Hakkuriteholähteen säädön suunnittelu

Diplomityö on tehty osana ETX-tutkimushanketta: 'Volyymiteholähteen suunnittelumetodien kehitys ja optimointi DFM-viitekehyksessä'. Työssä suunnitellaan hakkuriteholähteelle säätäjä. Tähän suunnittelun sektoriin syventyminen on teollisuudessa jäänyt monesti vähälle. Säätö on tavallisesti ajan puutteen ja apuvälineiden käytön osaamattomuuden tai puuttumisen takia suunniteltu kokeilemalla. Työssä muodostetaan jännitemuotoisesti säädetylle hakkurille piensignaalimallilla linearisoidut siirtofunktiot, joiden perusteella voidaan tarkastella hakkurin stabiilisuutta takaisinkytketyssä säätösilmukassa. Stabiiliustarkastelu tehdään taajuustasossa käyttäen Bode-kuvaajia. Näiden kuvaajien perusteella viritetään järjestelmään säätäjä. Säätäjän toimintaa aikatasossa tarkastellaan simuloimalla ja reaalisen laitteen toimimista laboratorioprototyypin avulla. Tulosten perusteella voidaan todeta, että jännitemuotoisella säädöllä flyback-hakkuri saadaan nopeaksi epäjatkuvalla käämivirralla. Mikäli halutaan hakkurin toimivan jatkuvalla käämivirralla, on syytä käyttää muita säätömenetelmiä, esimerkiksi huippuvirtasäätöä.

Suuren kapasiteetin paloittelusahakonseptin kehittäminen

Asiakkaat vaativat lisää kapasiteettia ja joustavuutta eli levylinjan paloittelusahan tapauksessa pieniä palakokoja. Vaatimukseen on lähdetty vastaamaan tuotekehitysprojektilla, jonka yksi osa-alue on uuden paloittelusahan konseptin kehitys. Konseptin kehityksen lähtökohtana on ajatus terien lukumäärän lisäämisestä, terien suunnan kääntämisestä levypinkan liikesuunnan myötäiseksi, sekä terien pitämisestä paikallaan levypinkan liikkuessa niiden läpi. Tässä työssä konseptin kehitykseen kuuluu purunpoistojärjestelmä, sahattujen hukkapalojen käsittely, murskaus ja poisto, sekä levypinkan siirtomenetelmä sahauskokonaisuuden läpi. Kirjallisuusosassa on paneuduttu puulevyjen ja pyörösahauksen teoriaan. Diplomityössä on tutkittu eri pohjaratkaisujen vaikutusta kapasiteettiin, sekä vaihtoehtoja paloittelusahan eri osa-alueiden ratkaisuiksi. Lisäksi on tutkittu murskauksen tehovaatimusta vertaamalla mitattuja arvoja laskettuihin arvoihin. Tutkimuksen otannan puitteissa todettiin laskettujen arvojen johtavan reiluun moottoreiden ylimitoitukseen.

Oliopohjaisen sähköisen kaupankäynnin järjestelmän suunnittelu ja mallinnus

Sähköinen kaupankäynti (electronic commerce, EC) on jatkuvasti ja nopeasti kasvava liiketoiminnan muoto. Suurten yritysten välistä sähköistä kaupankäyntiä, EDI:ä, on harjoitettu jo noin kaksikymmentä vuotta, mutta aivan viime vuosina sähköisen kaupankäynnin suosio on kokenut räjähdysmäisen kasvun sen siirryttyä yhä kevyemmille markkinoille, pienyritysten ja jopa yksityisten kuluttajien käytettäväksi. Perinteisen EDI:n järjestelmät ovat kuitenkin suuria, raskaita ja ne kykenevät huonosti tarjoamaan nykyaikaisen sähköisen kaupankäynnin vaatimia toimintoja. Tässä on tarkoituksena esittää malli uudelle, tehokkaammalle järjestelmälle. Tavoitteena on luotettava, helposti ylläpidettävä ja suorituskyvyltään sekä ominaisuuksiltaan skaalautuva järjestelmä. Koko järjestelmä toteutetaan käyttäen oliokeskeisiä menetelmiä. Järjestelmän perustana käytetään yleistä hajautettua komponentti-arkkitehtuuria. Työn tuloksena esitetään periaatteeltaan toteuttamiskelpoinen malli nykyaikaisesta sähköisen kaupankäynnin järjestelmästä. Malli mahdollistaa tehokkaan toiminnallisuuden hajauttamisen ja tehokkaan, hyvin määritellyn liitynnän eri sovellusjärjestelmien kanssa. Tämä toteutetaan rakentamalla koko järjestelmä CORBA-arkkitehtuurin ympärille.

