Corrosion behaviour of boiler tube materials during combustion of fuels containing Zn and Pb

Många förbränningsanläggningar som bränner utmanande bränslen såsom restfraktioner och avfall råkar ut för problem med ökad korrosion på överhettare och/eller vattenväggar pga. komponenter i bränslena som är korrosiva. För att minimera problemen i avfallseldade pannor hålls ångparametrarna på en relativt låg nivå, vilket drastiskt minskar energiproduktionen. Beläggningarna i avfallseldade pannor består till största delen av element som är förknippade med högtemperaturkorrosion: Cl, S, alkalimetaller, främst K och Na, och tungmetaller som Pb och Zn, och det finns också indikationer av Br-förekomst. Det låga ångtrycket i avfallseldade pannor påverkar också stålrörens temperatur i pannväggarna i eldstaden. I dagens läge hålls temperaturen normalt vid 300-400 °C. Alkalikloridorsakad (KCl, NaCl) högtemperaturkorrosion har inte rapporterats vara relevant vid såpass låga temperaturer, men närvaro av Zn- och Pb-komponenter i beläggningarna har påvisats förorsaka ökad korrosion redan vid 300-400 °C. Vid förbränning kan Zn och Pb reagera med S och Cl och bilda klorider och sulfater i rökgaserna. Dessa tungmetallföreningar är speciellt problematiska pga. de bildar lågsmältande saltblandningar. Dessa lågsmältande gasformiga eller fasta föreningar följer rökgasen och kan sedan fastna eller kondensera på kallare ytor på pannväggar eller överhettare för att sedan bilda aggressiva beläggningar. Tungmetallrika (Pb, Zn) klorider och sulfater ökar risken för korrosion, och effekten förstärks ytterligare vid närvaro av smälta. Motivet med den här studien var att få en bättre insikt i högtemperaturkorrosion förorsakad av Zn och Pb, samt att undersöka och prediktera beteendet och motståndskraften hos några stålkvaliteter som används i överhettare och pannväggar i tungmetallrika förhållanden och höga materialtemperaturer. Omfattande laboratorie-, småskale- och fullskaletest utfördes. Resultaten kan direkt utnyttjas i praktiska applikationer, t.ex. vid materialval, eller vid utveckling av korrosionsmotverkande verktyg för att hitta initierande faktorer och förstå deras effekt på högtemperaturkorrosion.

Fotokatalyyttinen kalvonpesu

Fotokatalyysillä tarkoitetaan spontaania kemiallista reaktiota, joka tapahtuu fotokatalyytin absorboidessa valoa. Reaktio voi tapahtua joko katalyytin pinnalla tai sen läheisyydessä, mutta fotokatalyytti pysyy reaktiossa muuttumattomana. Ominaisuuksiltaan paras ja eniten tutkittu fotokatalyyttinen materiaali on titaanidioksidi, jolla on säteilytettynä kyky hajottaa orgaanisia molekyylejä hiilidioksidiksi ja vedeksi. Fotokatalyysin käyttömahdollisuuksia tutkitaan membraanikalvojen puhdistamisessa kalvojen käyttöiän ja erotustehokkuuden parantamiseksi. Nykyisin kalvojen puhdistamiseen käytetään useimmiten kemiallista pesua, jonka tuloksena on usein haitallisia yhdisteitä sisältävä liuos. Fotokatalyyttinen puhdistus voisi olla ratkaisu ongelmaan, sillä sen avulla voitaisiin puhdistamisessa käytettävien kemikaalien ja siinä muodostuvien jätteiden määrää vähentää. Tämän työn kokeellisessa osassa tutkittiin polyvinyylideenifluoridikalvon (PVDF) kestävyyttä ja puhdistumista fotokatalyyttisissä reaktioissa. PVDF:n on todettu olevan erinomainen kalvomateriaali, koska se on termisesti stabiili ja se kestää hyvin kemikaaleja, kuten orgaanisia liuottimia, happoja ja emäksiä. Työssä todettiin PVDF-kalvon puhdistuvan UV/TiO2-käsittelyn avulla. Kalvo puhdistui parhaiten, kun käytettiin 0,425 m- % TiO2-liuosta. Puhdistumista havainnoitiin sekä puhtaan veden vuon mittauksilla että värjäämällä käsiteltyjä kalvoja ja mittaamalla niiden värinintensiteetti.

