Development of a Model for the Ice Scraping Process, October 1996

A laboratory study has been conducted with two aims in mind. The first goal was to develop a description of how a cutting edge scrapes ice from the road surface. The second goal was to investigate the extent, if any, to which serrated blades were better than un-serrated or "classical" blades at ice removal. The tests were conducted in the Ice Research Laboratory at the Iowa Institute of Hydraulic Research of the University of Iowa. A specialized testing machine, with a hydraulic ram capable of attaining scraping velocities of up to 30 m.p.h. was used in the testing. In order to determine the ice scraping process, the effects of scraping velocity, ice thickness, and blade geometry on the ice scraping forces were determined. Higher ice thickness lead to greater ice chipping (as opposed to pulverization at lower thicknesses) and thus lower loads. Behavior was observed at higher velocities. The study of blade geometry included the effect of rake angle, clearance angle, and flat width. The latter were found to be particularly important in developing a clear picture of the scraping process. As clearance angle decreases and flat width increases, the scraping loads show a marked increase, due to the need to re-compress pulverized ice fragments. The effect of serrations was to decrease the scraping forces. However, for the coarsest serrated blades (with the widest teeth and gaps) the quantity of ice removed was significantly less than for a classical blade. Finer serrations appear to be able to match the ice removal of classical blades at lower scraping loads. Thus, one of the recommendations of this study is to examine the use of serrated blades in the field. Preliminary work (by Nixon and Potter, 1996) suggests such work will be fruitful. A second and perhaps more challenging result of the study is that chipping of ice is more preferable to pulverization of the ice. How such chipping can be forced to occur is at present an open question.

Development of a Model for the Ice Scraping Process Iowa Department of Transportation Project HR 361 Final Report, October 1996

A laboratory study has been conducted with two aims in mind. The first goal was to develop a description of how a cutting edge scrapes ice from the road surface. The second goal was to investigate the extent, if any, to which serrated blades were better than un-serrated or "classical" blades at ice removal. The tests were conducted in the Ice Research Laboratory at the Iowa Institute of Hydraulic Research of the University of Iowa. A specialized testing machine, with a hydraulic ram capable of attaining scraping velocities of up to 30 m.p.h. was used in the testing. In order to determine the ice scraping process, the effects of scraping velocity, ice thickness, and blade geometry on the ice scraping forces were determined. Higher ice thickness lead to greater ice chipping (as opposed to pulverization at lower thicknesses) and thus lower loads. S~milabr ehavior was observed at higher velocities. The study of blade geometry included the effect of rake angle, clearance angle, and flat width. The latter were found to be particularly important in developing a clear picture of the scraping process. As clearance angle decreases and flat width increases, the scraping loads show a marked increase, due to the need to re-compress pulverized ice fragments. The effect of serrations was to decrease the scraping forces. However, for the coarsest serrated blades (with the widest teeth and gaps) the quantity of ice removed was significantly less than for a classical blade. Finer serrations appear to be able to match the ice removal of classical blades at lower scraping loads. Thus, one of the recommendations of this study is to examine the use of serrated blades in the field. Preliminary work (by Nixon and Potter, 1996) suggests such work will be fruitful. A second and perhaps more challenging result of the study is that chipping of ice is more preferable to pulverization of the ice. How such chipping can be forced to occur is at present an open question.

Development of a New Process for Determining Design Year Traffic Demands, TR-528, 2007

Researchers should continuously ask how to improve the models we rely on to make financial decisions in terms of the planning, design, construction, and maintenance of roadways. This project presents an alternative tool that will supplement local decision making but maintain a full appreciation of the complexity and sophistication of today’s regional model and local traffic impact study methodologies. This alternative method is tailored to the desires of local agencies, which requested a better, faster, and easier way to evaluate land uses and their impact on future traffic demands at the sub-area or project corridor levels. A particular emphasis was placed on scenario planning for currently undeveloped areas. The scenario planning tool was developed using actual land use and roadway information for the communities of Johnston and West Des Moines, Iowa. Both communities used the output from this process to make regular decisions regarding infrastructure investment, design, and land use planning. The City of Johnston case study included forecasting future traffic for the western portion of the city within a 2,600-acre area, which included 42 intersections. The City of West Des Moines case study included forecasting future traffic for the city’s western growth area covering over 30,000 acres and 331 intersections. Both studies included forecasting a.m. and p.m. peak-hour traffic volumes based upon a variety of different land use scenarios. The tool developed took goegraphic information system (GIS)-based parcel and roadway information, converted the data into a graphical spreadsheet tool, allowed the user to conduct trip generation, distribution, and assignment, and then to automatically convert the data into a Synchro roadway network which allows for capacity analysis and visualization. The operational delay outputs were converted back into a GIS thematic format for contrast and further scenario planning. This project has laid the groundwork for improving both planning and civil transportation decision making at the sub-regional, super-project level.

