Infra TM -hankesuunnitelma Infra tuotetietomallin valmisteluhanke Infra 2010 -seminaari 15.1.2008
Taustaselvitykset Infra-tuotetietomallistandardit -selvitys [Juha Hyvärinen, VTT, 19.12.2007] Infra-perusrekisterit -selvitys [Pekka Siltanen, Paula Järvinen, VTT, 8.1.2008] Infra-tuotetietomallistandardin hyödyt [Vianova-Sito, 27.12.2007] Selvitys talonrakennusalan tuotemallikokemuksista [Tapio Ristimäki, Enterprixe Oy, 18.12.2007] lisäksi on hyödynnetty InfraPDM-selvitystä [Infa2010-ohjelma, VTT, Arto Kiviniemi] sekä lukuisia muita viime vuosina julkaistuja tutkimuksia sekä aihealuetta tuntevia henkilöitä
Infran tuotetietojen hallinta, nykytilanne Infran omistaminen ja johtaminen Suunnittelu Eri osa-alueilla ja vaiheilla omat järjestelmänsä ja tietomallinsa Toiminta perustuu tiedonsiirtoon: konversiot ja kopiointi paikasta toiseen Oleellista tietoa jää käyttämättä ja tietoa häviää konversioissa Ylläpito ja käyttö Rakentaminen Malli ei palvele infran elinkaaren mittaisia tarpeita
Visio avoimesta, yhteiskäyttöisistä infratuotemalleista Rakennetun infran tiedot on tallennettu standardilla tavalla ja ohjelmistoriippumattomasti yhteiskäyttöisiin tuotemalleihin Perustuu kansainvälisiin paikkatieto- ja tuotemallistandardeihin sekä kotimaiseen vakionimikkeistöön. Tarjoaa laajat integrointimahdollisuudet infran omistamisen ja johtamisen, suunnittelun, rakentamisen, ylläpidon ja käytön eri osaalueita palvelevien järjestelmien välillä. Hyödynnetään ja ylläpidetään eri tarkkuustasoilla ja eri toimijoiden toimesta infrajärjestelmien elinkaaren eri vaiheissa. Infraprosessit tukeutuvat tuotemallistandardiin ja tilaajien hankintamenettelyt kannustavat tuotemalliteknologian käyttöön. Palveluntuottajilla on valmius ottaa vastaan tietoa yhteiskäyttöisistä tuotemalleista sekä tuottaa tietoa niihin.
Infran tuotetietojen hallinta tuotemallipohjaisesti Infran omistaminen ja johtaminen Suunnittelu Tavoitteena yleisesti hyväksyttyjen ja kattavien tuotemallien määrittely Tuotemallit Malleja hyödynnetään eri tarkkuustasoilla eri vaiheissa Tuotemalliajattelu palvelee infran elinkaaren kestäviä tarpeita Ylläpito ja käyttö Rakentaminen
Vision toteuttaminen Kehityspolku kulkee vaiheittain tiedonsiirron kehittämisestä alan yhteiseen, avoimeen tuotemalliin. Tavoitetilan saavuttaminen on vuosia kestävä ja mittavia resursseja vaativa panostus. Julkisten rahoittajien panostukset kohdistettava alueille, joihin kaupallisilla toimijoilla ei ole intressiä panostaa. Panostusten vaikuttavuus on oltava suhteellisen lyhyellä tarkastelujaksolla todennettavissa.
