Supply management capability

The objective of this thesis is to define supply management capability. The thesis study what factors consist of supply management capability, and which of those factors are critical to achieving competitive advantage. One objective is also to study how firms can measure their supply management capability. This study is a qualitative research. The thesis examines the literature regarding to supply management and the context of capability and there are used Delphi panel to examine the current and future insights of supply management professionals concerning of supply management skills and capability. The empirical data of the thesis was collected by interviews. The Delphi panel was used in data collection and analysis and for prioritization of the factors of supply management capability. The thesis includes lists of factors of supply management capability. Main findings of the study were that there is no one clear, generally suitable set of supply management skills which bring competitive advantage for all firms and the most important factors of supply management capability, according to the experts, are total cost analysis, customer focus, general business view, market knowledge and supplier relationships. In this study the supply management capability is defined as organization’s overall capacity and ability to achieve a holistic understanding of purchasing needs, manage its suppliers and collaborative partners, and conduct its internal tasks, routines and responsibilities in a way that achieves desired results. The results of this thesis show also that Finnish firms need more right kind of supply management knowledge.

Lean -työkalujen käyttöönoton suunnittelu VR Groupin kunnossapitoyksikölle

Lean –filosofia on ollut 1990 lähtien esillä yritysten toiminnan kehittämisessä niin laadun kuin tuottavuuden kehittämisen osalla. Filosofia on rakennettu Toyotan kehittämän Toyota Production Systemin (TPS) pohjalta ja sisältää useita eri menetelmiä yrityksen toimintojen jatkuvaan kehittämiseen yrityksen eri vaiheissa. Lean –filosofiassa yritystä kehitetään koko yrityksen olemassa olon ajan, voidaankin sanoa kyseessä olevan yrityksen elämäntapa. VR Group:n kunnossapitopalveluissa kehitetään parhaillaan VR Groupin laitteiden kunnossapitoa vastaamaan tulevaisuudessa avautuvaan kilpailuun. Kehittämishankkeen yhtenä kohteena on lean –ajattelun käyttöönottaminen kunnossapitopalvelun toiminnassa. Työssä selvitettiin leanin sisältämien menetelmien käyttöönottoa yhdelle VR Groupin kunnossapitoyksikölle, pääpainona virtauttaminen sekä jatkuva parantaminen. Työssä laadittiin kaksi virtauttamissuunnitelmaa VR Groupin kunnossapitoyksikölle, sekä esitellään vaihtoehtoja lean -työkaluista, joita kohdeyksikön kehittämisohjelmassa voitaisiin käyttää.

Monte Carlo -reaktorifysiikkalaskennan ja laskennallisen virtausmekaniikan kytkentä kuulakekoreaktorissa

Monte Carlo -reaktorifysiikkakoodit nykyisin käytettävissä olevilla laskentatehoilla tarjoavat mielenkiintoisen tavan reaktorifysiikan ongelmien ratkaisuun. Neljännen sukupolven ydinreaktoreissa käytettävät uudet rakenteet ja materiaalit ovat haasteellisia nykyisiin reaktoreihin suunnitelluille laskentaohjelmille. Tässä työssä Monte Carlo -reaktorifysiikkakoodi ja CFD-koodi yhdistetään kytkettyyn laskentaan kuulakekoreaktorissa, joka on yksi korkealämpötilareaktorityyppi. Työssä käytetty lähestymistapa on uutta maailmankin mittapuussa ajateltuna.