Uuttoprosessin suunnittelu

Teknologian kehitys ja prosessien tiukempi valvonta ovat alentaneet selluteollisuuden häviöitä tehden prosesseista suljetumpia. Valitettavasti nämä edistysaskeleet teknologiassa ovat lisänneet prosessiin kuulumattomien yhdisteiden määrää kemikaalien talteenottokierrossa. Näistä kemikaaleista haitallisimpia ovat kloridi- ja kaliumyhdisteet, jotka tulevat prosessiin raaka-aineiden ja prosessikemikaalien mukana. Kloridi ja kalium muodostavat emäksisissä liuoksissa epäorgaanisia liukoisia yhdisteitä, jotka rikastuvat lipeäkiertoon. Soodakattilassa kloridien läsnäolo alentaa tuhkan sulamislämpötilaa sekä tarttumispistettä, lisää korroosiota ja saostumien muodostumista kattilan pinnalle. Nämä seuraukset voivat vähentää vuosituotantoa ja nostaa korjauskustannuksia. Kaliumin ja kloridin rikastumista talteenottokiertoon voidaan estää poistamalla ne prosessista. Prosessiin kuulumattomat yhdisteet tulisi poistaa talteenottoprosessista ja säilyttää samalla korkea kemikaalien talteenottoprosentti. Koska kaliumin ja kloridin rikastumiskertoimet soodakattilan tuhkassa ovat korkeita, on tuhkan käsittely tehokasta. Kloridin ja kaliumin poistoon on kehitetty menetelmiä, joilla voidaan vähentää hyödyllisten kemikaalien häviöitä. Näitä menetelmiä ovat uutto, ioninvaihto, elektrodialyysi, jäähdytyskiteytys ja haihdutuskiteytys. Menetelmissä tuhka jaetaan kloridi- ja kaliumpitoiseen osaan ja natriumsulfaattipitoiseen osaan. Kloridi ja kalium poistetaan prosessista ja loput palautetaan lipeäkiertoon. Kloridin ja kaliumin poistoa tuhkasta tutkittiin uuttamalla tuhkaa vedellä. Parhaissa käyttöolosuhteissa natriumsulfaatin liukoisuus veteen on huomattavasti alhaisempi kuin kaliumkloridin liukoisuus veteen. Optimaalinen uuttolämpötila ja tuhka-vesisuhde määritettiin siten, että kloridi- ja kaliumpitoisuudet suodoksessa olivat mahdollisimman korkeat sekä natriumin ja muiden anioneiden pitoisuudet suodoksessa mahdollisimman alhaiset. Saatuja tuloksia käytettiin jatkuvatoimisen uuttoprosessin suunnittelussa.

Pienten ja keskisuurten teollisuusyritysten investointien suunnittelu

Tutkielman tarkoituksena on selvittää, miten pk-yritykset suunnittelevat investointinsa. Teoreettisessa osassa käsitellään investointien luokittelutapoja, investointilaskelmia, suunnitteluprosessia sekä pkt-yritysten investoinneille tyypillisiä piirteitä. Empiirinen osa muodostuu kahden case-yrityksen haastatteluista. Investointien suunnitteluprosessi on jaettu neljään vaiheeseen, jotka ovat investointialoitteen tekeminen, informaation kerääminen, vaihtoehtojen kartoittaminen ja päätöksenteko. Teoreettisen kirjallisuuden puolella korostunut investointilaskelmien merkitys ei empiirisen tutkimuksen mukaan ollut yhtä tärkeässä asemassa. Päätöksenteko tapahtuu johtotasolla. Käytännössä suunnitteluprosessi vaihtelee yritys- ja jopa investointikohtaisesti. Tämä mahdollistaa investointien joustavan käsittelyn, mutta yksittäisten investointien kannattavuuteen ei kiinnitetä kylliksi huomiota.

