Pyörivien sähkökoneiden kotelointia koskevat standardit ja aksiaalivuokoneen jäähdytyksen kehittäminen

Tämä diplomityö on osa Lappeenrannan teknillisen yliopiston ja Visedo Oy:n yhteistyöprojektia. Työssä selvitetään pyörivien sähkökoneiden kotelointeja koskevia standardeja ja niiden vaikutukset koneiden suunnittelulle ja valmistukselle. Lisäksi työssä käsitellään aksiaalivuokoneen jäähdytykseen liittyviä ongelmia, kehitetään koneen nykyisiä jäähdytysratkaisuja ja ideoidaan käytettävissä olevia uusia jäähdytysmenetelmiä. Kehitysideoiden rajoitteena toimii koneelta vaadittu kotelointiluokka IP 64 – IP 68 sekä koneelle määritetty kestomagnetoitu aksiaalivuorakenne. Sähkökoneiden kotelointeja koskevien standardien asettamien vaatimusten määrittäminen tapahtui suurilta osin kirjallisuusselvityksenä. Standardien vaikutukset koneiden suunnittelulle ja valmistettavuudelle on selvitetty standardien kotelointien rakenteelle asettamien vaatimusten perusteella. Aksiaalivuokoneen jäähdytysongelmien selvittäminen, käytössä olevien jääh-dytysratkaisujen kehittäminen ja uusien menetelmien ideointi suoritettiin projektiluontoisesti yhdessä eri alojen asiantuntijoista koostuvan jäähdytystyöryhmän kanssa. Työn tuloksena laadittiin Visedo Oy:lle standardikäsikirja, jonka avulla Visedon sähkökoneiden tuoteperheeseen kuuluvien koneiden suunnitteluvaiheessa voidaan varmistaa koneiden standardienmukaisuus. Käsikirjassa on myös esitetty huomioita eri kotelointiluokkien asettamista vaatimuksista koneiden valmistukselle. Aksiaalivuokoneiden jäähdytykseen liittyen tavoitteena oli ratkaista aksiaalivuokoneisiin liittyviä jäähdytysongelmia. Työn tuloksena saa-tiin selville aksiaalivuokoneissa jäähdytyksen kehittämistä vaativat kohteet, laadittiin nykyisten jäähdytysratkaisujen parannusehdotuksia ja kehitettiin täysin uusia jäähdytysmenetelmiä.

Asiakasräätälöidyn tuotteen vaihtoprojektin kehittäminen palvelutuotannossa

Työ on tehty Lindström Oy:lle tavoitteena löytää tuotevaihtoprojektien kulminaatiopisteet, joissa prosessin sujuvuutta, tiedonhallintaa ja toimintamalleja voitaisiin kehittää. Tavoitteena oli hyödyntää teoriatiedon ja empiirisen tutkimuksen tietämys toimintamalleiksi asiakasräätälöityjen tuotteiden vaihtoprojektissa. Tarkoituksena on ollut huomioida elinkaarihallinta osana tuotekehitystä sekä tuotetiedon hallinta ja sen ohjaava vaikutus projektin eri vaiheissa. Asiakaslähtöisyys ja elinkaarihallinta sekä tietojohtaminen ovat olleet tutkimuksen näkökulmina. Työssä yhdistettiin teorian pohjustama tuotetieto, tuotekehityksen prosessit sekä projektihallinta empiirisen tutkimustuloksen luomiksi kehittämisehdotuksiksi. Tuotevaihtoprojekteihin luotiin kaksi toimintamallia, joissa hyödynnetään tiedon kerääntymistä tietojärjestelmiin. Tuloksissa elinkaarihallinta ehdotetaan linkitettäväksi osaksi tuotekehitysprosessia, jolloin asiakkaan saama arvon lisäys on suoraan taloudellisestikin mitattavissa. Lisäksi työn tuloksena ehdotetaan, että tuotekehityksen systemaattista tiedon keruuta alkuvaiheessaan kehitetään sekä asiakkaan tarvetiedon tarkempaa ja määritellympää tiedon kirjaamista lisätään, tietojärjestelmien suomin mahdollisuuksin.

