Conceptual approach to process integration efficiency

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.author Tuomaala, Mari
dc.date.accessioned 2012-02-24T08:21:00Z
dc.date.available 2012-02-24T08:21:00Z
dc.date.issued 2007-06-08
dc.identifier.isbn 978-951-22-8788-8
dc.identifier.issn 1795-4584
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/2872
dc.description.abstract Various types of models and methods are used to design and analyze industrial processes. Mostly their use deals with partial system efficiencies like utility system efficiency. A model for treating the entire system has been missing. An integrated industrial process consists of interconnected production processes of the process industry (e.g. pulp and paper, metallurgical, chemical and energy production industries). The thesis presents a conceptual approach to the evaluation of integrated industrial processes. According to research results, efficiency can be categorized into material efficiency, energy efficiency and operational efficiency. These dimensions are described using criteria and case-specific indicators. The criteria and indicators sometimes represent certain perspectives of design, such as economy or environment. The concept of efficiency can be attached to systems of varying physical scales. In its narrowest context the scale covers equipment and unit processes. In its largest context the scale covers complete production sites. The scale determines which criteria and indicators are emphasized in the evaluation: technical ones are emphasized on the equipment and unit process scale and strategic ones are emphasized on the site scale. An important part of the proposed concept is the way in which the potential for improvement is dealt with. The potential for improvement is dependent on the life span phase of the mill, the physical scale of the problem and the number of priority criteria (potential in respect of one criterion versus potential in respect of several simultaneous criteria). The potentials are categorized into three groups: 1) structural (theoretical) potentials, 2) technical potentials and 3) economic potentials. The research also indicates that efficiency improvement activities have to be done in close cooperation with company's operational management. The connection is required to prioritize actions and to implement corrective actions. The developed concept is qualitative and it is applied on case-by-case basis. The concept does not contain a quantitative analysis; it is used to formulate the problem and to select the correct and detailed tools for the work. The results of evaluation can be utilized e.g. to compare unit processes and process concepts against each other. en
dc.description.abstract Teollisuusprosessien suunnittelussa ja analysoinnissa on käytössä useita erilaisia laskentamenetelmiä. Niiden käyttö painottuu osajärjestelmien esim. hyödykejärjestelmien hallintaan. Kokonaistarkastelun mallin puuttuessa integroitujen kokonaisuuksien hallinta on ollut vaikeaa. Integroiduilla tehdasprosesseilla tarkoitetaan prosessiteollisuuden (esim. massan- ja paperinvalmistus-, metallurgisen-, kemian- ja energiateollisuuden) tuotantoprosesseja, joiden osat ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Väitöskirja esittelee konseptuaalisen lähestymistavan integroitujen tehdasprosessien tehokkuuden arviointiin. Tutkimuksen mukaan prosessiteollisuuden tuotantoprosessien tehokkuus koostuu kolmesta osatekijästä, joita ovat materiaalitehokkuus, energiatehokkuus ja käyttötehokkuus. Näitä osatekijöitä kuvataan kriteereillä ja mittareilla, jotka ovat tapauskohtaisia. Kriteereitä ja mittareita voidaan asettaa myös tietyistä näkökulmista esim. talous ja ympäristö. Tehokkuuden käsite voidaan liittää erilaisiin fyysisiin kokonaisuuksiin. Suppeimmillaan kokonaisuus käsittää laitteita ja osaprosesseja. Laajimmillaan se kattaa koko tehdasalueen. Laajuus määrittelee sen millaiseksi arvioinnin kriteerit muodostuvat: laite- ja osaprosessitasolla korostuvat tekniset tekijät ja tehdastasolla korostuvat strategiset tekijät. Tehokkuuden arvioinnin ja parantamiseen työkaluksi kehitettiin lähestymistapa, joka avulla voidaan muodostaa käsitys parannuspotentiaalista. Parannuspotentiaalin laskenta on riippuvainen tehtaan elinkaaren vaiheesta, tarkasteltavan kohteen laajuudesta ja laskennassa huomioitavien kriteerien määrästä (parannuspotentiaali yhden kriteerin suhteen vs. usean samanaikaisesti huomioitavan kriteerin suhteen). Potentiaalit jaettiin kolmeen ryhmään, jotka ovat 1) rakenteelliset (teoreettiset) potentiaalit, 2) tekniset potentiaalit ja 3) taloudelliset potentiaalit. Tutkimuksessa havaittiin lisäksi, että tehokkuuden edistämisen ja sen arvioimisen on toimittava yhteistyössä yrityksen operatiivisen johtamisen kanssa. Tämä määrittää tehokkuuden painopisteet. Toisaalta tulokset toimivat johtamistyön apuna. Väitöskirjassa kehitetty lähestymistapa on kvalitatiivinen ja sitä sovelletaan tapauskohtaisesti. Menetelmä ei sisällä numeerista analyysiä, mutta sen avulla luodaan numeerisen analyysin perusta ja valitaan oikeat laskentatyökalut. Tuloksia voidaan käyttää mm. vertailtaessa eri osaprosesseja tai prosessikonsepteja toisiinsa. fi
dc.format.extent 148, [77]
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Helsinki University of Technology en
dc.publisher Teknillinen korkeakoulu fi
dc.relation.ispartofseries TKK dissertations en
dc.relation.ispartofseries 73 en
dc.relation.haspart Additional errata file available. en
dc.subject.other Chemistry en
dc.subject.other Energy en
dc.title Conceptual approach to process integration efficiency en
dc.title Konseptuaalinen lähestymistapa prosessi-integraation tehokkuuden arviointiin fi
dc.type G4 Monografiaväitöskirja fi
dc.description.version reviewed en
dc.contributor.department Department of Mechanical Engineering en
dc.contributor.department Konetekniikan osasto fi
dc.subject.keyword process integration en
dc.subject.keyword process industry en
dc.subject.keyword efficiency analyses en
dc.subject.keyword prosessi-integraatio fi
dc.subject.keyword prosessiteollisuus fi
dc.subject.keyword tehokkuusanalyysit fi
dc.identifier.urn urn:nbn:fi:tkk-009304
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Väitöskirja (monografia) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (monograph) en
dc.contributor.lab Laboratory of Energy Economics and Power Plant Engineering en
dc.contributor.lab Energiatalouden ja voimalaitostekniikan laboratorio fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account