Wärtsilä Field Service - Kehittämisen välineenä oppiva organisaatio ja innovaatiot

Pro gradu tutkimuksessa käsitellään oppivan organisaation ja innovatiivisuuden teorioita eri näkökulmista. Kirjallisuuskatsauksen jälkeen esitellään Turun Wärtsilä Field Service, ja empiirisessä osiossa teetetään edellä mainittuihin aiheisiin liittyen kaksi ryhmähaastattelua osaston työntekijöillä. Tämä pro gradu syntyi tarpeesta toteuttaa tutkimus Wärtsilä Field Servicessä tekijöistä, jotka vaikuttavat innovatiiviseen toimintaa sekä tiedon välittymiseen. Haastattelujen pohjalta syntyy ensi kertaa suomenkielistä materiaalia Wärtsilä kenttähuollon työntekijöiden mielipiteistä ja innovatiivisuutta estävistä ja edistävistä tekijöistä. Tämä on myös gradun päätutkimus kohde. Oppivat organisaatiot pyrkivät jatkuvasti uusiutumaan ympäristön vaatimustenmukaisesti ja analysoimaan omaa toimintaansa. Täten yksilöiltä edellytetään jatkuvaa muutosvalmiutta, innovatiivisuutta ja oppimisvalmiutta. Tämän perusteella,tässä tutkimuksessa, innovatiivisuus oletetaan kuuluvaksi myös erottamattomastioppiviin organisaatioihin. Lisäksi informaation välittyminen huomioidaan tutkimuksessa keskeisenä tekijänä, sillä innovatiivisuus kanavoituu yrityksen eduksi parhaiten, mikäli työntekijät saadaan jakamaan tietoa avoimesti. Tutkimuksen tavoitteena on palvella johtoa, ja antaa pohja selvitystyölle kehitettäessä yrityksen toimintaa, ja kerättäessä ideoita, jotka lopulta tuottavat lisäarvoa yrityksen toiminnalle. Ryhmähaastattelujen tuloksena syntyy ehdotelmia toteuttamiskelpoisista arkipäivän toimintaan liittyvistä parannuksista, joita Wärtsilän kenttähuollossa on mahdollista soveltaa.

Creating and Internalizing Corporate Brand Identity, Case Wärtsilä

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli paremmin ymmärtää yritysbrandin identiteetin käsitettä sekä tutkia, miten brandi-identiteetti voidaan luoda ja sisäistää globaalissa konsernissa. Tutkimuksen tarkoituksena oli myös selvittää mahdollisia eroavuuksia case-yritys Wärtsilän todellisen ja toivotun brandi-identiteetin välillä. Kattavan kirjallisuuskatsauksen avulla tarkasteltiin yritysbrandin käsitettä ja sen merkitystä liiketoiminnassa sekä sitä, minkälaisen prosessin avulla yritysbrandi voidaan rakentaa. Myös brandi-identiteetin sisäistämiskeinoja pyrittiin löytämään kirjallisuuskatsauksen avulla. Wärtsilän toivottua brandi-identiteettiä tutkittiin teemahaastattelujen avulla. Henkilöstön mielikuvia eli todellista sisäistä brandi-identiteettiä selvitettiin kvantitatiivisella kyselytutkimuksella. Tutkimus osoitti, että yritysbrandin identiteetti on käsitteenä monitahoinen ja että sillä on yhtymäkohtia useisiin rinnakkaisiin käsitteisiin, kuten yrityksen identiteettiin, uskottavuuteen, maineeseen, liiketoimintastrategiaan, visioon ja missioon. Tämä tutkimus esittääkin, että yritysbrandin identiteetin käsittelyn tulisi aina olla kokonaisvaltaista, jotta saavutettaisiin jotakin rakentavaa ja arvokasta. Tutkimuksessa todetaan myös, että yritysbrandin rooli tulee tulevaisuudessa kasvamaan, koska kestävän kilpailuedun saavuttaminen tulee entistä vaikeammaksi. Tutkimus tähdentää myös henkilöstön roolin merkitystä yritysbrandin kehittämisessä. Tämän tutkimuksen mukaan yritysbrandin identiteetti voidaan luoda portaittaisen mallin avulla: Ensin tehdään strategiset brandianalyysit, määritellään toivotut mielikuvat ja positiointi, toisin sanoen brandin olemus, ja lopuksi nämä kaikki yhdistetään brandilupaukseksi. Yrityksen henkilöstön tulee sisäistää brandilupaus, jotta sen viestiminen ulospäin olisi mahdollisimman yhdenmukaista. Sisäistämistä voidaan edesauttaa mm. luomalla brandikirja, video, yritystarina, roolimalleja, käyttämällä yrityksen Intranettiä sekä pitämällä seminaareja ja ”workshopeja”. Tutkimuksessa havaittiin, että luomisprosessiin vaikuttavat monenlaiset tekijät, kuten muuttuva globaali liiketoimintaympäristö, organisatoriset asiat sekä moninaiset sidosryhmät.