Kehityspolku tiedonsiirrosta yhteiseen tuotemalliin Avoin ja yhtenäinen infra-tuotemalli Tiedonsiirroissa vielä paljon tekemistä, integroidut tuotemallit vuosien päässä. Vrt. talonrakennuspuolen kokemukset CAD käytössä jo 25 v mallinnusohjelmia 15 v IFC 10 v Tiedonsiirtoformaatti nykyisten tarpeiden pohjalta IM2 Nykytilanne
Infran omistajien lähtövalmius ja odotukset erilaisia Tiehallinto tavoitteena on tuotemalli; tiestö, sillat ja muut rakenteet 3D-muodossa perusrekistereissä, joita pidetään ajan tasalla koko elinkaaren ajan tavoitetilassa tieverkko on kolmiulotteisissa tietokannoissa tuotemalliteknologialta odotetaan paljon: koneautomaatio, tiedon mobiilisiirto, sensorointi, monitorointi, digivideo- ja kameravalvonta, paikkatietopohjaisuus, älykkäät rakenteet ja materiaalit Ratahallinto keskittyy ensivaiheessa perustietokantojen uudistamiseen kunnossapidon tarpeisiin - Ratapurkki yhteistä infra-alan tuotemallia pidetään tärkeänä ja kehitykseen osallistutaan aktiivisesti, aikatavoitteita ei ole asetettu 3D nähdään tulevaisuudessa oleellisena osana suunnittelutietoa Kunnat kuntakohtaiset järjestelmät toimittajien erilaisia pakettiratkaisuja rekisterit kattavat vain osan infra-aineistoista, paljon materiaalia paperiarkistoissa kunnat etenevät pääasiassa kaupallisten tietojärjestelmätoimittajien ehdoilla, ei määriteltyjä tavoitteita tuotemalliteknologialle poikkeuksena KuntaGML -yhteishanke Lähde; VTT, Perustietokantojen selvitys
Myös muilla toimijoilla aineistoja ja hankkeita Infra-alaan liittyviä aineistoja ja rekistereitä: Maanmittauslaitos tuottaa kartta-, paikka- ja maastotietoja. Keskeiset perusrekisterit Maastotietojärjestelmä ja Kiinteistötietojärjestelmä Geologinen tutkimuslaitos tuottaa ja hallinnoi maaperätietoja ja pohjavesialuetietoja Merenkulkulaitos, merialueet Ilmatieteen laitos, säätiedot Museovirasto, tiedot muinaismuistoista ja suojelukohteista Ympäristöministeriö, saastuneet maa-alueet Konsulteilla ja urakoitsijoilla on runsaasti suunnittelutietoja ja pohjatutkimustietoja Näihin liittyen on vireillä runsaasti rekisterien avaamiseen ja tiedonsiirron tehostamiseen liittyviä kehittämishankkeita.
Infranomistajien strateginen panosalue 1); lähtötietojen saatavuuden parantaminen paikkatiedot ja kaavat maastomallit pohjatutkimukset kiinteistötiedot rakennettu infra Kaupallisen ohjelmistokehityksen ja tilaajavetoisen integraation panosalue 2) suunnittelu massaoptimointi aika- ja resurssisuunnittelu työmaalogistiikka mittaustekniikat koneohjaus Infranomistajien strateginen panosalue 3); omaisuuden hallinta ja perusrekisterien avaaminen laaduntarkastus kuntotutkimukset ylläpitopalvelut käyttö- ja palvelutasotieto käyttäjäpalvelut
Lähtötiedon keruu, jalostus ja jakelu kehittyy palvelutuotteiksi
Suunnittelussa, mittauksissa, Interaktiivinen ICT Yhdyskuntasuunnittelu - tiedonhallinnan vaiheita koneautomaatiossa, rakennetun - ympäristövaikutusten arviointi - esimerkkejä työkaluista ja sovelluksista Lähde: tutkimuksissa Infra2010, muokkaus: on runsaasti InfraPDM-projekti kaupallista Liikennejärjestelmä- / t&k-toimintaa ja miljardiresurssit; Väyläsuunnittelu - liikennevirtasimulaatiot globaali markkina hoitaa WebMap SpatialWEB Kunto- ja käyttöinformaation jakelu RoadDoctor Käyttötiedon keräys - käyttötiedonhallinta Kuntotutkimussuunnitelma - kuntotiedon hallinta - vaurioanalyysit Hoito- / huoltosuunnitelma - hoitotiedon