Sähkö- ja hybridiautojen voimansiirtojärjestelmien jännitetasot

Kasvihuonekaasu- ja hiilidioksidipäästöt ovat kasvaneet viimeisten vuosikymmenten aikana merkittävästi. Merkittävimpiä päästöjen lähteitä ovat liikenteessä ja energiantuotannossa käytetyt fossiiliset polttoaineet. Kaikista maailman kasvihuonepäästöistä liikenne aiheuttaa noin 13 %, josta yli 80 % on tieliikenteen aiheuttamia päästöjä. Jotta tieliikenteen ai-heuttamia päästöjä saataisiin vähennettyä on tieliikenteeseen kehitettävä yhä vähäpäästöisempiä ja päästöttömiä kulkuvälineitä. Tämä on ollut yksi päätekijä sähkö- ja hybridiautojen kehitykseen. Tässä kandidaatintyössä selvitetään sähkö- ja hybridiautoissa käytettyjä jännitetasoja sekä voimansiirtojärjestelmissä käytettyjä komponentteja. Työ rajoittuu ainoastaan henkilöautoihin, joista tarkastelun kohteena ovat sähkö-, hybridi- ja muunnossähköautot. Työssä tarkastellaan myös sähkö- ja hybridiautojen tulevaisuuden näkymiä turvallisuuden ja standardoinnin kannalta. Työssä esitettyjen tietojen perusteella saadaan selkeä näkemys siitä, miten käytetyt jännitetasot ja komponentit vaihtelevat eri autovalmistajien kesken. Korkeammat jännitetasot ovat energiatehokkuuden kannalta parempia, mutta aiheuttavat vaatimuksia käyttöturvallisuuteen liittyvissä kysymyksissä.

Sukupolvien välinen tiedon jakaminen organisaatiossa - lapioidaanko vanhaa vai luodaanko uutta?

Tutkimus perehtyy eläköityvien työntekijöiden ja heidän seuraajiensa väliseen tiedon siirtämiseen asiantuntijatyössä. Tavoitteeni on selvittää, liittyykö tähän organisaatiossa tapahtuvaan sukupolvien väliseen tiedon siirtämiseen uuden tiedon kehittämistä eli tiedon rakentamista. Toisin sanoen, onko tiedon siirtäminen kokeneilta, eläköityviltä työntekijöiltä heidän seuraajilleen pelkästään organisaatiossa olemassa olevan tiedon säilyttämistä – siirtämällä sitä yksilöltä toiselle – vai liittyykö siirtämiseen uuden, organisaatiolle merkityksellisen tiedon rakentamista. Sukupolvien välillä tapahtuvaa tiedon siirtämistä ja siihen mahdollisesti liittyvää tiedon rakentamista kutsun sukupolvien väliseksi tiedon jakamiseksi. Artikulaatiomenetelmän avulla saamani tulokset osoittavat, että sukupolvien välisen tiedon jakamisen muotoutumista ohjaavat aloittelijan käsitykset oman työn tavoitteista, tiedontarpeista ja työtehtävistä. Ne eivät perustu vain työn viralliseen määrittelyyn vaan myös siihen, millaisena aloittelija itse työtään pitää eli miten hän priorisoi annettuja tavoitteita ja työtehtäviä. Tutkimuksessa aloittelevat asiantuntijat pitävät työtään ensisijaisesti joko ylläpitotyönä tai kehitystyönä. Ylläpitotyötä tekevät eivät välttämättä tarvitse työssään sukupolvien välillä siirrettäväksi määriteltyä tietoa. Siksi he eivät välttämättä siirrä tietoa heille nimetyn kokeneen asiantuntijan kanssa, joskin he suotuisissa olosuhteissa voivat niin tehdä. He eivät rakenna tietoa, sillä heidän näkemyksensä oman työn tavoitteista ja toiminnoista eivät anna aihetta uuden tiedon rakentamiseen. Kehitystyötä tekevät puolestaan tarvitsevat työssään välttämättä sukupolvien välillä siirrettäväksi määriteltyä tietoa. Siksi he, olosuhteista riippumatta, siirtävät tietoa heille nimetyn kokeneen asiantuntijan kanssa. He myös rakentavat tietoa, sillä heidän työnsä tavoitteet ja toiminnot tarjoavat lähtökohdat uuden tiedon rakentamiselle. Sukupolvien välistä tiedon siirtämistä käsittelevässä kirjallisuudessa on aiemmin keskitytty kuvaamaan joko siirrettävää tietoa tai tiedon siirtämisessä käytettäviä keinoja. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella sukupolvien välistä tiedon jakamista – eli siirtämistä ja rakentamista – ohjaavat siis kuitenkin aloittelevan työntekijän käsitykset oman työn tiedontarpeista ja käytännöistä. Siksi sukupolvien välisen tiedon jakamisen tutkimuksen ja suunnittelun lähtökohdaksi tulisi ottaa – tiedon sisällön ja jakamisen keinojen ohella – se työn konteksti, jossa aloittelija tulkitsee ja toteuttaa tiedon jakamista. Alan kirjallisuudessa ei ole aiemmin tarkasteltu sitä mahdollisuutta, että tiedon siirtämiseen voisi liittyä tiedon rakentamista. Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat siis kuitenkin tämän olevan mahdollista. Tiedon rakentamisessa yhdistetään toisiinsa kokeneen asiantuntijan jo organisaatiossa olemassa olevaa tietoa ja aloittelijan mukanaan tuomaa, organisaatiolle uutta tietoa. Tästä kokeneen ”vanhan” ja aloittelijan ”uuden” tiedon yhdistelmästä rakennetaan vuorovaikutuksessa organisaatiolle uutta merkityksellistä tietoa. Aiemmat tutkimukset osoittavat, että organisaation uudistumisen edellytys on jäsenten vuorovaikutuksessa tapahtuva uuden tiedon kehittäminen. Organisaation uudistuminen puolestaan luo edellytyksiä organisaation kilpailukyvyn parantamiselle. Tätä taustaa vasten tiedon rakentaminen on organisaation uudistumisen mahdollistaja ja edelleen sen kilpailukyvyn vahvistaja. Kun sukupolvien väliseen tiedon siirtämiseen liittyy tiedon rakentamista, organisaatio ”lyö kaksi kärpästä yhdellä iskulla”: tiedon siirtämisessä organisaatio säilyttää olemassa olevaa tietoaan ja siten ylläpitää kilpailukykyään; tiedon rakentamisessa organisaatio kehittää uutta tietoa ja siten parantaa kilpailukykyään

