Uuden liiketoiminnan kehittäminen: Näkökulmana alkuvaiheiden menestystekijät ja ideoiden hyödynnettävyys verkostoissa

Tavoitteena työssä oli tuottaa ja kerätä tietoa uuden liiketoiminnan kehittämistä tukevan toimintamallin suunnittelu- ja kehitystyötä varten. Tietoa kerättiin aikaisemmasta tutkimuksesta, kirjallisuudesta sekä empiirisistä lähteistä. Tutkimusta työssä tehtiin konstruktiivisen lähestymistapaa mukaillen. Empiirisen tiedon keräämis- ja tuottamistapoina käytettiin teemahaastattelua, verkkokyselyä ja työpajatyöskentelyä. Lisäksi työssä analysoitiin kaksi olemassa olevaa uuden liiketoiminnan kehittämisen toimintamallia. Teoriatarkastelu työssä keskityttiin innovaation alkupäähän, liiketoimintamalleihin, asiakasarvoihin, verkostoihin ja innovaation alkupään menestystekijöihin. Näiden pohjalta tuotettiin kehitelmä hyödynnettävyydestä sekä kuvaus uuden liiketoiminnan kehittämisen varhaisista vaiheista. Tätä kaikkea hyödyntäen koottiin suunnittelutiedon lisäksi jatkokehitystä tukeva konseptimainen toimintamalli. Tämän konseptimaisen vision tarkoituksena on toimia jatkossa suunnan näyttäjänä varsinaista toimintamallia rakennettaessa.

New computer software for defining the three-dimensional geometry for a centrifu- gal compressor impeller

In this thesis, a computer software for defining the geometry for a centrifugal compressor impeller is designed and implemented. The project is done under the supervision of Laboratory of Fluid Dynamics in Lappeenranta University of Technology. This thesis is similar to the thesis written by Tomi Putus (2009) in which a centrifugal compressor impeller flow channel is researched and commonly used design practices are reviewed. Putus wrote a computer software which can be used to define impeller’s three-dimensional geometry based on the basic geometrical dimensions given by a preliminary design. The software designed in this thesis is almost similar but it uses a different programming language (C++) and a different way to define the shape of the impeller meridional projection.

Introduktionen av kärnkraften i Finland

Finlands industri har av tradition varit starkt energikrävande. Träförädlingsindustrin, som fick sin egentliga start i medlet på 1800-talet, använde stora mängder energi liksom metallförädlingsföretagen i ett senare skede. Krigstiden med sin energiransonering visade handgripligen för allmänheten liksom för specialisterna att en tillräcklig tillgång till energi är ett livsvillkor för vår industri och därmed för vårt land. Efterkrigstiden kännetecknades av en allt snabbare utbyggnad av den på vatten- och ångkraft baserade elkraftskapaciteten, en utbyggnad som den inhemska verkstadsindustrin i stor utsträckning deltog i. Men redan på 1950-talet var vattenkraften till stor del utbyggd, varför den privata såväl som den statliga sektorns intresse allt mera inriktade sig på den speciellt i USA favoriserade atomenergin. Efter fördjupade studier i kärnfysik och kärnteknik vid the International School of Nuclear Science and Engineering i USA deltog författaren av dessa rader intensivt (först som Ahlströmanställd och senare som VD för Finnatom) i den utvecklingsverksamhet inom det kärntekniska området som inte bara elproducenterna utan även verkstadsindustrin i vårt land genomförde. Det var därför naturligt för mig att som objekt för min doktorsavhandling välja introduktionen av kärnkraften i Finland med speciell fokus på den inhemska verkstadsindustrins roll. Jag ställde följande forskningsfrågor: a. När och hur skedde introduktionen av kärnkraften i Finland? b. Vilka var orsakerna till och resultatet av denna introduktion? c. Vilken var den inhemska verkstadsindustrins roll? Ett grundligt studium av litteraturen inklusive mötesprotokoll och tidningsreferat samt personligen genomförda intervjuer med ett trettiotal av de verkliga aktörerna i den långa och komplicerade introduktionsprocessen ledde till en teori, vars riktighet jag anser mig ha kunnat bevisa. Den inhemska verkstadsindustrins roll var synnerligen central. Dess representanter lyckades, bl.a. refererande till erfarenheterna från utbyggnaden av vatten- och ångkraften liksom till byggandet av den underkritiska milan YXP samt forskningsreaktorn TRIGA, övertyga beslutsfattarna om att den besatt nödig kompetens för att kompensera den kompetensbrist som kunde iakttas inom vissa områden hos den sovjetiska kärnkraftverksleverantören. De inhemska leveranserna påverkade även driftsresultatet, speciellt i fallet Lovisa, i positiv riktning. Introduktionsprocessen, som omfattade tiden från slutet av 1950-talet till början på 1980-talet, beskrevs, noterande bl.a. J. W. Creswells anvisningar, i detalj i avhandlingen. Introduktionen fick som resultat konkurrenskraftig elkraft, impuls till start av nya företag, exempelvis Nokia Elektronik, liksom en klar höjning av den tekniska nivån hos vår industri, inkluderande kärnteknisk tillverkning i stor skala. Katastrofen i Tjernobyl i slutet av april 1986 innebar emellertid att utvecklingen tog en paus på ett par decennier. Erfarenheterna från introduktionsfasen kan förhoppningsvis utnyttjas till fullo nu, när utbyggnaden av kärnkraften återupptagits i vårt land.