Development of Bridge Load Testing Process for Load Evaluation, TR-445, 2003

Recent reports indicate that of the over 25,000 bridges in Iowa, slightly over 7,000 (29%) are either structurally deficient or functionally obsolete. While many of these bridges may be strengthened or rehabilitated, some simply need to be replaced. Before implementing one of these options, one should consider performing a diagnostic load test on the structure to more accurately assess its load carrying capacity. Frequently, diagnostic load tests reveal strength and serviceability characteristics that exceed the predicted codified parameters. Usually, codified parameters are very conservative in predicting lateral load distribution characteristics and the influence of other structural attributes. As a result, the predicted rating factors are typically conservative. In cases where theoretical calculations show a structural deficiency, it may be very beneficial to apply a "tool" that utilizes a more accurate theoretical model which incorporates field-test data. At a minimum, this approach results in more accurate load ratings and many times results in increased rating factors. Bridge Diagnostics, Inc. (BDI) developed hardware and software that are specially designed for performing bridge ratings based on data obtained from physical testing. To evaluate the BDI system, the research team performed diagnostic load tests on seven "typical" bridge structures: three steel-girder bridges with concrete decks, two concrete slab bridges, and two steel-girder bridges with timber decks. In addition, a steel-girder bridge with a concrete deck previously tested and modeled by BDI was investigated for model verification purposes. The tests were performed by attaching strain transducers on the bridges at critical locations to measure strains resulting from truck loading positioned at various locations on the bridge. The field test results were used to develop and validate analytical rating models. Based on the experimental and analytical results, it was determined that bridge tests could be conducted relatively easy, that accurate models could be generated with the BDI software, and that the load ratings, in general, were greater than the ratings, obtained using the codified LFD Method (according to AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges).

Development of Order-Delivery Process in Purchasing

Diplomityön tavoitteena oli kehittää Fazer Suklaan oston tilaus-toimitusprosesseja, jotta raaka-aineet ja pakkausmateriaalit pystytään hoitamaan mahdollisimman tehokkaasti. Ensin selvitettiin kirjallisuuden avulla tilaus-toimitusprosessin päävaiheet ja niihin vaikuttavat tekijät. Empiirisessä osassa lähdettiin liikkeelle käymällä läpi Fazer Suklaan oston nykytilanne, joka tehtiin ostajille suunnatun aikaselvityksen, haastatteluiden ja nykyisten tilaus-toimitusprosessien kuvaamisen avulla. Tavoitetilanteen rakentaminen aloitettiin ostettavien materiaalien ja toimittajien luokittelemisella. Tämän perusteella nämä materiaalit voitiin jakaa kolmen eri tilaus toimitusprosessin alle. Automaattisessa tilaus-toimitusprosessissa eri vaiheet automatisoidaan yhdessäavain toimittajien kanssa. Puoliautomaattinen prosessi perustuu systeemiin, jossa toimittaja näkee internetin kautta Fazerin tuotantosuunnitelman ja tekee tämän perusteella materiaalien täydennykset. Yksinkertaisessa prosessissa ostoarvoltaan alhaiset materiaalit hoidetaan mahdollisimman lähellä käyttöpistettä ja prosessin vaiheet tehdään mandollisimman pienellä työmäärällä. Tavoiteprosessien implementoinnilla todettiin suurimmiksi eduiksi prosessivaiheiden vähentyminen ja manuaalisen työn automatisoituminen. Tätä kautta saatiin prosessin eri vaiheiden työmäärää vähennettyä, sekä alennettua varastotasoja ja näin tilaus toimitusprosessin kokonaiskustannuksia pystyttiin pienentämään.

