RESURSSIEN TEHOKAS HYÖDYNTÄMINEN LÄHTÖLOGISTIIKASSA Kuljetusalustan täyttöasteen parantaminen kohdeyrityksessä

Logistiikalla on keskeinen merkitys nykypäivän liiketoiminnassa, johtuen tuotannon ja kuluttajamarkkinoiden globalisoitumisesta. Etenkin kaupan alalla logistiikkakustannukset muodostavat merkittävän osan yritysten liikevaihdosta. Kilpailuilla markkinoilla myös kuluttajat vaativat jatkuvasti parempaa palvelua ja laajempaa tuotevalikoimaa, joka pakottaa yritykset kehittämään yhä kustannustehokkaampia toimintoja. Tehokkaasta toimitusketjun hallinnasta onkin tullut yrityksille kilpailukeino, jolla voidaan saavuttaa merkittäviä kustannussäästöjä. Toimitusketjun hallinta on myös osa-alue, jolla yritykset voivat vaikuttaa suoraan kilpailukykyyn. Tässä tutkimuksessa tutkittiin lähtölogistiikan resurssienhallintaa, joka konkretisoitui kohdeyrityksessä suoritetulla tapaustutkimuksella kuljetusalustojen täyttöasteen tehostamiseksi. Tutkimusongelmana oli vajaiden kuljetusalustojen vähentäminen sekä kuljetusalustojen yhdistelyn tehostaminen. Lisäksi tutkimuksessa keskityttiin kuljetusalustojen täyttöasteeseen vaikuttaviin tekijöihin sekä täyttö-asteeseen liittyvän lähettämön henkilöstön ajanhallinnan ja motivaation parantamiseen. Kirjallisuuskatsauksessa perehdytään kaupan alan logistiikan erityispiireisiin, joita ovat toimitusketjun hallinnalle asetetut vaatimukset, varastointi sekä kulutuskysyntään vastaaminen. Lisäksi käsiteltäviä teemoja ovat resurssienhallinta, palvelutuotanto ja täyttöaste osana lähtölogistiikkaa. Tutkimus toteutettiin pääosin käyttämällä laadullisia menetelmiä, kuten haastatteluja ja havainnointia. Yhtenä metodina käytettiin kuitenkin myös kvantitatiiviselle tutkimukselle ominaista kyselylomaketta. Kyselylomakkeen käyttöä voidaan perustella sillä, että se tarjosi mahdollisuuden kerätä laajempi tutkimusaineisto. Tutkimusaineisto koostui kohdeyrityksen kanssa asioivien kuljetusliikkeiden, lähettämön työntekijöiden sekä lähettämön työnjohdon haastatteluista, kyselylomakkeella saaduista vastauksista sekä omista havainnoinnistani. Empiirinen aineisto analysoitiin käyttämällä laadulliselle aineistolle tyypillistä sanallista kuvailua sekä kokonaisuuksien muodostamista vastauksista. Lisäksi avoimista vastauksista laskettiin frekvenssit. Tutkimustulosten perusteella lähettämön henkilöstöllä on merkittävä vaikutus kuljetusalustojen täyttöasteen parantamisessa. Jo pienillä toimilla voidaan saavuttaa merkittäviä kustannussäästöjä. Esimiesten rooli nousi keskeiseksi tekijäksi henkilöstön motivaation parantamisessa. Toisaalta myös rahamääräiset tekijät vaikuttivat ennakko-oletusten mukaisesti lähettämön henkilöstön motivaatioon. Osastojen välinen yhteistyö oli myös merkittävässä asemassa kuljetusalustojen täyttöasteen parantamisessa.

Kahden lämmitysjärjestelmiä valmistavan tuotantoyksikön toimintojen yhdistäminen kustannustehokkuuden lisäämiseksi

