Prosessi- ja perusta Johdanto Tavoitteet Tutustua prosessi- ja käsitteisiin Tutustua prosessi- ja DI:ltä vaadittaviin osaamisalueisiin Tutustua prosessi- ja opintojen rakenteeseen Toimia johdantona alkavalle kurssille - Tavoitteet, sisältö - Suoritustapa - Aikataulu 1
Sisältö Esittäytyminen DI:n - TEKin kysely valmistuneille - Työpaikkailmoitukset Prosessi- ja opinnot Prosessi- ja perusta - kurssi - Tavoitteet - Aikataulu ja sisältö - Suoritustapa - Aineistot Eetu-Pekka Heikkinen email: eetu.heikkinen@oulu.fi huone: TF214, puh.: 0294482559 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Opiskelu ja tutkinnot 1993: ylioppilas Raahen lukio tekn. yo (Oulun yo) 1999: DI (pros.t.) Oulun yo. 2002: TkL (pros.t.) Oulun yo. 2007: Opett. pedag. pätevyys OAMK 2013: TkT (pros.t.) Oulun yo. 2016: Dosentti, pyromet. reakt. mallinnus Oulun yo. Opetustehtävät 1997: 1. opetustehtävät Oulun yo. 2000: Assistentti Oulun yo. 2003: Yliassistentti Oulun yo. 2008: Yliopistoopettaja Oulun yo. 2012: Opettajavaihto LTU 2014: Yliopistonlehtori Oulun yo. Prosessitekniikan ja metallurgian perusteiden sekä termodynamiikan opetus. Opetussuunnitelmatyö, opetuksen kehittäminen. Tutkimustehtävät 1999: Diplomityö, metall. Oulun yo/ Ruukki Termodynaaminen ym. reaktiomallinnus lukuisissa tutkimusprojekteissa. Erityisesti raudan ja terästen valmistus ym. pyrometallurgia. Opinnäytetöiden (TkK, DI, TkT) ohjaus. 2
ympäristötekniikka mielestäsi tarkoittavat? Missä yhteydessä olet törmännyt käsitteisiin? Oletko opiskellut prosessi- tai ympäristötekniikkaa? Prosessi - 1. oikeudenkäynti. - 2. tapahtumasarja, kehityskulku. - 3. tekn. käsittelyvaiheiden sarja. - Ympäristö - 1. jtak ympäröivä alue, lähistö. - 2. ihmistä ympäröivä luonto (ilmakehä, maaperä, vesistöt), jonka kanssa ihminen on vuorovaikutuksessa. - 3. (kulttuuri-, yhteiskunta-, asumis-, työskentely- tms.) olot, joissa ihminen elää; miljöö; myös eläimen t. kasvin elin- t. kasvupaikoista. - 4. lähistön t. saman yhteisön ihmiset; muut ihmiset. - 5. tietotekn. tietojenkäsittelyssä käytettävien laitteiden ja ohjelmien kokonaisuudesta. (Lähde: Kielitoimiston sanakirja) 3
Tekniikka - 1. (elottoman) luonnon mahdollisuuksien hyödyntäminen, vars. aineellisten tuotteiden valmistus ja käyttö luonnontieteiden sovelluksiin perustuvin keinoin; myös näistä keinoista. - 2. teknisistä laitteista, rakenteista tms. - 3. jnk valmistuksessa t. suorittamisessa käytettävä menetelmä, teko- t. suoritustapa; teko- t. suoritustaito. Ympäristötekniikka - ympäristön pilaantumista ehkäisemään ja vähentämään kehitetty tekniikka. Prosessitekniikka - Ei määritelmää Kielitoimiston sanakirjassa! - Ja Wikipediakin vain linkittää Kemiantekniikkaan (Lähde: Kielitoimiston sanakirja) Ympäristötekniikka - Ala, jossa hyödynnetään erilaisia teknisiä ratkaisuja ympäristön