hallinta emodel GRRI survey Laser scanning Mittaukset - paikkatieto Kunnon seuranta Jäännösarvomalli Ylläpitomalli Lähtötietojen hankinta Lähtötietomalli Hankepankki Suunnittelu- ja rakentamistieto Ylläpidon tietopankki Ylläpitotieto Perusrekisterit Rata-, Tie-, Suunnittelumalli Toteutusmalli Projektisuunnittelu - kustannuslaskenta - aikataulusuunnittelu Väyläsuunnitelu ja rakennesuunnittelu Xcity Inroads Site CityCAD CityGIS MsProject HoLA CMpro AutoCAD InRoads Surwey MicroStation Tie- / Rata- / Silta- / Tunnelisuunnittelu Kunnallistekniikka Sähkösuunnittelu Automaatiosuunnittelu InRoads Xstreet Terrasolid Novapoint solutions InRail InRoads Bridge InRoads Storm & Sanitary Xpipe LCA- / LCC -laskenta Rakennesunnittelu Massa- / määrälaskenta EcoProp DynaRoad Tekla Structures Ylläpitosuunnitelma - ylläpitotiedonhallinta Hoito / huolto ja ylläpito Toteutumamalli Uudis- ja korjausrakentaminen Työsuunnittelu Hankinnat Logistiikka PlaNet Arkistointi - toteumatiedonhallinta Rakennetun todentaminen Työmaa-automaatio Laaduntarkastus - tarkemittaukset Trimble S6, Leica Smart Station BladePro 3D, SiteVision GPS, SreedPro, LMGS-G Dozer 2000 GPS,System five, Mikrograder, Roadsys
Infran omistajien haaste; Perusrekisterien modernisointi ja avaaminen tiedontuottajille ja lähtötiedon tarvitsijoille perustietokannat
Kolme painopistealuetta ja strategiaa Lähtötietojen saatavuuteen ja jalostamiseen panostamisen arvioidaan tuovan nopeimpia hyötyjä infra-alan tietomallien kehitystyössä. Tuottavuuden nousu saavutetaan yhdenmukaistamalla suunnittelun ja rakentamisen tarvitsemien lähtötietojen laatua, keruumenetelmiä ja varastointia sekä panostamalla näihin liittyviin palveluihin. Suunnittelu- ja rakentamisvaiheen tuotemalliteknologioihin kohdistuvat ohjelmisto- ja laitevalmistajien mittavat t&k-panostukset. Rajallisia suomalaisia resursseja ei kannata kohdistaa siihen tuotekehitykseen, jonka globaalit toimijat hoitavat. Tilaajat ohjaavat hankintapolitiikallaan palveluntuottajia edistyneen teknologian käyttöön sekä avaavat kaupallisia ja osaamiseen liittyviä tiedonsiirtokapeikkoja. Tilaajien organisoimana vaikutetaan kansainväliseen standardointiin, jonka pohjalta myös kansallinen tuotetietomallistandardi on aikanaan kehitettävissä. Infran ylläpidon alueella omistajien vastuulla on huomattava kansallisvarallisuus. Tilaajien hallussa olevaa rakennetun infran ominaisuus-, käyttö- ja kuntotietoa avataan nykyistä paremmin palvelemaan lähtötietona investointi- ja ylläpitotoiminnassa. Kehitetään tiedonsiirtoa suunnittelun, mittauksen ja tuotannonohjauksen järjestelmistä tilaajien omaisuusrekistereihin.
Kansainvälinen standardointityö kotimaisen pohjaksi On perusteltua seurata tiiviisti kansainvälisen standardointityön kehitystä ja osallistua siihen aktiivisella panoksella. Tämän hetkinen näkemys standardeista: Paikkatietojen, muiden lähtötietojen sekä rakennetun infran alueella on perusteltua tukeutua ISO 191xx standardihin Suunnittelu- ja työmaamittaustiedon siirrossa on ainakin toistaiseksi syytä käyttää InfraModel-hankkeissa kehitettyjä (LandXML-pohjaisia) menetelmiä, muistaen LandXMLorganisaation liittyvät riskit Talonrakennuspuolen IFC ei näytä pystyvän lähivuosina tarjoamaan standardipohjaa infra-alalle, pl. betoni-, teräs- yms. rakenteet EU:n INSPIRE-direktiivi tähtää yhteiskäyttöisten paikkatietojen parempaan laatuun ja saavutettavuuteen.
