Characterization Of Process Efficiency Improvement In Laser Additive Manufacturing

Laser additive manufacturing (LAM), known also as 3D printing, has gained a lot of interest in past recent years within various industries, such as medical and aerospace industries. LAM enables fabrication of complex 3D geometries by melting metal powder layer by layer with laser beam. Research in laser additive manufacturing has been focused in development of new materials and new applications in past 10 years. Since this technology is on cutting edge, efficiency of manufacturing process is in center role of research of this industry. Aim of this thesis is to characterize methods for process efficiency improvements in laser additive manufacturing. The aim is also to clarify the effect of process parameters to the stability of the process and in microstructure of manufactured pieces. Experimental tests of this thesis were made with various process parameters and their effect on build pieces has been studied, when additive manufacturing was performed with a modified research machine representing EOSINT M-series and with EOS EOSINT M280. Material used was stainless steel 17-4 PH. Also, some of the methods for process efficiency improvements were tested. Literature review of this thesis presents basics of laser additive manufacturing, methods for improve the process efficiency and laser beam – material- interaction. It was observed that there are only few public studies about process efficiency of laser additive manufacturing of stainless steel. According to literature, it is possible to improve process efficiency with higher power lasers and thicker layer thicknesses. The process efficiency improvement is possible if the effect of process parameter changes in manufactured pieces is known. According to experiments carried out in this thesis, it was concluded that process parameters have major role in single track formation in laser additive manufacturing. Rough estimation equations were created to describe the effect of input parameters to output parameters. The experimental results showed that the WDA (width-depth-area of cross-sections of single track) is correlating exponentially with energy density input. The energy density input is combination of the input parameters of laser power, laser beam spot diameter and scan speed. The use of skin-core technique enables improvement of process efficiency as the core of the part is manufactured with higher laser power and thicker layer thickness and the skin with lower laser power and thinner layer thickness in order to maintain high resolution. In this technique the interface between skin and core must have overlapping in order to achieve full dense parts. It was also noticed in this thesis that keyhole can be formed in LAM process. It was noticed that the threshold intensity value of 106 W/cm2 was exceeded during the tests. This means that in these tests the keyhole formation was possible.

Design and implementation of a production synchronization extension for Microsoft Dynamics AX

In a just-in-time, assemble-to-order production environments the scheduling of material requirements and production tasks - even though difficult - is of paramount importance. Different enterprise resource planning solutions with master scheduling functionality have been created to ease this problem and work as expected unless there is a problem in the material flow. This case-based candidate’s thesis introduces a tool for Microsoft Dynamics AX multisite environment, that can be used by site managers and production coordinators to get an overview of the current open sales order base and prioritize production in the event of material shortouts to avoid part-deliveries.

Palveluratkaisuliiketoiminnan erityispiirteet

Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on tarkastella ajankohtaista ja mielenkiintoista aihetta siitä kuinka tuotteita valmistavat yritykset ovat lisänneet yhä enemmän palveluita tuoteportfolioihinsa tuotteiden lisäksi. (Bustinza et al. 2013, s.618) Työn tarkoituksena on selvittää palveluratkaisuliiketoimintaa harjoittavan yrityksen erityispiirteitä. Miten toimitusketju eroaa, kun myydään palveluratkaisua verrattuna siihen, kun myydään tavallista standardi tuotetta. Lisäksi työn tarkoituksena on selvittää mitä tulee huomioida palveluprosessien läpiviennissä. Palveluratkaisua myyvän yrityksen toimitusketjun täytyy ottaa kysynnän epävarmuus huomioon. Toimitusketjun täytyy olla joustava ja asiakastilauksen kytkentäpisteen täytyy olla toimitusketjun varhaisessa vaiheessa. Tuotannonohjaus muodoksi palveluratkaisulle sopii esimerkiksi Make-to-Order, sillä siinä valmistus aloitetaan tilauksen jälkeen. Yrityksen kaikissa prosesseissa täytyy huomioida asiakas ja hankinnat eivät ole enää pelkästään fyysisten tuotteiden hankintaa, vaan verkoston luomista, jolla hoidetaan tarvittava tuotteiden ja palveluiden tarjoama.