Sellutehtaiden höyrytasojen optimaaliset paineet

Sellutehtaiden kannattavuutta pyritään lisäämään parantamalla tehtaiden energiatehokkuutta ja tehostamalla tuotantoa. Yksi keino tehtaan sähkön tuotannon lisäämiseksi on höyrytasojen paineiden alentaminen tehtaan tuotantoprosesseissa. Tällöin höyry voidaan paisuttaa turbiinissa matalampaan paineeseen. Höyryn painetasojen alentaminen kuitenkin lisää tehtaan investointikustannuksia siirtoputkistojen kokojen ja lämmönsiirtopinta-alojen kasvaessa. Tämä diplomityö on tehty Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa osana Suomen Soodakattilayhdistyksen projektia ”Skyrec – Soodakattilan sähköenergiatehokkuuden nostaminen uudelle tasolle”. Tässä diplomityössä määritetään 600 000 tonnia sellua vuodessa tuottaville Suomeen sopiville sellutehdastyypeille taloudellisesti optimaaliset höyryn painetasot. Optimaaliset höyryn painetasot määritettiin painetasojen mukaisten energiataseiden sekä investointiarvioiden perusteella. Työn taselaskennat tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston Millflow-laskentasovelluksella. Matalapainetason mukaisia investointikustannuksia arvioitiin tehtaiden putkiston, haihduttamon ja kuivauskoneen osalta. Tulosten mukaan höyrytasojen paineet on taloudellisesti kannattavaa valita tehtaan laitteiston ja prosessien mukaan alhaisimmiksi mahdollisiksi. Lisäksi työssä tarkastellaan välipainehöyryn ja nuohoushöyryn paineiden alentamisen vaikutuksia tehtaan sähkön tuotantoon sekä joillekkin tehtaan prosesseille rakennettavan oman matala- tai välipainelinjan käytön kannattavuutta. Diplomityöhön kerättiin tietoa suomalaisilla sellutehtailla käytössä olevista höyryn paineista sekä syistä painetasojen valintaan.