Suorituskyvyn mittausjärjestelmän suunnittelu ja toteutus tietoliikennepalveluja toimittavassa yrityksessä –Case Telekolmio Oy

Työn tavoitteena oli selvittää, miten kohdeyrityksen tulisi mitata suorituskykyään. Tutkielma toteutettiin toiminta-analyyttiseen lähestymistapaan kuuluvana toimintatutkimuksena. Kohdeyrityksestä valittiin yksi osasto, jolle suunniteltiin ja toteutettiin operatiivinen suorituskykymittaristo. Tämän projektin aikana pyrittiin keräämään kokemuksia, joista olisi hyötyä muiden osastojen ja koko yrityksen mittaristojen rakentamisessa.Työn teoriaosan alussa suorituskyvyn mittaus liitetään osaksi laajempaa johdon laskentatoimen käsitettä. Tämän jälkeen käsitellään tarkemmin mittariston rakentamisen teoriaa. Yksittäiset operatiiviset suorituskykymittarit johdetaan yrityksen strategiasta. Mittareiden välisten riippuvuussuhteiden esittäminen havainnollisesti helpottaa mittariston suunnittelua. Rajoituksia mittarivalinnoille asettavat yrityksen käytössä olevat tietojärjestelmät sekä henkilökunnan tottumukset kirjata työskentelyynsä liittyviä tietoja järjestelmiin.Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että mittariston suunnitteluryhmään tulisi valita toiminnan kehittämisestä kiinnostuneita henkilöitä. Resurssit on arvioitava huolella ja tarpeen vaatiessa voidaan turvautua ulkopuolisen suunnittelijan apuun. Eri osastojen ja koko yrityksen suorituskykymittaristojen rakentamista koordinoimaan tulee nimetä henkilö, joka varmistaa tiedonkulun eri suunnitteluryhmien välillä.

Tapahtumamarkkinoinnin suunnittelu osana yrityksen markkinointiviestintästrategiaa

Tämän tutkielman tavoitteena oli tarkastella tapahtumamarkkinoinnin suunnittelua osana yrityksen markkinointiviestintästrategiaa. Tutkielma jakautuu teoreettiseen ja empiiriseen osaan. Teoriaosassa muodostettavan tapahtumamarkkinoinnin suunnittelumallin avulla kuvataan empiriassa kohdeyrityksen tapahtumamarkkinoinnin suunnittelua osana yrityksen markkinointiviestintästrategiaa. Teoriaosan lähdeaineistona käytettiin keskeistä tapahtumamarkkinointia ja markkinointiviestintää käsittelevää kirjallisuutta. Tutkielman empiirinen aineisto kerättiin haastattelemalla kohdeyrityksen markkinointipäällikköä ja hyödyntämällä sekundääritietolähteitä. Tutkielman lähtökohtana oli ensin selvittää tapahtumamarkkinoinnin käsite sekä sen suhde markkinointiviestintään ennen varsinaisen suunnittelumallin muodostamista. Havaittiin, että tapahtumamarkkinointi käsitteenä on erittäin moniulotteinen, ja että tapahtumamarkkinointia käsitellään yrityksissä usein muusta markkinointiviestinnästä erillisenä kokonaisuutena. Verrattaessa teorian esittämää tapahtumamarkkinoinnin suunnittelumallia empirian todelliseen tilanteeseen huolellisen suunnittelun ja toteutuksen merkitys korostui tapahtumamarkkinoinnin onnistumisessa. Jotta tapahtumamarkkinointi toimisi entistä tehokkaammin markkinointiviestinnän osana, tulisi yritysten kiinnittää huomiota erityisesti tavoiteasetantaan ja seurantaan. Tutkielmassa korostuu eri markkinointiviestintäkeinojen integroimisen tärkeys, jotta yritys pystyy hyödyntämään tapahtumamarkkinointiaan parhaalla mahdollisella tavalla.

Voimalaitoksen toiminnallinen suunnittelu

Diplomityön tavoitteena oli antaa kuva vastapainevoimalaitoksen automaation toiminnallisesta suunnittelusta ja soveltaa teoriaa suunnittelemalla toiminnallisuus vesihöyrypiirin tärkeimmille osuuksille. Työssä on esitelty tyypillinen EPCM-voimalaitosprojekti, joka toteutetaan ulkopuolisen avustajan kanssa tehdyllä yhteistyöllä. Projektin koostuu laitoksen suunnittelu-, rakennus-, asennus- sekä käyttöönottovaiheista. Huomioitavia asioita ovat mm. projektin budjetti sekä aikataulu. Valvonnalla on suuri merkitys projektin onnistumiseen. Lisäksi työssä esitellään vastapainevoimalaitoksen vesihöyrypiirin prosessi, pääsäädöt sekä automaatiojärjestelmä. Vesihöyrypiirillä tarkoitetaan syöttövesi-, höyry- ja kaukolämpöjärjestelmää. Pääsäädöillä pyritään saamaan tuotanto vastaamaan kulutusta. Voimalaitoksen painopiste on kaukolämmön tuottaminen. Automaatiojärjestelmän toiminnoilla tarkoitetaan järjestelmän suorittamia ohjauksia, säätöjä sekä hälytyksiä. Toiminnallisessa suunnittelussa tehdään toimilaitteille niin yksittäisohjaukset, säädöt kuin hälytysluettelot. Työssä tehty toiminnallinen suunnittelu keskittyy erityisesti toimilaitteiden säätöpiireihin. Säätöpiirit koostuvat tärkeimmistä prosessiin liittyvistä komponenteista ja säätömerkeistä. Toiminnallisen suunnittelun dokumentaatioita käytetään automaatiojärjestelmän sovellusohjelmoinnin pohjana.