Packaging concept development for an assortment of medical device products

Diplomityön tavoitteena oli kehittää Wipak Oy:n valmistamille sterilointipakkauksille tulevaisuuden pakkauskonsepti. Sterilointipakkaukset luokitellaan lääkelaitedirektiivin mukaan lisätarvikkeiksi luokan 1 lääkelaitteille, ja tämä näkökulma oli vahvasti mukana konseptin kehityksessä. Lähtökohtana pakkauskonseptin suunnittelulle oli tuotteiden arvoketjussa, eli pakata tuotteet siten että pakkausten avulla voidaan tuottaa lisäarvoa arvoketjun toimijoille. Tavoitteena oli parantaa pakkausten viestintää, toimivuutta/tehokkuutta toimitusketjussa sekä vahvistaa brändin imagoa myynti- ja kuljetuspakkauksen avulla. Lääkinnälliset laitteet ja tarvikkeet ovat lainsäädännön ja normien avulla tarkasti säädeltyjä. Näiden normien vaatimukset asettavat perusteet myynti- ja kuljetuspakkausten kehittämiselle. Tämän lisäksi suunnittelussa on huomioitu asiakkaiden toiveet ja kehitystarpeet. Kirjallisuusosuudessa on keskitytty lääkinnällisten laitteiden pakkausyksiköiden toimintoihin sekä niiden kehitysnäkymiin. Pääpaino on ollut pakkausmerkintöjen ja jäljitettävyyden kehittämisellä, koska tietojen automaattisen tunnistuksen hyödyntäminen lääkintälaitteiden pakkausten arvoketjussa on kasvava trendi. Manuaalisesti tehtävät tuotevirtojen kirjaukset ketjun eri toimijoiden osalta lisäävät riskejä jäljitettävyyden kannalta ja aiheuttavat lisätyötä ja – kustannuksia ketjun kaikille osapuolille. Ehdotus uudesta pakkauskonseptista on kehitetty näiden tietojen pohjalta. Ehdotuksessa on huomioitu lainsäädännöstä ja ketjun toimijoilta tulevat tarpeet, sekä alan tulevaisuuden kehitysnäkymät. Ehdotetun pakkauskonseptin avulla saadaan lisättyä myynti- ja kuljetuspakkausten tehokkuutta, parannettua jäljitettävyyttä ja helpotettu arvoketjun alavirran toimijoiden työtä lisäämällä erillinen sisäpakkaus myyntiyksikön sisälle. Työssä on lisäksi selvitetty pakkauskonseptin kustannusvaikutukset tuotteiden hintaan. Lopussa on ehdotettu jatkotoimenpiteet suunnitelman implementoimisesta käytäntöön.

Kannettavan kaasuilmaisimen suunnittelu ja toteutus

Työn tarkoituksena on suunnitella ja toteuttaa kannettava kaasuilmaisin, joka soveltuu erityisesti tavallisen kuluttajan tarpeisiin. Kaasuilmaisin on herkkä haihtuville palaville kaasuille, sekä orgaanisille kaasuille. Työssä käytetään Atmelin ATMega164P- mikrokontrolleria, piirin ohjelmointiin käytetään AVR-ISP-II, ja kehitystyökaluina AVRStudio 4:ää. Piirilevy on suunniteltu Cadsoftin Eagle- piirieditorilla. Työssä käydään läpi kokonaisvaltainen sulautetun järjestelmän suunnitteluprosessi, tuotteen spesifikaatioiden määrityksistä aina valmiin fyysisen tuotteen valmistuttamiseen asti. Tuote suunnitellaan Environics Oy:lle.

Regional innovation strategies and sustainability in selected EU countries

This study focuses on regional innovation strategy (RIS) and sustainability aspects in selected regions of European Union (EU) countries. It is known that RIS helps a region to innovate locally and to compete globally and it is considered as one of the main policy tools of the EU for innovation support at a regional level. This study is conducted to explore the existence and adoption of RIS in different regions of selected EU countries, and to highlight and compare regional RIS characteristics. The study is also aimed at identifying the factors that characterise the formulation and implementation of RIS as well as the problems associated thereof. In this study, six regions of EU countries are considered: Päijät-Häme Region (Finland); London Region (United Kingdom); Mid-West Region (Ireland); Veneto Region (Italy); Eastern Region (Poland); and West Region (Romania). Data and information are collected by sending questionnaires to the respective regional authorities of these selected regions. Based on the gathered information and analysis, RIS or equivalent strategy document serves as a blueprint for forwarding innovative programmes towards regional sustainability. The objectives of RIS in these regions are found to be dependent on the priority sectors and state of the region’s development. The current environmental sustainability aspects are focused on eco-design, eco-products, and eco-innovation, although each region also has its own specific aspects supported by RIS. Likewise, regional policies typically follow the RIS yet translated in various sectoral focus or priority areas. The main enhancing factors supporting RIS among selected regions have some similarities and variations; among others, some regions are strongly supported by EU while others have support from own regional agencies, organisations and professional networks. RIS implementation is not without challenges and despite the differences in challenges, almost all of reviewed regions consider financial resource as a common problem. Generally, it is learned from this study that RIS and regional sustainability are reinforcing each other mutually. In this study, the strong focus is given towards environmental sustainability in the regions although regional sustainability also includes economic and social aspects. A well-focused and prioritised RIS is beneficial for regional sustainable development.