”Hei, mä opin tän asian enkuks!” Toimintatutkimus ympäristötiedon ainesisältöjen ja vieraan kielen oppimisesta sekä opettamisesta englanninkielissä oppituokioissa

Tämä kvalitatiivinen toimintatutkimus sai lähtökipinän opettajan tarpeesta kehittää englannin kielen opetustaan suuntaan, joka innostaisi oppijoita opiskelemaan ja tuottamaan vierasta kieltä rohkeasti. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, mitä muutoksia oppijoissa ilmenee, kun perinteiseen vieraan kielen opetukseen sisällytetään kahden lukuvuoden ajan oppituokioita, joissa ympäristötiedon ainesisältöjä opetetaan vieraalla kielellä. Kiinnostuksen kohteena oli tutkia, ilmeneekö oppijoilla muutoksia ainesisältöjen hallinnassa, englanninkielisen ympäristötiedon sanavaraston karttumisessa, kielitaidon kehittymisessä sekä asenteessa oppituokioita ja englannin kieltä kohtaan yleensä. Tutkimuksen tarkoituksena oli myös luoda toimivaa käytäntöä opettajalle toteuttaa ainesisältöjen opettamista vieraalla kielellä, josta kansainvälisesti käytetään termiä Content and language integrated learning (CLIL). Tutkimus oli kahden vuoden pitkittäistutkimus, joka toteutettiin lukuvuosina 2008–2010. Tutkimusjoukko koostui 18:sta (11 poikaa ja 7 tyttöä) neljättä luokkaa aloittavasta oppijasta. Vertailuryhmään kuului 22 musiikkiluokan oppijaa (6 poikaa ja 16 tyttöä). Tutkija opetti molemmille ryhmille englannin kieltä kaksi viikkotuntia. Englanninkieliset oppituokiot toteutettiin englannin tuntien yhteydessä noin kerran viikossa. Kerrallaan tuokio kesti 15–20 minuuttia. Tutkimusaineistoa, joka koostuu sekä kvalitatiivisesta että kvantitatiivisesta aineistosta, kerättiin eri tavoin: tutkija keräsi havaintomateriaalia päiväkirjaansa koko tutkimuksen ajan, oppijoita testattiin kuusi kertaa tutkimuksen aikana sekä itsearvio- ja asennekyselyjä toteutettiin kahdesti. Tutkimusaineiston pohjalta saatiin selviä tutkimustuloksia, joiden mukaan CLIL-opetus vaikutti oppijoihin positiivisesti: ympäristötiedon ainesisältöjä opittiin, englanninkielinen ympäristötiedon sanavarasto laajeni ja vierasta kieltä käytettiin rohkeammin kuin aiemmin. Kommunikoidessa huomio kiinnitettiin kielen tarkkailun sijasta asiasisältöön. Oppijat suhtautuivat englanninkielisiin oppituokioihin positiivisesti ja englannin osaaminen koettiin tärkeäksi. Tässäkin kokeilussa CLIL osoittautui joustavaksi metodiseksi lähestymistavaksi, joka taipuu käyttökelpoiseksi käytännön teoriaksi soveltuen monenlaisille oppijoille.

Nikkelin, koboltin, lyijyn ja sinkin selektiivinen erottaminen ioninleimaustekniikalla syntetisoiduilla kelatoivilla erotusmateriaaleilla