Alumiiniveneen rungon modulointi robottihitsauksen tehostamiseksi

Alumiiniveneiden valmistuksessa hitsauksen automatisointiaste on hyvin matala. Kilpailukyvyn säilyttämiseksi on tärkeää saada automatisointiastetta nostettua ja tätä kautta hitsauskustannuksia alennettua. Automatisoinnin esteenä ei ole teknologian puute, vaan ongelmana on alumiiniveneiden rakenteen huono soveltuvuus automatisoituun tuotantoon. Rakenteen kehittäminen modulaariseksi on yksi mahdollisuus tehostaa robottihitsausta venerunkojen valmistuksessa. Tässä diplomityössä tutkittiin modulaarisuutta, modulointiin johtavia tekijöitä sekä modulaarisuudella mahdollisesti saavutettavia etuja valmistavassa teollisuudessa ja erityisesti robottihitsauksessa. Lisäksi käsiteltiin modulointiin läheisesti liittyvää valmistus- ja kokoonpanoystävällistä suunnittelua. Työssä tehtiin modulointiesimerkki huviveneen rungon robottihitsauksen tehostamiseksi. Veneen runko ja siihen suunniteltu jäykisterakennemoduuli mallinnettiin käyttäen SolidWorks-ohjelmistoa sekä Delmia V5-ohjelmistoon sisällytettyä Catia V5-suunnitteluympäristöä. Suunnitellun modulaarisen rakenteen hitsattavuutta ja hitsaukseen kuluvaa aikaa simuloitiin Delmia V5-ohjelmistolla. Modulaarisen rakenteen avulla robottihitsattavuutta on mahdollista tehostaa erityisesti rungon sisäisen jäykisterakenteen osalta. Kun tuotteesta on suurempi osa hitsattavissa robotin avulla, on myös robotisointi-investoinnit kannattavampia. Modulaarisuuden avulla voidaan päästä myös pienillä tuotantomäärillä sarjatuotannon etuihin, kun samaa moduulia voidaan käyttää vähäisillä muutoksilla useammassa eri venemallissa.

