Blogi: Teollisesta vallankumouksesta tietomallinnukseen

10 joulukuun, 2015

Teollinen vallankumous pari sataa vuotta sitten mullisti teolliset tuotantomenetelmät. Yhteiskunnan rakenteet muuttuivat, ja väestöä siirtyi suurissa määrin maataloudesta teollisuuden palvelukseen.
Rakennusalalla koettiin suuri tuottavuusharppaus, kun 1900-luvun alkupuoliskon aikana siirryttiin lihasvoimasta höyryvoiman kautta polttomoottorikäyttöisiin työkoneisiin.
Tämän päivän teollinen vallankumous liittyy digitalisaatioon, tietotekniikan integroitumiseen ihmisten arkeen. Tekniikan arkipäiväistymistä voidaan pitää yhtenä megatrendinä eli maailmanlaajuisena ilmiönä, joka kuvaa kehityksen suuntaa.
Infra-alalla tietomallinnusprosessin käyttöönotto on esimerkki digitalisaatiosta. Tietomallinnuksessa perusajatuksena on projektiin liittyvän tiedon käsittely digitaalisessa muodossa siten, että tarvittava tieto siirtyy sujuvasti projektin vaiheesta toiseen.

Moottoritien tietomalli koneohjausjärjestelmän näytöllä.

Tietomallinnus pähkinänkuoressa

Uuden tekniikan tai uusien toimintatapojen käyttöönotto ei sinällään ole itseisarvo. Oleellista on se, miten uusi tekniikka tai uusi tapa toimia helpottaa ja tehostaa ihmisten työtä. Tietomallinnus on työtapa, joka auttaa näkemään kokonaisuuden yksittäisten vaiheiden sijasta.
Maanrakennusurakan voidaan ajatella koostuvan seuraavista vaiheista: lähtötietojen kerääminen, suunnittelu, rakentaminen ja ylläpito. Kun urakassa hyödynnetään tietomallinnusta, avoimeen formaattiin tallennettu digitaalinen tieto siirtyy sujuvasti vaiheesta seuraavaan. Jokainen työvaihe hyödyntää edelliseltä vaiheelta saatavan tiedon, ja toisaalta välittää oman työvaiheensa tuotokset seuraavalle vaiheelle.
Tietomallinnuksessa keskeistä on elinkaariajattelu. Uusien työkalujen ja toimintatapojen ansiosta suunnitteluvirheet huomataan helpommin jo ennen rakentamisvaihetta. Rakentamisvaiheesta saadaan ylläpitoon toteumadokumentit aiempaa nopeammin. Ylläpitomallia voidaan puolestaan päivittää kohteen koko elinkaaren ajan.

Maanrakennusurakan vaiheet: lähtötiedot, suunnittelu, rakentaminen, ylläpito

3D-koneohjaus osana tietomallinnusta

Ilman työkoneiden anturointia, paikannusta ja tietokonelaitteistoa kuljettajat eivät pääse hyödyntämään suunnittelusta tulleita digitaalisia mallikuvia omassa työssään. 3D-koneohjaus onkin tärkeä osa tietomallinnusprosessia.
Kun suunnittelijan tekemät 3D-mallit ovat kuljettajan käytettävissä koneen näyttöruudulla, kuljettajan työskentely on aiempaa itsenäisempää. Kuljettaja tietää täsmälleen kuinka paljon mistäkin kohtaa on kaivettava, eikä tähän tarvita työmaalle pystytettyjä korkomerkkejä. 3D-mallien ansiosta vaikeatkin kohteet saadaan kerralla kuntoon ilman korjailuja jälkikäteen. Työkoneen 3D-järjestelmä auttaa myös minimoimaan materiaalikustannukset, koska ylisyvää kaivuuta ei enää tarvita ”varmuuden vuoksi”.

Infra-alan tuottavuus saadaan nousuun uudella teknologialla ja uusilla työskentelytavoilla.

Ilman koneohjausta kuljettajilla ei myöskään ole työkaluja dokumentoida tehtyä työtä eli kerätä toteumatietoa rakennetuista kohteista. Esimerkiksi kaapeliasennuksissa kaapeli voidaan joutua asentamaan suunnitelmasta sivuun reitillä olevan esteen, kuten suuren kiven, takia. Koneohjauksella poikkeama voidaan saman tien dokumentoida muutaman senttimetrin tarkkuudella.

Kohti tuottavuuden kasvua

Nykypäivän haastavassa taloustilanteessa puhutaan tarpeesta nostaa työn tuottavuutta. Tuottavuudella tarkoitetaan tuotoksen ja panoksen välistä suhdetta. Uudet työkalut ja uudet työskentelytavat mahdollistavat työn tuottavuuden nousun – suuremmat tuotokset samalla panostuksella. Tuottavuuden kasvu ei siis välttämättä tarkoita tehtyjen työtuntien lisäystä, vaan työn tekemistä aiempaa fiksummin!
Suomessa infra-alalla olemme oikealla tiellä, koska alan toimijat Liikennevirasto etunenässä ovat vahvasti ajamassa tietomallinnuksen ja uuden IM3-standardin käyttöönottoa. IM3 eli Inframodel3 on Suomessa useiden toimijoiden yhteistyössä kehitetty avoin tiedonsiirtostandardi. Tuottavuuskehityksen kannalta on tärkeää, että projektin eri vaiheissa käytettävät ohjelmistot ja järjestelmät tukevat IM3-standardia, ja että tilaajapuoli edellyttää tietomallinnuksen ja IM3:n käyttöä. Liikennevirasto onkin jo keväällä 2014 linjannut edellyttävänsä IM3-standardin käyttöä kaikissa omissa hankkeissaan.

Liikenneviraston tutkimuksessa 17/2015 todetaan, että ainoastaan Novatronin koneohjausjärjestelmissä
voidaan hyödyntää Inframodel3-koneohjausmalleja.