Tämä työ käsittelee Oilon Oy:n tehtaan layout -suunnittelua, kun yhdistetään kaksi eri kiinteistössä toimivaa tuotantoyksikköä saman katon alle. Yksiköt ovat Hollolassa toimiva Oilon Home Oy ja Lahden pääkonttorissa toimiva Oilon Industry Oy. Yhdistämisellä haetaan säästöjä tuotantoyksiköiden välisistä logistiikkakuluista sekä kiinteistön vuokra- ja ylläpitokuluista ja samalla tehostetaan tehtaan sisäistä materiaalinkäsittelyä. Oilon Oy on toiminut Lahden pääkonttorissa jo yli 50 vuoden ajan ja sen tuotanto on kokenut historiansa aikana useita pienempiä muutoksia, jotka ovat jättäneet nykyiseen layoutiin paljon toivomisenvaraa. Jotta molemmat tuotantoyksiköt saadaan mahtumaan Lahden yksikköön, on sinne saatava luotua tarvittavat tilat siellä olemassa oleville toiminnoille ja Hollolan yksiköstä saapuville tuotantolinjoille. Työn alussa perehdytään kirjallisuuden avulla siihen kuinka tuotanto on kehittynyt maailmalla lähihistorian aikana, jotta voidaan paremmin ymmärtää Oilon Oy:n nykytilanteeseen johtaneita syitä. Koska Hollolasta saapuville tuotantolinjoille ei ole tarkoitus rakentaa uutta tuotantotilaa, pyritään tilaa vapauttamaan Lahden tehtaalta varastointia tehostamalla ja sen logistiikkaa helpottamalla. Tämän vuoksi vertaillaan yleisimpiä tavaroiden varastointi ratkaisuita sekä tutkitaan kuinka materiaalin käsittelyä voitaisiin tehostaa varastossa ja tuotantosuluissa. Varastoinnin tehostaminen ei kuitenkaan yksin riitä vapauttamaan tarvittavia tiloja, joten layout-muutoksen aikana rakennetaan myös kaksi uuttaa varastohallia. Uudessa layout-suunnitelmassa huomioidaan kunkin solun nykyiset ja tulevat tilantarpeet, sekä rakennetaan ne niin, että työvoimaa voidaan käyttää niissä joustavasti eri tuotteiden valmistamiseen. Tutkimusmetodeina käytetään teemahaastatteluita, joilla selvitetään työntekijöiden tarpeet sekä kirjallisuuden avulla perehdytään Lean-tuotantoon, kanban:iin, 5S:ään ja arvovirta-analyysiin. Näitä soveltamalla saadaan luotua tehokkaasti toimiva kokonaisuus, jolla tavoitellut säästöt saadaan toteutumaan.

Screening of power to gas projects

The purpose of this thesis was the screening of power to gas projects worldwide and reviewing the technologies used and applications for the end products. This study focuses solely on technical solutions and feasibility, economical profitability is excluded. With power grids having larger penetrations of intermittent sources such as solar and wind power, the demand and production cannot be balanced in conventional methods. Technologies for storing electric power in times of surplus production are needed, and the concept called power to gas is a solution for this problem. A total of 57 projects mostly located in Europe were reviewed by going through publications, presentations and project web pages. Hydrogen is the more popular end product over methane. Power to gas is a viable concept when power production from intermittent sources needs to be smoothed and time shifted, when carbon free fuels are produced for vehicles and when chemical industry needs carbon neutral raw materials.

Spare Part Management of Bubbling Fluidized Bed Boiler

Energy generation industry is very capital-intensive industry. Productivity and availability requirements have increased while competition and quality requirement have increased. Maintenance has a significant role that these requirements can be reached. Even maintenance is much more than repairing faults nowadays, spare parts are important part of maintenance. Large power boilers are user-specific therefore features of boilers vary from project to project. Equipment have been designed to follow the customer’s requirements therefore spare parts are mainly user-specific also. The study starts with literature review introducing maintenance, failure mechanisms, and systems and equipment of bubbling fluidized bed boiler. At the final part spare part management is discussed from boiler technology point of view. For this part of the study science publications about spare part management are utilized also some specialist from a boiler technology company and other original equipment manufacturers were interviewed. Spare part management is challenging from the boiler supplier point of view and the end user of spare parts has a responsibility of stocking items. Criticality analysis can be used for finding most critical devices of the process and spare part management shall focus to those items. Spare parts are part of risk management. Stocking spare parts is increasing costs but then high spare part availability is decreasing delay time caused by fault of item.

Vesien tila hyväksi yhdessä : Tornionjoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuosiksi 2016-2012

Tähän vesienhoitosuunnitelmaan on koottu tiedot vesien tilasta sekä vesienhoitokaudella 2016–2021 tarvittavat toimenpiteet vesien tilan parantamiseksi ja ylläpitämiseksi Tornionjoen vesienhoitoalueella. Suunnitelma kattaa Suomalais-ruotsalaisen vesienhoitoalueen Suomen puoleisen alueen. Toimenpiteillä vähennetään rehevöitymistä ja vesiympäristölle vaarallisten ja haitallisten aineiden esiintymistä sekä vesistöjen rakenteessa ja hydrologiassa tapahtuneiden muutosten vaikutuksia. Vesienoitoalueen vesien tilaan on vaikuttanut niin haja- ja pistekuormitus kuin maa- ja vesiympäristön fyysinen muokkaaminen. Vesistöjä muuttavat tekijät painottuvat vesienhoitoalueen eteläosaan. Eniten vesistöjen tilaa ovat muuttaneet uittoperkaukset sekä suo- ja metsäojitukset. Tengeliönjoen vesistössä vesistöjen säännöstely ja rakentaminen ovat muuttaneet vesien tilaa. Alueen ihmistoiminnasta sisävesiin tulevasta ravinnekuormituksesta huomattava osuus tulee hajakuormituksena maa- ja metsätaloudesta sekä hajaasutuksesta. Pistemäinen ravinnekuormitus on pääosin peräisin teollisuudesta ja yhdyskuntien jätevesistä. Teollisuuden ja taajamien jätevesien puhdistukseen on panostettu viime vuosikymmeninä voimakkaasti ja pistekuormitus ei ole nykyisellään erityisen suuri vesiensuojelullinen ongelma. Kaivosteollisuus vesienhoitoalueella on mahdollisesti kasvussa, mikä lisää vesistöjen pilaantumisriskiä etenkin metallien ja vesille haitallisten aineiden osalta. Osalla pohjavesialueista kuormittava toiminta, kuten pilaantuneet maa-alueet, maa-ainesten otto, asutus, teollinen toiminta, polttoaineiden ja kemikaalien varastointi, liikenne ja kuljetukset voivat aiheuttaa vaaraa pohjavesien hyvälle laadulle. Vesienhoitoalueen vesistöt purkautuvat Perämereen, joka on kuormitukselle herkkä murtovesialue. Valtaosa sen ravinne- ja kiintoainekuormituksesta tulee jokivesien mukana, joten kuormituksen vähentäminen valuma-alueilla parantaa myös rannikkovesien tilaa. Rannikkovesiin kohdistuu myös suoraa kuormitusta teollisuuslaitoksista ja yhdyskuntien jätevedenpuhdistamoista. Rannikkovesien tilan parantaminen kytkeytyy merenhoidon suunnitteluun.

