SC HIOMON JA PAPERIKONEEN LÄMPÖTASAPAINON HALLINTA

Kivihiokkeen valmistus on energiaintensiivistä. Käytetystä energiasta muuttuu yli 90 prosenttia lämmöksi. Hiomolla käytetystä lämmöksi muuttuneesta tehosta voidaan paperikoneelle siirtää noin puolet. Mekaanisen massan valmistuksen ja paperikoneen vesikierrot erotetaan toisistaan häiriöaineiden kulkeutumisen estämiseksi. Vesikiertojen erottamisella katkaistaan myös lämmön siirtyminen hiomolta paperikoneelle massojen mukana. Käyttämällä lämmönsiirtimiä hiomon vesien jäähdytyksessä, voidaan hiomon hiomakoneiden suihkuvesivesilämpötilaa alentaa. Lämmönsiirto vaikuttaa paperikoneella annostelumassojen laimennusten kautta perälaatikkolämpötilaa kohottavasti. Työn tehtäväksi määritettiin kesäkuukausina esiintyvä hiomakoneiden suihkuveden raakavesijäähdytyksen tarpeen poistaminen ensisijaisesti niin, että ylimäärälämpö hyödynnetään tehtaalla. Työn muiksi tavoitteiksi muodostui annostelumassojen lämpötilan hallinta, etenkin muutokset, joilla voidaan nostaa hylkymassan annostelulämpötilaa. Työn kokeellinen osa tehtiin UPM Kymmene Oyj Kajaanin tehtailla syksyn 2004 aikana. Työssä tutkittiin WinGEMS simulointiohjelmalla tehtyjen mallien avulla lämmön siirtymistä hiomon ja paperikone 2:n välillä, sekä lämmönsiirtoa pois tasealueelta. Simulointimalli nykytilanteesta rakennettiin yksityiskohtaisesti nykyisen tuotantoprosessin kaltaiseksi ja siitä muokattiin eri vaihtoehtoja, joilla ratkaistiin tutkimukselle asetetut tehtävät. Kytkentämuutoksilla pystyttiin siirtämään hiomolta yli 85 % hiomakoneiden suihkuveden ylimäärälämmöstä ilman uusia laitehankintoja. Asentamalla lopuksi lämmönsiirrin hiomon puhdassuodoslinjaan, hiomakoneiden suihkuveden jäähdytystarve poistettiin kokonaan. Samalla alennettiin valkaisuun menevän massan lämpötilaa, jolloin peroksidivalkaisun kemikaalikulutus väheni yli 10 %. Lämmönsiirrinverkostosta tehtiin kesätilanteen pinch-analyysi, jolla selvitettiin prosessin lämmitys ja jäähdytystarpeet. Analyysin perusteella selvisi, että kytkennöissä ei rikota pinch sääntöjä ja, että prosessissa esiintyy kynnysongelma, jossa prosessi tarvitsee ainoastaan jäähdytystä.