Kelatoivat erotusmateriaalit ovat osoittautuneet lupaaviksi haitallisten metallien erottamiseksi vedestä. Puhdistettava vesiliuos sisältää vain harvoin pelkästään erotettavaksi tarkoitettuja metallikationeja, sillä useimmiten mukana on erotusmateriaalien tehokkuutta heikentäviä kationeja. Parantamalla erotusmateriaalin selektiivisyyttä voitaisiin häiritsevien ionien vaikutusta vähentää selvästi. Kandidaatintyön tavoitteena oli tutkia ioninleimaustekniikan avulla syntetisoitujen kelatoivien erotusmateriaalien selektiivisyyttä nikkelille, koboltille, lyijylle ja sinkille. Käyttämällä esimerkiksi nikkelitemplaattia materiaalin synteesivaiheessa materiaalin nikkeliselektiivisyys kasvaa verrattuna perinteiseen synteesitekniikkaan. Tässä työssä tutkittiin erotusmateriaaleja, joissa oli käytetty nikkeli- tai lyijytemplaattia, vertaamalla niitä ilman templaattia syntetisoituihin materiaaleihin. Lisäksi erotustehokkuutta verrattiin kaupalliseen erotusmateriaaliin häiritsevien magnesium- ja kalsiumionien tapauksessa. Lyijyn havaittiin sitoutuvan tehokkaimmin kaikkiin syntetisoituihin materiaaleihin riippumatta nikkelitemplaatin käyttämisestä. Kinetiikkakokeet osoittivat lyijyn sitoutumisnopeudenkin olevan vertailtavista metalleista suurin. Kaikki kokeet suoritettiin huoneenlämpötilassa liuoksen pH-arvon ollessa 7,5. Nikkelitemplaatin käyttö lisäsi materiaalin selektiivisyyttä nikkelille verrattuna templaatittomaan muuten identtiseen materiaaliin. Kuitenkin materiaalien lyijyselektiivisyys oli huomattavasti nikkeliselektiivisyyttä suurempi. Lyijytemplaatin käyttö ei lisännyt lyijyselektiivisyyttä, mutta materiaalin nikkeliselektiivisyys parantui. Materiaaliin sitoutuneet nikkeli-, koboltti- ja sinkkipitoisuudet jäivät huomattavasti vähäisemmiksi verrattuna kaupalliseen materiaaliin. Magnesiumin ja kalsiumin tarttumista syntetisoituihin materiaaleihin tutkittiin myös ja tulosten mukaan IIPD2:een ja IIPD2-Methoxiin sitoutui erittäin vähän magnesiumia ja kalsiumia verrattuna kaupalliseen materiaaliin, jonka kalsiumkapasiteetti oli erityisen suuri. Kyseiset materiaalit soveltuvat tulosten perusteella myös häiritseviä ioneja sisältävien liuosten puhdistamiseen. Näin ollen valittujen kahden materiaalin jatkotutkimuksella olisi mahdollista parantaa nikkelikapasiteettia ja -selektiivisyyttä.