Maisema-arkkitehti Maj-Lis Rosenbröijer ja moderni piha

Tutkimuksen aiheena on maisema-arkkitehti Maj-Lis Rosenbröijerin moderni asuinpihasuunnittelu. Tutkimus on tehty maisemantutkimuksen näkökulmasta. Moderni maisemaarkkitehtuuri 1900-luvun loppupuolelta on uusi tutkimusalue Suomessa. Rosenbröijeriä käsitteleviä tieteellisiä tutkimuksia ei ole aiemmin kirjoitettu. Tutkimuksen esimerkkipihoina on neljä pääkaupunkiseudulla sijaitsevaa asuinpihaa, joiden avulla Rosenbröijerin modernin pihasuunnittelun olennaiset piirteet tulevat esille. Esimerkkipihat ovat neljältä vuosikymmeneltä, 1960-1990-luvuilta. Työn teoreettisina menetelminä ovat perinteinen rakennushistoriallinen tutkimus ja puutarhapiirustusten tulkinta. Ensisijaisena tutkimusaineistona ovat Rosenbröijerin tekemät puutarhapiirustukset ja havainnot esimerkkipihojen nykytilasta. Tutkimusaineiston avulla muodostui kuva Rosenbröijerin modernista pihasuunnittelusta, suunnittelutyylistä ja suunnitteluprosessista asuinpihojen yhteydessä. Rosenbröijerin työskentelyssä korostuivat taiteellisuus ja selvä kokonaisvisio suunniteltavasta kohteesta. Suunnittelutyö tehtiin maisemaarkkitehtuurin suunnittelukonventioiden mukaisesti. Esimerkkipihojen tarkastelussa tulivat esille vuosikymmenille ominainen suunnittelu, pihasuunnittelun muuttuminen ammatin ja suunnitelmatehtävien vaatimuksien muuttuessa, Rosenbröijerin oman suunnittelutyön kehittyminen sekä pihasuunnitelmien ja pihojen nykytilan suhde toisiinsa. Tutkimustuloksia voi käyttää hyödyksi puutarhapiirustusten tulkintamenetelmien ja puutarhapiirustuksien avulla tehtävien asuinalueiden piha-alueiden kunnostuksien kehittämisessä ja Rosenbröijeriin kohdistuvissa tutkimuksissa.

Hankintajärjestelmän kehittäminen projektiliiketoiminnassa

Diplomityön tavoitteena oli tutkia millaisia vaatimuksia toimitusketjun yrityksen sisäisen osan toiminta ja tuotokset asettavat yrityksessä käytössä oleville tietojärjestelmille ja työprosesseille. Tarkoituksena oli myös rakentaa kehitysehdotus siitä, kuinka hankintatoimen osa-alueita järjestelmänäkökulmasta tulisi kehittää. Työn tutkimusote oli kvalitatiivinen ja konstruktiivinen. Työn teoriaosuudessa tarkasteltiin projektiliiketoimintaa ja hankintatoimea, joiden avulla oli tarkoitus luoda pohja empiriaosuuden käsittelylle. Lisäksi teoriassa tarkasteltiin hankintajärjestelmien kehittymistä ja nykyisiä kehityssuuntauksia, sekä tuotetiedonhallintaa ja sen osa-alueita. Aluksi kartoitettiin yrityksen tämänhetkiset ongelmakohdat suunnittelu-hankinta-toimitusvalvonta -rajapinnoilla, jonka jälkeen kuvattiin tavoitetilanne. Rajapintojen katkokset vaikuttivat pitkälle seuraaviin työvaiheisiin, mikä saataisiin ratkaistua automatisoinnilla. Työssä esitettiin myös kehityssuunnitelma ja sen eri osa-alueet nykyiselle järjestelmälle. Lisäksi aiheesta esitettiin syventäviä jatkotutkimuskohteita.

Suorituskyvyn mittaaminen lämmitysjärjestelmiin keskittyneessä pkt-yrityksessä

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää suorituskyvyn mittaamisjärjestelmä lämmitysjärjestelmiin keskittyneelle pkt-yritykselle. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin mitä kehitystarpeita on yrityksellä, missä ei ole käytössä suorituskyvyn mittaamisjärjestelmää ja kuinka yritys voi kehittää toimintaa suorituskyvyn mittaamisjärjestelmän suunnittelu- ja implementointiprosessin aikana. Tutkimuksen teoreettisessa osassa käsiteltiin suorituskykyä, sen mittaamista, eri suorituskyvyn mittausjärjestelmiä sekä niiden suunnitteluprosesseja ja käyttöä. Teoriaosuudessa on myös käsitelty suorituskyvyn mittaamisen hyötyjä ja suorituskyvyn mittaamista pk-yrityksissä sekä lämmitysjärjestelmiin keskittyneen yrityksen erityispiirteitä suorituskyvyn mittaamisen kannalta. Tutkimuksen empiirinen osa käsittää case yrityksen esittelyn, sekä yritykseen suunnitellun suorituskyvyn mittausjärjestelmän implementointiprosessin. Suorituskyvyn mittaamisjärjestelmän suunnittelu- ja käyttöönottoprosessi suunniteltiin lämmitysjärjestelmiin keskittyneen pkt-yrityksen erityispiirteet huomioiden. Tutkimuksen tuloksena syntyi suorituskyvyn mittausjärjestelmä joka ottaa huomioon lämmitysjärjestelmiin keskittyvän sekä nopeasti kasvavan pkt-yrityksen erityistarpeet. Tutkimuksessa havaittiin että suorituskyvyn mittaamisjärjestelmän suunnitteluprosessin aikana yrityksen johdon liiketoimintatiedon käyttäminen lisääntyi sekä liiketoimintatiedon hyödyntäminen helpottui valmiiden prosessien myötä.