Internationalization of Experience Pro concept

Diplomityö on tehty STTF:lle (Software Technology Transfer Finland), joka pyrkii kansainvälisille markkinoille Experience Pro -tuotekonseptillaan. Kansainvälistyminen on haasteellinen prosessi pk-yritykselle, ja haastetta haluttiin lähestyä strategisella suunnittelulla. Työn tavoitteena oli teoriatiedon ja löydettyjen kansainvälistymisesimerkkien avulla tuottaa STTF:lle kansainvälistymissuunnitelma strategiaan pohjautuen.Kaksi merkittävintä strategista valintaa STTF:n kansainvälistymisessä olivat kohdemaiden ja operaatiomuodon valinnat. Päätökset tehtiin strategisten analyysien perusteella. Analyysien avulla määritettiin myös yrityksen kilpailuedut. Löydettyjä vahvuuksia pyrittiin hyödyntämään myöhemmin kansainvälistymisen osastrategioita rakennettaessa. Tavoitteiden asettaminen ja markkinointi-mix:n kehittäminen olivat keskeisimmät osat markkinoinnin osastrategiassa. Jakelukanavan merkitystä korostettiin STTF:n kansainvälistymisessä ja yhteistyölle pyrittiin luomaan hyvät edellytykset. Strategia konkretisoitiin luomalla operatiiviset suunnitelmat markkinoinnin tukimateriaalien tuottamiseksi ja yhteistyökumppanien etsimiseksi. Markkinatutkimuksen perusteella potentiaaliset kohdemaat Experience Pro -konseptille olivat Australia, Hollanti, Irlanti, Iso-Britannia, Norja, Ruotsi, Saksa ja Tanska. STTF:llä on muutama sopiva vaihtoehtoinen operaatiomuoto valittavanaan riippuen kohdemaasta. Suomen maine vakaana, korkean teknologian maana voidaan nähdä maaetuna STTF:lle ja muita vahvuuksia ovat STTF:n teknologinen osaaminen, tuotteeseen liittyvät palvelut ja henkilökohtaiset kontaktit. SWOT-analyysi paljasti STTF:n heikkouksia voitettaviksi.Tulevaisuudessa STTF voi jatkaa kansainvälistymistään suunnitelman mukaisesti. Tavoitteiden saavuttaminen vaatii sitoutumista, aktiivista yhteistyökumppanien etsimistä ja jatkuvaa prosessien kehittämistä vastaamaan kansainvälisten markkinoiden vaatimuksia.

Developing customer-based e-solutions

Logistiikkapalveluiden markkinat ovat viime vuosina muuttuneet. Kilpailtu toimiala ja asiakasvaatimusten muuttuminen ovat pakottaneet yritykset pyrkimään entistä tehokkaampaan jakeluketjuun. Työn tarkoituksena oli tutkia sähköisten asiakasliittymien toimivuutta asiakkaan näkökulmasta Euro Express tuotannossa ja prosessissa. Tarkoituksena oli selvittää eri sidosryhmien vaatimukset prosessille huomioiden sähköisen liiketoiminnan tuomat edut ja ominaispiirteet. Tavoitteena oli kuvata olemassa oleva prosessi ja tutkia prosessin rajapinnat –asiakas, tuotanto ja ulkoiset sidosryhmät. Tutkielmassa sähköisten ratkaisujen ominaispiirteet on käyty läpi ja tulevaisuuden kehitysnäkökulmista keskusteltu. Kehittyneiden tietoteknisten ratkaisujen avulla jatkuva prosessien uudistaminen (Business Process Reengineering) on mahdollista. Yleisesti epäolennaisuudet asiakasrajapinnassa, informaation kulussa ja yhteyksissä eri järjestelmien välillä aiheuttavat ongelmia sähköisten ratkaisujen toteuttamisessa. Tulevaisuudessa logistiikka yritykset ottavat entistä enemmän käyttöönsä uudenaikaisia teknologisia ratkaisuja tilaukseen, tuotantoon ja asiakaspalveluun. Näiden uudenlaisten ratkaisujen kehittämisestä on hyötyä sekä käyttäjälle että tarjoajalle, mutta ne ovat myös pakollisia palveluntarjoajalle kehittyäkseen markkinoilla. Tulevaisuudessa kilpailun tiivistyessä ja asiakkaiden vaatimusten kasvaessa on kiinnitettävä entistä suurempaa huomiota koko prosessiketjun toimivuuteen. Uudet teknologiset ratkaisut ja niiden käyttäminen tehokkaasti tuovat yrityksille kilpailuetuja, joita ei muuten olisi saavutettavissa.

