KNOWLEDGE TRANSFER AND COMPETENCE DEVELOPMENT IN COMPLEX PAPER PRODUCTION ENVIRONMENTS

Transkriptio

1 TKK Dissertations 103 Espoo 2008 KNOWLEDGE TRANSFER AND COMPETENCE DEVELOPMENT IN COMPLEX PAPER PRODUCTION ENVIRONMENTS Doctoral Dissertation Ismo Laukkanen Helsinki University of Technology

2 TKK Dissertations 103 Espoo 2008 KNOWLEDGE TRANSFER AND COMPETENCE DEVELOPMENT IN COMPLEX PAPER PRODUCTION ENVIRONMENTS Doctoral Dissertation Ismo Laukkanen Dissertation for the degree of Doctor of Science in Technology to be presented with due permission of the for public examination and debate in Auditorium Ke2 (Komppa Auditorium) at Helsinki University of Technology (Espoo, Finland) on the 8th of February, 2008, at 12 noon. Helsinki University of Technology Teknillinen korkeakoulu Kemian ja materiaalitieteiden tiedekunta Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos

3 Distribution: Helsinki University of Technology P.O. Box 6100 FI TKK FINLAND URL: Tel Fax ismo.laukkanen@yahoo.com 2008 Ismo Laukkanen ISBN ISBN (PDF) ISSN ISSN (PDF) URL: TKK-DISS-2427 Multiprint Oy Espoo 2008

4 AB ABSTRACT OF DOCTORAL DISSERTATION Author Ismo Laukkanen HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY P.O. BOX 1000, FI TKK Name of the dissertation Knowledge transfer and competence development in complex paper production environments Manuscript submitted Manuscript revised Date of the defence Monograph Article dissertation (summary + original articles) Faculty Department Field of research Process control and automation Opponent(s) Supervisor Instructor Prof. Asko Miettinen and Prof. Risto Ritala Prof. Sirkka-Liisa Jämsä-Jounela Abstract Global business transformation, increased technological complexity and knowledge intensive work have increased the importance of knowledge and competence as a competitive edge in paper industry. The goal of the study was to develop a new concept for knowledge transfer and competence development and to use the new concept in industrial paper production unit start-up projects. The outcomes of the concept are evaluated at the personnel, strategic business unit and corporate levels. The operational concept includes modelling of organizational competences and production processes at different levels, and the subsequent development of the knowledge transfer and simulation tools. The development of the simulator was based on hybrid process modelling in a web-based JAVA environment. The development of knowledge and performance support systems was based on strategic competence management and a web-based XHTML environment. The theoretical framework of the concept was based on the knowledge management, organizational learning and strategic competence management in complex manufacturing environments. Longitudinal multiple case studies carried out in the three industrial business start-up projects, where the concept has been constructed and used, are described, including planning, concept development and evaluation of the outcomes. A corporate level knowledge support and learning system called KnowPap was also evaluated. The focus in the evaluation was on the assessment of the competences, evaluation of the participant experiences collected by questionnaires, and analysis of the business benefits at the strategic business unit and corporate levels. The new concept was found to improve knowledge transfer and competence development during the start-up of a new paper production unit. It was possible to localize and transfer the knowledge and tools originally developed in the European business unit, to the Chinese production unit. The participants perceived the new concept and tools to be very useful compared to traditional methods. At the production unit level, new world records were achieved in business start-ups, e.g. in China just eight months after start-up. At the corporate level, the benefits were improved management of knowledgeand systematic development of strategy-based new knowledge and competences. The concept and the tools developed in this study, optimally, follow the life cycle of paper production units. Keywords knowledge management, competence development, paper industry, process simulation ISBN (printed) ISSN (printed) ISBN (pdf) ISSN (pdf) Language English Number of pages 216 Publisher Helsinki University of Technology, Print distribution Helsinki University of Technology, The dissertation can be read at