Toiminnan kehittäminen joukko-osastossa

Tutkimuksen päätavoite on tuottaa toiminnan kehittämismalli Kaartin Jääkärirykmentille, joka on yksi maavoimien joukko-osastoista. Tutkimuksen osatavoitteina on luoda yleinen malli joukko-osaston toiminnan kehittämisen osa-alueista, muodostaa luodun mallin perusteella kyselylomake kehityskohteiden kartoittamiseksi sekä laaditulla lomakkeella selvittää joukko-osaston toiminnan kehitystarpeita. Toiminnan kehittäminen nähdään tutkimuksessa toimintojen tai toimintatapojen kehittämisenä, ja sitä tarkastellaan laatujohtamisen näkökulmasta. Tutkimus on luonteeltaan laadullinen empiirinen tutkimus, jolla pyritään uuden mallin luomiseen. Tiedonkeruumenetelminä olivat kirjallisuuskatsaus, puolistrukturoidut haastattelut ja kyselytutkimus. Kirjallisuuskatsausta edusti perehtyminen laatujohtamisen teoriaan. Laatujohtamisen teoriaa täydennettiin kahdella asiantuntijahaastattelulla, joista toinen tehtiin laatujohtamisen teorian asiantuntijalle ja toinen käytännön asiantuntijalle. Lisäksi tutkimuksessa perehdyttiin puolustusvoimien laadunhallinnan ja toiminnan kehittämisen ohjeistukseen. Puolustusvoimien ohjeistusta edustivat Pääesikunnan ja Maavoimien Esikunnan ohjeasiakirjat sekä yhden esimerkkijoukko-osaston ohjeistus. Laatujohtamisen teorian ja puolustusvoimien ohjeistuksen perusteella muodostettiin yleinen malli joukko-osaston toiminnan kehittämisen osa-alueista. Malli oli samalla tutkimuksen ensimmäinen osatavoite. Mallin perusteella toiminnan kehittäminen koostuu: toiminnan vakioinnista, toiminnan arvioinnista, toiminnan jatkuvasta parantamisesta ja innovatiivisuudesta. Näiden neljän kokonaisuuden perusteella luotiin kyselylomake, siten, että samalla kyselylomakkeella pystyttiin kartoittamaan Kaartin Jääkärirykmentin nykyisen toiminnan mahdollisia kehitystarpeita ja myöhemmässä vaiheessa mittamaan toiminnan kehittymistä. Kyselylomakkeen muodostaminen oli samalla tutkimuksen toinen osatavoite. Kyselylomakkeen avulla toteutettiin kyselytutkimus kehitystarpeiden selvittämiseksi. Tämä oli tutkimuksen kolmas osatavoite. Kyselytutkimuksen tulosten perusteella eniten kehitettävää oli toiminnan jatkuvassa parantamisessa. Tulosten perusteella muodostettiin vuosisuunnittelurytmiin sidottu, itsearviointiin ja yhteen jatkuvan parantamisen malliin pohjautuva, toiminnan kehittämisen malli Kaartin Jääkärirykmentille.

Hiilidioksidin talteenotto savukaasuista kalsiumkiertoprosessin avulla – aine- ja energiatase tarkastelu

Kalsiumkiertoprosessi on yksi mahdollinen keino sitoa ja ottaa talteen eri polttolaitoksien tuottamaa hiilidioksidia ja näin hillitä kasvihuoneilmiötä. Prosessissa käytetään hyväksi kalsiummateriaalia, esimerkiksi kalkkikiveä, johon hiilidioksidi karbonointireaktorissa sidotaan. Kalsinointireaktorissa tapahtuu käänteisreaktio, jossa hiilidioksidi vapautuu ja saadaan kerättyä talteen. Kalsiumkiertoprosessiin perustuva hiilidioksidin talteenottotekniikka on mahdollista jälkiasentaa myös olemassa oleviin polttolaitoksiin.

