Infra-alan tuotetietomalliselvitys (Infra PDM) Infra-alan tuotemalliseminaari 11.10.2006
Mikä on tuotemalli?
Reaalimaailman kohteet (Universe of Discourse) Reaalimaailman käsitteiden kuvaus formaalilla menetelmällä Tuotetietomalli (Product data model) EXPRESS UML Implementointi sovelluksiin ja palvelimille Kuinka kaikki teiden ja ratojen tiedot esitetään Tietyn kohteen (E18, Oikorata,..) tiedot. Esitystavat (Presentations) Sovellukset (Applications) DB Esitysmuodot (Representations) Tuotemalli (Product model)
Tuotemallipohjainen elinkaarenaikainen tiedonhallinta Lähde: Infra2010 ja Apilo / Ramboll LÄHTÖ- TIETOJEN HANKINTA SUUN- NITTELU RAKEN- TAMINEN JA RAKENNETUN TODENTA- MINEN TOIMIVUUS- JA RAKENNE- MITTAUKSET LUOVUTUS- MITTAUKSET LÄHTÖTIETO- MALLI SUUNNITTELU MALLI GEOMETRIA RAKENNE MUUT TIEDOT TOTEUTUS- MALLI RAKENNE MUUT TIEDOT TOTEUMA- MALLI YLLÄPITO- MALLI JÄÄNNÖS- ARVO- MALLI TUOTETIETOMALLI 3D simulointi ja visualisointi työmaaautomaatio ULKOISET TIETOKANNAT
Interaktiivinen ICT - tiedonhallinnan vaiheita - esimerkkejä työkaluista ja soveluksista Lähde: Infra2010 - muokkaus: InfraPDM-projekti Yhdyskuntasuunnittelu - ympäristövaikutusten arviointi Liikennejärjestelmä- / Väyläsuunnittelu - liikennevirtasimulaatiot Xcity Inroads Site CityCAD CityGIS 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 Rekisterit Rata-, Tie-, Suunnittelumalli Toteutusmalli Projektisuunnittelu - kustannuslaskenta - aikataulusuunnittelu Väyläsuunnitelu ja rakennesuunnittelu 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 Rakentamien 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,Systemfive, Mikrograder, Roadsys
Elinkaaritietojen hallinnointi TARPEET TARPEET SUUNNITTELU JA RAKENTAMINEN HOITO JA YLLÄPITO Rekisteriarkisto Tarkistusprosessi REKISTERIT Projektiarkisto Ylläpitoarkisto
Kustannussäästöt? Kustannussäästöt todennäköisempiä mikäli väylävirastot tekevät yhteistyötä Norjassa ei ole tehty yhteistyötä väylävirastojen välillä Kokemuksia Norjassa vasta hyvin lyhyeltä ajalta 5% säästöarviot perustuvat odotuksiin, näyttöä ei ole BaneData? Informaation laatu parantunut? Ei rahallisia säästöjä ainakaan tässä vaiheessa Vianova Norway, Oslo 29.11.05, ylioptimistiset arviot:? Säästöt suunnittelussa 3 M? Säästöt ylläpidossa 50 M? Säästöt rakentamisessa 50 M? Säästöt onnettomuuksien vähenemisessä 31 M? Säästöt tieverkon käytön tehostumisessa 16 M? Muut säästöt 5 M? Vuosittaiset säästöt yhteensä 155 M Kannattavaa, vaikka virhe olisi 90%? 15 M säästöt 50-70 M :n investoinnilla
Tuotemallistandardin kehittämisen keskeisiä riskejä