Wastewater Treatment of Diesel Power Plant

Diplomityön tavoitteena on selvittää Wärtsilän dieselvoimalaitosten jätevedenkäsittelyn vallitseva tila. Tutkimuksessa keskitytään raskaspolttoöljykäyttöisiin voimalaitoksiin. Työssä selvitetään yleisimmät dieselvoimalaitosten jätevesille asetetut vaatimukset. Selvitys tehdään keräämälläja tutkimalla dieselvoimalaitosten jätevesille sovellettuja standardeja. Työssä selvitetään myös dieselvoimalaitokselta ulostulevan jäteveden laatu sekä nykyisen jätevedenkäsittelyjärjestelmän toiminta. Selvitys tehdään keräämällä ja tutkimalla yrityksen sisäisiä tietoja, sekä ottamalla ja analysoimalla jätevesinäytteitä. Näytteiden otto ja analysointi toteutetaan vierailemallakahdessa voimalaitoksessa sekä yhdessä muussa kohteessa. Jäteveden laatu ennen ja jälkeen käsittelyn määritetään. Myös öljynjalostusteollisuuden jätevedenkäsittelyä tarkastellaan kirjallisuuteen pohjautuen. Tarkastelun tavoitteena on hankkia tietoa jätevedenkäsittelystä kohteissa, joissa jäteveden laatu vastaa dieselvoimalaitoksella syntyvää jätevettä. Vertailun vuoksi myös öljynjalostusteollisuudelle asetetuttuja jätevesistandardeja tutkitaan. Lisäksi työssä tutkitaan myös joitakin muita jätevedenkäsittelymenetelmiä. Diplomityön tuloksena määritetään dieselvoimalaitosten jätevedenkäsittelyn tulevaisuuden haasteet ja mahdollisuudet.

Numerical Modelling of Combustion and Emission Formation in a Diesel Engine with Different Fuel Injection Characteristics