laadun ja hyvinvoinnin turvaamiseksi - Sisältää mm.: - yhdyskuntien vesihuolto ja jätevesien käsittely - yhdyskuntien jätehuolto - ilmansuojelu - erilaiset kierrätysratkaisut Prosessitekniikka - Ala, jossa hyödynnetään erilaisia teknisiä ratkaisuja siirrryttäessä hallitusti lähtötilanteesta lopputilanteeseen - Yleensä jonkin tuotteen valmistus raaka-aineistaan - Sisältää sarjan fysikaalisia ja kemiallisia välivaiheita - Sisältää mm.: - metsäteollisuus - kemianteollisuus ja öljynjalostus - kaivos- ja metallurginen teollisuus - elintarviketeollisuus 4
Emme kuitenkaan ole Prosessitekniikan perusta ja perusta kurssilla, vaan Prosessi- ja perusta kurssilla. Prosessi- ja ympäristötekniikka yhdessä määritettynä - Ala, jossa hyödynnetään erilaisia teknisiä ratkaisuja ja menetelmiä siirrryttäessä hallitusti lähtötilanteesta lopputilanteeseen (esim. jonkin tuotteen valmistus raakaaineistaan) samalla ympäristön laatu ja hyvinvointi varmistaen - Sisältää sarjan fysikaalisia ja kemiallisia välivaiheita - Ympäristötekniikan sisältävä prosessitekniikka: - Tuotantoprosessien hallinta ympäristövaikutuksen huomioiden - Prosessitekniikan sisältävä ympäristötekniikka: - Ympäristön laadun ja hyvinvoinnin varmistaminen prosessi-/ menetelmäajattelulähtöisesti Vilja Malmi Raakaaineet Raakaöljy Energia Vesi Investoinnit Puu Työvoima Prosessitekniikka hallita suunnitella optimoida Prosessi ohjata mallintaa säätää ymmärtää Elintarvikkeet Paperi Metalli Tuotteet Jätteet ja päästöt Pölyt Vesi Kuona CO 2 Mitä ilmiöitä prosessissa tapahtuu ja mitkä tekijät siihen vaikuttavat? 5
Prosessi- ja ympäristötekniikka Vilja Malmi Raakaaineet Raakaöljy Energia Vesi Investoinnit Puu Työvoima hallita suunnitella optimoida Prosessi ohjata mallintaa säätää ymmärtää Elintarvikkeet Paperi Metalli Tuotteet Jätteet ja päästöt Pölyt Vesi Kuona CO 2 Mitä ilmiöitä prosessissa tapahtuu ja millaisessa vuorovaikutuksessa ne ovat ympäristön kanssa? Mitkä tekijät niihin vaikuttavat? 6
7
8
Prosessilähtöistä ajattelua voidaan luonnollisesti soveltaa muuallekin kuin teollisiin prosesseihin Esimerkkinä koivu - Prosessi: - koivu yhteyttää - Raaka-aineet: - Aurinkoenergia - Hiilidioksidi - Vesi / ravinteet - Tuotteet: - Happi - Glukoosi - Prosessivaiheet: - Raaka-aineiden kuljetus - Energiansiirto - Fotosynteesi - Tuotteiden kuljetus Tekniikka on käytäntöä ja teoriaa Opinnoissa ja myös tutkimuksessa ja kehityksessä haasteena on usein teorian ja käytännön mielekäs yhdistäminen - Mihin ihmeeseen tätä matematiikkaa tarvitaan? - Miten nämä 42 erilaista leukamurskainta liittyvät mihinkään? - Mitä täällä on oikein tarkoitus oppia? 9
Käytäntö: esimerkkinä metallurgia Teoria: esimerkkinä metallurgia 10