Lajinvaihtoaikojen minimointi pakastetehtaassa

Diplomityön tarkoituksena oli selvittää miten lajinvaihtoaikoja voidaan vähentää ryhmittäin pakasteleipomossa. Työn osatavoitteina oli jakaa tuotteet ryhmiin sekä selvittää todellinen vaihtoaika kuuden kuukauden ajalta, jolloin saatiin työhön tarvittava vertailuaineisto. Työ rajattiin koskemaan vain yrityksen tehokkainta linjaa, koska siinä valmistetaan eniten tuotteita. Linjan tuotteet jaettiin ryhmiin erilaisten ominaisuuksien perusteella. Vaihtoaikojen lyhennyksessä sovellettiin eri teorioita. Tärkeimpinä teorioina voidaan mainita Shigeo Shingon kehittämä SMED-menetelmä, 5S-prosessi ja ryhmäanalyysi. SMED-menetelmän tavoitteena on jakaa asetukset sisäisiin ja ulkoisiin asetuksiin ja erottaa ne toisistaan. Tavoitteena on myös siirtää sisäisiä asetuksia ulkoisiksi. 5S-prosessi on visuaalista johtamista, jonka tavoitteena on pitää työympäristö siistinä. Ryhmäanalyysissä tuotteet jaetaan ensin ryhmiin j a sen jälkeen tuotteet laitetaan ryhmien sisällä parhaaseen mahdolliseen ajojärjestykseen. Tämän jälkeen ryhmät laitetaan keskenään parhaaseen ajojärjestykseen. Työn tavoitteena oli vähentää vaihtoaikaa viisi prosenttia tuotannon kokonaisajasta sekä tehdä kehityssuunnitelma, jonka avulla voidaan vähentää vaihtoaikoja kohdeyrityksen muilla linjoilla. Kokeilujen jälkeen kohdelinjan keskimääräinen viikoittainen vaihtoaika lyheni 1,1 % ja keskimääräisen vaihdon pituus lyheni 19 minuuttia. Tulosten perusteella kehitettiin kahdeksankohtainen kehityssuunnitelma.

Elicitation of Customer Requirements with Group Methods in Software Engineering

Vaatimusmäärittely on tärkeä vaihe ohjelmistotuotannossa, koska virheelliset ja puutteelliset asiakasvaatimukset vaikuttavat huomattavasti asiakkaan tyytymättömyyteen ohjelmistotuotteessa. Ohjelmistoinsinöörit käyttävät useita erilaisia menetelmiä ja tekniikoita asiakasvaatimusten kartoittamiseen. Erilaisia tekniikoita asiakasvaatimusten keräämiseen on olemassa valtava määrä.Diplomityön tavoitteena oli parantaa asiakasvaatimusten keräämisprosessia ohjelmistoprojekteissa. Asiakasvaatimusten kartoittamiseen käytettävien tekniikoiden arvioinnin perusteella kehitettiin parannettu asiakasvaatimusten keräämisprosessi. Kehitetyn prosessin testaamiseksi ja parantamiseksi järjestettiin ryhmätyöistuntoja liittyen todellisiin ohjelmistokehitysprojekteihin. Tuloksena vaatimusten kerääminen eri sidosryhmiltä nopeutui ja tehostui. Prosessi auttoi muodostamaan yleisen kuvan kehitettävästä ohjelmistosta, prosessin avulla löydettiin paljon ideoita ja prosessi tehosti ideoiden analysointia ja priorisointia. Prosessin suurin kehityskohde oli fasilitaattorin ja osallistujien valmistautumisessa ryhmätyöistuntoihin etukäteen.

Diskreetin optimoinnin käyttö mekatronisen koneen virtuaalisuunnittelussa

Työn tavoitteena oli selvittää konetekniikan osastolla valmistetun optimointiohjelman soveltuvuutta virtuaaliprototyyppisen optimointiin. Lisäksi työn tavoitteena oli selvittää virtuaaliprototyyppien avulla tapahtuvan optimoinnin rajoitteet ja mahdollisuudet todellisilla optimointitehtävillä. Optimaze-ohjelma yhdistettiin simulointiohjelmistoon käyttäen apuna merkkitiedostoja ja simulointiohjelmiston sisäisiä makroja. Saadun optimointiympäristön toimivuus testattiin kahdella todellista puomia optimoivalla optimointitehtävällä. Simulointiohjelmistona käytettiin ADAMS:ia ja optimointialgoritmina differentiaalievoluutiota. Tuloksista havaittiin optimointiohjelman soveltuvan virtuaaliprototyyppien optimointiin. Raskaiden mallien optimoinnin huomattiin kuitenkin olevan liian hidas prosessi. Tutkimuksessa todettiinkin asian vaativan lisää tutkimista ja kehitystyötä.