Suunnittelun kehittäminen saatavuudenhallinnan näkökulmasta - Case Metsäteollisuusyritys

Metsäteollisuuden muuttunut toimintaympäristö on saanut kohdeyrityksen pyrkimään asiakaslähtöisempään ja markkinaintegroituneempaan toimintaan. Se, että asiakkaille voidaan luvata, mitä he haluavat ja että lupaukset kyetään pitämään, ovat markkinalähtöisen toiminnan keskeisimpiä tekijöitä. Diplomityön tavoitteena on kuvata metsäteollisuusyrityksen tuotteiden saatavuudenhallinnan nykytilaa tuotannonsuunnittelun, myynnin ja asiakkaiden näkökulmasta. Saatavuudenhallinnalla tarkoitetaan sitä, kuinka myyjä tietää, saako hän myydä asiakkaalle, mitä asiakas haluaa. Työssä käsitellään myös metsäteollisuusyrityksen suunnitteluprosesseja, koska ilman toimivaa myynninsuunnittelua ja operatiivista suunnittelua ei tehokas saatavuudenhallintakaan ole mahdollista. Työssä on esitetty vertailumalleja saatavuudenhallinnan ja suunnitteluprosessien toimivuudesta myös muilta toimialoilta kuten elintarvike- ja metalliteollisuudesta. Työn tuloksena on selkeä kuva saatavuudenhallinnan ja suunnitteluprosessien nykytilasta sekä mihin suuntaan niitä voisi kehittää. Suurimpana ongelmana myyntiprosessissa on pitkän tähtäimen suunnittelun puutteellisuus, minkä johtaa siihen, että asiakastilausten saatavuustarkastelut ovat monimutkaisia ja asiakkaille vastaaminen hidasta. Työssä on esitetty tulevaisuuden tavoitetilamalli, jossa tiedonkulku koko toimitusketjun halki on nopeampaa ja tehokkaampaa sekä toimintatavat yhtenäisiä ja selkeitä. Uusi toimintamalli mahdollistaa nopeammat ja luotettavammat myyntilupaukset sekä ilmoittamisen muutoksista asiakkaalle nykyistä aiemmin ja varmemmin.

Mitä lakkautuksesta opimme? Kyläkoulun lakkauttamisen perusteet, prosessi, säästöt ja vaikutukset viimeaikaisessa keskustelussa. Tapaustutkimuksena vuonna 2007 lakkautetut kyläkoulut Korpilahdella, Kurikassa, Lammilla, Siilinjärvellä, Sysmässä ja Urjalassa