Pk-yrityksen polku systemaattiseen tuote- ja elinkaaritiedon hallintaan

Tutkimus on tehty Tekesin DTP-ohjelman Sinfonet-tutkimusprojektin puitteissa aikavälillä 2009-2011. Työssä on laadittu kokonaisvaltainen tuote- ja elinkaaritiedon hallinnan (eng. Product Lifecycle Management, PLM) tiekartta ja kehityssuunnitelma pienelle engineering-yritykselle. Työ käsittelee asiakkaan erikoisvaatimusten mukaan räätälöitävän tuotteen tuote- ja elinkaaritiedon hallinnan systematisointia pk-yrityksessä. Vaikka PLM-tiekartta on laadittu yksittäiselle yritykselle, sitä voidaan tietyin edellytyksin soveltaa myös toisten pk-yritysten tai engineeringyritysten PLM:n kehittämiseen. Teoriassa tarkastellaan ensinnäkin kohdeyritykseen liittyviä erityispiirteitä, pyritään ymmärtämään engineering–yrityksen ja pk-yrityksen erikoispiirteitä sekä niiden vaikutusta PLM:n kehittämiseen. Toiseksi esitellään PLM:n viittä keskeistä osaaluetta, yksi- ja viisiulotteisten PLM-kypsyysmallien käyttöä yrityksen nykytilan arvioimiseksi sekä rakennetaan engineering-yrityksen kokonaisvaltainen PLM-malli ja kahdeksan askeleen PLM-kehityspolku. PLM-malli jäsentää tiedonhallintaa prosessien kautta ja se koostuu viidestä osaalueesta: strategia identifioi asiakastarpeet sekä määrittelee kuinka tuotteiden ja prosessien avulla asiakastarpeet tyydytetään; prosessit ovat yrityksen toiminnan ydin, joissa tuotemallit ja tuote- ja tietorakenteet kehitetään sekä tuoteyksilöt toimitetaan asiakkaalle; rakenteet pohjautuvat strategiassa valittuun tuote- ja tiedonhallinnan strategiaan ja niiden tehtävänä on tukea ja tehostaa toimintaprosesseja; kulttuuri ja ihmiset muodostavat aineettoman pääoman, jonka vaikutuksesta prosessit toimivat ja tuotteet pystytään toimittamaan asiakkaalle; informaatioteknologia on työkalu, jota käytetään prosesseissa ja tietorakenteiden ylläpidossa, pääosin dokumentoidun tiedon luomiseen, hankitaan, varastoimiseen, jakamiseen ja soveltamiseen. Tapaustutkimuksessa kuvataan kohdeyrityksen nykytilaa PLM:n viidellä keskeisellä osa-alueella, tehdään PLM kypsyysarvio kahdella menetelmällä, määritellään yrityksen tavoitetila ja laaditaan yritykselle ensin alustava PLM roadmap ja lopulta kokonaisvaltaiseen PLM-malliin perustuva PLM roadmap ja PLM:n jatkokehityssuunnitelma.

Liiketoimintamahdollisuudet sähköisessä liikkumisessa

Tässä työssä tarkastellaan pk-yrityksen kohtaamaa monimutkaista ja alati muuttuvaa toimintaympäristöä. Ympäristöään tarkkailemalla yritys pystyy varautumaan ja vastaamaan muutoksiin nopeasti ja toimintakykyään heikentämättä. Työssä käydään läpi tapoja, joilla toimintaympäristöä ja tulevaisuudessa mahdollisti tapahtuvia muutoksia tarkkaillaan sekä miten yritys voi strategiallaan vaikuttaa omaan ketteryyteensä. Työssä tutustutaan myös sähköisen liikkumisen toimialaan ja siinä odotettavissa oleviin muutoksiin. Liikkumisen sähköistymiseen on useita syitä. Sähköenergiaa voidaan tuottaa kulloinkin parhaasta käytettävissä olevasta vaihtoehdosta, eikä liikenteen energian käyttö ole enää vain öljystä riippuvainen. Sähköajoneuvoja käytettäessä energian kulutus myös pienenee, sillä energiaketjun kokonaishyötysuhde paranee sähkömoottoreiden paremman hyötysuhteen ansiosta. Lisäksi sähköajoneuvot eivät tuota käytössä lainkaan paikallisia ilmapäästöjä ja niissä on polttomoottoreita huomattavasti alhaisempi melutaso. Palvelusektorilla on entistä merkittävämpi rooli yhteiskunnassa, sillä jopa kaksi kolmasosaa Euroopan työpaikoista ja bruttokansantuotteesta tulee erilaisista palveluista. Palvelut ovat enenevästi muodostumassa tuottavuuden ja kasvun tekijäksi, lisäksi se on ainoa osa-alue Euroopan taloudessa, jolla on onnistuttu luomaan uusia työpaikkoja kahden viime vuosikymmenen aikana. Elmotion Oy onkin tarttumassa vapaa-ajalla tapahtuvaan palveluliiketoimintaan. Työssä tutustutaan muutamiin vaihtoehtoihin, joissa yritys voi tuottaa mielenkiintoista ja hauskaa tekemistä ympäristömyönteisellä teknologialla.

