Pilotti: Nybro-BIM InfraFINBIM pilottiraportti Mikko Hyyrynen Maria Kuuhimo Minna Salonsaari

Transkriptio

1 1 (19) BUILT ENVIRONMENT PROCESS RE-ENGINEERING (PRE) WP5: InfraFINBIM Pilotti: Nybro-BIM InfraFINBIM pilottiraportti Mikko Hyyrynen Maria Kuuhimo Minna Salonsaari Havainnekuva Nybron TS-mallista Muutoshistoria: Versio Pvm Tila (luonnos / ehdotus / hyväksytty) Tekijä(t) Luonnos Mikko Hyyrynen (MkH), Maria Kuuhimo(MarKu), Minna Salonsaari (MSa) Luonnos Tuula Hakkarainen (THa) Ehdotus Mikko Hyyrynen (MkH), Maria Kuuhimo(MarKu), Minna Salonsaari (MSa) Hyväksytty AP5 Huomautukset (määrittely / toteutus / dokumentointi) raportointiluonnos kommenteille täydennykset ja kommentit täydennetty hyväksyttäväksi

2 2 (19) SISÄLTÖ 1 Johdanto Tausta Pilottia tukevan hankkeen kuvaus Pilotoinnin osapuolet ja viestintä Pilotin tavoitteet Hankkeessa pilotoivat asiat Keskeisimmät kehitysaskeleet ja oletetut riskit Pilotin dokumentointi Pilotin kulku Tietotekninen ympäristö Prosessikuvaus InfraFINBIM-nimikkeistöt ja ohjeet Johtopäätökset Havaitut hyödyt ja ongelmat, edistysaskeleet ja kehitystarpeet Tietomallintamisen haasteellisuuden arviointi / Arviointisapluuna Jatkotoimenpiteet Liite A Kokonaisyhteenveto pilotista Liite B Arviointisapluunan kategoriat ja valmiustasot... 19

3 3 (19) 1 Johdanto 1.1 Tausta Nybron pilottiprojekti on osa A-Insinöörit Suunnittelu Oy:ssä tehtyä tietomallintamisen kehitys- ja pilotointityötä. A-Insinöörit Suunnittelu Oy:n tavoitteena pilottiprojekteissa oli sillan tietomallipohjainen suunnitteluprosessin kehittäminen, siltasuunnittelijan mallinnustyökalujen määrittelyt, uusien sovellusten testaukset, soveltaminen ja käyttöönotto. Pilottikohteita valittiin toteutettavaksi neljä; Nybron sillan uusiminen (Kristiinankaupunki), Kehä III Lentoasemantien tukimuurit ja S143 Karhumäen ylikulkukäytävä sekä Vt4-Vt7 kehäsillat S6 ja S12. Valituista kohteista kehäsillat S6 ja S12 jäivät toteuttamatta, sillä ne päädyttiin korvaamaan vaihtoehtoisella ratkaisulla. Kaikilla kohteilla oli jokin erityispiirre, minkä vuoksi ne valittiin pilottikohteiksi. Tavoitteena oli koekäyttää ja kehittää olemassa olevia ja uusia työkaluja ja menetelmiä. Nybron sillan erityispiirteinä voidaan pitää teräsrakenteen mallintamista koskevia kehitysaskeleita sekä tietomallin laajamittaisen hyödyntämisen edistämistä (EP-ELY-keskuksen hankkeissa). Yksi iso tavoite oli väylän ja silta- ja taitorakenteiden suunnitelmien yhdistäminen sekä avoimeen tiedonsiirtoon perustuva kokeilu suunnittelutiedon siirtämisestä mittaus- ja koneohjausjärjestelmiin. Kaikille pilottikohteille asetettiin yhteiseksi tavoitteeksi se, että niistä ei tuotettaisi lainkaan perinteisiä piirustuksia. Näin myös pääasiassa toimittiin urakkatarjousvaiheessa. Joitain detaljipiirustuksia oli tarkoituksenmukaisempaa esittää perinteisinä 2D-CAD-suunnitelmina. Tähän liittyen huomiota päätettiin kiinnittää myös suunnitelmien tarkastamiseen tietomallipohjaisessa suunnitteluprosessissa, sillä perinteisesti suunnitelmat on tarkastettu 2D-piirustuksista. 1.2 Pilottia tukevan hankkeen kuvaus Nybron sillan rakennussuunnittelu käynnistettiin A-Insinöörit Suunnittelu Oy:ssä keväällä Silta korvaa paikalla olevan nykyisen Nybron sillan. Aiemmissa tarkasteluissa oli todettu vanhan sillan korjaaminen kannattamattomaksi ja teräspalkkirakenteinen silta siltapaikkaan sopivaksi. Lisäksi sillan yli kulkevalle väylälle rakennetaan kevyen liikenteen väylä, jonka vuoksi siltaa myös levennetään nykyisestä. Nybron sillan toteutusaikataulu on vielä avoinna, mutta valmiit suunnitelmat on sovittu toimitettavaksi tilaajalle alkusyksystä Pilottiprojekti koskee sillan suunnittelua, mutta suunnittelussa on luotu lähtökohdat mallin laajamittaiselle hyödyntämiselle myöhemmissä vaiheissa. Muun muassa sillan hitsiliitokset on mallinnettu tavanomaista tarkemmin ja raudoitusten mallinnuksen selkeyteen panostettu. Lisäksi jo suunnitelmien toimittaminen pääasiassa mallipohjaisesti on selvä edistysaskel tähän suuntaan, sillä näin mallin hyödyntämiseltä ei voida välttyä. Kohde mallinnettiin Tekla Structures ohjelmiston versiolla Silta on tyypiltään liittorakenteinen betonikantinen teräksinen jatkuva ulokepalkkisilta. Uusimisen jälkeen sillan jännemitta on (2,5) (2,5) m ja hyötyleveys 12,25m. Silta sijaitsee Kristiinankaupungissa.