Maaseutupolitiikan yhteistyöryhmän (YTR) rahoittamassa Alakoulusta ale-kouluksi? tutkimuksessa (2009-2010) kouluverkon suunnittelua, tarkistusta ja/tai koulun lakkautusprosessia käydään läpi aluekehittämisen näkökulmasta. Työssä havainnoidaan tapaustutkimuksena sitä miten koulukeskustelu ja -suunnittelu prosessina toteutuu, miten talous liittyy kokonaisuuteen, miten kouluverkkosuunnittelussa koulu, yhteisö ja kunta pelaavat yhteen, mikä merkitys koululla on kunnan tai kunnanosan elinvoimaisuudelle, miten kunta ja koulua ympäröivä yhteisö kohtaavat muutoksen ja mitä haasteita näihin kaikkiin sisältyy. Kohdekouluina Mommilan koulu Lammilta (nyk. Hausjärveä) Kanta-Hämeessä, Menosten ja Puolimatkan koulut Urjalassa Pirkanmaalla, Ravioskorven koulu Sysmässä Päijät-Hämeessä, Kolmisopen, Kumpusen ja Jännevirran koulut Siilinjärvellä Pohjois-Savossa, Horkan ala-aste Korpilahdella (nyk. Jyväskylä) Keski-Suomessa sekä Kampin, Levin ja Polvenkylän koulut Kurikassa Etelä-Pohjanmaalla. Tutkimuksen myötä lakkautuksista opittiin se, että lakkautusesitys ja päätöksenteon kiire voi yllättää, avoimella ja ennakoivalla keskustelulla päästäisiin realistisiin ratkaisuihin, luottamus luo uskottavuutta päätöksentekoon ja koko kuntaan, päätösesitys vaatii perusteellisen valmistelun, säästöä voidaan saada, kunta voisi olla ratkaisuissaan myös edelläkävijä ja hyvin olennaisena seikkana se, että arviointi ja päätöksen jälkihoito ovat osa prosessia. Kouluja koskevissa ratkaisuissa vain avoin keskustelu päättäjien, virkamiesten ja asukkaiden kesken voi tuottaa ajantasaista suunnittelutietoa, realistisia vaihtoehtoja sekä toteuttamiskelpoisia suunnitelmia päätöksineen. Koulukeskustelussa lopputuloksena pitäisi kokoajan nähdä elinvoimainen, vetovoimainen ja yhteistyökykyinen kunta, joka linjaa itse ”koulutiensä”. Tässä piilee mahdollisuus, joka etenkin pienillä kunnilla joustavuuden turvin olisi käytettävissä markkinoitaessa maaseudun asumismahdollisuuksia. Tarvitaan uskallusta profiloitua. Asiat pitää valmistella kiireettä ja kunnolla. Päätöksenteon, mielipiteen muodostamisen ja kokonaisuuden ymmärtämisen pohjaksi tarvitaan vaihtoehtoja. Lopputuloksena voi edelleen olla lakkautus, tai kompromissi, mutta sekin on helpompi ymmärtää kun näkee perusteet suhteessa muihin esitettyihin vaihtoehtoihin. Pitää tuntea vastuunsa myös päätöksenteon jälkeen. Oli päätös lakkauttava, säilyttävä tai jotain siltä väliltä, on kunnassa huolehdittava siitä, että keskustelu käydään loppuun, kaikki tietävät kuinka asiat etenevät ja kuinka yhteistyö kunnan ja kylän välillä jatkuu. Kunta on yhteisö ja tästä yhteisöllisyydestä on huolehdittava. Siksi jälkiarvioinnin tulisi olla itsestään selvä osa lakkautusprosessia, jotta jotain opittaisiin. Erittäin tärkeätä on välttää negatiivinen kierre tai sen jatkuminen. Ollaan mieluummin edelläkävijöitä ja positiivisia esimerkkejä ja tavoitellaan ”meidän mallia” muille monistettavaksi.

Utilization of Automatic Meter Reading in the Improvement of a District Heating System

A district heating system comprises production facilities, a distribution network, and heat consumers. The utilization of new energy metering and reading system (AMR) is increasing constantly in district heating systems. This heuristic study shows how the AMR system can be exploited in finding optimization opportunities in district heating system. In this study, the district heating system is mainly considered from the viewpoint of operational optimization. The focus is on the core processes, heat production and distribution. Three objectives were set to this study. The first one was to examine general optimization opportunities in district heating systems. Second, to figure out the benefits of AMR for general optimization opportunities. Finally, to define a methodology for process improvement endeavors. This study shows, through a case study, the usefulness of AMR in specifying current deficiencies in a district heating system. Based on a literature review, the methodology for the improvement of business processes is presented. Additionally, some issues related to future competitiveness of district heating are concerned. As a conclusion, some optimization objectives are considered more desirable than others. Study shows that AMR is useful in the specification of optimization targets in the district heating system. Further steps in optimization process were not examined in detail. That would seem to be interesting topic for further studies.