Teoriaa on se, kun tiedetään kaikki, mutta mikään ei toimi. Käytäntöä on se, kun kaikki toimii, mutta kukaan ei tiedä miksi. Tällä kurssilla yhdistämme teorian ja käytännön: mikään ei toimi, eikä kukaan tiedä miksi. Teoriassa käytännöllä ja teorialla ei ole mitään eroa. Käytännössä käytännöllä ja teorialla ei ole mitään yhteistä. Vai olisiko sittenkin? Millaisiin työtehtäviin toivoisit pääseväsi valmistumisen jälkeen? Millaista osaamista arvelet näissä tehtävissä vaadittavan? Millaisia valmiuksia toivot saavasi opintojen aikana? 11
TEKin kysely vastavalmistuneille DI:lle 2016-3115 valmistunutta, joista 2120 vastasi kyselyyn - : 161/360 Kysely: - Mitä osaamisalueita pitää tärkeinä? - Mihin saa valmiuksia opinnoista? - Mihin saa valmiuksia opintojen aikaisista töistä? - Tyytyväisyys opintoihin Kooste alan työpaikkailmoituksista Tekniikka&Talous lehdessä keväällä 2017 - Esimerkkejä ei yritäkään olla kattava otos 12
13
14
15
16
17
18
Kooste työpaikkailmoituksista Erilaisilla nimikkeitä eri alojen yrityksissä - Yhteisenä piirteenä usein erilaiset kehitystehtävät Minimivaatimuksena soveltuva tutkinto - Voi olla tarkentavia vaatimuksia asiaosaamiseen liittyen - Tietyt prosessit, menetelmät, jne. Lisäksi vaaditaan huomattava määrä muuta osaamista - Turvallisuus - Kunnossapito - Ympäristö - Automaatio - Koulutus - Viestintä ja raportointi - Kielitaito - Ongelmanratkaisu - Johtaminen - Kustannustehokkuus -... Prosessi- ja opinnoista ja niiden rakenteesta Edellä todettiin, että: - Prosessi- ja ympäristötekniikka on ala, jossa hyödynnetään erilaisia teknisiä menetelmiä siirrryttäessä hallitusti lähtötilanteesta lopputilanteeseen samalla ympäristön laatu ja hyvinvointi varmistaen. - Tekniikka koostuu teoriasta ja käytännöstä, mutta niiden yhteyksiä on usein vaikea havaita ja tiedostaa. - Diplomi-insinöörin töissä vaaditaan asiaosaamisen lisäksi monenlaisia yleisiä valmiuksia ja menetelmällistä osaamista. Tältä pohjalta prosessi- ja opinnot tulisi rakentaa siten, että: - opitaan ne menetelmät, joita alalla tarvitaan. - opitaan itse asian lisäksi myös yleisiä valmiuksia sekä laajasti eri aloilla hyödynnettävää menetelmällistä osaamista. - tehdään näkyväksi yhteydet teorian ja käytännön välillä. 19
Prosessi- ja opinnoista ja niiden rakenteesta Prosessi- ja opintojen tavoitteena on menetelmällinen osaaminen, joka on laajasti hyödynnettävissä - Ei sidoksissa yhteen teollisuudenalaan tai prosessiketjuun Menetelmällistä osaamista pyritään kehittämään vaiheittain - Aluksi asioiden esittely kuvailevalla tasolla = DESKRIPTIIVISET OPINNOT - Erityisesti Prosessi- ja perusta - Menetelmällisten taitojen oppiminen = ANALYYTTISET OPINNOT - Taselaskenta, tasapainotarkastelut, siirtoilmiöt, kinetiikka,... - Eri osaamisalueiden yhdistäminen kokonaisuudeksi = SYNTEESIOPINNOT - Prosessisuunnittelu Menetelmälähtöisyydellä pyritään luomaan linkki teorian ja käytännön välille Prosessi- ja opinnoista ja niiden rakenteesta 20