Voimalaitostuhkan Hyödyntämismahdollisuudet - Case: Kouvolan Seutu

Maailman laajuisen kasvihuoneilmiön kiihtyminen ja EU:n tiukentuneet jäsenmailleen asettamat tavoitteet uusiutuvien polttoaineiden käytön lisäämiseksi ovat lisänneet puupolttoaineiden käyttöä Suomessa. Lisääntynyt puupolttoaineiden käyttö ja entistä tehokkaampi hakkuutähteiden hyödyntäminen on lisännyt metsistä poistuvien ravinteiden määrää. Huoli metsien maaperän ravinteiden niukkenemisesta sekä tiukentunut lainsäädäntö tuhkien kaatopaikkasijoittamisesta ovat lisänneet energiayhtiöiden kiinnostusta lisätä tuhkien hyötykäyttöä. Tuhka täytyy esikäsitellä, eli stabiloida ennen hyötykäyttöä. Stabiloinnissa tuhkaa kostutetaan, jolloin siitä muodostuu rakeita. Hyödynnettäessä tuhkaa metsälannoitukseen tuhka tulee usein myös terästää typellä, sillä tuhka ei sisällä lainkaan typpeä. Muita tuhkan hyötykäyttömahdollisuuksia ovat peltolannoitus, betonin valmistus, maarakentaminen sekä jätevedenpuhdistus. Näistä vaihtoehdoista betonin valmistus ja maarakentaminen ovat melko yleisiä. Kouvolassa tuhkaa muodostuu noin 14 000 tonnia vuodessa. Kaupungin omistama metsäalue Saaramaalla voitaisiin lannoittaa lähes samoilla kustannuksilla kuin mitä kaatopaikkasijoittaminen maksaisi. Sen sijaan tuhkan käytöllä tierakentamiseen Tähteen alueella saavutetaan tuhansien eurojen säästöt kaatopaikkasijoitukseen verrattuna ja samalla tuhka saadaan hyötykäyttöön kiviaineksia säästäen.  

Bioöljy ja pyrolyysi

Tutkielma käsittelee pyrolyysiöljyn erityisesti Suomessa käytettäviä raaka-aineita puun kuorta ja hakkuujätettä sekä puubiomassan yleistä koostumusta. Pyrolyysiöljyn koostumus, ominaisuudet, edut ja haitat sekä käyttökohteet erilaisissa teollisuuden sovelluksissa muodostaa olennaisen osan tutkielmaa. Pyrolyysiöljyn valmistus on vasta historiansa alussa, joten eri näkökulmista hyviä ja huonoja valmistustapoja on erittäin monta. Näistä tärkeimpiä esitellään työssä. Lisäksi tutkielma sisältää katsauksen olemassa olevaan Suomalaiseen pyrolyysiöljyn valmistukseen Joensuussa ja tulevaisuuden bioöljyjalostamoliiketoimintaan Green Fuel Nordic –yhtiön toimesta. Lyhyesti tehdään myös katsaus suomalaiseen alan tutkimukseen sekä pyrolyysiöljyn jatkojalostamiseen muuhunkin käyttöön kuin voimalaitospolttoaineeksi.