Mädätysjäännöksen rakeistus, terminen kuivaus ja energiahyötykäyttö

Tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa alueellisen jäteyhtiön Kymenlaakson Jäte Oy:n mahdollisuuksia rakeistaa ja termisesti kuivata mekaanisesti kuivattua mädätysjäännöstä sekä mahdollisuuksia toimittaa termisesti kuivattua materiaalia energiahyötykäyttöön. Tutkimuksessa selvitettiin myös kokemuksia lattialämmityksen käyttämisestä mädätysjäännöksen kuivaukseen. Tutkimuksessa perehdyttiin erilaisiin rakeistus- ja kuivausmenetelmiin sekä termisen kuivurin valintaan vaikuttaviin asioihin. Kuvaukset perustuvat kirjallisuudesta ja internetistä saatuihin tietoihin. Tekniikkakuvausten pohjalta lähdettiin kyselemään tarjouksia termisiä kuivauslaitteistoja myyviltä yrityksiltä. Tarjoukset pyydettiin kuiva-ainepitoisuuden muutokselle 30 %:sta 90 %:iin ja oletettiin, että kuivaukseen on käytettävissä lämpöä viideltä kaatopaikkakaasua käyttävältä mikroturbiinilta. Tutkimuksen aikana saatiin tarjous kuudelta yritykseltä. Saadut tarjoukset esiteltiin tiivistetysti raportissa ja kokonaisuudessaan ne sisällytettiin Kymenlaakson Jäte Oy:n laajempaan raporttiin, joka ei ole julkinen. Yritykset antoivat hyvin erilaisia tietoja siitä, mitä tarjoukseen sisältyy, joten tarjoukset eivät olleet suoraan vertailukelpoisia. Tarjouksista myös havaittiin, että jos Mäkikylän biokaasulaitokselta vastaanotettaisiin enimmäismäärä (19 500 t/a) mädätysjäännöstä, mikroturbiineilta saatava lämpömäärä ei riittäisi kuivaamaan kaikkea mädätysjäännöstä 90 % kuiva-ainepitoisuuteen. Tutkimuksen aikana huomattiin myös, että sitovan tarjouksen saamiseksi mädätysjäännös tulee toimittaa testattavaksi, jolloin saadaan vahvistus kuivausmenetelmän soveltuvuudesta kyseiselle materiaalille. Tutkimuksessa selvitettiin myös, minkälaisia kokemuksia löytyy lattialämmityksen käyttämisestä kuivaukseen niin Suomesta kuin maailmalta ja voiko menetelmää käyttää mädätysjäännöksen kuivaukseen. Kyseistä menetelmää on käytetty tehostamaan aurinkokuivausta, joten tutkimuksen aikana perehdyttiin erityisesti aurinkokuivaukseen liittyviin tieteellisiin artikkeleihin. Lattialämmityksen käytöstä löytyi niin heikkouksia kuin vahvuuksia. Suomessa aurinkokuivauksen ja lattialämmityksen yhdistelmä ei ole kuitenkaan päätynyt laajaan käyttöön ja syynä voidaan nähdä muun muassa kylmät ja pimeät vuodenajat sekä suuri pinta-alan tarve. Tutkimusraportissa selvitettiin lisäksi polttolaitosten edustajien kiinnostusta ja rajoituksia ottaa vastaan termisesti kuivattua mädätysjäännöstä. Tutkimuksen aikana otettiin yhteyttä alle 100 km etäisyydellä Kymenlaakson Jäte Oy:stä sijaitsevien jätteenpolttoluvan omaavien yritysten edustajiin. Saatuja vastauksia käsiteltiin tiivistetysti raportissa ja vastaukset sisällytettiin kokonaisuudessaan Kymenlaakson Jäte Oy:n laajempaan raporttiin, joka ei ole julkinen. Puhelinhaastattelujen pohjalta nähtiin, että yrityksillä on kiinnostusta materiaalia kohtaan, mutta samalla vastauksiin vaikuttavat mädätysjäännöksen analyysitulokset. Poltto-ominaisuuksiin liittyvät analyysit tullaan toteuttamaan vuoden 2012 aikana. Laitoksilla oli myös vaihtelevia rajoituksia materiaalia kohtaan, mutta analyysituloksista riippuen materiaalia voidaan hyödyntää energiana tuhansia tai jopa kymmeniä tuhansia tonneja vuodessa alle 100 km etäisyydellä Kymenlaakson Jäte Oy:stä.

Kirurgisten potilasohjeiden laatu ja valmius tukea voimavaraistavaa potilasohjausta sekä infektioiden torjuntaan liittyvä sisältö

Hoitotyössä infektioiden torjunnan painopistealueena on ollut lisätä potilaiden osallistuvuutta voimavaraistavalla potilasohjauksella. Potilasohjauksen apuna käytetään usein kirjallisia potilasohjeita, joiden rakenne ja laatu tulee olla hyvä. Lisäksi potilasohjeiden tulee omata valmiuksia tukea voimavaraistavaa potilasohjausta. Kirjalliset potilasohjeet ovat hyvä potilasohjauksen keino, mutta systemaattinen tieto potilasohjeiden laadusta, valmiuksista tukea voimavaraistavaa potilasohjausta sekä infektioiden torjunnan sisällöstä puuttuu. Tutkimuksen tarkoituksena oli analysoida Suomen yliopistosairaaloiden kirurgisten potilasohjeiden infektioiden torjuntaan liittyvää sisältöä. Lisäksi oltiin kiinnostuneita potilasohjeiden laadusta hyvien kirjallisten potilasohjeiden ominaispiirteiden toteutumisessa sekä potilasohjeiden valmiuksista tukea voimavaraistavaa potilasohjausta. Tutkimuksen aineistona oli viiden yliopistosairaalan kirurgisille aikuispotilaille tarkoitetut potilasohjeet (N = 237). Organisaatioittain joka viides potilasohje (n = 50) analysoitiin potilasohjeiden laadun osalta sisällönerittelyllä ja aikaisemmin kehitetyn mittarin avulla (Salanterä ym. 2004). Deduktiivisella sisällönanalyysillä analysoitiin potilasohjeiden valmiuksia tukea voimavaraistavaa potilasohjausta, jonka ulottuvuuksien esiintyvyyden arviointiasteikko oli kehitetty tätä tutkimusta varten. Induktiivisella sisällönerittelyllä analysoitiin infektioiden torjuntaan liittyvä sisältö. Potilasohjeiden laadussa oli paljon vaihtelua, ja vain 36 % (n = 18) potilasohjeista oli julkaistu viimeisen kolmen vuoden (2010–2012) aikana. Potilasohjeet olivat ulkoasultaan selkeitä ja johdonmukaisia, jolloin kirjallisten potilasohjeiden ominaisuuksista parhaiten toteutuivat ulkoasun sekä kielen ja rakenteen ominaisuudet. Potilasohjeet kuvasivat toimenpidettä ja siitä selviytymistä, antaen parhaiten valmiuksia tukea toiminnallista ja bio-fysiologista selviytymistä potilasohjauksella. Infektioiden torjuntaan liittyvä sisältö oli pääasiassa esitetty epäsuorasti toisen asian kautta. Infektioiden syntyyn tai torjuntaan ei viitattu, vaan asiaa tarkasteltiin muusta näkökulmasta esimerkiksi ylipainon ja ihon kunnon osalta. Yleisin infektioiden torjuntaan liittyvä sisältö koski käsihygieniaa, vaikka sen toteuttamista ei opastettu tai ohjeistettu. Tutkimus tarjoaa lähtökohdan kehittää potilasohjeiden infektioiden torjuntaan liittyvää sisältöä sekä potilaan osallistuvuuden lisäämistä. Erityisesti tulisi kehittää potilaan osallistuvuuden tukemista voimavaraistavalla potilasohjauksella. Jatkotutkimuksena tulisi kartoittaa potilaiden tarpeet infektioiden torjunnan sisällöstä sekä kehittää kansallinen ohjeistus potilasohjeiden infektioon torjuntaan liittyvästä sisällöstä ja rakenteesta.