Päästöjen vähentäminen on ollut viime vuosina tärkeässä osassa polttomoottoreita kehitettäessä.Monet viralliset tahot asettavat uusia tiukempia päästörajoituksia. Päästörajatovat tyypillisesti olleet tiukimmat autoteollisuuden valmistamille pienille nopeakäyntisille diesel-moottoreille, mutta viime aikoina paineita on kohdistunut myös suurempiin keskinopeisiin ja hidaskäyntisiin diesel-moottoreihin. Päästörajat ovat erilaisia riippuen moottorin tyypistä, käytetystä polttoaineesta ja paikasta missä moottoria käytetään johtuen erilaisista paikallisista laeista ja asetuksista. Eniten huomiota diesel-moottorin päästöissä täytyy kohdistaa typen oksideihin, savun muodostukseen sekä partikkeleihin. Laskennallisen virtausmekaniikan (CFD) avulla on hyvät mahdollisuudet tutkia diesel-moottorin sylinterissä tapahtuvia ilmiöitä palamisen aikana. CFD on hyödyllinen työkalu arvioitaessa moottorin suorituskykyä ja päästöjen muodostumista. CFD:llä on mahdollista testata erilaisten parametrien ja geometrioiden vaikutusta ilman kalliita moottorinkoeajoja. CFD:tä voidaan käyttää myös opetustarkoituksessa lisäämään paloprosessin tuntemusta. Tulevaisuudessa palamissimuloinnit CFD:llä tulevat epäilemättä olemaan tärkeä osa moottorin kehityksessä. Tässä diplomityössä on tehty palamissimuloinnit kahteen erilaisilla poittoaineenruiskutuslaitteistoilla varustettuun Wärtsilän keskinopeaan diesel-moottoriin. W46 moottorin ruiskutuslaitteisto on perinteinen mekaanisesti ohjattu pumppusuutin ja W46-CR moottorissa on elektronisesti ohjattu 'common rail' ruiskutuslaitteisto. Näiden moottorien ja käytössä olevien ruiskutusprofiilien lisäksi on simuloinneilla testattu erilaisia uusia ruiskutusprofiileja, jotta erityyppisten profiilien hyvät ja huonot ominaisuudet tulisivat selville. Matalalla kuormalla kiinnostuksen kohteena on nokipäästöjen muodostus ja täydellä kuormalla NOx-päästöjen muodostus ja polttoaineen kulutus. Simulointien tulokset osoittivat, että noen muodostusta matalalla kuormalla voidaan selvästi vähentää monivaiheisella ruiskutuksella, jossa yksi ruiskutusjakso jaetaan kahteen tai useampaan jaksoon. Erityisen tehokas noen vähentämisessä vaikuttaa olevan ns. jälkiruiskutus (post injection). Matalat NOx-päästöt ja hyvä polttoaineen kulutus täydellä kuormalla on mahdollista saavuttaaasteittain nostettavalla ruiskutusnopeudella.

ORC-voimalan soveltuvuus hyödyntämään dieselvoimalan hukkalämpöä, Tekes DrNo 1549/401/98. Loppuraportti