4 4 (19) Kuva 1. Havainnekuva Nybron TS-mallista 1.3 Pilotoinnin osapuolet ja viestintä Sillan tilaaja: Etelä-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus Siltainsinööri Jukka Ylimäki Pilotin tilaajat ja yhteistyökumppanit: Infra FINBIM, Oulun Yliopisto, 5d-Silta3 Sillan suunnittelija ja pilotin veturi: Projektipäällikkö Antti Jussila Siltasuunnittelija Mikko Hyyrynen Pääsuunnittelija / sisäinen tarkastaja Anssi Laaksonen Suunnitelmien tarkastaja LiVi (sisäisenä tarkastuksena) Kari Niemi (Suunnitelmien hyväksyjä LiVi Sami Noponen) Geotekninen pääsuunnittelija Jari Nousiainen Sillan tietomallintamisen yhdyshenkilö Mauri Kuvaja Sillan tietomallin tekeminen Maria Kuuhimo Tietomallintamisen ohjaus Jarkko Savolainen, Mikko Hyyrynen, Minna Salonsaari, Antti Pekkala

5 5 (19) Yhteistyökumppanit: Pilottiprojektin yhteydessä käytiin läpi teräsrakenteiden mallintamiseen ja tietomallin hyödyntämiseen liittyviä seikkoja Rautaruukin kanssa. Yhteyshenkilöinä toimivat Hannu Rautakoski ja Vesa Järvinen. 2 Pilotin tavoitteet 2.1 Hankkeessa pilotoivat asiat Hankkeen tärkeimmät pilotoinnin tavoitteet liittyivät tietomallin laajamittaisen hyödyntämisen, sekä terässiltojen mallintamisen kehittämiseen. Nybron silta todettiin pilotointiin erittäin hyvin soveltuvaksi kohteeksi, sillä se on terässillaksi maltillisen kokoinen ja selkeä rakenteeltaan, jolloin pilotointiin liittyviin yksityiskohtiin pystyttiin paneutumaan riittävällä tarkkuudella. Hankkeen rakennesuunnitteluvaiheessa kehitetyt pilotoinnin kohteet lyhyesti ovat: o Laserkeilaamisen hyödyntäminen lähtötietona o Tekla Civil -mallin ja Tekla Structures -mallin yhdistäminen o LiVin Siltojen tietomalliohjeen testaaminen o Yhteistyö Rautaruukin konepajan kanssa o Siltojen tietomallintamisen kehittäminen o Mallipohjaisen tuotannon kehittäminen Avataan näihin liittyviä seikkoja yksityiskohtaisemmin seuraavissa kappaleissa. Myöhempiin rakennushankkeen vaiheisiin jää pilotoitaviksi optioiksi muun muassa o Mallipohjainen urakkatarjouskysely o Mallin hyödyntäminen konepajatuotannossa o Mallin laajamittainen hyödyntäminen työmaalla o Toteutumamallin laatiminen Näihin on luotu nyt tehdyssä tietomallipohjaisessa suunnittelussa hyvät edellytykset panostamalla erityisesti mallinnustarkkuuteen. 2.2 Keskeisimmät kehitysaskeleet ja oletetut riskit Hankkeen tärkeimmät pilotoinnin tavoitteet liittyivät tietomallin laajamittaisen hyödyntämisen sekä terässiltojen mallintamisen kehittämiseen. Myös suunnittelualojen yhteensovittamisessa koettiin olevan kehitystarvetta. Tietomallin laajamittaisen hyödyntämisen edistäminen vaatii osittaista perinteisistä 2d-piirustuksista luopumista. Samalla tämä on hankkeen kannalta suuri riski, sillä uudet toimintatavat aiheuttavat hankaluuksia muun muassa sopimus- ja tarkastusmenettelyihin. Uusi menettelytapa aiheuttaa myös suunnittelijalle aluksi lisätyötä. Odotettavissa on, että myös 2d-piirustukset tullaan laatimaan jossain vaiheessa. Se, minkä laajuisina ja kuinka paljon nykyisen kaltaisina jää nähtäväksi. Myös piirustusten tilaaja voi olla ELY-keskuksen sijaan urakoitsija. A-Insinööreillä on pilottiprojektin yhteydessä ja sen jälkeen panostettu väylä-, geo- ja siltasuunnittelun mallinnuskäytäntöjen parempaan yhteensovitukseen. Parempi yhteensovitus vaatii kehittämistä, panostusta ja sovittuja yhtenäisiä käytäntöjä. Osapuolien tietomallien sisällöntarvetta on kartoitettu ja tähän