Yhtä standardipohjaa ei löydy valmiina LÄHTÖTIETO- MALLI SUUNNITTELU- MALLI TOTEUTUS- MALLI TOTEUMA- MALLI YLLÄPITO- MALLI JÄÄNNÖSARVO- MALLI KUSTANNUSTIETO TUOTE- JA MENETELMÄKIRJASTOT JULKISET TIETOKANNAT JA REKISTERIT Ensisijainen soveltamisalue ISO 191xx LandXML IFC* Potentiaalinen soveltamisalue ISO 191xx LandXML IFC*
Infra TM -kehityshankkeen yleiset tavoitteet infran suunnittelun, rakentamisen ja ylläpidon tuottavuuden nousu tietovirtojen kapeikkoja avaamalla kansainvälisen paikkatiedon ja infratiedon hallinnan standardointityön seuranta, siihen aktiivisesti vaikuttaminen ja tulosten soveltaminen Suomeen tilaajien ja viranomaistahojen hallussa olevien lähtötietojen, perusrekisterien ja tietokantojen avaaminen standardirajapinnoin alan toimijoiden tehokkaaseen käyttöön tiedonsiirtoa, rajapintoja ja tietovarastoja hyödyntävän palveluliiketoiminnan synnyttäminen olemassa olevan ja markkinoille tulevan uuden ohjelmisto- ja laiteteknologian hyödyntäminen pilotoimalla, asennemuokkauksella ja koulutuksella pitkä tähtäimen tavoitteena on infran koko elinkaaren kattava avoin ja yhtenäinen tuotemallistandardi.
Infra TM hankkeen organisointi Rakennustietosäätiö (RTS) huolehtii Infra TM -kehityshankkeen yleisjohdosta, koordinoinnista ja viestinnästä. RTS perustaa projektille ohjaavan toimikunnan (johtoryhmän), johon rahoittajat nimeävät omat edustajansa. Infra TM hanke toimii infra-alan tuotemallikehitystyön sateenvarjohankkeena, jonka painopistealueille perustetaan toimikunnan päätöksin osaprojekteja RTS etsii ohjelman käyttöön osa-aikaisen projektikoordinaattorin ja teknologia-asiantuntijan
Panosalue 1; Lähtötietojen saatavuuden kehittäminen Tavoite: Lähtötietojen saatavuuden parantaminen, tiedon konvertoinnin ja siirron helpottaminen suunnittelujärjestelmiin erilaisista paikkatietoa, maastotietoa, pohjatutkimustietoa ja olemassa olevia infrarakenteita sisältävistä rekistereistä ja järjestelmistä. Lähtötiedon tuottamisen, jalostamisen ja jakelun kehittäminen julkisten toimijoiden ja yksityisten palveluntuottajien palvelutuotteiksi
Panosalue 1; Lähtötietojen saatavuuden kehittäminen Kehitysprojektit 1 : Paikkatietostandardien seuranta MML:n vetämään paikkatietostandardin ja palvelujen kehitystyöhön osallistuminen. Tavoitteena yhtenäinen paikkatiedon standardi ja koordinaatisto sekä eurooppalaisen paikkatietonormiston kehitystyön seuranta ja siihen osallistuminen. Kunta GML-hankkeeseen osallistuminen Kunta GML-hanke on käynnissä Kuntaliiton (n. 150 kunnan) rahoittamana ja Suunnittelukeskus Oy:n (ja Johtotieto Oy:n) toteuttamana. Tavoitteena toimiva GML-tiedonsiirtorajapinta ja tietopalvelu infran suunnittelijoiden ja rakentajien käyttöön. KuntaGML-hankkeen (ja VerkkoGML-hankkeen) laajentaminen kattamaan kantakartta- ja asemakaavatietojen lisäksi maastomallit, kiinteistörekisterit sekä kuntien katu- ja verkostorekisterit.
Vaihe 1 Jatkoprojekti
Panosalue 1; Lähtötietojen saatavuuden kehittäminen Kehitysprojektit 2 : Valtakunnallinen pohjatutkimusrekisteri GTK on valmistellut kehitysprojektia, johon sisältyy pohjatutkimustiedon tallennuksen ja siirron standardiformaatin sekä tietopalvelun kehittäminen. Kehitysprojektin tavoitteet: valtakunnallinen pohjatutkimustietojen arkistointijärjestelmä vakiomuotoisten pohjatutkimustietojen tarjoaminen käyttäjille pohjatutkimusformaattien kehittymiseen vaikuttaminen Projekti edellyttää tiivistä yhteistyötä tuotetietoformaattien kehitystyön kanssa sekä pohjatutkimustietoa omistavien väylälaitosten, kuntien, kiinteistönomistajien ja konsulttiyritysten kanssa. Kaupallisten lähtötiedon tuottajien tuotteiden pilotointi Kotimaiset ja ulkomaiset kaupalliset ohjelmisto-, laite- ja palvelutuottajien tuotteiden ja palveluiden pilotoinnin jatkaminen (laserkeilaus, vanhojen rakenteiden tutkaus ja skannaus ). Tilaajien hankintamenetelmien kehittäminen niin, että ne kannustavat nykyaikaisen teknologian hyödyntämiseen lähtötiedon tuottamisessa.