Prosessi- ja perusta (477013P) Tavoitteet Oppia tarkastelemaan tuotantoprosessia prosessi- ja tarjoamin näkökulmin Oppia tunnistamaan prosessi- ja eri osa-alueiden merkitys kokonaisvaltaisessa prosessisuunnittelussa ja luonnonvarojen käytössä Luoda kokonaiskuva prosessi- ja ympäristötekniikasta ja sen osa-alueista Oppia tunnistamaan millaista menetelmällistä osaamista prosessi- ja tehtävissä tarvitaan Tutustua alan termistöön/käsitteistöön Prosessi- ja perusta (477013P) Suoritustapa (1/4) Jatkuva arviointi, ei tenttiä - Pareittain laadittavat raportit, joissa tarkastellaan yhtä prosessia eri näkökulmista (yht. 8 kpl) - Yksikköprosessit - Materiaalitaseet - Ilmiölähtöinen prosessitarkastelu - Materiaalien kuljetus - Prosessien hallinta ja automaatio - Vesien ja maankäytön, suojelun ja suunnittelun periaatteet - Energiajärjestelmät - Tuotannollinen toiminta osana yhteiskuntaa - Aiheiden esittely ja tehtävien alustus luennoilla - Itsenäinen työskentely, aineiston haku, raportin laadinta - Noin 1-3 sivua / aihe - Lisäksi johdanto, prosessin lyhyt kuvaus ja yhteenveto - Palautus osissa kurssin edetessä - Kaikki työt palautetaan Eetu-Pekka Heikkiselle - pdf mailitse (eetu.heikkinen@oulu.fi) tai paperiversio (TF214) - Deadlinet löytyvät kurssin www-sivuilta - Tarkistus, siirtyminen seuraavaan aiheeseen - Arvioinnin jälkeen pisteet nähtävissä kurssin www-sivuilla 21
Prosessi- ja perusta (477013P) Suoritustapa (2/4) Aineisto - Listat tarkasteltavista prosesseista ja työpareista löytyy kurssin www-sivulta - Luentoaineistot (johdannot aiheisiin) löytyvät kurssin www-sivuilta - Omaan prosessiin liittyvä aineisto haetaan itsenäisesti Arviointi - Kaikki kahdeksan osiota oltava hyväksytysti suoritettu - Jokainen osio arvostellaan asteikolla 1 5 ja hylätty - Kokonaisarvosana on saatujen arvosanojen keskiarvo - Työparin molemmat opiskelijat saavat saman arvosanan Arvosanan korotus ja rästisuoritus - Mikäli haluat korottaa arvosanaa, ota yhteyttä Eetu-Pekka Heikkiseen viimeistään tammikuun 2018 aikana, niin saat lisätehtävät, joiden avulla kurssin arvosanan korottaminen on mahdollista. - Korvaavien tehtävien deadline on 30.4.2018. Prosessi- ja perusta (477013P) Suoritustapa (3/4) Miksi tietyn prosessin tarkastelu? - Tavoitteena oppia soveltamaan näkökulmaa tiettyyn sovelluskohteeseen Miksi parityönä? - Tavoitteena oppia työskentelemään yhdessä sekä jakamaan tehtäviä ja vastuuta. Miksi itsenäinen tiedonhaku? - Tavoitteena oppia hakemaan tietoa sekä arvioimaan sen mielekkyyttä ja luotettavuutta Miksi kirjallinen raportti? - Tavoitteena oppia esittämään asioita selkeästi kirjallisesti sekä jäsentämään asioita Miksi yhteenveto? - Tavoitteena oppia luomaan kokonaiskuva Tavoitteena ei ole opetella yhtä prosessia mahdollisimman syvällisesti 22