6 6 (19) liittyviä käytäntöjä on tarkennettu. On nähty tarpeen kertoa suunnittelussa käytetystä mallintamisesta suunnittelualalta toiselle (esim. ts- ja civil-kättäjien välillä), sillä mallintamisen käyttötarkoitusta ei ymmäretä toisen suunnittelijan kannalta, jolloin tietoa tarjotaan käyttötarkoitukseensa sopimattomassa tai sitä heikosti palvelevassa muodossa. 3 Pilotin dokumentointi 3.1 Pilotin kulku Laserkeilaamisen hyödyntäminen lähtötietona Sillan luonnonkiviset tukirakenteet oli tarkoitus alun perin laserkeilata ja keilauksesta saatavia mittaustuloksia oli tarkoitus hyödyntää sillan uusimisen yhteydessä. Suunnittelun aikana todettiin, että välituet ovat huonokuntoiset ja myös ne uusitaan. Niinpä nykyistä rakennetta ei ole mallinnettu, sillä niitä ei hyödynnetä. Näin ollen myös laserkeilaus päätettiin jättää tekemättä, sillä koettiin että siitä ei olisi saatu lisäarvoa suunnittelua varten. Siltapaikan kartoitus- ja pohjatutkimustiedoista sekä vanhoista piirustuksista saatiin riittävällä tarkkuudella silta sovitettua ympäristöönsä. Kuva 2. Nybron silta nykyisellään. Tekla Civil -mallin ja Tekla Structures -mallin yhdistäminen Maanpintojen ja väyläsuunnitelmien siirtäminen Tekla Structures malliin on perinteisesti hoidettu tuomalla ne referenssitiedostoina. Tekla on kehittänyt suunnitelmatietojen siirtämiseksi Tekla Civilistä Tekla Structuresiin oman työkalun, mikä tuo halutut pinnat Civilistä Structuresiin natiiviobjekteina. Testattaessa työkalua todettiin sen olevan hankala käyttää mm. mallin sijainnin ja skaalauksen osoittamisen suhteen. Toinen iso haaste työkalun käytössä todettiin olevan se, että työkalu lukee pinnat suoraan Civilin mallikansiosta. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että Civil mallikansion on oltava samassa verkossa kuin Structures mallin. Tämä ei ole ongelma kun kohdetta suunnitellaan yhden suunnittelutoimiston sisällä, mutta jos väylän suunnittelu kuuluu toiselle suunnittelutoimistolle, on työkalun käyttö lähes mahdotonta Civil mallikansion siirtämiseen liittyvien haasteiden vuoksi. Maanpintojen ja väyläsuunnitelmien pintojen siirtäminen natiivimuodossa Structures malliin nähtiin kuitenkin tarpeelliseksi projekteissa, minkä vuoksi päädyttiin kehittämään oma työkalu niiden siirtämiseksi. Työkalu siirtää tiedon avoimen tiedonsiirtoformaatin (LandXML) kautta, eikä ole näin ollen sidottu vain yhteen väyläsuunnitteluohjelmistoon. Työkalu kehitettiin käyttäjien toiveiden mukaisesti, jolloin siitä

7 7 (19) saatiin juuri sellainen kuin haluttiin. Tässä projektissa käytettiin kuitenkin vielä pääasiassa 3d-dwg referenssipintoja. Pilottiprojektin aikana todettiin tiedonsiirron yhteydessä siltasuunnittelijan tarvitsevan väylän tiedot kokonaisuudessaan. Tämä korostuu etenkin korjausprojekteissa, sillä väyläsuunnittelija ei välttämättä mallinna vanhaa olemassa olevaa väylää kokonaisuudessaan tai jopa ollenkaan. Siltasuunnittelija tarvitsee tiedon kuitenkin myös jo olemassa olevan väylän osalta sillan liittyessä väylään koko leveydeltään, jolloin mallintaminen täytyisi tehdä myös jo olemassa olevan väylän osalta. Nybron pilottiprojektissa oli väylän osalta juuri se tilanne, että väylästä oli suunniteltu vain levennettävä osa ja sen liittyminen olemassa olevaan väylään. Myös nykyisen maanpinnan kartoitustiedoissa ilmeni puutteita maastotietoja yhdistettäessä siltamalliin. Vajaan väylämallin ja nykyisen maanpintaa kuvastavan mallin toimittamisen tuloksena Nybron pilottiprojektissa yhdistetty malli ei kuvasta kokonaisuutta parhaalla mahdollisella tavalla. Vajaan väylämallin ja kartoitustiedon puutteiden tuloksena tässä kohteessa päädyttiin hyödyntämään mallintamisen apuna enimmäkseen referenssinä tuotavia dwg-tiedostoja. Kuva 3. Nybron sillan malli väylämallin (vihreä) ja nykyisen maanpinnan (punainen) kanssa yhdistettynä. Malli ei kuvasta kokonaisuutta parhaalla mahdollisella tavalla, sillä väyläsuunnitelma on mallinnettu vain levennettävältä osalta ja sen liittymisestä vanhaan väylän osaan ja maanpinnan kartoittamisessa on ollut puutteita. Tietomallipohjainen suunnittelu ja suunnitteluprosessi Sillan suunnittelussa lähdettiin kehittämään mallipohjaista hankkeen läpivientiä korvaamalla suurin osa toteutuspiirustuksista tietomallilla. Tämä asettaa erityisiä haasteita mallintamistarkkuudelle ja liittyville organisaatioille. Tietomalliohjeessa ei ole otettu kovinkaan kattavasti kantaa aiheeseen eikä sen tuomiin haasteisiin. Tietomalliohjeessa on hyviä kannanottoja useampiinkin mallintamista koskeviin käytännön seikkoihin, ja se on kokonaisuutena hyvä lähtökohta, mutta kehittämisen kannalta on hyvä joustaa tietyissä kohdissa (esimerkiksi harkita esikohotuksen mallintaminen tapauskohtaisesti) ja kokeilla uusia toimintatapoja. Sillan teräsosien mallintamiseeen liittyen tehtiin yhteistyötä Rautaruukin konepajan kanssa. Lähtökohtana pidettiin alusta asti teräsosien mallintamista huomioiden konepajatuotanto. Tuotannon tarpeita ja toi-