Terästankkien valmistusvaiheen kustannus- ja aikataulurakenteen määrittäminen

Diplomityössä tutkittiin erilaisilla loppuasennusmenetelmillä toimitettujen terästank-kien kustannus- ja aikataulurakennetta. Usein terästankit valmistetaan valmiiksi muotoon valssatuista levyistä työmaalla kasaanhitsaamalla. Tämä ei ole ainoa terästankin valmistusvaihtoehto, myös ruuvaus, niittaus, kiilaliitos ja konepajalla suuremmiksi kappaleiksi hitsaus ovat yleisesti käytössä. Terästankkien valmistuskustannuksiin vaikuttavat materiaali, esivalmisteiden työstäminen, kuljetus ja loppuasennus. Tankin valmistusmenetelmä ei merkittävästi vaikuta tankin materiaalikustannuksiin. Materiaalikustannuksiin vaikuttavat eniten käytettävä materiaali ja tankin geometriset ominaisuudet. Tankin esivalmisteiden valmistusaika määräytyy loppuasennusmenetelmästä. Pidempi esivalmistusaika lyhentää loppu-asennusaikaa. Kokonaisena toimitetussa tankissa esivalmistuksen osuus on suurempi kuin hitsatussa tankissa, mutta loppuasennusaika on vain murto-osa hitsattavan tankin loppuasennusajasta. Ruuvattavassa tankissa laippojen hitsaus levyihin lisää esivalmistusaikaa, kun rullattavassa tankissa aikaa vievät vaippalevyjen kasaanhitsaaminen ja rullaaminen. Tankin loppuasennustapa voidaan, etenkin halkaisijaltaan noin 10 m:llä tankeilla, valita kohdemaan mukaan, koska erot valmistuskustannuksissa ovat pieniä eri toimitusmuotojen välillä. Tosin kokonaisen 10 m halkaisijaltaan olevan tankin kuljettaminen ei aina ole mahdollista eikä kannattavaa. Sen sijaan halkaisijaltaan 5 m:llä tankeilla kokonaisena toimittaminen on varteenotettava vaihtoehto. Sopivin tankkivaihtoehto, kokonainen, hitsattava, ruuvattava tai rullattava, tulee miettiä aina tapauskohtaisesti, kohdemaan, hitsausosaamisen, kuljetusmahdollisuuksien ja loppuasennuspaikan mukaan.

Managing Customer Issues through a Support Channel Network

The importance of after-sales service or service in general can be seen and experienced by customers every day with industrial as well as other non-industrial services or products. This dissertation, drawing on theory and experience, focuses on practical engineering implications, specifically the management of customer issues in the after-sales phase in the mobile phone arena. The main objective of this doctoral dissertation is to investigate customer after-sales issue management, specifically regarding mobile phones. The case studies focus on issue resolution time and the issue of corrective actions. This dissertation consists of a main body and four peer-reviewed journal articles and one manuscript currently under review by a peer-reviewed journal. The main body of this dissertation examines the elements of customer satisfaction, loyalty, and retention with respect to corrective actions to address customer issues and issue resolution time through literature and empirical studies. The five independent works are case studies supporting the thesis research questions. This study examines four questions: 1) What are the factors affecting corrective actions for customers? 2) How can customer issue resolution time be controlled? 3) What are the factors affecting processes in the service chain? and 4) How can communication be measured in a service chain? In this work, both quantitative and qualitative analysis methods are used. The main body of the thesis reviews the literature regarding the elements that bridge the five case studies. The case studies of the articles and surveys lean more toward the methodology of critical positivism and then apply the interpretive approach in interpreting the results. The case study articles employ various statistical methods to analyze and to interpret the empirical and survey data. The statistical methods were used to create a model that is useful for significantly optimizing issue resolution time. Moreover, it was found that samples for verifying issues provided by the customer neither improve the perceived quality of corrective actions nor the perceived quality of issue resolution time. The term “service” in this work is limited to the technical services that are provided by product manufacturers and after-sales authorized service vendors. On the basis of this research work, it has been observed that corrective actions and issue resolution time are associated with customer satisfaction and hence, according to induction theory, to customer loyalty and retention. This thesis utilizes knowledge of marketing and customer relationships to contribute to the existing body of knowledge concerning information and communication technology for after-sales service recovery of mobile terminals. The established models in the thesis contribute to the existing knowledge of the after-sales process of dealing with customer issues in the field of mobile phones. The findings suggest that process managers could focus more on communication and training provided to the staff as new technology evolves rapidly. The study also suggest the managers formulate strategies for how customers can be kept informed on a regular basis of the status of issues that have been escalated for corrective action. The findings also lay the foundation for the comprehensive objective to control the entire product development process, starting with conceptualization. This implies that robust design should be applied to the new products so that problems affecting customer service quality are not repeated. The objective will be achieved when the entire service chain from product development to the final user can be modeled and this model can be used to support the organization at all levels.