Panosalue 2; Suunnittelun ja rakentamisen tuotemallinnuksen edistäminen Tavoite: avata tuotemalliteknologian tuottajien (tuotesuunnittelu- ja tuotannonsuunnittelu-ohjelmistot, mittaus- ja paikannustekniikka, työmaa-automaatio ) järjestelmien rajapintoja ja edistää tiedonsiirron standardiformaattien kehittymistä järjestelmien välille edistää alan toimijoiden osaamisen kehittymistä sekä tuotemalliteknologian tuntemusta ja käyttöönottoa seurata tuotemalliteknologian kansainvälisen standardointityön kehitystä ja osallistua siihen aktiivisella ohjauspanostuksella pitkällä tähtäimellä tavoitteena on tuottaa dokumentoitu ja laajalti hyväksytty tuotetietomallistandardi, joka kehitetään ja otetaan käyttöön vaiheittain tukeutumalla alalla käynnistyviin tietojärjestelmien kehityshankkeisiin.
Panosalue 2; Suunnittelun ja rakentamisen tuotemallinnuksen edistäminen Kehitysprojektit 1 : InfraModel ylläpito Inframodel 2:n päivitysten toteuttaminen ja jatkuva ylläpito organisoidaan RTS:n Infra TM valvovan toimikunnan vastuulle. IM-päivityksestä ja ylläpidosta neuvotellaan IM 1-2 hankkeen toteuttaneen konsulttiryhmän kanssa. Ensimmäisen IM-päivityksen sisältö: Pilotoinnin yhteydessä havaitut ja muut käyttäjien esiintuomat muutos- ja kehitystarpeet IM-skeemassa sekä muutokset suunnitteluohjelmistoihin LandXML-version 1.1 (julkaistu kesällä 2006) aiheuttamat muutokset IM -ylläpitosuunnitelman laatiminen. Infra 2006 nimikkeistön (InfraRYL) laajennukset InfraModel pilottien kokemusten perusteella Infra 2006 -nimikkeistö vaatii laajennusta koska: infrarakenteen tiedon siirto tulisi perustua yhtenäiseen nimikkeistöön. Infra2006-nimikkeistön rakennusosatarkkuus ei riitä tiedon siirrossa ja mallinnuksessa. tarvitaan yhteinen nimikkeistö esim. väylärakenteen mittapisteille Infra 2006 -nimikkeistön laajennusten määrittelystä ja niiden toteutuksesta neuvotellaan RTS Infra -nimikkeistötoimikunnan kanssa. Nimikkeistön laajennustarpeista pyydetään lausunnot mm. IM-tiedonsiirron kehittäjiltä sekä suunnittelu- ja työmaamittausjärjestelmien käyttäjiltä.
Panosalue 2; Suunnittelun ja rakentamisen tuotemallinnuksen edistäminen Kehitysprojektit 2 : Pitkän aikavälin tietomallistandardin spesifiointi Mittavaa kotimaista tietomalli-standardin kehitysprojektia ei ole perusteltua heti käynnistää vaan kannattaa odottaa tiedonsiirtoa edistävien projektien ja kansainvälisen standardointityön tuomia tuloksia. painottuu alkuvaiheessa teknologia-asiantuntijan suorittamaan kansainvälisen standardointien kehitystyön seurantaan, siihen osallistumiseen ja raportoimiseen kansainvälisten standardien pohjalle soveltamisohjeet Suomen oloihin. Suomalaisen tietomallispesifikaation määrittely ja toteuttaminen voidaan käynnistetään myöhemmin eri päätöksin. Hanketietopalvelun pilotointi Nykyisen ohjelmistotarjonnan valmiutta tuotemallinnukseen, tiedonsiirron rajapintojen toimivuutta pilotoidaan tietokantapohjaisena hanketietopalveluna (hankepankki). Hanketietopalvelun käyttöalueet olisivat esim.; lähtötietojen siirto suunnitteluun, suunnittelun tiedonsiirto, tuotemallin tuottaminen käytettävissä olevilla ohjelmistoilla mittauspalvelujen ja koneautomaation tarvitseman tiedon syöttö ylläpidon tietotarpeiden määrittely, yhteys perusrekistereihin hankkeen elinkaaren kattava kustannushallinta, tuotemallin hyödyntäminen sähköisessä hankinnassa
Panosalue 3; Infran omistajien perusrekisterit Perusrekisterien kehittämisen yleinen tavoite: olemassa olevia infrarakenteita koskevan ominaisuus-, käyttö- ja kuntotiedon saatavuuden ja käyttökelpoisuuden edistäminen lähtöaineistona korjaus- ja uusinvestointeja suunniteltaessa perusrekisterien tietokantojen rajapintojen avaaminen tiedon siirtämiseksi suunnittelun, mittauksen ja koneohjauksen järjestelmistä tilaajien omaisuusrekistereihin tiedon yhteiskäyttöisyyttä ja rajapintojen avaamista hyödyntävän palvelutarjonnan kehittyminen.