8 8 (19) saalta suunnitteluohjelmien rajoituksia selvitettiin käynneillä konepajalla ja kahdella yhteisellä palaverilla. Esiin tuli muun muassa seuraavia seikkoja: o Liitosten mallintamisessa hitsien railomuotoja ei yleensä tarvita, vaan ne määräytyvät konepajakohtaisten menetelmäohjeiden kautta. o Hitsit tulee olla mallissa, kun suunnitelmat toimitetaan tietomallilla. o Konepajatuotannossa tarvitaan sillan esikohotettu muoto. o Palkin uuman esikohotuksen mallinnus on oleellisinta, mutta joissain tapauksissa myös liittyvien osien mallintaminen on tärkeää. Esimerkiksi jäykisteet kiertyvät palkin käyristyessä. Nybron sillasta päädyttiin mallintamaan lopullinen muoto. Uumalevyn muoto ja oleellisimmat tuotantomitat mallinnetaan myöhemmässä vaiheessa tarvittaessa erikseen. Siltojen tietomallintamisen kehittämiseen liittyviä havaintoja tehtiin läpi projektin. Kirjattiin muun muassa seuraavat pilotissa opitut havainnot ja näihin liittyvät kehityskohteet: o Yrityskohtaisen starttipohjan ja mallintamisohjeen kehittäminen on erittäin tärkeää, jotta malli rakentuu alusta asti oikein. Projektin jälkeen päädyttiin kehittämään edelleen yrityksen sisäistä starttimallipohjaa ja mallinnusohjeita. o Ohjelmistosta riippuvia ongelmakohtia ja kehitysideoita koottiin muun muassa hitsi- ja raudoitustyökaluissa, esikohotuksen mallintamisessa ja tiedonsiirrossa. o Raudoitustyökaluissa on kehittämisen tarvetta siltojen eri osille suunnatuille työkaluille. Esimerkiksi siipimuurin luseeraavat raudoitukset ja kannen pitkittäisraudoitukset, joissa ohjelma huomioisi vaihtuvat raudoitepituudet. o Puutteelliset työkalut siltojen teräsosien hitsien mallintamiseen aiheuttavat hankaluutta mallipohjaiseen tiedonsiirtoon. Projektin puitteissa testattiin erilaisia Tekla Structuresin hitsien mallintamiseen tarkoitettuja valmistyökaluja ja Extranetistä löytyviä Extensioneita. Työkalut todettiin osin hyödyllisiksi ja kehityskelpoisiksi. Structuresissa hitsit lienee helpointa nykyään lisätä piirustuksiin mallintamisen sijaan, mutta tässä hankkeessa täytyi mallintaa hitsausperiaatteet. Käytännössä tämä tarkoitti vähintään yhden liitoksen mallintamista liitostyypissä. Kuva 4. Projektissa testattiin erilaisia hitsien mallintamiseen tarkoitettuja Tekla Structuresin valmistyökaluja ja Extensioneita. Kuvassa on esitetty esimerkinomaisesti sillan poikkipalkin ja pääpalkin välisen liitoksen hitsit.