Combining Near-Field and Far-Field Microscopy: A new method for nanoscale super-resolution imaging

Lähikenttä- ja kaukokenttämikroskopian yhdistäminen: Uusi korkearesoluutioinen menetelmä nanokuvantamiseen. Osteoporoosi on sairaus, jossa luun uudistumisprosessi ei ole enää tasapainossa. Uuden luun muodostuminen on hitaampaa johtuen osteoblastien laskeneesta aktiivisuudesta. Yksi keino estää osteoporoosin syntyä on estää osteoklastien sitoutuminen luun pinnalle, jolloin ne eivät aloita luun syömisprosessia. Tämän Pro gradu -tutkielman tarkoituksena on luoda uusi työkalu osteoklastien sitoutumisen tutkimiseen samanaikaisesti fluoresenssi- ja atomivoimamikroskoopilla. Tätä tarkoitusta varten yhdistettiin atomivoimamikroskooppi sekä STED mikroskooppi. Kirjallisuuskatsauksessa käydään läpi yksityiskohtaisesti molempien mikroskooppitekniikoiden teoriat. Kokeellisessa osiossa esitetään käytetyt metodit ja alustavat tulokset uudella systeemillä. Lisäksi keskustellaan lyhyesti kuvan analysoinnista ImageJohjelmalla. Konfokaalisen fluoresenssimikroskoopin ja atomivoimamikroskoopin yhdistelmä on keksitty jo aikaisemmin, mutta tavallisen konfokaalimikroskoopin erottelukyvyn raja on noin 200 nanometriä johtuen valon diffraktioluonteesta. Yksityiskohdat eivät erotu, jos ne ovat pienempiä kuin puolet käytettävästä aallonpituudesta. STED mikroskooppi mahdollistaa fluoresenssikuvien taltioimisen solunsisäisistä prosesseista 50 nanometrin lateraalisella erotuskyvyllä ja atomivoimamikroskooppi antaa topografista tietoa näytteestä nanometrien erotuskyvyllä. Biologisia näytteitä kuvannettaessa atomivoimamikroskoopin erotuskyky kuitenkin huononee ja yleensä saavutetaan 30-50 nanometrin erotuskyky. Kuvien kerrostaminen vaatii vertauspisteitä ja tätä varten käytettiin atomivoimamikroskoopin kärjen tunnistamista ja referenssipartikkeleita. Kuva-analysointi suoritettiin ImageJ-kuvankäsittelyohjelmalla. Tuloksista nähdään, että referenssipartikkelit ovat hyviä, mutta niiden sijoittaminen tarkasti tietylle kohdealueelle on hankalaa nanoskaalassa. Tästä johtuen kärjen havaitseminen fluoresenssikuvassa on parempi metodi. Atomivoimamikroskoopin kärki voidaan päällystää fluoresoivalla aineella, mutta tämä lisää kärjen aiheuttamaa konvoluutiota mittausdataan. Myös valon takaisinsirontaa kärjestä voidaan tutkia, jolloin konvoluutio ei lisäänny. Ensimmäisten kuvien kerrostamisessa käytettiin hyväksi fluoresoivalla aineella päällystettyä kärkeä ja lopputuloksessa oli vain 50 nanometrin yhteensopimattomuus fluoresenssi- ja topografiakuvan kanssa. STED mikroskoopin avulla nähdään leimattujen proteiinien tarkat sijainnit tiettynä ajankohtana elävän solun sisällä. Samaan aikaan pystytään kuvantamaan solun fyysisiä muotoja tai mitata adheesiovoimia atomivoimamikroskoopilla. Lisäksi voidaan käyttää funktinalisoitua kärkeä, jolla voidaan laukaista signalointitapahtumia solun ja soluväliaineen välillä. Sitoutuminen soluväliaineeseen voidaan rekisteröidä samoin kuin adheesiomediaattorien sijainnit sitoutumisalueella. Nämä dynaamiset havainnot tuottavat uutta informaatiota solun signaloinnista, kun osteoklasti kiinnittyy luun pintaan. Tämä teknologia tarjoaa uuden näkökulman monimutkaisiin signalointiprosesseihin nanoskaalassa ja tulee ratkaisemaan lukemattoman määrän biologisia ongelmia.