Sopeutuva suunnittelu : sosiaalisen median suunnitteluprosessi yritysympäristössä: tapaus Alissa

Opinnäytetyö käsittelee sosiaalisen median palvelun suunnittelua yritysympäristössä. Työ perustuu todelliseen projektiin, joka toteutui kevään 2007 aikana Helsingin ammattikorkeakoulu Stadian ja Itella Oyj:n välillä. Projekti toteutettiin käyttämällä perinteistä multimediatuotannon suunnitteluprosessia, joka ei sellaisenaan vastannut projektin erityistarpeisiin. Sosiaalinen media muodostuu internet-sovelluksista, jotka mahdollistavat yhteistoiminnallisia tapoja tuottaa erilaisia sisältöjä, kuten tekstejä, kuvia ja videoita, ja reagoida niihin. Osallistumiseen ja sosiaalisuuteen liittyvien ominaisuuksien vuoksi on vaikeaa suunnitella sosiaalisen median sovellusta noudattamalla perinteistä suunnitteluprosessia, joka perustuu laajamittaiseen alkusuunnitteluun ja käsikirjoittamiseen. Työ tarkastelee vaihtoehtoista suunnittelumallia Getting Realia, joka perustuu pienen ohjelmistoyrityksen 37signalsin työskentelytapoihin. Getting Real soveltaa toistuviin kehitysjaksoihin perustuvaa prosessia, joka suosii pientä mutta monipuolista työryhmää ja dokumentoinnin minimoimista. Työ vertaa perinteistä suunnitteluprosessia ja Getting Realia toteutuneeseen projektiin. Analyysin lopputuloksena on ehdotus suunnitteluprosessiksi, joka yhdistää joustavan sovelluskehityksen ja systemaattisen prosessin, joka syntyy toimeksiantajan tarpeista.

Oppilaat ja opettajat kielten ja tekstien käyttäjinä koulussa ja vapaa-ajalla : kartoitustutkimuksen suunnittelu ja toteutus

Summary

Liikealustan suunnittelu liikkuvan työkoneen simulaattoriin

Työssä suunniteltiin liikealusta liikkuvan työkoneen koulutussimulaattoriin. Suunnittelu aloitettiin mittaamalla lastauskoneen dynaamisia ominaisuuksia. Mittausdatan ja koneen toiminnan analysoinnin perusteella valittiin liikealustan perusrakenne. Toimilaitteiden mitoitus tapahtui simulointimallin avulla, jossa käytettiin mitattuja kiihtyvyyksiä, signaalin suodatusta, käänteiskinematiikkaa ja käänteisdynamiikkaa. Simulointimallia käytettiin myös mekaanisen rakenteen mitoituksessa. Lisäksi visualisoinnin ja ohjauksen toteutusta tutkittiin. Työn tavoitteena oli kehittää mahdollisimman realistisen liiketuntuman toteuttava ja kustannustehokas liikealusta. Lisäksi pyrittiin matalaan ja helposti siirrettävissä olevaan rakenteeseen. Liikealustan liikkeet pyrittiin toteuttamaan sähkökäytöillä. Suunnittelun tuloksena saatiin kolmen vapausasteen liikealusta, joka on toteutettu servomoottoreilla. Työssä suunnitellusta liikealustasta on tarkoitus rakentaa fyysinen prototyyppi ja liittää se lastauskoneen reaaliaikasimulaattoriin.