9 9 (19) Mallipohjaisen tuotannon ja tilaamisen kehittämiseen luotiin laajamittaisella ja tarkalla mallintamisella pilottiprojektissa hyvät edellytykset. Projektissa päädyttiin korvaamaan suurin osa toteutuspiirustuksista tietomallilla, jonka seurauksena siltaurakka tullaan tilaamaan mallipohjaisesti. Tähän liittyy monia haasteita muun muassa mallinnustarkkuutta koskien niin osien kuin liitosten kohdalla. Lisäksi liittyvien organisaatioiden, ELY-keskus, urakoitsijat ja konepajat, valmiudet mallin käsittelyyn todettiin monessa yhteydessä puutteellisiksi. Työkalut tietomallin käsittelyyn ja tietomallin käsittelytaito puuttuvat monilta. Tähän asiaan saadaan lisää kokemuksia hankkeen myöhemmissä vaiheissa. Rakennesuunnittelijan ja mallintajan välinen tiedonsiirto Rakennesuunnittelijan ja mallintajan välinen tiedonsiirto ei ollut pilotoitavien asioiden listalla, mutta kuvataan menetelmä. Rakenneanalyysit suoritettiin FEM-malleilla ja rakenteiden mitoitus pääasiassa toimiston omilla MathCad tai Excel laskentapohjilla. Rakennesuunnittelija pääasiassa hahmotteli suunnittelemansa palkin tai raudoituksen AutoCad:llä ja mallintaja mallinsi tämän tiedon perusteella. Tähän tiedonsiirtoon on linkkejä olemassa hyvin vähän ja niiden käyttökelpoisuus sillansuunnittelussa on osin kyseenalaista. Kuitenkin tästäkin voi olla kehityskohteeksi tulevaisuudessa, ja varmasti ohjelmistojen kehityksen myötä tämäkin asia kehittyy esimerkiksi luonnosteluohjelmien kehittyessä. 3.2 Tietotekninen ympäristö Silta mallinnettiin Tekla Structures -ohjelmiston versiolla Sillasta mallinnettiin kaikki päärakenneosat lukuun ottamatta laakereita, pintarakennetta, kaiteita (kaidetolpat mukana), maakerroksia ja siirtymälaatan raudoituksia. Sillan kaikille rakenneosille on määritelty materiaalit, mutta kaikkia materiaaliominaisuuksia ja laatuvaatimuksia ei ole mallinnettu. Ne on esitetty rakennnussuunnitelmaselostuksessa sekä muutamissa laadituissa piirustuksissa. Materiaaliominaisuuksien ja laatuvaatimuksien syöttö koettiin liian työlääksi saatuun hyötyyn nähden. Samoin oli tilanne mallintamatta jätettyjen rakenteiden kanssa. Ohjelmistoissa ja ohjelmiston käyttöoprosesseissa on kehittämisen varaa. Tietoa Tekla Structuresiin siirrettiin Tekla Civilistä ja AutoCadistä. Tekla Civilistä tietoa siirrettiin Structuresiin natiivimuotoon käyttämällä Teklan omaa Surface tool -työkalua. Myöhemmin saman tiedon siirtämiseen käytettiin talon sisällä kehitettyä avoimeen tiedonsiirtoformaattiin perustuvaa työkalua. AutoCadistä tieto Structuresiin tuotiin dwg-muotoisina referenssitiedostoina. 3.3 Prosessikuvaus Sillan mallintamisessa hyödynnettiin AutoCad:llä luonnosteltuja suunnitelmia sillan rakenteesta palkkeineen ja raudoituksineen. Sillan pituusleikkaus ja tasopiirustus tuotiin malliin referenssitiedostoina (dwg), joiden pohjalta muun muassa kannen kaarevuus ja tukien sijainti pystyttiin hahmottamaan. Väyläsuunnittelijan suunnittelema väylämalli sekä olemassa oleva maanpinta tuotiin malliin loppujen lopuksi myös referenssitiedostoina (dwg). Väylämallissa sillan ylittävää väylää ei oltu mallinettu kokonaisuudessaan, vain levennettävä osa sekä sen liittyminen olemassa olevaan väylään oli mallinnettu. Maanpinnan muotoja kuvaavassa mallissa taas ilmeni puutteita kartoitustietojen osalta. Väylämalli ja pintamalli eivät siis palvelleet sillan mallintamista toivotulla tavalla, joten niiden hyödyntäminen sillan mallintamisessa jäi hyvin vähäiseksi.

10 10 (19) Kuva 5. Hankkeen tiedonsiirron prosessikaavio 3.4 InfraFINBIM-nimikkeistöt ja ohjeet Hankkeessa ei käytetty laajamittaisesti nimikkeistöjä. Sillan tietomallin nimeämis- ja numerointiohjetta käytettiin pohjana sillan tietomallin organisoinnille. Kuitenkin todettiin, että tarvittaisiin paremmat ohjeet ja yhtenäiset käytännöt rakenneosien nimeämiselle ja rakenteiden ryhmittelylle siltojen tietomallipohjaisessa suunnittelussa. LiVin Siltojen tietomalliohjeen testaamista tehtiin suunnittelun useassa vaiheessa. Esimerkiksi terässillan esikohotuksen mallintamisesta keskusteltiin paljon. Tähän ohjeen mielipide oli selkeä: mallinnetaan lopullinen muoto. Lopullinen muoto on nähty arvokkaammaksi mallin hyödyntämisessä sillan elinkaaren aikana. Ohjetta noudatettiin, mutta esikohotuksen huomiointiin todettiin tarvittavan lisää keinoja mallintamisessa. Yleisesti ohje todettiin hyväksi, mutta kehitystä ja tarkentamista kaipaavaksi. Ohjeen kehitystyöhön on kommentoitu yksityiskohtia tarkemmin myös muiden projektien kokemusten kautta. 4 Johtopäätökset 4.1 Havaitut hyödyt ja ongelmat, edistysaskeleet ja kehitystarpeet. Hankkeen tärkeimmät pilotoinnin tavoitteet liittyivät tietomallin laajamittaisen hyödyntämisen, sekä terässiltojen mallintamisen kehittämiseen. Osaan tavoitteista saatiin hyviä kokemuksia, osasta taas löytyi