Innovaatiojohtaminen suunnittelutoimistossa

Työn tavoitteena oli tutkia konsulttiyrityksen metsäteollisuusliiketoimintaryhmän innovatiivisuutta sekä sitä, onko johdon asettamia innovatiivisuuden tavoitteita saavutettu. Tavoitteena oli myös laatia innovaatiojohtamisen malli sekä antaa toimenpide-ehdotuksia ja suosituksia. Tutkimuksen teoriaosuus tehtiin kirjallisuustutkimuksena ja siinä selvitettiin, mitä innovatiivisuus merkitsee yrityksille, mitkä asiat vaikuttavat organisaation innovatiivisuuteen ja mitä innovaatiojohtamisessa tulee ottaa huomioon. Tutkimuksen empiirinen osuus suoritettiin case-analyysinä, ja se toteutettiin linjajohdon henkilöhaastattelujen, ja henkilöstölle tehtyjen kyselyjen avulla. Innovaatio on idean toimeenpano käytännössä, markkinoille saatettu toteutus tai uusittu prosessi. Jos innovaatioiden avulla saavutetaan radikaalia parannusta, niin kaizen-filosofia on pienin askelin tehtävää jatkuvaa parantamista. Yritysten innovatiivisuuteen vaikuttaa sekä kovia että pehmeitä asioita. Kovia asioita ovat mm. strategia, organisaation rakenne ja järjestelmät. Pehmeitä asioita taas ovat mm. yhteiset arvot, osaaminen, henkilöstö ja johtamistyyli. Kaikki edellä mainitut asiat tulee huomioida innovatiivisuuden kehittämisessä. Yritysten tietopääoma syntyy kyvystä käyttää hyväksi aineetonta pääomaa, joka on mm. dataa, informaatiota, immateriaalioikeuksia, osaamista, motivaatiota ja sitoutumista. Tutkitun konsulttiyrityksen metsäteollisuusliiketoimintaryhmällä on johdon asettamat innovatiivisuustavoitteet. Yrityksessä on valtavasti irrallista tietoa. Henkilöstön osaaminen ja motivaatio ovat korkeata luokkaa. Yritykselle on määritelty strategia, mutta sen jalkauttaminen henkilöstölle ei ole ollut tehokasta. Tutkitulla yrityksellä on monia innovatiivisuuteen kannustavia järjestelmiä. Järjestelmien käyttö on vain pienen ryhmän käytössä. Yrityksen innovatiivisuuspotentiaali on valtava. Toimenpide-ehdotuksina ja suosituksina esitetään yritykselle innovaatiojohtamisen mallia. Esitetyssä mallissa määritellään mm. innovaatiojohtamisen vastuut uudelleen. Innovaatioprosessi määritellään kokonaisvaltaisena asiana. Nykyisten järjestelmien käyttö laajennetaan koko henkilöstön käytettäväksi

Electronic Commerce - Advantages and Requirements through Supply Chain

Työ käsittelee Metso Paper Servicen varaosa- ja kulutusosatuotelinjojen mahdollisuuksia sähköiseen liiketoimintaan ulkoisten asiakkaiden kanssa sekä sähköisten transaktioiden vaikutuksia, etuja ja edellytyksiä. Työssä selvitetään Metson ja sen kymmenen kotimaisen asiakastehtaan myynti- ja ostoprosessin toiminta. Prosessimallin avulla arvioidaan valmiuksia sähköisiin transaktioihin nykyisessä myynti- ja ostotoiminnassa. Tarkastelu painottuu toimintoihin tarjontaketjun eri vaiheissa. Teknisiä näkökohtia käsitellään kokonaiskuvan luomiseksi. Lisäksi työssä arvioidaan muutoksia, joita sähköinen liiketoiminta aiheuttaisi. Haastatteluin tehdyssä tutkimuksessa kartoitetaan näkemyksiä sähköiseen liiketoimintaan erilaisilla organisaation tasoilla. Kokonaisnäkemys syntyy erilaisista näkökulmista sähköiseen kauppaan. Sähköiseen liiketoimintaan suhtaudutaan myönteisesti. Kokemuksia on kuitenkin vielä vähän. Vaikka hankkeita sähköisen liiketoiminnan lisäämiseksi on vireillä, yhtä tärkeää on parantaa valmiuksia tehostamalla paitsi informaatiovirtaa, myös materiaalivirtaa.