Vibration free machining tools

Appearance of the vibration is the very important problem in long tool turning and milling. Current solutions of minimizing vibrations provided by different tool suppliers are very expensive. This Master’s Thesis is presenting the new type of vibration free machining tools produced by Konepaja ASTEX Gear Oy that have cheaper production costs compare to competitors’ products. Vibration problems in machining and their today’s solutions are analyzed in this work. The new vibration damping invention is presented and described. Moreover, the production, laboratory experimental modal analysis and practical testing of the new vibration free prototypes are observed and analyzed on the pages of this Thesis. Based on the testing results the new invention is acknowledged to be successful and approved for further studies and developments.

Uuden teknologian kaupallistaminen - elektroniikan ja optiikan integrointi 2k-ruiskuvaluprosessissa

Tutkimuksen tarkoituksena oli löytää keinoja uudella teknologialla valmistettujen tuotteiden kaupallistamiseen. Uudella teknologialla tarkoitetaan elektroniikan ja optiikan integrointia 2k-ruiskuvaluprosessissa. Työn teoreettisessa viitekehyksessä kuvattiin elektroniikan ja optiikan integrointi 2-komponenttiruiskuvalumenetelmällä. Toisena tarkastelun kohteena oli uuden teknologian kaupallistaminen. Empiirisessä osuudessa keskityttiin tarkastelemaan elektroniikan ja optiikan komponentteja sisältävän muovituotteen kaupallistamismahdollisuuksia Realplast Oy:ssa. Tutkimuksessa selvisi, kuinka ruiskuvalumuotin rungon tuotteistaminen alentaa muotista aiheutuvien kuoletusten osuutta tuotteen hinnassa. EEMO-teknologian vahvuudet ovat: edullisemmat valmistuskustannukset, tuotteiden vesitiiveys ja iskunkestävyys. Vahvuuksia kannattaa hyödyntää teknologian kaupallistamisessa. EEMO-teknologian kaupallistaminen kannattaa jakaa kolmeen vaiheeseen, koemarkkinointiin protomallien avulla, myyntiin teollisuus- ja kuluttaja-asiakkaille. Strateginen kumppani auttaa kaupallistamisessa etenkin kuluttaja-asiakkaiden tavoittelussa.

Paineilmakompressoreiden lämmön talteenoton optimointi

Tämän työn on teettänyt Vanhan Ruukin Kiinteistöpalvelu Oy ja työ on toteutettu kandidaatintyönä Lappeenrannan Teknilliselle Yliopistolle. Työn tarkoituksena oli selvittää työn teettäjän puolesta paineilmakompressoreiden lämmön talteenoton toimintaa sekä etsiä mahdollisia parannuskohteita järjestelmän hyötysuhteen nostamiseksi. Työ rajattiin koskemaan lämmön talteenoton yhtä lämmönvaihtopatteria ja siihen liittyvää nestekiertolaitteistoa. Syynä työn tekemiselle oli epäilys lämmön talteenoton huonosta hyötyprosentista. Tässä työssä oli tavoitteena ottaa kantaa myös mahdollisiin rahallisiin säästöihin joita järjestelmän kunnollisella toimintaan saattamisella olisi.

Liiketoiminnan jatkuvuuden turvaaminen – tietohallinnon näkökulma

Diplomityö on tehty Suur-Savon Sähkö Oy:lle koskien liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamista yrityksen IT-palveluissa. Työn tavoitteena oli selvittää Suur-Savon Sähkön liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamisen tilaa IT-palveluissa ja antaa kehitysehdotuksia sen parantamiseksi. Työn teoreettinen tausta rakentuu tietohallinnon johtamisen, IT-palveluiden tuottamisen ja liiketoiminnan jatkuvuudenhallinnan ympärille. Tutkittaessa liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamista IT-palveluissa, on olennaista ymmärtää tietohallinnon rooli yrityksessä ja miten tietohallintoa ja sen tuottamia palveluja johdetaan. Yhtä olennaista on ymmärtää liiketoiminnan jatkuvuudenhallinnan periaatteet ja niiden yhteys IT-palveluiden tuottamiseen. Työssä tutkittiin lomakehaastattelun, yhtiön sisäisten dokumenttien ja tutkijan tekemien havaintojen keinoin liiketoiminnan jatkuvuudenhallinnan tilaa Suur-Savon Sähkön IT-palveluissa. Työn tuloksena syntyi joukko kehitysehdotuksia, joiden avulla liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamisen tilaa Suur-Savon Sähkön IT-palveluissa voitaisiin parantaa. Työn keskeiset tulokset liittyvät liiketoiminnan ja tietohallinnon yhteistyön kehittämiseen, jatkuvuudenhallinnan osaamistason kohottamiseen ja järjestelmällisen jatkuvuudenhallinnan käynnistämiseen koko konsernissa.