11 11 (19) runsaasti kehityskohteita. Osa tavoitteista jää avoimeksi hankkeen rakentamisaikataulusta johtuen, mutta pilottiprojektissa tehty työ tarjoaa hyvän pohjan tehdyn tietomallin laajamittaiselle hyödyntämiselle. Johtopäätöksiä on kuvattu pilotoitavien asioiden osalta osin aiemmin. Seuraavassa on joitain yleisemmän tason havaintoja, jotka liittyvät tähänkin hankkeeseen. Jotta siltaan liittyvän väylän suunnitelmat saadaan siltasuunnittelijan käyttöön tarpeellisessa laajuudessa, tulee väyläsuunnittelijoiden kanssa tehtävää yhteistyötä kehittää entisestään. Kun molemmilla osapuolilla on tiedossa molempien tarpeet tietomallille, vältytään väärinkäsityksiltä ja saadaan aikaan yhdistelmämalli joka palvelee läpi projektin. Nybron kohdalla tämä asia todettiin väylä- ja maanpintamallien jäädessä vajaiksi siltasuunnittelijoiden tarpeisiin nähden. Samoin tässä kohteessa päätettiin suunnitteluprojektin alussa olla laserkeilaamatta vanhoja ja ympäröiviä rakenteita, kun arvioitiin että käytössä on hyvät ja tarpeellisessa laajuudessa olevat lähtötiedot. Malleja yhdistettäessä kävi kuitenkin ilmi, että maastomalli olisi voinut olla tarkempi, jolloin laserkeilauksen tuloksista olisi ollut hyötyä alussa arvioitua enemmän. Uuden itse kehitetyn työkalun ansiosta maanpintojen siirtäminen Tekla Structuresiin koettiin helpoksi. Jotta uusien työkalujen kehittämiseltä toimistokohtaisesti vältyttäisiin tulevaisuudessa, tulisi ohjelmistotoimittajan kehittää jo olemassa olevien, tarpeelliseksi todettujen työkalujen ominaisuuksia suunnittelutoimistoista saatavien kokemusten perusteella. Avoimeen tiedonsiirtoformaattiin perustuvat työkalut toimivat eri suunnittelutoimistojen välillä tehtävässä suunnittelutyössä parhaiten ollessaan ohjelmistoriippumattomia. Liikenneviraston siltojen tietomalliohjeen sisältöä tulisi laajentaa ja tarkentaa teräsrakenteisten siltojen osalta. Teräsrakenteissa tulee huomioida myös konepajatuotannon tarpeet esimerkiksi esikohotetun muodon esittämisen osalta. Tietomalliohjeen kehittämisen yhteydessä tulisi kiinnittää huomiota myös suunnitelmien tarkastamisprosessiin ja sen tuomiin haasteisiin. Nykyisellään julkaistu ohje ei ota kantaa tähän millään tavalla. Tämän hetkiset valmiudet mallin käsittelyyn todettiin monessa yhteydessä pilottiprojektien kohdalla vähintään haasteelliseksi. Tietomalliosaamisen kasvattaminen ja tietomallien käsittelyvalmiuden parantaminen tilaajaosapuolien, urakoitsijoiden ja konepajojen keskuudessa on kriittisen tärkeää alan kehittymisen kannalta. Tulevaisuudessa työkaluja tulee kehittää edelleen näitä osapuolia ja heidän tarpeitaan enemmän tukevaksi.

12 12 (19) 4.2 Tietomallintamisen haasteellisuuden arviointi / Arviointisapluuna Infra FINBIM hanketta varten VTT on kehittänyt arviointisapluunan, jonka avulla arvioidaan pilottihankkeiden tietomallinnusvalmiuksia. Arviointisapluuna on jaettu 11 kategoriaan ja kussakin kategoriassa on kuusi valmiustasoa. Arvioitavat kategoriat ovat seuraavat: A: Procurement and delivery method B: BIM skills C: Project participant roles D: Process description E: Initial data F: BIM scope G: GIS-BIM integration H: Geometric modelling I: OpenBIM/Standards J: Information delivery management K: As-built information Arviointisapluunaa käytetään eri pilottihankkeiden tietomallinnusvalmiuksien vertailuun ja haasteellisuuden arviointiin sekä tavoitteiden asettamisessa ja niiden saavuttamisen todentamisessa. Arviointisapluunan kategoriat ja niiden valmiustasot on esitetty liitteessä B. Infra FINBIM hankkeen alussa arviointisapluunan avulla määriteltiin infrarakentamisen tietomallinnuksen nykytila ja hankkeen jälkeinen tavoitetila. Tulokset on esitetty kuvissa 6 ja 7. Määrittely tehtiin esteidenpoistoryhmässä, johon kuuluivat seuraavat henkilöt: Kimmo Laatunen Harri Mäkelä Antti Karjalainen Juha Liukas Tapani Toivanen Rauno Heikkilä Juha Hyvärinen Tarja Mäkeläinen VR Track Oy Innogeo Oy WSP Oy Sito Lemminkäinen Oyj Oulun yliopisto VTT VTT

13 13 (19) Kuva 6. Esteidenpoistoryhmän näkemys infrarakentamisen tietomallinnuksen nykytilasta arviointisapluunan kategorioiden perusteella ennen Infra FINBIM hanketta. Kuva 7. Esteidenpoistoryhmän näkemys infrarakentamisen tietomallinnuksen tavoitetilasta Infra FINBIM hankkeen jälkeen. Arviointisapluunatutkimus on tehty pilottihankkeiden loppuvaiheessa tai hankkeiden päättymisen jälkeen haastattelututkimuksena. Haastattelussa pilottien vastuuhenkilöt ovat arvioineet pilottien tason oman näkemyksensä mukaisesti. A-Insinöörit Oy:n 5DSilta-pilotteja (18_5DSilta_Nybro, 28_5DSilta_Karhumäen ylikulkusilta ja 29_5DSilta_Kehä III Lentoasemantien tukimuurit) käsiteltiin