Sähköisen hankintatoiminnan arviointi benchmarkingin avulla - tapaus IBM

Työn tavoitteena on ollut arvioida Oy International Business Machines Ab:n sähköistä hankintatoimintaa benchmarkingin avulla. Tutkimuksessa on selvitetty, miten IBM:n sähköinen hankintatoiminta on toteutettu kolmen muun yrityksen sähköisiin hankintatoimintoihin verrattuna. Lisäksi tarkoituksena on ollut löytää uusia mahdollisuuksia IBM:n sähköisten hankintatoimintojen kehittämiseksi. Työn teoriaosassa on käsitelty ensin hankintatoimintaa ja sen roolia toimitusketjussa, jonka jälkeen on tarkasteltu Internetin käyttöä hankintatoiminnoissa. Lisäksi on esitelty IBM:n sähköistä hankintatoimintaa sekä benchmarkingia toiminnan arvioinnin välineenä. Soveltavassa osassa on rakennettu benchmarking-prosessi, jonka avulla benchmarking-tutkimus suoritettiin. Tutkimusaineisto on kerätty benchmarking-vierailujen ja kirjallisuuslähteiden avulla. Benchmarking-tutkimuksen tulokset osoittivat, että kaikilla yrityksillä on kokemuksia sähköisien menetelmien käytöstä yritysten hankintatoiminnoissa ja ne on koettu hyödyllisiksi. Yritysten hankintatoiminnot perustuivat kuitenkin edelleen sekä perinteisiin toimintatapoihin että sähköisiin menetelmiin, mutta niiden kehittäminen täysin sähköisiksi oli yrityksille lähivuosien tärkeä tavoite. IBM:n hankintatoimintojen kehittämiseksi on esitetty useiden eri tekniikoiden käyttämistä sähköisen hankintatoiminnan toteuttamisessa. Kehitysmahdollisuutena on myös ehdotettu toimittajien verkkosivujen käyttämistä joidenkin tuotteiden hankkimisessa.

Separation of ammonia and carbon dioxide by adsorption

Tässä työssä on tutkittu ammoniakin ja hiilidioksidin erottamista adsorptio prosessilla ja suunniteltiin paineen muunteluun perustuvan adsorptioprosessin (PSA) käyttöä. Työn tarkoituksena oli laskea adsorptioon perustuvan prosessin kannattavuus melamiinitehtaan poistokaasujen erotuksessa. Tätä varten työssä suunniteltiin tehdasmitta-kaavainen prosessi ja arvioitiin sen kannattavuus. Työssä mitattiin adsorptiotasapainot, joiden perusteella sovitettiin sopiva kokeellinen adsorptioisotermi. Adsorptioisotermi lisättiin simulointiohjelmaan, jonka avulla suunniteltiin kaksi vaihtoehtoista pilot laitteistoa kaasujen erottamiseksi. Toisella pilot laitteistolla saadaan mitattua vain läpäisykäyrät, mutta paremmalla versiolla saadaan myös tietoa erotettujen komponenttien puhtaudesta. Suunnittelun tärkeimpiä lähtökohtia on molempien komponenttien mahdollisimman korkea puhtaus ja talteenottoaste. Täysimittakaavainen tehdas suunniteltiin simulointiohjelmiston avulla kahdelle eri kapasiteetille ja arvioitiin niiden kustannukset ja kannattavuus. Adsorptioprosessit osoittautuivat kannattaviksi kaasuseoksen erottamisessa kummassakin tapauksessa