Dieselmoottorin analogisen kierrosnopeusmittauksen digitalisointi

Työssä suunnitellaan kierrosnopeusmittauksen toteutus vanhaan Ford -teollisuusdieseliin käyttäen moottorin alkuperäistä kierrosnopeusanturia. Anturi kunnostetaan vaihtamalla vanha, palanut käämi uuteen digitaaliseen järjestelmään soveltuvaan käämiin. Sen toimin-ta halutulla kierrosnopeusalueella varmistetaan mittauksin ja tämän perusteella suunnitel-laan kytkentä sen liittämiseksi kierrosnopeuden laskevaan mikrokontrolleriin. Kytkennän toimivuutta testataan simuloimalla ennen prototyypin rakentamista. Erilaisia vaihtoehtoja analogisen näytön toteuttamiseksi tutkitaan ja niistä valitaan yksi ve-nekäyttöön soveltuva, joka toteutetaan järjestelmän näyttöratkaisuksi. Järjestelmälle suunnitellaan piirilevy, jolle prototyyppi kasataan. Mikrokontrollerille koodataan C -ohjelmointikielellä ohjelma, joka laskee dieselmoottorin kierrosnopeuden anturipulssien perusteella ja ohjaa näyttöä.

Evaluation of energy efficiency and best available techniques in pumping processes

The potential for enhancing the energy efficiency of industrial pumping processes is estimated to be in some cases up to 50 %. One way to define further this potential is to implement techniques in accordance to definition of best available techniques in pumping applications. These techniques are divided into three main categories: Design, control method & maintenance and distribution system. In the theory part of this thesis first the definition of best available techniques (BAT) and its applicability on pumping processes is issued. Next, the theory around pumping with different pump types is handled, the main stress being in centrifugal pumps. Other components needed in a pumping process are dealt by presenting different control methods, use of an electric motor, variable speed drive and the distribution system. Last part of the theory is about industrial pumping processes from water distribution, sewage water and power plant applications, some of which are used further on in the empirical part as example cases. For the empirical part of this study four case studies on typical pumping processes from older Master’s these were selected. Firstly the original results were analyzed by studying the distribution of energy consumption between different system components and using the definition of BAT in pumping, possible ways to improve energy efficiency were evaluated. The goal in this study was that by the achieved results it would be possible to identify the characteristic energy consumption of these and similar pumping processes. Through this data it would then be easier to focus energy efficiency actions where they might be the most applicable, both technically and economically.