14 14 (19) tässä haastattelussa yhtenä kokonaisuutena. Näiden pilottien arvioinnin tekivät Mauri Kuvaja, Minna Salonsaari, Jarkko Savolainen ja Mikko Hyyrynen A-Insinöörit Oy:stä. Haastattelun tulokset on esitetty kuvassa 8. Kuva 8. A-Insinöörit Oy:n 5DSilta-pilottien tulokset. Tuloksista nähdään, että A-Insinöörit Oy:n 5DSilta-piloteissa saavutettu taso ylittää infra-alan yleisen lähtötason yhdeksässä kategoriassa (A C, E J). Esteidenpoistoryhmän asettama tavoitetila saavutettiin tai ylitettiin neljässä kategoriassa (B, C, E ja H). Tämä on signaali siitä, että pilottiin sitoutuneet tahot ovat ottaneet merkittäviä askelia kohti infrarakentamisen tietomallipohjaista tulevaisuutta. Tavoitetilaa alemmalle tasolle jäätiin kuudessa kategoriassa (A, D, F, G, I ja J). Haastavimmalta näistä vaikuttaa arviointisapluunan perusteella kategoria D (process description), jossa ollaan valmiustasolla 1 (ei prosessikuvausta). Muiden kategorioiden (A, F, G, I ja J) osalta valmiustaso (3) lähestyy esteidenpoistoryhmän määrittelemää tavoitetasoa (4). Kategoria K (as-built information) ei ole relevantti näissä piloteissa, koska hankkeet eivät ole vielä vaiheessa, jossa toteumatietoa olisi käytettävissä, eikä toteumamalli ole pilotoinnin kohteena. Tämä näkyy kuvassa 8 kategorian K arvona Jatkotoimenpiteet Yrityksen mallintamiskäytäntöjen kannalta projekti koettiin kokonaisuutta yleisesti kehittävänä. Hankkeessa saatiin paljon lisää kokemusta terässillan mallintamisesta ja sen haasteista. Jälkikäteen ajateltuna olisi ollut hyvä määritellä hankkeen aloituspalaverissa asiat tarkemmin liittyen mallintamiseen ja mallin luovuttamiseen. Mallintamiseen liittyen esimerkiksi nimeäminen, numerointi ja materiaalit sekä niihin liittyvät lisätiedot olisi hyvä määritellä tarkemmin jo alussa. Erityinen ansio tässä projektissa oli aikainen vuoropuhelu konepajan kanssa.

15 15 (19) Infra FINBIM:in tulisi kartoittaa erityisesti mallipohjaisen tiedonsiirron tarpeita ja mahdollisuuksia sekä parantaa mallipohjaisen suunnittelun edellytyksiä. Tähän liittyy monia koko rakentamishanketta koskevia kehityskohtia, kuten tilaamisen käytännöt, arkistoinnin haasteet, suunnittelun tehtävänannon rajaukset yms. Eräinä konkreettisina asioina näistä esimerkkinä ovat hitsaustyökalut ja esikohotuksen mallintaminen. Esikohotusta varten optimiratkaisuna tulisi kehittää tietomallistandardeihin objekti, jolla voi olla useita eri muotoja, mutta se lienee pitkän työn takana. Jatkoa varten on kirjattu muun muassa seuraavat kehityskohteet: o Yrityksessä on aloitettu sisäisenä kehittämisprojektina opinnäytetyö, joka keskittyy nimenomaan tietomallintamisen ohjeistamiseen. o On lähdetty sisäisesti selvittämään hitsaustyökalujen laajamittaista hyödyntämistä mallintamisessa. o Avoimiin tiedonsiirtoformaatteihin perustuvaa tiedonsiirtoa tullaan tutkimaan tarkemmin tulevaisuudessa myös muiden projektien kohdalla. o Tulevaisuudessa tarvitaan infra-, geo- ja siltasuunnittelijoiden yhä tiiviimpää yhteistyötä. Uuden toimintamallin myötä tuotannon ja suunnittelun välillä tullaan todennäköisesti käymään huomattavasti enemmän vuoropuhelua kuin aikaisemmin. Näin ollen sillan tuotantovaiheessa tulee varmasti vielä paljon hyviä kehitysajatuksia liittyen siltojen mallintamiseen ja tiedonsiirtoon osapuolien välillä. Muiden osapuolien, ELY-keskus ja Rautaruukki, osalta ei voida tarkalleen kertoa jatkotoimista. Käydyissä palavereissa selkeästi henki on kuitenkin ollut, että prosessien kehittämiseen on todella ryhdyttävä jotta uutta tekniikkaa päästään laajamittaisesti hyödyntämään. Kehityshenki on siis hyvä.

16 LIITE A 16 (19) Liite A Kokonaisyhteenveto pilotista Taulukko 1. Pilotin nimi Yhteenveto pilotista [Nybro-BIM]. Nybro-BIM Pilotin tyyppi Pilottihankkeen kuvaus Siltasuunnittelu Sillan tietomallipohjaisen suunnittelun edistäminen Aikataulu 5/2012-8/2013 Toteutusmuoto Pilotoitavat prosessit Osapuolet ja käytettävät ohjelmistot Tietomallipohjainen sillansuunnittelu kokonaisuutena Mallin hyödynnettävyyden kehittäminen projektin eri vaiheissa Pilotin veturi: A-Insinöörit Suunnittelu Oy Hankkeen tilaajat ja yhteistyötahot: Rautaruukki Oyj, EP-ELY-keskus, Liikennevirasto Pilotin tilaajat ja yhteistyötahot: Infra FINBIM, Oulun Yliopisto, 5d-Silta3 Käytettävä ohjelmisto: Tekla Structures 17.0 Pilotoitava(t) asia(t) ja pilotin tavoitteet Hankkeen suunnitteluvaiheessa kehitetyt pilotoinnin kohteet - Väylän osalta 3D-rakennemallin kehittäminen - Tekla Civil -mallin ja Tekla Structures -mallin yhdistäminen - Siltojen tietomallintamisen kehittäminen - LiVin Siltojen tietomalliohjeen testaaminen - Yhteistyö Rautaruukin konepajan kanssa - Mallipohjaisen tuotannon kehittäminen Myöhemmässä vaiheessa optioina - Mallipohjainen urakkatarjouskysely - Mallin hyödyntäminen konepajatuotannossa - Mallin laajamittainen hyödyntäminen työmaalla - Toteutumamallin laatiminen Tietomallin käyttö hankkeessa Tietomallia käytettiin korvaamaan sillan betoni- ja teräsrakenteiden piirustukset, sekä näin ollen tietomallia tullaan edelleen käyttämään laajamittaisesti hankkeen edetessä. Pilottihankkeen erityispiirteet suhteessa tieto- Laajamittainen hyödyntäminen.