Implementing the Product Configurator in a Large Manufacturing Company

Työn tavoitteena on kuvata hissin ovien tuotekonfigurointiprosessia sekä SAP R/3 tuotekonfiguraattorin käyttöönoton aiheuttamia vaikutuksia. Työssä kuvataan myös uuden tuotekonfiguraattorin kehitystä, testausta, käyttöönottoa sekä pitkäaikaishallintaa. Tuotekonfigurointi on tehokas tapa toteuttaa massaräätälöintiä. Sen tarkoituksena on yhdistää massatuotannon ja asiakaskohtaisen tuotannon etuja tarjoamalla asiakkaille räätälöityjä, esisuunniteltuihin komponentteihin ja ennalta määrättyyn konfigurointimalliin perustuvia tuotteita. Näitä tuotteita tuotetaan konfigurointiprosessissa. Tämä prosessi voi olla erittäin monimutkainen ja altis virheille, joten sen tueksi on kehitetty tuotekonfiguraattoreita. Tuotekonfiguraattorit voivat tehostaa konfigurointiprosessia merkittävästi. KONE on valmistanut konfiguroitavia tuotteita useita vuosikymmeniä ja se on käyttänyt prosessien tukemiseen useita eri konfiguraattoreita. Näin ollen uuden konfiguraattorin käyttöönoton vaikutusten ei oleteta olevan niin dramaattisia kuin otettaessa konfiguraattoria käyttöön ensimmäisen kerran. Uudella konfiguraattorilla on kuitenkin useita vaikutuksia tuotteen hallintaan, konfigurointiprosessiin, tietojärjestelmiin, alihankkijoihin sekä asiakkaisiin. Konfiguraattorin käyttöönoton vaikutuksia tehostaa projektin liittyminen ERP järjestelmän käyttöönottoon

Räätälöidyn tuotteen asiakasohjautuva tilaus-toimitusprosessi

Tässä diplomityössä tutkitaan yhden pk-yrityksen tilaus-toimitusprosessia ja sen kehittämismahdollisuuksia uuden toiminnanohjausjärjestelmän käyttöönoton yhteydessä. Työn tavoitteena on luoda malli uudesta tilaus-toimitusprosessista yhden tuotteen osalta. Uuden prosessin halutaan perustuvan massaräätälöintiin sekä konfiguraattorin käyttöön. Työssä seurataan liiketoimintaprosessien uudelleensuunnittelun mallia, joka kattaa muutoksen mahdollistavien tekijöiden, vision luomisen uudelle prosessille, nykyisen toiminnan kartoituksen sekä uuden kehitetyn prosessin esittelyn. Konfigurointia tutkitaan toimintatapana ja sen tarjoamat kehitysmahdollisuudet otetaan mukaan uuteen prosessiin. Työn tuloksena määriteltiin tutkittavan tuotteen keskeiset osat ja komponentit, joiden valmistusta haluttiin erityisesti kehittää asiakaslähtöisemmäksi. Keskeisten nimikkeiden tilaus- toimitusprosessi kartoitettiin ja tuotantoon sovellettiin imu- ja työntöpuskureita. Näin saatiin aikaan räätälöitäville tuotteille paremmin soveltuva tuotantoprosessi, joka osaltaan mahdollistaa varastoihin sidotun pääoman vähenemisen sekä nopean ja joustavan tuotannon. Prosessi myös tehostuu mallin avulla, koska turhia työvaiheita on karsittu pois. Lisäksi tuotannon suunnitteluun panostetaan uudessa mallissa aikaisempaa enemmän.