Eleven som aktør i dialog med kunst : ungdoms erfaring med kunstundervisningens innhold og metode i faget kunst og håndverk i norsk grunnskole

Avhandlingen har sitt utspring i mitt engasjement for elevers møte med kunst i grunnskolen i faget kunst og håndverk og mitt syn på ungdom som kompetente bidragsytere til forskningen om fenomener som angår deres liv. Elevene er informanter til, eller aktører i, forskning på fenomenet dialog med kunst. Dialog med kunst er her definert som en helhetlig prosess som innlemmer alt fra elevenes møte med visuelle kunstverk til deres eget skapende arbeid. At avhandlingens fagdidaktiske problemområde er elevers praktisk skapende virksomhet, knytter undersøkelsen til slöjdpedagogisk forskning. Avhandlingens overgripende hensikt er å bidra til utvikling av fagdidaktikken i kunst og håndverk med utgangspunkt i elevenes erfaringer med kunstundervisningens innhold og metode på ungdomsskoletrinnet. Studien består av kasusstudier på to ungdomsskoler. Data ble innsamlet igjennom intervjuer, deltakende observasjon, dokumenter, prosessbøker og foto av formingsprodukter. Ungdoms dialog med kunst i skolen blir analysert og fremstilt ut fra et erfart og et operasjonalisert perspektiv. Funnene speiles i ulike fagdidaktiske tendenser, det vil si ulike hovedoppfatninger i debatten om det moderne samfunn, og i et virksomhetsteoretisk perspektiv. Resultatene fra undersøkelsen utfordrer oss til en fagdidaktisk nyorientering når det gjelder ungdoms møte med kunstverk i skolen, i retning av et mer ungdomskulturelt innhold og relasjonelle kunstmøter som er narrative, tolkningsorientert, opplevelsesorientert, dialogiske og flerstemmige. Undersøkelsen viser at elevene liker det praktisk skapende arbeidet, men at undervisningen i sterkere grad bør ta i bruk digital kunnskap og handle om hvordan kunst kan brukes som utgangspunkt for skapende arbeid, og den bør legge til rette for det læringspotensialet som ligger i dialogen elevene imellom. Elevene liker en undervisning som ikke bare handler om estetiske virkemidler, materialer og teknikker, men også om kommunikasjon og ytringsfrihet. Resultatene viser at det frie skapende arbeid består av tre likeverdige aspekter: det individuelle, det kulturelle og det sosiale. Både funnene og avhandlingens virksomhetsteoretiske perspektiv kan bidra til diskursen om kreativitetsbegrepet og identitetskonstruksjon i vårt moderne samfunn. Virksomhetssystemet blir i denne avhandlingen utviklet til en teori for skapende arbeid i faget kunst og håndverk, et overgripende fagdidaktisk rammeverk for bild/bildkonst og slöjdfaget satt inn i et nordisk utdanningsperspektiv.