Radanohjaimen suunnittelu leveille päällystyskoneille

Radanohjaimia käytetään radan poikkisuuntaiseen paikoitukseen sekä oskillointiin ja ne ovat osa paperinvalmistuslinjojen radanhallintajärjestelmiä. Oikein suunnitellulla ja sijoitetulla radanohjaimella voidaan estää haitallisten ratasiirtymien esiintyminen, pienentää hylkymateriaalin määrää sekä parantaa rullauksen laatua. Ohjausperiaatteet sekä niihin liittyvä laitetekniikka on tunnettu jo vuosikymmenten ajan, joskin todelliset radanohjaustarpeet ja -laitteet ovat tähän asti rajoittuneet paino-, tekstiili- ja metalliteollisuudessa käytössä oleville kapeille radoille. Tämän työn tavoitteena oli selvittää 5… 12 metriä leveälle, modernissa päällystyskoneessa kulkevalle paperiradalle soveltuvat ohjausperiaatteet sekä muodostaa radan todennäköisimpiin vauriomuotoihin perustuvat suunnittelukriteerit kahdelle erityyppiselle ohjainkonstruktiolle. Yksitelainen, taivuttava radanohjain soveltuu kohteisiin, joissa ohjainta edeltää suhteellisen pitkä vapaa ratavienti. Kaksitelainen, taittava radanohjain on puolestaan sijoitettavissa huomattavasti lyhyempään ratavientiin. Radanohjauksen teoria pohjautuu pitävän telan ja radan väliseen kohtisuoran tulokulman periaatteeseen, jonka perusteella mikä tahansa yhdensuuntaisuuspoikkeama kahden telan välillä johtaa radan poikkisuuntaiseen siirtymään. Tämän periaatteen pohjalta voidaan dynaamista ohjaustilannetta approksimoida staattisin menetelmin sekä muodostaa kireysmuutoksiin ja aaltoiluun perustuvat geometrian mitoitusperiaatteet ohjaimen ympäristön ratavienneille. Nopean ohjauksen toteutus edellyttää radanohjaimen liikkeen olevan nivelen ympäri tapahtuvaa yhdistettyä translaatio- ja rotaatioliikettä. Ohjainkonstruktiot suunnitellaan siten, että teorian mukaiset optimaaliset liikeradat toteutuvat vaaditulla ohjausnopeudella. Suunnittelua ohjaavat tuotteille asetetut lujuus- ja värähtelykriteerit sekä aiheeseen liittyvät koneturvallisuusstandardit. Konstruointi suoritetaan järjestelmällisen tuotesuunnitteluprosessin vaiheiden ja menetelmien mukaisesti.

Teollisuussuodattimen kehikon hitsauskiinnittimen suunnittelu robottihitsausasemaan Larox Oy:lle

The purpose of this work is to support the company in the designing of a welding clamp and to switch partly from manual welding to automatic welding. The product is a stainless steel frame of an industrial filter. This work includes the theory and the case sections. The theory covers the half of the work and studies significant aspects of designing of a welding clamp. The case reveals few models for a welding clamp for the company's needs. The study of the initial conditions and possible changes to existing product line are also included.

Tietoliikenneanalysaattorin testausohjelmiston suunnittelu ja toteutus ICONIX-prosessin avulla

Matkapuhelinverkot kehittyvät jatkuvasti tarjoten asiakkailleen uusia palveluja ja nopeampia datayhteyksiä. Verkkojen eri protokollien testaamisessa käytetään apuna tietoliikenneanalysaattoreita, joiden avulla matkapuhelinverkkojen eri rajapinnoissa liikkuvaa informaatiota voidaan tutkia yksityiskohtaisesti. Tämän työn tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa etämonitorointianalysaattorin testauksessa käytettävä testausohjelmisto ICONIX-prosessin avulla. Suunnitteluun katsottiin kuuluvan prosessiin mukaiset vaatimusmäärittelyn, analyysin ja alustavan suunnittelun sekä yksityiskohtaisen suunnittelun vaiheet. Toteutus muodostui vastaavasti ohjelmointityöstä ja yksikkötestauksesta. Työn tuloksena saatiin suunnittelun ja toteutuksen aikana syntyneet erilaiset kaaviot ja ohjelmakoodi. Lisäksi testausohjelmistoa käytettiin etämonitorointianalysaattorin toiminnallisuus- ja suorituskykytesteissä, joiden perusteella arvioitiin toteutetun testausohjelmiston toimivuutta. Testausohjelmiston todettiin sopivan etämonitorointianalysaattorin testaukseen, sillä niin toiminnallisuustestit kuin kuormitustestitkin saatiin suoritettua onnistuneesti toteutetun testausohjelmiston avulla. ICONIX-prosessin todettiin sopivan testausohjelmiston suunnitteluun, vaikka testausohjelmisto onkin toimintaperiaatteeltaan erilainen, kuin prosessia esittelevissä lähteissä esimerkkeinä käytetyt ohjelmistot. Eri suunnitteluvaiheisiin kului prosessiin tottumattomalta aikaa, mutta toisaalta laadittuja suunnitelmia ei tarvinnut enää toteutusvaiheen aikana muuttaa ja ohjelmointityö oli hyvin suoraviivaista.