Deregulation of Railroads and Future Development Scenarios in Europe - Literature Analysis of Privatization Process Taken Place in US, UK and Sweden

Euroopan unionissa päätettiin jo yli vuosikymmen sitten, että rautatieliiketoiminta vapautetaan kilpailulle. Iso-Britanniasta olimäärä tulla esimerkkivaltio tämän prosessin käyttöönotossa. Pääideana oli säännöstelyn keventäminen, jolloin omistuspohja toimialalla laajenee ja rautateiden infrastruktuuri sekä toiminta parantuvat. Infrastruktuuri on määrä olla yhden organisaation hallinnassa ja raiteiden käyttöoikeus on kaikilla lupaehdot täyttävillä operaattoreilla, jotka kilpailevat keskenään matkustajista ja tavararahdeista. Kuitenkin Yhdysvalloissa ja eräissä Latinalaisen Amerikan maissa kilpailu on vapautettu siten, että rautatieyritys omistaa raideinfrastruktuurin, junat, tavarankuljetus- sekä matkustajavaunut. Iso-Britannian yksityistämistä pidettiin aluksi isonaepäonnistumisena: nopealla aikataululla sovellettiin jäykkiä transaktioperusteisia ulkoistamisstrategioita infrastruktuurin kunnossapitoon, jotka lopulta johtivat junien jatkuviin myöhästymisiin ja muutamaan tuhoisaan onnettomuuteen. Liiketoiminnallisessa mielessäkään ei oikein onnistuttu: infrastruktuurista vastaava yritys jouduttiin listaamaan pois Lontoon pörssistä, ja hallituksen oli pakko luoda tukipaketti pahasti velkaantuneen, vain marginaalisien investointien kohteena olleen yrityksen toimintaa varten (vaikka kapasiteettitarvetta oli markkinoilla). Myös rautatieoperaattorit olivat taloudellisessa ahdingossa ja vain määrätietoisten hallituksen laatimien pelastuspakettien avulla ala nousi syvimmästä kriisistään. Tästä huolimatta näiden negatiivisten sivuvaikutusten ohella koko ala pystyi kasvattamaan kysyntää, niin matkustaja- kuin rahtiliikenteenkin osalta. Vähenevän kysynnän trendi, joka alkoi 1970-luvulla, otti käännöksen parempaan. Toinen eurooppalaismaa, jolla on pitkät kokemukset yksityistämisestä, on Ruotsi. Tämä maatapaus on melko konservatiivinen verrattuna tilanteeseen edellisessä; vain rajattu määrä reittejä on avattu kilpailulle ja sopimukset tehdään kerralla pitkäksi aikaa eteenpäin. Ruotsin säännöstelyn purku osoittautui menestykseksi, koska tuottavuus onollut vakaassa kasvussa ja rautateiden markkinaosuus erityisesti matkustajapuolella on noussut merkittävästi, verrattuna muihin kuljetusmuotoihin. Kuitenkin kilpailua on käytännössä vähän tässä maassa ja parempiatuloksia on lupa odottaa, kun vain säännöstelyn purkaminen jatkuu. Viimeinen tutkimuksemme kohteena oleva maa on Yhdysvallat, joka alistutti rautatiet kilpailulle jo 1980-luvun alussa, käyttäen jo edellä mainittua vertikaalista integraatiota; tämä valinta on taas johtanut hyvin erilaisiin tuloksiin. Vaihtoehtoinen rakenteellinen uudistustapa on suosinut rahtivirtoja matkustajiin nähden, ja lopputuloksena tämä tapaus synnytti yrityksiä huolehtimaan toista näistä kahdesta pääasiakasryhmästä. Viimeaikaiset tulokset tästä yksityistämisprosessista ovat olleet hyviä: jäljellejääneiden yritysten voitot ovat kasvaneet, osinkoja ollaan kyetty jakamaan ja osakkeiden arvostus on noussut. Tässä tutkimusraportissa yritämme kolmen maatapauksen kautta esittää, miten yksityistämisprosessi tulee vaikuttamaan Euroopassa, kun kilpailu rautateillä vapautuu. Me käymmeläpi, mikä näistä kolmesta maaesimerkistä on kaikkein todennäköisin jaesitämme ehdotuksia siihen, miten valtiot voisivat välttää ei-haluttuja sivuvaikutuksia. Kolme maaesimerkkiä, ja lopuksi esitetty lyhyt tilastollinen analyysi osoittavat, että rautateillä on tulevaisuuden potentiaalia Euroopassa, ja kilpailun vapauttaminen on avain tämän potentiaalin realisointiin.

