kompressorin hyötysuhdetta voidaan parantaa spiraalia optimoimalla. Spiraalin toimintaa tarkastellaan kolmella eri massavirralla. Työn alussa käsitellään spiraalin toimintaperiaatteita. Numeerisena ratkaisijana käytetään Teknillisessä korkeakoulussa kehitettyä FIN-FLO -koodia. FINFLO -laskentaohjelmassa ratkaistaan Navier-Stokes yhtälöt kolmeulotteiselle laskenta-alueelle. Diskretointi perustuu kontrollitilavuus menetelmään. Työssä käsitellään laskentakoodin toimintaperiaatteitta. Turbulenssia mallinnetaan algebrallisella Baldwin-Lomaxin ja kahden yhtälön Chienin k-e turbulenssimalleilla. Laskentatuloksia verrataan Lappeenrannan teknillisessä korkeakoulussa tehtyihin mittauksiin kyseessä olevasta kompressorin spiraalista. Myös eri turbulenssimalleilla ja hilatasoilla saatuja tuloksia verrataan keskenään. Laskentatuloksien jälkikäsittelyä varten ohjelmoitiin neljä eri tietokoneohjelmaa. Laskennalla pyritään saamaan lisäselvyyttä virtauksen käyttäytymiseen spiraalissa ja erityisesti ns. kielen alueella. Myös kahden eri turbulenssimallin toimivuutta kompressorin numeerisessa mallinnuksessa tutkitaan.

Elektroniikan mittalaitteiden kalibrointijärjestelmän kehittäminen

Tässä diplomityössä käsiteltiin elektronisten mittalaitteiden kalibrointikulttuuria. Työssä selvitettiin mittalaitteiden kalibroinnissa huomioon otettavat asiat ja esitettiin sähkösuureita mittaavien elektronisten mittalaitteiden kalibrointijärjestelmän toteutus. Lappeenrannan teknillisen yliopiston Sähkötekniikan osaston Sovelletun elektroniikan laboratoriolle ja Elektroniikan suunnittelukeskukselle laadittiin elektroniikan mittalaitteita koskevat kalibrointijärjestelmät. Varsinaisen kalibroinnin lisäksi tarkasteltiin myös toiminnallista tarkastusta. Tehoelektroniikan laboratorion tehoanalysaattoreiden toiminta haluttiin tarkistaa kalibrointien välissä. Kalibrointijärjestelmistä käy ilmi laboratorioiden mittalaitteet sekä niille suoritettavien kalibrointien ja testauksien tarve sekä aikaväli. Mittalaitteen käyttötarkoitus ja mittaustarkkuus asettivat vaatimukset kalibroinnin tasolle. Kalibrointijärjestelmissä mittalaitteiden kalibroinnit on porrastettu eri tasoihin, riippuen siitä mikä mittalaitteen epävarmuus saa olla. Työssä käsiteltiin myös kalibrointia internetin kautta.