Prosessi- ja perusta (477013P) Suoritustapa (4/4) Miksi nämä näkökulmat? - Tarkastelunäkökulmat olisi voitu rajata toisinkin - Tarkoitus tutustua prosessi- ja ympäristötekniikassa erittäin yleisesti käytettyihin näkökulmiin - Jako yksikköprosesseihin mahdollistaa erilaisten kokonaisprosessien tarkastelun samalla osaamisella. - Materiaalitasetarkastelut ja ilmiölähtöiset tarkastelut auttavat ymmärtämään, mitä prosessissa tapahtuu ja miten näihin tapahtumiin voidaan vaikuttaa. - Materiaalin (raaka-aineet, tuotteet) kuljetus on välttämätön osa kaikkia kokonaisprosesseja. - Mittaus ja automaatio tarjoavat menetelmät erilaisten prosessien hallintaan. - Monet prosessit ovat energiaintensiivisiä sekä vaativat laajoja maa-alueita ja/tai suuria määriä vettä, minkä vuoksi prosesseja tarkasteltaessa on hallittava myös vesien ja maankäytön sekä energiajärjestelmien periaatteet. - Prosessit ovat aina sidoksissa ympäröivään yhteiskuntaan ja näiden väliset vuorovaikutukset on myös huomioitava. Prosessi- ja perusta (477013P) Aikataulu ja sisältö Aihe Ohjeistusluennot (suluissa olevat tarvittaessa) Itsenäinen työskentely Deadline raportille 1 Yksikköprosessit Pe 8.9 klo 10-12 IT115 (Ke 13.9 klo 14-16 L3) 8.9 20.9 Ke 20.9 klo 24 2 Materiaalitaseet Pe 22.9 klo 10-12 IT115 (Ke 27.9 klo 14-16 L3) 22.9 4.10 Ke 4.10 klo 24 3 Ilmiöt Pe 6.10 klo 10-12 IT115 (Ke 11.10 klo 14-16 L3) 6.10 18.10 Ke 18.10 klo 24 4 Kuljetus Pe 20.10 klo 10-12 IT115 (Ke 25.10 klo 14-16 L3) 20.10 30.10 Ma 30.10 klo 24 5 Automaatio Ti 31.10 klo 14-16 L10 (Ma 6.11 klo 12-14 IT115) 31.10 13.11 Ma 13.11 klo 24 6 Vesi, maankäyttö,... Ke 15.11 klo 14-16 L3 (Ma 20.11 klo 12-14 IT115) 15.11 27.11 Ma 27.11 klo 24 7 Energiajärjestelmät Ke 29.11 klo 14-16 L3 (Ma 4.12 klo 12-14 IT115) 29.11 11.12 Ma 11.12 klo 24 8 Osana yhteiskuntaa Ke 13.12 klo 14-16 L6 (Ma 18.12 klo 12-14 IT115) 13.12 22.12 Pe 22.12 klo 24 23
Prosessi- ja perusta (477013P) Aineistot ja tiedotus WWW-sivu http://www.oulu.fi/pyomet/477013p/ - Aikataulu (sis. deadlinet) ja luentojen aiheet - Suoritusohjeet (sis. raporttipohja) ja pisteet - Luentojen aineistot Sähköposti eetu.heikkinen@oulu.fi - Mahdollisista muutoksista tiedotetaan sähköpostitse - Kaikille Oodissa kurssille ilmoittautuneille - Kaikkien tehtävien palautus vastuuopettajalle - Tehtävät voi palauttaa myös paperiversioina luennoille tai työhuoneeseen (TF214) Perustiedot löytyvät myös mm. Oodista - Mahdolliset muutokset voivat päivittyä viiveellä Kannattaa seurata kurssin www-sivua! Itsenäinen aineiston haku tehtäviä varten - Hakupalveluja löytyy mm. kirjaston www-sivuilta - Apua saa (ja kannattaa) kysyä, jos haku tökkii Mitä tavoitteita asetat tälle kurssille? Mitä tulet oppimaan tämän kurssin aikana? Millaisia osatavoitteita tämä pitää sisällään? Miten pyrit pääsemään tavoitteeseesi? 24