Imagining a New Society: Public Painting as Politics in Postwar Finland

The thesis is the first comprehensive study on Finnish public painting, public artworks generally referred to as murals or monumental paintings. It focuses on the processes of production of public paintings during the post-WWII decades in Finland and the complex relationships between the political sphere and the production of art. The research studies the networks of agents involved in the production of public paintings. Besides the human agents—artists, assistants, commissioners and viewers—also public paintings were and are agents in the processes of production and in their environments. The research questions can be grouped into three overlapping series of questions: First, the research investigates the production public paintings: What kinds of public paintings were realised in postwar Finland—how, where, by whom and for what purposes? Second, it discusses the publicness of these paintings: How were public paintings defined, and what aspects characterised them as “public”? What was their relation to public space, public authorities, and audience? And third, it explores the politics of public paintings: the relationship between Finnish public painting, nationalism, and the memory of war. To answer these questions, extensive archival work has been performed, and over 200 public paintings have been documented around Finland. The research material has been studied in a sociological framework and in the context of the political and economic history of Finland, employing critical theories on public space and public art as well as theories on the building of nationalism, commemoration, memory, and forgetting. An important aim of this research was to open up a new field of study and position public painting within Finnish art history, from which it has been conspicuous by its absence. The research indicates that public painting was a significant genre of art in postwar Finland. The process of creating a national genre of public painting participated in the defining of municipal and state art politics in the country, and paintings functioned as vehicles of carrying out the agenda of the commissioning bodies. In the formation of municipal art policies in Finland in the 1950s, public painting connected to the same tendency of democratising art as the founding of public art museums. Public painting commissions also functioned as an arena of competition and a means of support for the artists. Public paintings were judged and commissioned within the realm of political decision-making, and they suggested the values of the decision-making groups, generally conveyed as the values of the society. The participation of official agents in the production allocated a position of official art to the genre. Through the material of this research, postwar public painting is seen as an agent in a society searching for a new identity. The postwar public painting production participated in the creation of the Finnish welfare society as indications of a humane society. It continued a tradition of public art production that had been built on nationalist and art educational ideologies in the late 19th and early 20th century. Postwar public paintings promoted the new national narrative of unification by creating an image of a homogeneous society with a harmonious communal life. The paintings laid out an image of Finnishness that was modern but rooted in the agrarian past, of a society that was based on hard work and provided for its members a good life. Postwar public painting was art with a mission, and it created an image of a society with a mission.

Electrochemical Treatment of Wastewaters

Electrocoagulation is a process in which wastewater is treated under electrical current. Coagulant is formed during the process through the metal anode dissolution to respective ions which react with hydroxyl ions released in cathode. These metal hydroxides form complexes with pollutant ions. Pollutants are removed among metal hydroxide precipitates. This study was concentrated on describing chemistry and device structures in which electrochemical treatment operations are based on. Studied pollutants were nitrogen compounds, sulphate, trivalent and pentavalent arsenic, heavy metals, phosphate, fluoride, chloride, and bromide. In experimental part, removal of ammonium, nitrate, and sulphate during electrochemical treatment was studied separately. Main objective of this study was to find suitable metal plate material for ammonium, nitrate, and sulphate removal, respectively. Also other parameters such as pH of solution, concentration of pollutant and sodium chloride, and current density were optimized. According to this study the most suitable material for ammonium and sulphate removal by electrochemical treatment was stainless steel. Respectively, iron was the optimum material for nitrate removal. Rise in the pH of solution at the final stage of electrochemical treatment of ammonium, nitrate, and sulphate was detected. Conductivities of solutions decreased during ammonium removal in electrochemical processes. When nitrate and sulphate were removed electrochemically conductivities of solutions increased. Concentrations of residual metals in electrochemically treated solutions were not significant. Based on this study electrochemical treatment processes are recommended to be used in treatment of industrial wastewaters. Treatment conditions should be optimized for each wastewater matrix.