Tässä loppuraportissa esitetään projektin "Kannattavuusanalyysi ORC-voimalan soveltamisesta hyödyntämään dieselvoimalan hukkalämpöä, Tekes DrNo 1549/401/98" tulokset. ORC-prosessilla (Organic Rankine Cycle) tarkoitetaan Rankine-prosessia, jossakiertoaineena veden asemesta on sopiva orgaaninen neste, esimerkiksi tolueeni. ORC-prosessi soveltuu hyvin nimenomaan matalalla lämpötilatasolla vapautuvan hukkalämmön hyödyntämiseen. Tutkimus liittyy vuonna 1981 aloitettuun suurnopeustekniikan tutkimushankkeeseen. Tutkimuksen lähtökohtana oli tropiikin olosuhteissa peruskuormaa ajava raskasöljykäyttöinen Wärtsilä NSD 18V46 voimalaitosmoottori, jonka hukkalämmöistä tuli kyetä tuottamaan sähköä mahdollisimman alhaisilla investointikustannuksilla. Kaukolämmöntuotanto rajattiin tämän selvityksen ulkopuolelle. Edullisimmaksi perustapaukseksi valittiin seitsemän turbogeneraattorin ORC-laitos, joka hyödyntää ainoastaan moottorin pakokaasulämpöä. Kyseisen ORC-laitoksen nettosähköteho on 1142 kW, joten se lisäisi dieselmoottorin tehoa 6,8 %. ORC-laitoksen myyntihinta olisi noin 7,67 Mmk, mikäli lauhdutin voidaan rakentaa ruostumattomasta teräksestä ja noin 9,01 Mmk, mikäli olisi käytettävä titaanilauhdutinta. ORC-laitoksen ominaisinvestointikustannus olisi siten noin 6700 mk/kW - 7900 mk/kW materiaalivalinnoista riippuen. Mainittu hinta sisältää sekä komponenttien valmistajien että systeemi-integraattorin katteet. Koska höyrystimen hinta vaikuttaa olennaisesti ORC-laitoksen hintaan, voidaan puhtailla maakaasupolton savukaasuilla arvioida ominaisinvestoinnin olevan noin 1000 mk/kW alhaisempi. Olettaen 6000 h/a huipun käyttöaika saadaan ORC:llä tuotetun sähkön hinnaksi noin 0,11 mk/kWh. Suomeen rakennettavalle ORC-laitokselle on todennäköisesti lisäksi saatavissa 30 % investointituki ja sähköveron palautus. - Teoriassa voidaan osoittaa, että dieselmoottorin tehoa voidaan ORC:llä lisätä jopa 18 %, mutta ominaisinvestointi on tällöin merkittävästi korkeampi. ORC-laitoksen turbiinin 1D suunnittelua tarkennettiin sekä laitoksen turbiini mallinnettiin CFD-laskennan (numeerisen virtauslaskennan) avulla osana tätä tutkimusta. Näin kyettiin nostamaan turbiinin hyötysuhdetta, ja CFD-laskennan perusteella voidaan nyt aikaisempaa varmemmin ennustaa turbiinin todellinen hyötysuhde. ORC-laitoksen dynaaminen simulointiohjelma saatiin niin ikään valmiiksi tämän projektin puitteissa. Simulointiohjelman avulla voitiin asettaa laitoksen säädinparametrit sekä simuloida voimalan käynnistys-, ajo- sekä häiriötilanteita. Tehtyjen simulointien perusteella tehtiin johtopäätökset laitoksen säätöjärjestelmän toimivuudesta ja tuorehöyryn tilaarvojen valinnasta.

Työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmän (OHSAS 18001) kehittäminen

Yritykset kiinnittävät yhä enemmän huomiota toimintaansa ja sen tasoon. Viime vuosien aikana on keskitytty laatu- ja ympäristöasioiden lisäksi myös yrityksen työturvallisuuteen. Tähän ovat vaikuttaneet muun muassa kansainvälisten markkinoiden vaatimukset ja asiakkaiden kiinnostus. Tämä työ on osa Wärtsilä Finland Oy:n työterveys- ja työturvallisuusjärjestelmän kehittämisprojektia. Työn tavoitteena oli tunnistaa työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmään liittyvät vaatimukset OHSAS 18001 -spesifikaation mukaisesti. Tarkoituksena oli myös osittain kehittää työterveys- ja työturvallisuusjärjestelmää. Organisaation päämääränä on päästä Nolla tapaturmaa -ohjelman tavoitteeseen. Tämä tapahtuu eri keinoja käyttäen, kuten täyttämällä OHSAS 18001 -vaatimukset. OHSAS -vaatimuksista keskeiseen asemaan tässä työssä nousivat yrityksen riskien arviointi sekä tapaturmien tutkinta ja tilastointi. Riskien arviointi tehtiin pilottitehtaassa OHSAS 18001 -koulutukseen liittyvänä harjoituksena. Saatuja tuloksia voidaan pitää kohtalaisina kun huomioidaan, että kyseessä oli ensimmäinen riskien arviointikerta. Osa riskeistä jäi kuitenkin luultavasti havaitsematta, joten kehitystyötä on jatkettava. Tarkistusta ja kehittämistä vaativia asioita löytyi myös tapaturmien tutkimisen ja tilastoinnin saralta. Työn tuloksista voidaan todeta, että yrityksellä on käytössä joitakin OH&S -menettelyjä, mutta kehitettäviä osa-alueita on havaittavissa. Tulevaisuudessa olisi tärkeää, että yritys kehittäisi käyttöönotettua riskien arviointimenetelmää tai etsisi muita mahdollisia tapoja arvioida riskejä. Tätä kautta yrityksen on mahdollista päästä ennaltaehkäisevään työskentelynäkökulmaan ja edetä kohti Nolla tapaturmaa -ohjelman tavoitetta.