17 17 (19) mallinnukseen Keskeisimmät kehitysaskeleet ja niihin liittyvät odotukset Keskeisimmät esiin nousseet ongelmat ja kehitystarpeet Siltojen tietomallintamisen kehittäminen - Yrityskohtaisen starttipohjan ja mallintamisohjeen kehittäminen erittäin tärkeää, jotta malli rakentuu alusta asti oikein. Projektin jälkeen päädyttiin kehittämään edelleen yrityksen sisäistä starttimallipohjaa ja ohjeita mallinnuksen aloittamiseen. - Ohjelmistosta riippuvia ongelmakohtia ja kehitysideoita koottiin muun muassa hitsi- ja raudoitustyökaluissa, esikohotuksen mallintamisessa ja tiedonsiirrossa - Raudoitustyökaluissa kehittämisen tarvetta siltojen eri osille suunnatuille työkaluille esim. siipimuurin luseeraavat raudoitukset ja kannen pitkittäisraudoitukset, joissa ohjelma huomioisi vaihtuvat raudoitepituudet - Puutteelliset työkalut siltojen teräsosien hitsien mallintamiseen aiheuttavat hankaluutta mallipohjaiseen tiedonsiirtoon. Projektin puitteissa testattiin erilaisia Tekla Structuresin hitsien mallintamiseen tarkoitettuja valmistyökaluja ja Extranetistä löytyviä Extensioneita. Työkalut todettiin osin hyödyllisiksi ja kehityskelpoisiksi. TS:ssä hitsit lienee helpointa nykyään lisätä piirustuksiin mallintamisen sijaan, mutta tässä hankkeessa täytyi hitsausperiaatteet (vähintään yksi liitos / liitostyyppi, mieluiten kaikki) mallintaa. Mallipohjaisen tuotannon ja tilaamisen kehittäminen - Projektissa päädyttiin korvaamaan suurin osa toteutuspiirustuksista tietomallilla - Siltaurakka tilataan mallipohjaisesti - Tähän liittyy monia haasteita muun muassa mallinnustarkkuutta koskien (käsitelty edellisessä kohdassa esim. hitsejä) - Liittyvien organisaatioiden, ELY-keskus, urakoitsijat ja konepajat, valmiudet mallin käsittelyyn todettiin monessa yhteydessä haasteelliseksi, eli työkalut ja mallin käsittelytaito puuttuvat monilta - Tähän asiaan saadaan lisää kokemuksia hankkeen myöhemmissä vaiheissa Projekti oli yleisesti kehittävä yrityksen mallintamiskäytäntöjen kannalta. Hankkeessa saatiin paljon lisää kokemusta terässillan mallintamisesta ja sen haasteista. Jälkikäteen ajateltuna olisi ollut hyvä määritellä hankkeen aloituspalaverissa asiat tarkemmin liittyen mallintamiseen ja mallin luovuttamiseen. Mallintamiseen liittyen esimerkiksi nimeäminen, numerointi ja materiaalit sekä niihin liittyvät lisätiedot olisi hyvä määritellä tarkemmin jo alussa. Erityinen ansio tässä projektissa oli aikainen vuoropuhelu konepajan kanssa. Infra FINBIM:in tulisi kartoittaa erityisesti mallipohjaisen tie-

18 18 (19) donsiirron tarpeita ja parantaa mallipohjaisen suunnittelun edellytyksiä. Tähän liittyy monia koko rakentamishanketta koskevia kehityskohtia, kuten tilaamisen käytännöt, arkistoinnin haasteet, suunnittelun tehtävänannon rajaukset yms. Eräinä konkreettisina asioina hitsaustyökalut ja esikohotuksen mallintaminen. Esikohotusta varten optimiratkaisuna tulisi kehittää tietomallistandardeihin objekti, jolla voi olla useita eri muotoja, mutta se lienee pitkän työn takana. Jatkoa varten on kirjattu muun muassa seuraavat kehityskohteet: - Yrityksessä on aloitettu sisäisenä kehittämisprojektina opinnäytetyö, joka keskittyy nimenomaan tietomallintamisen ohjeistamiseen. - On lähdetty sisäisesti selvittämään hitsaustyökalujen laajamittaista hyödyntämistä mallintamisessa. (käytäntönä ollut: hitsausmerkit vain piirustuksissa) - Avoimien formaattien mukaista tiedonsiirtoa tullaan tutkimaan tarkemmin tulevaisuudessa myös muiden projektien kohdalla. - Tulevaisuudessa tarvitaan infra- ja siltasuunnittelijoiden tiiviimpää yhteistyötä. Uuden toimintamallin myötä tuotannon ja suunnittelun välillä tullaan todennäköisesti käymään huomattavasti enemmän vuoropuhelua kuin aikaisemmin. Myös tilaajan ja urakoitsijan osittain väistämätön tietomallin hyödyntämisen opettelu tämän hankkeen kautta tulee olemaan alalle hyödyksi.

19 LIITE B 19 (19) Liite B Arviointisapluunan kategoriat ja valmiustasot Lisätietoja arviointisapluunasta: tarja.makelainen@vtt.fi