Seuraajasuunnitteluprosessi ja sen toimivuus KONE Oyj:n New Equipment Business -liiketoimintayksikössä

Tämä tutkimus käsittelee seuraajasuunnitteluprosessia ja sen toimivuutta. Tutkimus on tapaustutkimus, jossa tutkittava ilmiö eli seuraajasuunnittelu ja kohteena oleva tapaus eli organisaatio KONE Oyj:n yksi liiketoimintayksikkö New Equipment Business, NEB voidaan erottaa toisistaan. Tutkimuksen kohteena on seuraajasuunnitteluprosessin toimivuus tapausorganisaatiossa. Tutkimuksen tarkoituksena on hankkia tietoa ja ymmärtää prosessin toteutumista sekä löytää jo käytössä olevat parhaimmat käytännöt sekä merkittävimmät kehitysalueet. Tutkimuksen lähestymistapa on kvalitatiivinen. Seuraajasuunnitteluprosessin toimivuutta tutkittiin tekemällä teemahaastatteluja tutkimuksen kohteena olevan organisaation eri funktioiden henkilöstöpäälliköiden ja yksiköiden johtajien kanssa. Haastattelujen lisäksi tutkimuksessa käytettiin tausta-aineistona yrityksen sisäisiä arkistointitietoja ja materiaalia. Työn tuloksena saatiin selville, miten seuraajasuunnitteluprosessi toteutuu kohdeorganisaatiossa. Tutkimuksen tulosten perusteella näyttää siltä, että panostamalla talenttien kehitystoimenpiteisiin sekä lisäämällä henkilöiden liikkuvuutta yli organisaatiorajojen voidaan kehittää seuraajasuunnitteluprosessia vastaamaan tulevaisuuden haasteisiin.

Application of the finite element method in cold forging processes

The demand for more efficient manufacturing processes has been increasing in the last few years. The cold forging process is presented as a possible solution, because it allows the production of parts with a good surface finish and with good mechanical properties. Nevertheless, the cold forming sequence design is very empirical and it is based on the designer experience. The computational modeling of each forming process stage by the finite element method can make the sequence design faster and more efficient, decreasing the use of conventional "trial and error" methods. In this study, the application of a commercial general finite element software - ANSYS - has been applied to model a forming operation. Models have been developed to simulate the ring compression test and to simulate a basic forming operation (upsetting) that is applied in most of the cold forging parts sequences. The simulated upsetting operation is one stage of the automotive starter parts manufacturing process. Experiments have been done to obtain the stress-strain material curve, the material flow during the simulated stage, and the required forming force. These experiments provided results used as numerical model input data and as validation of model results. The comparison between experiments and numerical results confirms the developed methodology potential on die filling prediction.

Influence of duty factor on the die-sinking Electrical Discharge Machining of high-strength aluminum alloy under rough machining

The use of high-strength aluminium alloys as material for injection molding tools to produce small and medium batches of plastic products as well as prototyping molds is becoming of increasing demand by the tooling industry. These alloys are replacing the traditional use of steel in the cases above because they offer many advantages such as very high thermal conductivity associated with good corrosion and wear resistance presenting good machinability in milling and electrical discharge machining operations. Unfortunately there is little technological knowledge on the Electrical Discharge Machining (EDM) of high-strength aluminium alloys, especially about the AMP 8000 alloy. The duty factor, which means the ratio between pulse duration and pulse cycle time exerts an important role on the performance of EDM. This work has carried out an experimental study on the variation of the duty factor in order to analyze its influence on material removal rate and volumetric relative wear under roughing conditions of EDM process. The results showed that high values of duty factor are possible to be applied without bringing instability into the EDM process and with improvement of material removal rate and volumetric relative wear.

Uraaniheksafluoridin faasimuutoksen CFD-mallinnus

Diplomityön tarkoituksena on luoda uraaniheksafluoridista käyttäjän määrittelemä aine kaupallisen virtauslaskentaohjelmiston (FLUENT) ainekirjastoon ja simuloida aineen käyttäytymistä sulaessa ja kiinteyttäessä. Työn kirjallisuusosassa on esitelty aiempia tutkimuksia uraaniheksafluoridin termodynaamisista ominaisuuksista, joita käytetään aineen määrittelyssä. Kokeellisessa osassa on käytetty virtauslaskentaohjelmiston Eulerilaista monifaasimallia sulamisen ja kiinteytymisen tarkasteluun kaksidimensionaalisessa sylinterissä.