Teollisen tuotannon ja palvelun ulkoistaminen Intiaan

Diplomityössä on tarkoituksena kartoittaa asioita, joita pitää ottaa huomioon pk-yrityksen tuotannon ulkoistamisessa Intiaan sekä laskemaan kuinka paljon halvemmaksi kiertovoitelukeskusten valmistaminen Intiassa tulee verrattuna Suomeen. Teoriaosuudessa on tarkasteltu Intian erilaista kulttuuria sekä kartoitettu asioita, jotka vaikuttavat länsimaalaisen yrityksen toimintaan Intiassa sekä mahdollisuuksia eri teollisuuden aloille. Empiriaosuudessa on keskitytty eri vaihtoehdoin kiertovoitelukeskuksen valmistuskustannuksiin ja niiden vertailuun Intian ja Suomen välillä. Tuloksena on voitu todeta, että valmistus Intiassa tulee selvästi halvemmaksi kuin Suomessa. Ensi askelten ottaminen luultavasti tulee olemaan vaikeaa lähinnä asiakkaiden löytämisessä ja verkostojen rakentamisessa. Riskejä oman tuotantolaitoksen perustamisessa Intiaan on, mutta myös mahdollisuudet ja potentiaali menestykselliseen liiketoimintaan ovat suuret. Ulkoistaminen on vain tehtävä maltillisesti ja järkevästi ja tehtyihin päätöksiin täytyy sitoutua.

Keskipakoispumpun loppukokoonpanon hukka-analyysi

Tässä kandidaatintyössä perehdyttiin kirjallisuusselvityksenä Lean-ajattelutapaan ja valmisteltiin käytännön tutkimuksen tukemana prosessikuvaus ja hukka-analyysi keskipakoispumpun loppukokoonpanoprosessista.

Turvapaikkaprosessin alkuvaiheen tehostaminen

Kandidaatintutkielman tarkoituksena on Lean-ajattelun tarjoamia näkökulmia hyödyntäen tutkia mahdollisuuksia tehostaa Suomen turvapaikkaprosessin alkupään toimenpiteiden organisoimista ja toteuttamista.

Project Resource Management in R&D Public Sector Organization

In R&D organizations multiple projects are executed concurrently. Problems arises in managing shared resources since they are needed by multiple projects simultaneously. The objective of this thesis was to study how the project and resource management could be developed in a public sector R&D organization. The qualitative research was carried out in the Magnetic Measurements section at CERN where the section measures magnets for particle accelerators and builds state of the art measurement devices for various needs. Hence, the R&D and measurement projects are very time consuming and very complex. Based on the previous research and the requirements from the organization the best alter- native for resource management was to build a project management information system. A centralized database was constructed and on top of it was built an application for interacting and visualizing the project data. The application allows handling project data, which works as a basis for resource planning before and during the projects are executed. It is one way to standardize the work-flow of projects, which strengthens the project process. Additionally, it was noted that the inner customer’s database, the measurement system and the new application needed to be integrated. Further integration ensures that the project data is received efficiently from customers and available not only within the application but also during the concrete work. The research results introduced a new integrated application, which centralizes the project information flow with better visibility.

Myyntiprosessin kehittäminen logistiikkapalveluyrityksessä

Tämä diplomityö on toteutettu HUB logistics Oy:lle ja se keskittyy yrityksen myyntiprosessin kehittämiseen. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää millaisilla myynnin johtamisen keinoilla ja myyntiprosessin vaiheilla voidaan tehokkaasti toteuttaa yrityksen myyntiä. Tutkimus keskittyy myynnin suunnitteluun, tavoit- teiden asettamiseen ja niiden mittaamiseen sekä seurantaan. Tutkimuksessa huomioidaan myyntiorganisaation rakenne sekä myyntiprosessin eri vaiheet. Näiden näkökulmien lisäksi tärkeänä teemana on myös lean-ajattelun hyödyn- täminen myyntiprosessin kehittämisessä. Kohdeyrityksestä on kerätty tietoa toteuttamalla haastatteluita myyntiorganisaatiossa mukana oleville henkilöille. Tutkimuksen tuloksena saatiin, että myyntiprosessin toiminnalla ja tehokkuu- della on merkittävä rooli koko yrityksen toiminnan kannalta. Myynnin käytän- nön tekeminen on sidottu vahvasti yrityksen strategisiin tavoitteisiin ja niiden tulokset vaikuttavat tavoitteiden onnistumiseen. Myyntiprosessi on raskas ja vaatii usein paljon resursseja. Resurssien tehokkaalla käytöllä ja prosessin vai- heita parantamalla voidaan saavuttaa mittavia säästöjä. Toisaalta vähintään yhtä tärkeää on ymmärtää myyntiprosessin sisältämät hukat. Niiden poistamisella ja keskittymisellä asiakkaalle luotavaan arvoon saadaan jatkuvan kehittämisen kautta yhä sujuvampi ja tehokkaampi myyntiprosessi yrityksen käyttöön.