5 AB VÄITÖSKIRJAN TIIVISTELMÄ Tekijä Ismo Laukkanen TEKNILLINEN KORKEAKOULU PL 1000, TKK Väitöskirjan nimi Strategisen osaamisen siirtäminen ja kompetenssien kehittäminen monimutkaisissa paperin tuotantoympäristöissä Käsikirjoituksen päivämäärä Korjatun käsikirjoituksen päivämäärä Väitöstilaisuuden ajankohta Monografia Tiedekunta Laitos Tutkimusala Vastaväittäjä(t) Työn valvoja Työn ohjaaja Yhdistelmäväitöskirja (yhteenveto + erillisartikkelit) Kemian ja materiaalitieteiden tiedekunta Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos Prosessien ohjaus Prof. Asko Miettinen ja Prof. Risto Ritala Prof. Sirkka-Liisa Jämsä-Jounela Tiivistelmä Globaalin liiketoiminnan transformaatio, teknologisen kompleksisuus ja työn tietointensiivisyys ovat kasvattaneet osaamisen hallinnan ja kompetenssien kehittämisen merkitystä paperiteollisuudessa. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää uusi konsepti osaamisen siirtämiseen sekä kompetenssien kehittämiseen ja käyttää sitä uusien paperikone tuotantolinjojen käyttöönottoprojekteissa. Konseptilla saavutettuja tuloksia evaluoidaan henkilöstön, strategisen tuotantoyksikön sekä konsernin näkökulmista. Operationaalisessa konseptissa mallinnetaan tuotantoprosessi ja sen vaatimat kriittiset kompetenssit eri tasoilla ja kehitetään tietokonepohjaiset simulointityökalut sekä työn tietotukijärjestelmät tämän pohjalta. Simulointityökalujen kehitys pohjautuu prosessien hybridimallintamiseen verkkopohjaisessa JAVA kehitysympäristössä. Kehitetyt työn tietotukijärjestelmät pohjautuvat kriittisen osaamisen ja strategisten kompetenssien mallintamiseen, verkkopohjaisessa XHTML kehitysympäristössä. Konseptin teoreettinen viitekehys pohjautuu informaation hallinnan ja tiedon johtamiseen, organisaation oppimiseen sekä strategisten kompetenssien kehittämiseen monimutkaisissa tuotantoympäristöissä. Konseptia ja kehitettyjä työkaluja käytettiin monitapaustutkimuksessa kolmen eri paperikonelinjan käyttöönoton yhteydessä, mistä saadut tulokset konseptin suunnitteluun, käyttöön sekä kehittämiseen liittyen on evaluoitu. Oma tapaustutkimuksensa on KnowPap oppimisympäristön kehitys ja käyttö globaalissa paperiyhtiössä. Tulosten arviointi pohjautui strukturoituun kyselyyn, haastatteluihin sekä liiketoiminnalle saatujen hyötyjen analysointiin yksikkö- ja konsernitasolla. Uuden konseptin avulla voitiin konsernin yksiköissä kehitettyä osaamista mobilisoida ja ottaa se tehokkaasti käyttöön uusien tuotantolinjojen käynnistyksen yhteydessä. Euroopassa kehitettyjä parhaita toimintamalleja voitiin käyttää paikallisen kiinalaisen organisaation osaamisen kehittämiseen. Saadut tulokset paikallisen henkilöstön osaamistasossa ovat verrattavissa Suomen parhaiden tehtaiden osaamistasoon. Liiketoimintahyötynä tuotantoyksikkö Kiinassa teki tuotantonopeuden maailmanennätyksen vain kahdeksan kuukautta käynnistyksen jälkeen. Konsernin hyötyjä kehitetystä konseptista ovat systemaattinen kriittisen tiedon ja osaamisen hallinta sekä sen strateginen kehittäminen. Optimitilanteessa kehitetty konsepti ja työkalut kehittyvät tuotantolaitoksen elinkaaren mukana. Asiasanat simulointi, processien mallinnus, osaamisen johtaminen, kompetenssien kehitys, paperiteollisuus ISBN (painettu) ISSN (painettu) ISBN (pdf) ISSN (pdf) Kieli Englanti Sivumäärä 216 Julkaisija Teknillinen Korkeakoulu, Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos Painetun väitöskirjan jakelu Teknillinen Korkeakoulu, Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos Luettavissa verkossa osoitteessa

6 ELECTRONIC MEDIA Adkins (2007), Ambient Insight s future learning technologies of 2007, [ Accessed Hall (2007), Objective research about online-learning. [ Accessed Downes, S. (2005), e-learning National Research Council of Canada. elearn Magazine, [ Accessed Clark, D. (2004), Performance, Learning, Leadership, & Knowledge (website). [ Accessed Cost E36 workgroup (2007), Use of modelling and simulation in the pulp and paper industry [ Accessed EPSS Central (2007), A knowledge network for performance centered design (website). [ Accessed KnowPap 7.0. VTT Industrial Systems & Prowledge Oy , [ and [ Accessed KnowPap 7.0. VTT Industrial Systems & Prowledge Oy , Section - Control principles (original picture with the courtesy of Metso ), Accessed KnowPap 7.0. VTT Industrial Systems & Prowledge Oy , Section - Simulation models, Accessed Prowledge, (2007), KnowPap e-learning system, [ Accessed Schramm, J. (2002), The Change Agenda. Chartered Institute of Personnel and Development, [ %20Development%20Portfolios/Clinical%20Healthcare%20Professionals/Q%20How%2 0Do%20People%20Learn.pdf], Accessed Wikipedia (2007), Electronic learning, [ Accessed

7 ISBN ISBN (PDF) ISSN ISSN (PDF)