Perusrekisterien kehittämissuositus, VTT Rekisterinpitäjät kehittävät perusrekisterien rajapintoja kansainvälisiin standardeihin perustuviksi, perusrekistereitä kehitetään kunkin rekisterinpitäjän omassa tahdissa kohti yhteistä tuotemallia ja rinnalla kehitetään yhteisiä teemakantoja tuotemallipohjaisesti. Etenemisjärjestys; Tiehallinto > RHK > kunnat VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND Vaihtoehto 3: Toimijat ylläpitävät omaa osaansa tuotemallista, jotkut osat erillisissä teemakannoissa Tiehallinto Kunnat Teemakannat; esim. pohjatutkimustiedot, johtorekisterit RHK Muut
Tiehallinnon 3D tuotemallin kehittämissuositus, VTT Tiehallinnolle ehdotetaan ensimmäiseksi tuotemallin kehittämiskohteeksi 3D-tuotemallitietokannan luomista suunnittelusta kertyvän 3D-aineistoja varten sekä niiden linkittämistä nykyiseen tierekisteriin. Lisäksi ehdotetaan Siltarekisterin uudistuksen yhteyteen 3D-mallien tuottamisen pilotointia. Tiehallinnon kehittämistyö tukeutuu alan standardien ja yhteisten teematietokantojen kehittämistyöhön. VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND Esimerkki tiehallinto: Vaiheittainen siirtyminen tuotemallin käyttöön Tierekisterisovellukset Tierekisteri Tuotemalli Tierekisteri Tuotemalli Tierekisterisovellukset Siltarekisterisovellukset Siltarekisteri Muut rekisterit Siltarekisteri Muut rekisterit Muut sovellukset Siltarekisterisovellukset Muut sovellukset Alkuun tuotemalli on muiden rekisterien rinnalla, linkitettynä niihin. Tuotemallipalvelusta siirretään esim. tierekisteri-näkymä tierekisteriin. Kun tuotemalli on tarpeeksi täydellinen, siirretään palvelut käyttämään tuotemallia ja voidaan luopua muista rekistereistä Tuotemalli voi olla alkuun puutteellinen, jolloin esim. 3D mallit nähdään niiltä osin Infra TM hanke kun ne ovat olemassa, Hankesuunnitelma muuten vain esim. Tierekisterin tiedot RTS 8.1.2008
Infra TM hankkeen aikataulutus ja osaprojektit 2008 2009 2010 Infra TM hankkeen koordinointi Lähtötiedot Tiedonsiirto Paikkatietostandardien seuranta IM-KuntaGML yhteensovitus Pohjatutkimusrekisterin määrittely InfraModel päivitys ja ylläpidon organisointi Infra 2006 nimikkeistön laajennus KuntaGML laajennus (VerkkoGML) Pohjatutkimusrekisterin toteutus Lähtötiedon tuottajien pilotointi Tietomallistandardien kv-seuranta, suomalaiset sovellusohjeet ja spesifikaatio Perusrekisterit 3D-tietokannan määrittely (Tiehallinto) Hanketietopalvelun pilotointi 3D-tietokannan toteutus (Tiehallinto)