Tilaus-toimitusprosessin kehittäminen eräässä painotalossa

Tämä diplomityö on tehty painotaloon. Yrityksen tilaus-toimitusketjua on kehitetty ennen diplomityötä. Muutoksen kohteena on ollut toimintamallit, laatu, läpäisy ja tuotanto- ja varastotilojen layout, lisäksi koneitakin on uusittu ja korjattu runsaasti. Muutosten yhteydessä henkilöstöä sopeutettiin vastaamaan uutta toimintamallia ja samalla myös johtamisen vastuu jaettiin uudelleen. Diplomityö koostuu kolmesta merkittävästä osasta ja sen tarkoituksena on kuvata sisäiset prosessit ja kehittää valittuja ongelmia. Ensimmäinen osa käsittelee leania ja sen teoriaa. Lisäksi määritellään lean-työkalut, joita työssä hyödynnetään. Toinen osa keskittyy kuvaamaan työn käytännön osuutta, jossa selvitetään prosessin nykytilaa. Suuri osa tätä diplomityötä on työn tutkimista ja sen kuvaamista yksinkertaisilla prosessikuvauksilla. Nykytilan kuvauksessa etsittiin myös ongelmakohtia, joita käytetään osittain tämän työn kehitysprojekteissa. Ongelmakohtien listan avulla voidaan toteuttaa jatkossa jatkuvan parantamisen projekteja. Kolmas osa työstä liittyy valittujen kehitysprojektien toteutukseen. Ensin työssä kuvataan jatkuvan parantamisen projektien työskentelytavat ja perustellaan syyt projektien valintaan. Valinnan jälkeen kuvataan valittujen projektien toteuttaminen ja lopuksi käydään läpi tulokset. Lisäksi yhteenvedossa esitellään työstä syntyvät jatkotoimenpide-ehdotukset. Kehitysprojektien tuloksien perusteella pystyttiin arvioimaan tulevia kehityskohteita ja niihin käytettäviä työkaluja. Koska kyseessä oli pilottiprojekti, oppimista tapahtui paljon ja tulokset saattavat näyttää positiivisimmilta kun kehitystoimintaa jatketaan. Tuloksina syntyivät prosessikuvaukset melkein jokaiseen työvaiheeseen. Tämän lisäksi prosessikuvausten yhteydessä syntyneitä kehitysehdotuksia voidaan pitää tuloksina. Ensimmäinen kehitysprojekteista oli työmääräimen kehittäminen. Työmääräintä muutettiin informatiivisemmaksi, mutta muu parantaminen jäi diplomityön ulkopuolelle. Toinen kehitysprojekti oli varastotuotteiden hallinnan kehittäminen, jossa aloitettiin ennakoida asiakkaan tilauksia ja varastojen arvot saatiin paremmin hallintaan. Tuloksia saavutetaan enemmän, mikäli toimintaa laajennetaan. Viimeisenä kehitysprojektina oli työpisteen toiminnan kehittäminen. Kehittämisessä keskityttiin pohjapiirroksen järkevöittämiseen, työtapojen vakiointiin ja lean-työkalu 5S toteutukseen. Työpisteen tehokkuutta saatiin nostettua jonkun verran, tosin painopiste oli uuden toimintatavan oppimisessa.

A cell spot microarray method for high-throughput biology

High-throughput screening of cellular effects of RNA interference (RNAi) libraries is now being increasingly applied to explore the role of genes in specific cell biological processes and disease states. However, the technology is still limited to specialty laboratories, due to the requirements for robotic infrastructure, access to expensive reagent libraries, expertise in high-throughput screening assay development, standardization, data analysis and applications. In the future, alternative screening platforms will be required to expand functional large-scale experiments to include more RNAi constructs, allow combinatorial loss-of-function analyses (e.g. genegene or gene-drug interaction), gain-of-function screens, multi-parametric phenotypic readouts or comparative analysis of many different cell types. Such comprehensive perturbation of gene networks in cells will require a major increase in the flexibility of the screening platforms, throughput and reduction of costs. As an alternative for the conventional multi-well based high-throughput screening -platforms, here the development of a novel cell spot microarray method for production of high density siRNA reverse transfection arrays is described. The cell spot microarray platform is distinguished from the majority of other transfection cell microarray techniques by the spatially confined array layout that allow highly parallel screening of large-scale RNAi reagent libraries with assays otherwise difficult or not applicable to high-throughput screening. This study depicts the development of the cell spot microarray method along with biological application examples of high-content immunofluorescence and phenotype based cancer cell biological analyses focusing on the regulation of prostate cancer cell growth, maintenance of genomic integrity in breast cancer cells, and functional analysis of integrin protein-protein interactions in situ.