Toimituskyvyn kehittäminen prosessin materiaalipuutteita hallitsemalla

Toimituskyky on yrityksen suorituskykyä kuvaava tekijä, jolla on merkittävä vaikutus asiakastyytyväisyyteen, erityisesti valmistusteollisuudessa. Toimituskyky muodostuu materiaalin saatavuudesta ja logistisen järjestelmän toimitusvarmuudesta, joten hyvä toimituskyky edellyttää materiaalipuutteiden hallintaa. Tämän diplomityön tavoitteena on esittää, miten toimituskykyä voidaan kehittää tilaus-toimitusprosessin materiaalipuutteita hallitsemalla. Tutkimus toteutettiin konstruktiivisella tutkimusotteella case-tutkimuksena havainnoimalla toimintaa case-yrityksessä sekä analysoimalla case-yrityksen kirjallista materiaalia ja arkistoja. Yrityksessä havaittuja materiaalipuutteisiin liittyviä ongelmia tarkasteltiin tilaus-toimitusprosessin näkökulmasta prosessijohtamisen ja systemaattisen ongelmanratkaisun teorioiden avulla. Tutkimuksen tuloksena laadittiin kolme käytännönläheistä ratkaisuehdotusta havaittuihin ongelmiin; (1) materiaalipuutteiden syy-seuraussuhteita kuvaavat ongelma-syy-seurausketjut, (2) materiaalipuutteiden ongelmanratkaisumalli systemaattisen ongelmanratkaisun tueksi sekä (3) visuaalinen tilaus-toimitusprosessimalli, joka painottaa osaprosessien yhteyttä koko prosessin toimituskykyyn ja toimitusvarmuuteen. Tulosten mukaan materiaalipuutteet tulisi käsittää prosessin laatuvirheinä, jotka antavat arvokasta tietoa siitä, että prosessissa on laatuongelmia. Tulosten perusteella yrityksen toimituskykyä voidaan kehittää havainnoimalla tilaus-toimitusprosessin laatuvirheitä, selvittämällä laatuvirheiden syy-seuraussuhteet systemaattisesti ongelmanratkaisumallia hyödyntäen sekä toimimalla prosessiajattelun mukaisesti tilaus-toimitusprosessin toimituskyvyn jatkuvaa parantamista tavoitellen. Tutkimusongelman tarkastelutapaa ja työn tuloksia voidaan soveltaa samankaltaisiin tapauksiin, joissa tilaus-toimitusprosessin laatuvirheet, esimerkiksi materiaalipuutteet, paljastavat kehittämistä vaativia epäkohtia prosessin toimintatavoissa. Tilaus-toimitusprosessin toimituskykyä voidaan kehittää vain, jos panostetaan ajan hallintaan ja kykyyn toimia asiakaslupausten ja sopimusten mukaisesti.

Value-based Reference Marketing in a Small Process Industry Software and Service Company

This master’s thesis was done for a small company, Vipetec Oy, which offers specialized technological services for companies mainly in forest industry. The study was initiated partly because the company wants to expand its customer base to a new industry. There were two goals connected to each other. First was to find out how much and what kind of value current customers have realized from ATA Process Event Library, one of the products that the company offers. Second was to determine the best way to present this value and its implications for future value potential to both current and potential customers. ATA helps to make grade and product changes, starting after machine downtime, and recovery from production break faster for customers. All three events sometimes occur in production line. The faster operation results to savings in time and material. In addition to ATA Vipetec also offers other services related to development of automation and optimization of controls. Theoretical part concentrates on the concept of value, how it can be delivered to customers, and what kind of risk customer faces in industrial purchasing. Also the function of reference marketing towards customers is discussed. In the empirical part the realized value for existing customers is evaluated based on both numerical data and interviews. There’s also a brief case study about one customer. After that the value-based reference marketing for a target industry is examined through interviews of these potential customers. Finally answers to the research questions are stated and compared also to the theoretical knowledge about the subject. Results show that those customers’ machines which use the full service concept of ATA usually are able to save more time and material than the machines which use only some features of the product. Interviews indicated that sales arguments which focus on improved competitive status are not as effective as current arguments which focus on numerical improvements. In the case of potential customers in the new industry, current sales arguments likely work best for those whose irregular production situations are caused mainly by fault situations. When the actions of Vipetec were compared to ten key elements of creating customer references, it was seen that many of them the company has either already included in its strategy or has good chances to include them with the help of the results of this study.