Sähköntuotannon kannattavuus pienissä biopolttoainekattilalaitoksissa

Tässä diplomityössä selvitettiin sähköntuotannon kannattavuus pienissä biopolttoaineita käyttävissä laitoksissa. Työ jaettiin kahteen osaan. Ensimmäisessä osassa tarkasteltiin turbiini-investoinnin kannattavuutta Punkavoima Oy:n kattilalaitoksella. Toisessa osassa tutkittiin sähkön ja lämmön yhteistuotannon mahdollisuutta pienillä laitoksilla, joissa lämpökuorma muodostuu pienen kunnan kaukolämpöverkon mukaan. Punkavoima Oy tuottaa prosessihöyryä Finnforest Oyj:n Punkaharjun tehtaille ja kaukolämpöä Punkaharjun taajamaan. Uusi 30 MWth tehoinen kattilalaitos, jota ei varustettu turbiinilaitoksella, otettiin kaupalliseen käyttöön toukokuussa 2002.Tarkastelun kohteena oli 3 erilaista turbiinivaihtoehtoa. Mahdollinen tehtaiden höyrykuorman muutos otettiin myös huomioon. Toisessa osassa tutkittiin pienten laitosten soveltuvuutta lämmön ja sähkön yhteistuotantoon. Tarkastelun kohteena olleet vaihtoehdot olivat: ORC- prosessi (Organic Rankine Cycle), Novel- voimalaitos (puun kaasutus), Wärtsilä BioGrate- voimalaitos sekä höyrykone.

Cooling system optimization in medium-speed engines

Tässä työssä optimoidaan keskinopean Wärtsilä 32 -dieselmoottorin jäähdytysjärjestelmää ja tutkitaan taajuusmuuttajien käyttömahdollisuutta kiertopumppujen yhteydessä niin, että järjestelmässä saataisiin kiertämään vain kulloinkin tarvittava määrä vettä. Tutkimuksen mallinnus on toteutettu laatimalla aiemmin käytössä olleista yksinkertaisista simulointimalleista yksi malli, johon on sisällytetty sekä virtauksen että lämmönsiirron laskenta, jotka on aiemmin mallinnettu erillisillä ohjelmilla. Diplomityö on osa projektia, joka on tehty Sähkötekniikan osaston tutkijan Mikko Pääkkösen kanssa yhteistyössä. Tämän diplomityö keskittyy lähinnä virtausteknisiin ja lämmönsiirtoon liittyviin asioihin, kun taas sähkötekniikan osuus on esitetty Mikko Pääkkösen raportissa. Tulosten perustella voidaan sanoa, että taajuusmuuttajakäyttö kannattaa kiertopumppujen yhteydessä. Käyttämällä pumppujen virtaussäätöä voidaan jäähdytysjärjestelmästä jättää monia komponentteja, kuten termostaattiventtiilejä pois. Mallinnetut yksinkertaiset piiriratkaisut näyttävät toimivan ainakin yleisellä tasolla. Tutkimusta pumppujen säädöstä ja tässä projektissa luoduista jäähdytysjärjestelmäkonfiguraatioista kannattaa jatkaa.