Researching Manufacturing Planning and Control system and Master Scheduling in a manufacturing firm.

The objective of this thesis is to research Manufacturing Planning and Control (MPC) system and Master Scheduling (MS) in a manufacturing firm. The study is conducted at Ensto Finland Corporation, which operates on a field of electrical systems and supplies. The paper consists of theoretical and empirical parts. The empirical part is based on weekly operating at Ensto and includes inter-firm material analysis, learning and meetings. Master Scheduling is an important module of an MPC system, since it is beneficial on transforming strategic production plans based on demand forecasting into operational schedules. Furthermore, capacity planning tools can remarkably contribute to production planning: by Rough-Cut Capacity Planning (RCCP) tool, a MS plan can be critically analyzed in terms of available key resources in real manufacturing environment. Currently, there are remarkable inefficiencies when it comes to Ensto’s practices: the system is not able to take into consideration seasonal demand and react on market changes on time; This can cause significant lost sales. However, these inefficiencies could be eliminated through the appropriate utilization of MS and RCCP tools. To utilize MS and RCCP tools in Ensto’s production environment, further testing in real production environment is required. Moreover, data accuracy, appropriate commitment to adapting and learning the new tools, and continuous developing of functions closely related to MS, such as sales forecasting, need to be ensured.

Jätteenpolton typenoksidipäästöjen vähentäminen

Työn tavoitteena oli selvittää jätteenpolton typenoksidipäästöjen puhdistusmahdollisuuksia. Työssä käydään läpi typen oksidien muodostuminen poltossa ja typen oksidien poistomenetelmät. Poistomenetelmiä käsiteltäessä painotus on arinapoltossa ja erityisesti selektiivisessä ei-katalyyttimenetelmässä (SNCR). Työn kokeellinen osa tehtiin Ekokem Oy Ab:n jätevoimalassa Riihimäellä. Kokeellisessa osassa selvitettiin ensin ammoniakkiveden massavirran, SNCR-laitteiston veden massavirran ja räjähdysnuohouksen vaikutusta typenoksidipitoisuuteen. Samalla selvitettiin muita typenoksidipitoisuuteen vaikuttavia tekijöitä sekä SNCR-laitteiston puhdistustehokkuus. Sen jälkeen selvitettiin parhaita toiminta-arvoja öljyisen veden massavirralle, SNCR-laitteiston massavirralle ja primääri- ja sekundääri-ilman suhteelle typenoksidipitoisuuden, ammoniakki-slip:n, ilokaasupitoisuuden, ammoniakkiveden kulutuksen ja höyryn tuotannon kannalta. Tulokseksi saatiin, että ammoniakkiveden massavirran lisääminen pienentää typenoksidipitoisuutta, mutta voi aiheuttaa ammoniakkipäästön. Paras SNCR-laitteiston veden massavirta on suurin tutkittu, 800 kg/h, jolloin typenoksidipitoisuus sekä typenoksidipitoisuuden hetkittäinen vaihtelu, ammoniakkiveden kulutus ja ammoniakkipäästö ovat pienimmät. Samalla tosin höyryn virtaama pienenee. SNCR-laitteiston puhdistustehokkuudeksi saatiin 60 %. Räjähdysnuohouksella ei ole havaittavaa, eikä öljyisen veden massavirralla merkittävää vaikutusta typenoksidipitoisuuteen. Ammoniakkiveden kulutuksen kannalta paras öljyisen veden määrä on 600 kg/h, kun taas ammoniakki-slip:n kannalta paras öljyisen veden määrä on 950 kg/h. Primääri-ilman osuuden pienentäminen pienentää ammoniakki-slip:iä ja ammoniakkiveden kulutusta.