Development of fibre recovery process

The fiber recovery process is an essential part of the modern paper mill. It creates the basisfor mill's internal recirculation of the most important raw materials ¿ water and fiber. It is normally also a start point for further treatment of wastewater and if it works efficiently, it offers excellent basis to minimize effluents. This dissertation offers two different approaches to the subject. Firstly a novel save-all disc filter feeding system is developed and presented. This so-called precoat method is tested both in the laboratory and full-scale conditions. In laboratory scale it beats the traditional one clearly, when low freeness pulps are used as a sweetener stock. The full-scale application needs still some development work before it can be implemented to the paper mills. Secondly, the operationenvironment of save-all disc filter is studied mostly in laboratory conditions.The focus of this study is in cases, where low-freeness pulps are used as a sweetener stock of save-all filter. The effects of CSF-value, pressure drop, suspension consistency and retention chemicals to the quantity and quality of the filtrate was studied. Also the filtration resistance of the low freeness pulps was one studied.

Development of Special Pumps Repair Process

Tässä diplomityössä käsitellään erikoispumppujen korjausprosessia teollisuuspumppujen korjauksiin erikoistuneessa konepajassa. Työn pääasiallinen tarkoitus on tuotantoprosessin kehittäminen ja tuotantovaiheiden esitteleminen. Tavoitteen taustalla on pyrkimys entisestään parantaa palvelukykyä ja asiakastyytyväisyyttä.Kolme eri keinoa päätavoitteen saavuttamiseksi ovat tuotannon suunnittelun ja ohjauksen kehittäminen, työssä käsiteltyjen pumpputyyppien korjausprosessien läpäisyaikojen lyhentäminen sekä korjausvaiheiden määrittely ja esittely vaihe vaiheelta. Työssä käsiteltyjä erikoispumpputyyppejä ovat imupumput, monijaksopumput sekä pysty/potkuripumput.Tuotannonsuunnittelun ja -ohjauksen kehittämiseksi sekä läpäisyaikojen lyhentämiseksi työssä etsittiin vaihtoehtoisia toimintatapoja. Kolmas tavoite, eli korjausvaiheiden määrittely, toteutettiin esittelemällä korjausprosessin vaiheet käsitellyillä pumpputyypeillä.Tuloksena saatiin keinoja tuotannon suunnittelun ja hallinnan kehittämiseksi. Useimmat keinot koskevat toimintatapojen selkiyttämistä. Myös keinoja läpäisyaikojen lyhentämiseksi löydettiin. Tietyllä imupumpputyypillä ja -koolla läpäisyajan lyheneminen oli 25 % ja osalla monijaksopumpuista jopa 75 %. Tulokset saavutetaan varastoimalla tiettyjä komponentteja, joilla on pitkä valmistus- tai korjausaika. Pysty/potkuripumppujen korjauksen läpäisyaikaa ei saatu lyhennettyä työn rajausten puitteissa Näiden tulosten lisäksi korjausprosessin toimintatavat määriteltiin.

Supplier process development

Tämän diplomityön tarkoituksena on parantaa Timberjackin ja Timberjackin toimittajien välistä yhteistyötä ja saattaa Timberjackin toimintatavat toimittajien tietoisuuteen. Aiheen laajuuden vuoksi yksittäisten aihepiirien syvällinen tutkiminen jäi vähäiseksi. Monet globaalit yhtiöt ovat nykyisin ottaneet selkeäksi strategiakseen toimintojensa ulkoistamisen ja tällöin yhtiölle itselleen jää ainoastaan lopputuotteiden kokoonpanon työvaiheet. Tämä tarkoittaa, että ulkoisilta toimittajilta ostetaan entistä enemmän komponentteja ja tuotekokonaisuuksia. Toisaalta taas harvalla toimittajalla on vielä tarvittavaa tieto-taitoa tai resursseja vastata päämiehen lisääntyviin tarpeisiin. Tämä on syy miksi suuret maailmanluokan yhtiöt panostavat nykyisin huomattavia voimavaroja toimittajaketjun kehittämiseen. Diplomityön ensimmäisessä osiossa paneudutaan teoria-asioihin, jotka tulee olla tiedossa kehitettäessä yhteistyötä toimittajien kanssa. Toisessa osassa tutkitaan Timberjackin toimintatapoja, tuotantomallia ja nykyisiä toimittajia. Nämä tiedot ovat välttämättömiä, kun luodaan kokonaiskuvaa toimittajaprosessista ja kun kehitetään uusia työkaluja helpottamaan toimittajien ja Timberjackin välistä yhteistyötä. Työn tuloksena Timberjackilla on nyt toimittajakäsikirja, joka sisältää tietoja, jotka toimittajien tulee huomioida toimiessaan Timberjackin kanssa ja myös ohjeita siitä, kuinka toimittajat voivat kehittää omia prosessejaan.