Tuulivoiman vaikutus Suomen sähköjärjestelmän tehotasapainoon vuonna 2020

Tämän tutkimuksen aiheena oli tuulivoiman vaikutus Suomen sähköjärjestelmän tehotasapainoon vuonna 2020. Aihe on ajankohtainen, sillä yhtenä EU:n ilmasto- ja energiastrategian ilmasto- ja energiapoliittisiin linjauksiin ja velvollisuuksiin pohjautuvana tavoitteena on edistää uusiutuvaa energiaa jäsenmaissa. Suomessa yksi näistä toimenpiteistä on hallituksen suunnittelema syöttötariffijärjestelmä tuulivoimalle, joka rahoitetaan sähkön kuluttajilta kerättävällä maksulla. Tämän myötä monet toimijat alkoivat suunnitella tuulivoimahankkeita ympäri Suomea ja tammikuuhun 2011 mennessä hankkeita oli julkaistu yli 6000 megawatin edestä. Julkaistujen hankkeiden tietojen ja tuulitilastojen avulla laskettiin arvio tuulivoiman vuosituotoksi vuodelle 2020 sekä tarkasteltiin kuinka tuulivoiman lisäys vaikuttaa sähköjärjestelmän tehotasapainoon. Laskennan perusteella 2500 MW installoitua tuulivoimaa tuottaisi vuositasolla sähkötehoa 6,9 TWh, hallituksen arvion ollessa 2500 MW tuulivoimakapasiteetille 6 TWh vuodessa. Hallituksen arvio lisäsäädön tarpeesta 2500 MW tuulivoimaosuudelle on 250–400 MW ja suurin osa säädöstä toteutettaneen vesivoimalla. Tuulivoiman tuotantodiagrammien havainnollistama tuotannon tehon vaihtelu tukee käsitystä riittävän vara- ja tehonsäätökapasiteetin tarpeellisuudesta sekä tuulituotannon ennustamisen tärkeydestä koko sähköjärjestelmän kannalta.

Kalsinaattorin siirtymien ja teräskuoren murtumien tutkiminen

Sementti on yksi eniten maailmassa käytetty rakennusmateriaali ja Suomessa sementin valmistuksesta vastaa Finnsementti Oy kahden tehtaan voimin. Lappeenrannan tehtaalle investoitiin uusi uunilinja vuonna 2007, joka on aikansa kehittyneintä tekniikkaa. Järjes-telmän esilämmitysvaiheen laitteissa, erityisesti kalsinaattorissa, on esiintynyt luvattoman paljon plastisoitumista ja murtumia. Tässä työssä tutkittiin lämpötilan ja sen vaihtelun vaikutusta järjestelmässä syntyneisiin siirtymiin ja murtumiin. Työn alussa luotiin katsaus erilaisiin murtumisilmiöihin ja niiden syntyyn. Vuorauksessa käytettyihin tiilien käyttäytymistä tutkittiin myös, koska ne ovat olennainen osa esilämmi-tysjärjestelmää. Työn kokeellisessa osuudessa aluksi määriteltiin järjestelmässä käytetylle teräkselle lujuusominaisuudet tutkimalla mikrorakennetta sekä suorittamalla veto- että kovuuskokeet materiaalille. Toisessa osiossa mitattiin järjestelmän alasajon aikana tapah-tuneet siirtymät. Laskennallisessa osuudessa tutkittiin väsymismurtuman mahdollisuutta sekä määritettiin kuoressa esiintyvän särön vaikutusta puhkeamis- ja murtumiskuormituk-seen. FEM- analyysissä tarkasteltiin lämpötilan vaikutusta siirtymien suuruuksiin ja pyrittiin löytämään perusteluita, miksi rakenne on todellisuudessa siirtynyt eri suuntiin kuin alun perin oli tarkoitettu. Lisäksi analysoitiin FEM- mallit tiilihyllystä ja kalsinaattorin kuoren tukikehästä, joista tutkittiin lämpökuorman aiheuttamia jännityksiä. Materiaalin osalta selvisi, että kyseessä oli hyvin yleinen rakenneteräs S235 tai sitä vas-taava teräslaatu. Teräs ei ominaisuuksiltaan sovellu kuumiin olosuhteisiin, jonka vuoksi järjestelmässä käytettävän eristevuorauksen kunto on erityisen tärkeä rakenteen käyttöiän kannalta. Vuorauksen kunnosta riippuu, kuinka suuren lämpökuorman teräskuori saa. Väsymismurtuman mahdollisuus jäi minimaalisen pieneksi lämpötilan muutoksen vaiku-tuksesta. Analysoinnin tulosten perusteella voitiin todeta, että lämpötilan hitaasti mutta kohtalaisen suurella vaihteluvälillä sekä tiilien turpoamisen vaikutuksella on erittäin suuri merkitys järjestelmässä esiintyviin murtumiin.