Arinan hydraulisen käytön tuotekehitys ja kunnonvalvolvonta

Tämän insinöörityön aiheen tarjosi Wärtsilä Biopower Oy. Tutkimuksen tavoitteena oli BioGrate-arinan hydrauliikan tuotekehitys ja käyttölaitteiston kunnonvalvonnan tehostaminen. Arinan käyttölaitteiston toiminnasta ei saatu aikaisemmin muuta tietoa laitoksen valvontajärjestelmään kuin hydraulisten käyttösylinterien liike induktiivisista rajakytkimistä. Arinakehä saattoi pysähtyä käyttölaitteiston mekaanisen vian vuoksi. Tätä ei pystytty välittömästi havaitsemaan, koska hydrauliikka jatkoi normaalisti toimintaansa. Teoriassa käyttösylinterin paineen pitäisi työliikkeen aikana nousta vain virtausvastusten ja omien sisäisten kitkavastusten verran, jos sylinterillä ei ole ulkopuolista kuormaa. Tutkimukset käyttösylinterien painetasoista laitoksen toiminnan aikana tehtiin kahdella paikkakunnalla Suomessa. Mittauksissa käytettiin kannettavaa mittauslaitteistoa ja tilapäisesti asennettuja paineenmittauspisteitä. Myönteisten mittaustulosten perusteella suunniteltiin kiinteän painemittauslaitteiston tuotteistamista markkinoitavaksi voimalaitostarjouksien yhteyteen. Ensimmäinen paineenmittauslaitteiston kiinteä asennus on tehty Amel 1 BioPower-laitokseen Belgiassa. Tuotekehitystä vaativia kohteita olivat käyttösylinterien kiinnitys ja männänvarsien tiivistyksen kestävyyden parantaminen. Tutkimuksen kohteena oli myös hydrauliikkasylinterien korvaaminen sähköisillä karamoottoreilla. Arinakäytön työntötangoille tehtiin nurjahdustarkastelu. Näihin tuotekehityskohteisiin löytyi uusia rakenneratkaisuja, jotka vaativat lisää käytännön testaustyötä. Karamoottorit eivät olleet soveliaita tähän käyttökohteeseen. Työntötankojen lujuuslaskennalla saavutettu mitoitus ja oikea materiaalivalinta varmistavat osien kestävyyden.

Sjöhistoria

Sjöhistoriska institutet vid Åbo Akademi (SHIÅA) är ett specialarkiv och bibliotek med inriktning på sjöhistoria och maritimetnologi. En närmare presentation av institutet och dess samlingar finns under adressen www.abo.fi/instut/sjohistoriska. I samlingarna ingår stora depositioner t.ex. från Navigationsskolan. Mycket material har kommit genom donationer av enskilda privata samlingar. Bland donatorerna kan nämnas Björn Landström, Jarl Gallén, Göran-Fredrik Mustelin, Börje Herold, Rainer Westman, Sven Andersson, Alfons Kvarnström, Sven Olof Ahlstedt, Nils-Erik Wikeström, Holger Stolzmann, Christoffer H. Ericsson, Laivateollisuus, Wärtsilä och Sjöofficersföreningen. Samlingarna i biblioteket är finindelade enligt ämne i 30 klasser. Litteraturen i Sjöhistoriska institutets bibliotek söks i Alma med sökfunktionen Signum och söktermen HF Sjöhist. Den sjöhistoriska litteraturen vid huvudbiblioteket finns i klassen HB Xg till och med år 1999 och ingår därefter i en numerus currens-samling

Remote Condition Monitoring and Asset Management in Offshore Power Systems

Condition monitoring systems for physical assets are constantly becoming more and more common in the industrial sector. At the same time an increasing portion of asset monitoring systems are being remotely supported. As global competitors are actively developing solutions for condition monitoring and condition-based maintenance, which it enables, Wärtsilä too feels the pressure to provide customers with more sophisticated condition-based maintenance solutions. The main aim of this thesis study is to consider Wärtsilä remote condition monitoring solutions and how they relate to similar solutions from other suppliers and end customers’ needs, in the context of offshore assets. A theoretical study is also included in the thesis, where the concepts of condition monitoring, condition-based maintenance, maintenance management and physical asset management are introduced.