Maintenance process development for remote administration of network servers

Maintenance is a part of system development and it is possible to develop operation models for accomplishing maintenance tasks. These models can be applied to individual maintenance tasks, maintenance projects and version management. Beneficial operation models makes maintenance more effective and they assist in managing various changes. The purpose of this thesis was to develop a maintenance process which can be used to remote administer network servers. This consisted of defining those operation models and technical specifications which enable to set up, manage changes, maintain and monitor resources of information systems that are located in several different sites. At first in this thesis the needs of the process were determined and requirements were defined based on those needs. The meaning of processes in maintenance of information systems, maintenance workflows and challenges were studied. Then current practical problems and disadvantages of maintenance work were analyzed in order to focus the development to proper issues. Because available operation models did not cover all the recent needs, new maintenance process which fulfilled the requirements was developed.

Facilitating coordination improvement efforts in cross-functional process development programs

Business process improvement is a common approach in increasing the effectiveness of an organization. It can be seen as an effort to increase coordination between units. Process improvement has proved to be challenging, and most management consultation firms facilitate organizations in this kind of initiatives. Cross-functional improvement is one of the main areas for internal consultants as well. However, the needs, challenges and means of cross-functional help have been rarely discussed in the literature. The objective of this thesis is on one hand to present a conceptual and descriptive framework to help understand the challenges of facilitating coordination improvement efforts in cross-functional improvement programs, and on the other hand to develop and test feasible solutions for some facilitation situations. The research questions are: 1. Why and in what kind of situations do organizations need help in developing coordination in cross-functional processes? 2. How can a facilitator help organizations in improving coordination to develop cross-functional processes? The study consists of two parts. The first part is an overview of the dissertation, and the second part comprises six research publications. The theoretical background for the study are the differentiation causing challenges in cross-functional settings, the coordination needed to improve processes, change management principles, methods and tools, and consultation practises. Three of the publications introduce tools for helping in developing prerequisites, planning responsibilities and supporting learning during the cross-functional program. The three other papers present frameworks to help understand and analyse the improvement situation. The main methodological approaches used in this study are design science research, action research and case research. The research data has been collected from ten cases representing different kinds of organizations, processes and developing situations. The data has been collected mainly by observation, semi-structured interviews and questionnaires. The research contributes to the rare literature combining coordination theories and process improvement practises. It also provides additional understanding of a holistic point of view in process improvement situations. The most important contribution is the addition to the theories of facilitating change in process improvement situations. From the managerial point of view, this study gives advice to managers and consultants in planning and executing cross-functional programs. The main factors increasing the need for facilitation are the challenges for differentiation, challenges of organizational change in general, and the novelty of initiatives and improvement practices concerning process development. Organizations need help in creating the prerequisites to change, in planning initiatives, easing conflict management and collaboration between groups, as well as supporting the learning of cross-functional improvement. The main challenges of facilitation are combining the different roles as a consultant, maintaining the ownership for the improvement project with the client, and supporting learning in the client organization.

Development of tender information process by business intelligence in a global company unit

The purpose of this Thesis was to study what is the present situation of Business Intelligence of the company unit. This means how efficiently unit uses possibilities of modern information management systems. The aim was to resolve how operative informa-tion management of unit’s tender process could be improved by modern information technology applications. This makes it possible that tender processes could be faster and more efficiency. At the beginning it was essential to acquaint oneself with written literature of Business Intelligence. Based on Business Intelligence theory is was relatively easy but challenging to search and discern how tender business could be improved by methods of Busi-ness Intelligence. The empirical phase of this study was executed as qualitative research method. This phase includes theme and natural interviews on the company. Problems and challenges of tender process were clarified in a part an empirical phase. Group of challenges were founded when studying information management of company unit. Based on theory and interviews, group of improvements were listed which company could possible do in the future when developing its operative processes.