Sanomalehden lehtitilausprosessin kuvaus ja kehittäminen

Työn tavoitteena oli luoda selkeä kuvaus sanomalehden lehtitilausprosessin toiminnasta tilauksesta jakeluun sekä kartoittaa lehtitilausprosessiin liittyvät ongelmakohdat ja esittää alustavia parannus- ja kehittämisehdotuksia niiden ratkaisemiseksi. Kuvauksen rakenteen teoreettisen pohjan luo työn alussa esitetty strukturoitu analyysi eli SA-menetelmä (structured analysis), jota soveltaen varsinainen kuvaus pääosin henkilöhaastatteluista saatuihin tietoihin perustuen toteutettiin.Sanomalehden lehtitilausprosessi on hyvin laaja ja monivaiheinen prosessi. Työn yhtenä tarkoituksena olikin selventää henkilöstölle, mitä kyseisen prosessin sisällä oikein tapahtuu. Kuvausta tehtäessä havaittiin useita lehtitilausprosessiin liittyviä ongelma- ja kehittämiskohteita, joiden kuntoon saattamiseksi on työssä esitetty alustavia ratkaisuvaihtoehtoja. Diplomityön teettämisen perusteena oli halu kehittää lehtitilausprosessia tilauksesta jakeluun nykyprosessin laadun parantamiseksi.Toimenpide-ehdotuksena esitetään tutkimuksessa läpi käytyjen sekä sen pohjalta mahdollisesti ilmenevien uusien parannus- ja kehittämisehdotusten toteuttamista lähitulevaisuudessa. Näin kyetään takaamaan lehtitilausprosessin toimivuus sekä vastaamaan asiakkaiden kasvaviin tarpeisiin myös tulevaisuudessa.

Ammoniakin talteenottoprosessin kehitys

Diplomityössä kehitettiin ioninvaihtoon perustuva ammoniakin talteenottoprosessi NSSC (Neutral Sulphite Semi Chemical) -prosessin haihduttamon lauhteille. Tarkoituksena oli saada aallotuskartonkitehtaan kemi-kaalikiertoa suljettua ja sitä kautta ammoniakkipäästöjä vähennettyä. Ammoniakki tuli ottaa hyötymuodossa (ammoniakkihöyry tai ammoniumsulfiitti) talteen. Ammoniumsulfiittiliuosta käytetään NSSC-prosessissa keittonesteenä. Kirjallisuusosassa selvitetään strippaukseen perustuvia ammoniakin talteenottomahdollisuuksia. Tutkitaan ioninvaihdon teoriaa ja ammoniumin talteenottoon sopivien ioninvaihtomateriaalien ominaisuuksia ioninvaihtajina. Lisäksi esitetään ioninvaihtoprosesseihin liittyviä laitteistoratkaisuja ja prosessiolosuhteita. Työn kokeellisessa osassa on yleiskuvaus Powerflute Oy Savon Sellun prosesseista ja selvitetään ammoniakin merkitystä tehtaalle. Laboratoriokokein tutkittiin orgaanisten kationihartsien sekä epäorgaanisen luonnon zeoliitin soveltuvuutta ammoniumionien vaihtoon esihaihduttamon lauhteesta. Ammoniakin talteenottoprosessin toimivuutta teollisessa mittakaavassa selvitettiin rakennetulla pilotlaitteistolla suoritettujen kokeiden avulla. Lopuksi tehtiin ammoniakin talteenottoprosessin scale-up: laskettiin prosessin talteenottokapasiteetti, arvioitiin kustannuksia sekä annettiin lausunto prosessin toteutettavuudesta. Laboratoriokokeiden perusteella luonnon zeoliitti ja heikosti hapan ioninvaihtohartsi eivät sovellu ammoniumionien vaihtoon NSSC haihduttamon lauhteista. Vahvasti hapan kationihartsi toimi ammoniumin talteenotossa parhaiten, joten se valittiin pilotkokeiden ioninvaihtomateriaaliksi. Pilotkokeissa ioninvaihtomateriaaliin saatiin sidottua ammoniumia noin 30 g NH4+ / dm3 hartsia, kun materiaalin teoreettinen ioninvaihtokapasiteetti oli 32 g NH4+ / dm3 hartsia. Ammoniumin läpäisykäyrien muotoon vaikutti suuresti syöttölauhteen virtausnopeus ja ammoniumpitoisuus. Ioninvaihtomateriaalipedin syvyydellä ei ollut niinkään merkitystä. Pilotkokeiden regenerointitavoista tehokkaimmaksi osoittautui höyrystrippaus, jossa saavutettiin noin 90 %:n talteenottotehokkuus. Rikkihapokekäsittelyllä talteenottotehokkuus jäi 50 %:iin. Teollisen mittakaavan laitoksella voidaan vuosittain regenerointitavasta riippuen ottaa talteen esihaihdut-tamon lauhteesta noin 100-150 tonnia ammoniakkia. Prosessin käyttökustannukset ovat talteenotetusta ammoniakista saataviin säästöihin verrattuna suuret ja niihin vaikuttaa merkittävästi ioninvaihtohartsin käyttöikä sekä regenerointikemikaalien kulutus. Osittaisella kemikaalikierron sulkemisella saavutetaan NSSC-prosessissa sekundäärietuja, joiden vaikutuksen merkittävyys pitäisi tarkentaa lisätutkimuksilla.