Features for mobile applications popularity

Mobile applications market shows one of the highest growth rates for the market of intellectual products. The market is attractive to investors, despite the fact that the major companies of this industry already firmly consolidated its position. Experts predict the growth of the market for mobile applications with the development of mobile technologies in general. To demonstrate the explosive growth of the market and the scale of its impact, it is worth recalling the mobile game Angry Birds, which was able to achieve a huge reach and formed a full-fledged media brand, comparable to the film industry brands. The reasons why some games become popular and others not, are important for understanding the driving factors of the games industry. The Master’s Thesis explores the factors for mobile games applications popularity and ranking and propose recommendations for mobile games app store optimization of app representation. It discovers particular features of mobile games applications and releases’ influence on their popularity. Also the study assumes usage of such business models as The Business Model Canvas by Osterwalder and The Lean Startup Methodology by Ries, and describes the best practices of mobile application development process and market positioning. Moreover, the Master’s Thesis gives examples of multiple case studies about successful mobile apps developers.

Raskaan jalkaväen taisteluajoneuvon valmistaminen Leopard 2A4 -taistelupanssarivaunusta

Kokemukset viimeaikaisista konflikteista ovat johtaneet siihen, että eri valtioiden asevoimat ovat kehittäneet aikaisempaa raskaampia taisteluajoneuvoja. Pääasiallinen valmistusmenetelmä on ollut käyttää jo olemassa olevia taistelupanssarivaunun runkoja uuden vaunun rakentamiseen. Resurssien rajallisuus, vaikutuskeskeisyyden korostuminen sotataidossa ja taistelukentän muutos asettaa nykyisille taisteluajoneuvoille vaatimuksia, joihin ne eivät täysin kykene vastaamaan. Ajoneuvoille asetettuihin vaatimuksiin voitaisiin etsiä vastausta myös Leopard 2A4 -alustaisella raskaalla jalkaväen taisteluajoneuvolla. Tämän tutkielman tavoitteena on selvittää, mitä etuja Leopard 2A4 -vaunujen hyödyntämisellä raskaan jalkaväen taisteluajoneuvon valmistukseen voitaisiin saavuttaa. Tavoitteeseen päästäkseen tutkimuksessa vastataan seuraaviin kysymyksiin: mitä ovat raskaat jalkaväen taisteluajoneuvot? Mitä haasteita raskaiden jalkaväen taisteluajoneuvojen valmistus aiheuttaa? Miten raskaat jalkaväen taisteluajoneuvot soveltuvat 2000-luvun taistelukentän toimintaympäristöön? Tutkielman pääasiallinen tutkimusmenetelmä on kirjallisuusanalyysi. Näkökulma on pääosin tekninen. Tärkeimpinä lähteinä ovat toimineet Serbian yliopiston tutkijoiden tutkimus raskaista jalkaväen taisteluajoneuvoista, Maanpuolustuskorkeakoulun Taktiikan laitoksen julkaisema Liikkuvuus 2030 -tutkimus, sekä Puolustusvoimien Teknillisen tutkimuslaitoksen Sotatekninen arvio ja ennuste 2025. Maailmalla näytetyt esimerkit osoittavat, että taistelupanssarivaunuista on mahdollista tuottaa toimiva raskas jalkaväen taisteluajoneuvo. Ajoneuvojen vahvuuksia ovat hyvä taistelutekninen ja taktinen liikkuvuus, ylivertainen suojaus ja yhdistettyjen alustaratkaisuiden tuomat logistiset säästöt. Heikkouksina ovat strateginen liikkuvuus ja uuden kaluston tutkimus- ja kehityskustannukset. Leopard 2A4 -rungolle rakennetulla ajoneuvolla olisi aikanaan mahdollista korvata vanhentuvaa BMP-2 rynnäkköpanssarivaunukalustoa.