Esisuunnitteluohjelmiston kehitys BFB-höyrykattiloille

Tämä diplomityö käsittelee Andritz Oy:n BFB-voimalaitosten tarjoustoimintaan kehitettävää esisuunnitteluohjelmistoa. Tässä työssä on esitelty kattiloiden tarjoustoimintaan liittyviä seikkoja etenkin laskennan ja tekniikan näkökulmasta. Työssä on myös koottu tietoa polttoaineista ja BFB-kattiloiden suunnittelusta ja mitoituksesta. Työn aikana kehitettiin ohjelmisto, jolla on mahdollista luoda eri BFB-kattila tarjousprojekteja. Projekteille on mahdollista luoda useita eri taselaskelmia eri lähtöarvoilla ja useilla eri polttoaineilla, sekä niiden seoksilla. Ohjelmakehityksessä painotettiin suunnittelun joustavuutta eri konfiguraatioille, mahdollisimman tarkkaa laskentaa ja ylläpidon merkitystä. Ohjelmistokehityksessä päätettiin käyttää Microsoft Excel ohjelmistoa laskentaympäristönä. Tällöin pystyttiin luomaan käyttäjille tuttu käyttöympäristö ja mahdollistaa vanhojen hyväksi todettujen laskentapohjien käyttö apuna kehityksessä. Tämä mahdollistaa myös ylläpidon toimialueen ammattilaisten toimesta jatkossa.

Energia- ja ilmastotoimenpiteiden käynnistäminen pk-yrityksissä

Tämän diplomityön tarkoituksena oli kehittää toimintamalli pk-yritysten energia- ja ilmastotoimenpiteiden käynnistämiseksi HINKU-kunnissa. Esimerkkiyrityksenä työssä toimi Tehomet Oy:n Parikkalan tehdas. Työssä tutustuttiin ensimmäisenä erilaisiin jo olemassa oleviin toimintamalleihin, hiilijalanjäljen laskentastandardeihin sekä erilaisiin mahdollisuuksiin hiilineutraaliuden saavuttamiseksi. Lisäksi Tehomet Oy:n Parikkalan tehtaalta kerättiin tarvittavaa tietoa yrityksen ja tuotteen hiilijalanjälkien laskentaa varten. Kerätyn tiedon ja jo olemassa olevien standardien ja toimintamallien pohjalta kehitettiin toimintamalli, johon sisältyy laskentataulukko, jonka avulla yritykset voivat laskea hiilijalanjälkensä ja tunnistaa kasvihuonekaasupäästöjen merkittävyyden liiketoimintansa kehittämisen näkökulmasta. Tehomet Oy:n valmistaman puupylvään hiilijalanjälki pieneni merkittävästi, kun laskennassa huomioitiin hiilen sitoutuminen tuotteeseen sekä tuotteen käytöstä poisto. Parikkalan tehtaan tapauksessa suurin yksittäinen kasvihuonekaasujen päästölähde on sähkönkulutus. Energiankulutuksen kannalta merkittävin säästökohde olisi mitä todennäköisimmin teholtaan liian suuresta kompressorista luopuminen. Kasvihuonekaasupäästöjen hiilineutraaliksi saattamiseksi mahdolliset toimenpiteet olisivat tässä tapauksessa hiilivapaan sähkön ostaminen tai päästöjen kompensoiminen ostamalla päästöoikeuksia. Toimintamallin todellinen toimivuus nähdään tulevaisuudessa, kun sitä päästään testaamaan laajemmalti eri aloilla toimiviin yrityksiin.

Energiaa turpeesta

Kirjallisuusarvostelu

Tulologistiikan kustannusanalyysi hankintojen näkökulmasta

Työssä tarkastellaan tulologistiikan toiminnoista syntyvien kustannuksien ja hankintatoimen päätösten välistä yhteyttä. Päätökset tilauseräkooista ja hankintalähteistä vaikuttavat kustannuksiin, joita tavaran käsittelystä syntyy. Oletuksena hankintatilanteissa ei yksin voi olla, että ostohinnaltaan halvin tuote olisi aina kaikkein edullisin vaihtoehto. Työssä on käyty läpi Wurth Oy:n tulologistiikan eri toimintoja ja määritelty näille kustannukset toimintoperusteisen kustannuslaskennan periaatteita noudattaen. Työn lopussa on myös hahmotettu sitä kokonaisuutta, josta tuotteen kustannukset muodostuvat. Työn lopputulos on laskentamalli, jolla tulologistiikan kustannukset voidaan huomioida hankinnan yhteydessä osana kokonaiskustannuksia. Yhteenvetona tuloksista voimme todeta, että logistiikan kustannukset eivät ole tuotetasolla mitenkään merkityksettömiä. Varsinkin pienten erien käsittely on kallista ja pakkaaminen itse aiheuttaa aina lisäkustannuksia.