Suunnittelun mahdollisuudet alumiiniveneen rungon valmistuskustannusten optimointiin mitoitusdirektiivi huomioiden

Tässä diplomityössä tutkittiin valmistuksellisia ja rakenteellisia mahdollisuuksia alumiiniveneen rungon valmistuskustannusten optimointiin vallitseva runkomitoitusdirektiivi huomioiden. Varsinaista kustannussäästötavoitetta työlle ei määritetty, mutta tavoitteena oli selvittää runkokonstruktion kustannusten painopisteiden mukaisesti kehityskohteet ja uusi kehitetty runkokonstruktio, joka täyttää mitoitusdirektiivin vaatimukset. Nykyistä ja kehitettyä runkokonstruktiota verrataan kustannusten sekä valmistettavuuden kannalta ja tehdään johtopäätökset. Kehityskohteiden löytämisessä sovellettiin valmistus- ja kokoonpanoystävällisen suunnittelun DFM(A)-periaatteita ja teoriaa, jotka esiteltiin työn teoriaosuudessa. Valmistuskustannusten määrittämisen tueksi teoriaosuudessa esiteltiin hitsauksen ja osavalmistuksen (laserleikkaus, särmäys) kustannusmallit, joita hyödynnettiin soveltuvin osin kustannuslaskennassa. Merkittävänä osana selvitystyötä oli myös SFS-EN ISO 12215-5-(6) runkomitoitusstandardin tulkitseminen ja referointi työn kannalta merkittäviin osa - alueisiin. Nykyisen runkokonstruktion kustannusanalyysin ja valmistettavuusarvion pohjalta päädyttiin rakenteellisiin ja valmistuksellisiin kehitystoimenpiteisiin, jotka täyttävät runkomitoitusdirektiivin rakenteelliset vaatimukset. Rakenteelliset toimenpiteet käsittivät mm. materiaalivahvuuksien, jäykisterakenteen ja osamäärän optimointia. Valmistukselliset toimenpiteet liittyivät mm. hitsauksen tuottavuuden tehostamiseen ja sen kustannusvaikutuksiin. Rakenteellisilla kehitystoimenpiteillä olisi mahdollista saavuttaa noin 6 % säästö ja valmistusmenetelmien kehittämisellä noin 17 % säästö valmistuskustannuksista.

Testiohjelmiston kehittäminen väsytyskokeiden suorittamiseksi mielivaltaisilla kuormituksilla

Väsytyskokeita on väsymisilmiön keksimisestä lähtien tehty pääasiallisesti vakioamplitudisella kuormituksella. Paremmin todellisuutta kuvaavaan testitilanteeseen päästään kuitenkin vain käyttämällä testattavan rakenteen reaalikuormitusta simuloivaa muuttuva-amplitudista kuormitusta. Tällaisen kuormituksen testaaminen käytännössä on kuitenkin huomattavasti vaikeampaa kuin perinteisen vakioamplitudisen kuormituksen, koska muuttuva-amplitudisen kuormituksen spektri on ensin kehitettävä jostain – joko käytännön mittausten kautta tai rakenteen käyttötilaa analysoimalla. Myöskään tiedossa olevan spektrin tuottaminen käytännön kokeissa ei ole aivan yksinkertaista. Tässä kandidaatintyössä pyrittiin ratkaisemaan näitä ongelmia suunnittelemalla ja toteuttamalla testiohjelmisto, joka pystyy sekä generoimaan että käytännössä toistamaan käyttäjän haluaman kuormitusspektrin laboratoriokokeissa. Jälkimmäistä varten oli olemassa ohjelma, jota haluttiin hyödyntää tässä työssä. Tehtävä jaettiin kolmeen osioon: kuormitusspektrien generoiminen, kuormitusspektrien yhdistäminen ja lopuksi spektrien toistaminen itse väsytyskokeessa. Kahdessa ensimmäisessä osiossa käytettiin ohjelmointiympäristönä Matlab-ohjelmaa; kolmannessa käytettiin pohjana olemassa olevaa väsytyskoeohjelmaa ja käytännön ohjelmointi suoritettiin näin ollen ANSI C –kielellä käyttäen kääntäjänä Microsoft Visual Studio 6.0:aa. Alkuperäinen väsytyskoeohjelma vaati useita merkittäviä muutoksia, ennen kuin se soveltui käytettäväksi tässä yhteydessä. Työssä on kuvattu periaatetasolla ohjelmien suunnittelu- ja toteuttamisvaiheet. Lisäksi työn on tarkoitus toimia yksinkertaisena käyttöohjeena ja opastuksena koko ohjelmiston käyttöön.