Utilisation of Short Term Electricity Derivatives in Industrial Energy Management

Työn päätavoite on selvittää kuinka erityisesti sähkön markkinahinnan ennustamiseen ja johdannaismarkkinoiden tietämykseen perustuva lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntäminen tapahtuu teollisessa energianhallinnassa. Tätä aihetta lähestytään luomalla prosessi lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntämiselle. Prosessi esitellään ja selvitetään aina lähtökohdista todelliseen kaupankäyntiin asti erillisen esimerkkitehtaan avulla.Lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntäminen teollisessa energianhallinnassa perustuu pääosin tulevaisuuden odotuksiin sähkön markkinahinnan kehittymisestä sekä tehtaiden operatiiviseen tilanteeseen. Operatiiviseen tilanteeseen perustuva lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten kaupankäynti on pääasiassa pitkän tähtäimen suojausten sopeuttamista lyhyelle tähtäimelle sopivaksi.Hinnan ennustamisella on suuri rooli lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntämisprosessissa. Työssä esitelty hinnan ennustamismalli on sopiva päivä- ja viikkotason Nord Poolin Elspot -systeemihinnan ennustamiseen. Elspot -systeemihinnan ennustamismalli on suunniteltu käytännönläheiseksi ja sen perustana ovat todelliset fysikaaliset ja mitattavat suureet. Futuurimarkkinatietämys on tarpeen lyhyen tähtäimen johdannaisia käytettäessä. Työssä tutkitaan yleisiä markkinoiden odotuksia ja futuurimarkkinoiden tietoisuuden kehittymistä koskien tulevaa vallitsevaa tilannetta. Työssä luodaan myös työkalu, mikä auttaa kaupan laatijaa muodostamaan suuntaa-antavat todennäköisyydet eri hintanäkemyksille ja paikallistamaan mahdolliset markkinoiden epätodennäköiset hintaodotukset.Kokemukset Elspot -systeemihinnan ennustamismallin soveltamisesta ovat lupaavia. Lisäksi havainnot futuurimarkkinoiden käyttäytymisestä Nord Poolissa ja muodostettu työkalu suuntaa-antavien todennäköisyyksien selvittämiseksi auttavat kaupan laatijaa päätöksenteossa. Lyhyen tähtäimen sähköjohdannaisten hyödyntäminen teollisessa energianhallinnassa on periaatteessa mahdollista esitellyn prosessin avulla, vaikka täydellinen käyttöönotto vaatisi vielä joitakin järjestelyjä. Keskittymällä tilanteisiin jotka työssä kuvatulla prosessilla ovat hoidettavissa, työssä määritellyllä menettelyllä on mahdollisuudet saavuttaa epäedullisen hintakehityksen riskin väheneminen ja parempi taloudellinen tulos teollisen energianhallinnan sähkökaupankäynnissä.