Dynamic model development of adiabatic compressed air energy storage

The share of variable renewable energy in electricity generation has seen exponential growth during the recent decades, and due to the heightened pursuit of environmental targets, the trend is to continue with increased pace. The two most important resources, wind and insolation both bear the burden of intermittency, creating a need for regulation and posing a threat to grid stability. One possibility to deal with the imbalance between demand and generation is to store electricity temporarily, which was addressed in this thesis by implementing a dynamic model of adiabatic compressed air energy storage (CAES) with Apros dynamic simulation software. Based on literature review, the existing models due to their simplifications were found insufficient for studying transient situations, and despite of its importance, the investigation of part load operation has not yet been possible with satisfactory precision. As a key result of the thesis, the cycle efficiency at design point was simulated to be 58.7%, which correlated well with literature information, and was validated through analytical calculations. The performance at part load was validated against models shown in literature, showing good correlation. By introducing wind resource and electricity demand data to the model, grid operation of CAES was studied. In order to enable the dynamic operation, start-up and shutdown sequences were approximated in dynamic environment, as far as is known, the first time, and a user component for compressor variable guide vanes (VGV) was implemented. Even in the current state, the modularly designed model offers a framework for numerous studies. The validity of the model is limited by the accuracy of VGV correlations at part load, and in addition the implementation of heat losses to the thermal energy storage is necessary to enable longer simulations. More extended use of forecasts is one of the important targets of development, if the system operation is to be optimised in future.

Liquid-phase alcohol promoted methanol synthesis from CO2 and H2

Methanol is an important and versatile compound with various uses as a fuel and a feedstock chemical. Methanol is also a potential chemical energy carrier. Due to the fluctuating nature of renewable energy sources such as wind or solar, storage of energy is required to balance the varying supply and demand. Excess electrical energy generated at peak periods can be stored by using the energy in the production of chemical compounds. The conventional industrial production of methanol is based on the gas-phase synthesis from synthesis gas generated from fossil sources, primarily natural gas. Methanol can also be produced by hydrogenation of CO2. The production of methanol from CO2 captured from emission sources or even directly from the atmosphere would allow sustainable production based on a nearly limitless carbon source, while helping to reduce the increasing CO2 concentration in the atmosphere. Hydrogen for synthesis can be produced by electrolysis of water utilizing renewable electricity. A new liquid-phase methanol synthesis process has been proposed. In this process, a conventional methanol synthesis catalyst is mixed in suspension with a liquid alcohol solvent. The alcohol acts as a catalytic solvent by enabling a new reaction route, potentially allowing the synthesis of methanol at lower temperatures and pressures compared to conventional processes. For this thesis, the alcohol promoted liquid phase methanol synthesis process was tested at laboratory scale. Batch and semibatch reaction experiments were performed in an autoclave reactor, using a conventional Cu/ZnO catalyst and ethanol and 2-butanol as the alcoholic solvents. Experiments were performed at the pressure range of 30-60 bar and at temperatures of 160-200 °C. The productivity of methanol was found to increase with increasing pressure and temperature. In the studied process conditions a maximum volumetric productivity of 1.9 g of methanol per liter of solvent per hour was obtained, while the maximum catalyst specific productivity was found to be 40.2 g of methanol per kg of catalyst per hour. The productivity values are low compared to both industrial synthesis and to gas-phase synthesis from CO2. However, the reaction temperatures and pressures employed were lower compared to gas-phase processes. While the productivity is not high enough for large-scale industrial operation, the milder reaction conditions and simple operation could prove useful for small-scale operations. Finally, a preliminary design for an alcohol promoted, liquid-phase methanol synthesis process was created using the data obtained from the experiments. The demonstration scale process was scaled to an electrolyzer unit producing 1 Nm3 of hydrogen per hour. This Master’s thesis is closely connected to LUT REFLEX-platform.