Teknisiä riskejä Järjestelmä ei mahdollista tervettä kilpailua vaan suosii kohtuuttomasti jotakin tai joitakin toimijoita Järjestelmä ei perustu avoimeen standardiin Järjestelmän ydin on jonkun osapuolen hallinnassa Rajapintamääritykset eivät ole julkisesti saatavissa tai täysin dokumentoituja; järjestelmän ytimessä antaa haltijalleen mahdollisuuksia tehdä sovelluksiin ominaisuuksia, joita muut eivät voi toteuttaa Järjestelmä ei ole dynaamisesti päivitettävissä tai sen päivitysprosessissa on puutteita Paikkatietostandardiin (kuten ISO TC211) perustuva järjestelmä saattaa aiheuttaa määrittelyn muutos- ja päivitystarpeita kun elinkaaren kattavuutta laajennetaan Järjestelmä ei täytä suomalaisia tarpeita Norjalainen toteutus ja suomalaisen infrasektorin prioriteetit eivät kaikin osin kohtaa
Tiehankkeet: prioriteetit Suomessa ja implementoinnin tilanne Norjassa LÄHTÖ- TIETOJEN HANKINTA SUUN- NITTELU RAKENTA- MINEN RAKENNETUN TODENTA- MINEN KÄYTTÖ, HOITO JA YLLÄPITO KUNNON SEURANTA LÄHTÖ- TIETOJEN HANKINTA SUUN- NITTELU RAKENTA- MINEN RAKENNETUN TODENTA- MINEN KÄYTTÖ, HOITO JA YLLÄPITO KUNNON SEURANTA
Ratahankkeet: prioriteetit Suomessa ja implementoinnin tilanne Norjassa LÄHTÖ- TIETOJEN HANKINTA SUUN- NITTELU RAKENTA- MINEN RAKENNETUN TODENTA- MINEN KÄYTTÖ, HOITO JA YLLÄPITO KUNNON SEURANTA LÄHTÖ- TIETOJEN HANKINTA SUUN- NITTELU RAKENTA- MINEN RAKENNETUN TODENTA- MINEN KÄYTTÖ, HOITO JA YLLÄPITO KUNNON SEURANTA
Taloudellisia ja organisatorisia riskejä Järjestelmän toteutuksen aikataulu- ja kustannusarviot osoittautuvat liian optimistisiksi Kehittäminen on lähes poikkeuksetta hitaampaa ja kalliimpaa kuin alussa odotetaan Investoinnille ei saada kohtuullista katetta Järjestelmän tukipalvelujen saatavuus Kustannukset, riittävät resurssit, laatu Puutteellinen yhteistyö kehittämisessä ja käyttöönotossa Yhteensopivia ohjelmistoja ei synny tai infra-ala ei ota niitä käyttöön riittävän nopeassa tahdissa Puutteellinen koulutus Käyttöönotto edellyttää osaavaa verkostoa. Koulutus ei ehkä pysty tuottamaan osaavia käyttäjiä riittävän nopeasti Puutteellinen tai väärän tyyppinen viestintä Alan toimijat jarruttavat toimintatavan muutosta
NRDB aikataulu ja saavutettavat hyödyt Suunnitelma Määritys Asennus FAT SAT Viive 34 kk FAT = Factory Acceptance Test SAT = Site Acceptance Test 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Toteutuma Määritys Asennus FAT SAT Tuotantokäyttö Investointi NPRA: 15 M Konvertointi? Tuotantotäytössä n.3 vuotta myöhässä (18.4.2006 alkaen) Hyödyt Arvio: säästö 5% 155 M /vuosi Hyödyntäjiä myös sidosryhmät ja palveluiden loppukäyttäjät Ei käytännön kokemuksia
BaneData aikataulu ja saavutettavat hyödyt 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Analysointi Järj. suunnittelu Yksityiskohtainen suunnittelu 2006 Rekisteritiedot Investointi Kenttä workshopit Suunniteltu käyttöönotto NRA: 5 M (ylläpito-osuuden kehitys noin 15 M ) Toteutuman viive 2 vuotta, konvertoinnin lisäviive noin 2 vuotta = 4 vuotta Järjestelmän implementointi Tiedon Käyttöönotto Viive 2 vuotta konvertointi Ylläpitotietojen kehityshanke Hyödyt Arvio: Ei säästöjä, keskitetty järjestelmä, parempi laatu ja turvallisuus Hyödyntäjiä tulevaisuudessa myös liikennöitsijät ja sidosryhmät Suuret hyötyodotukset ylläpidosta
Karkea arvio kokonaiskustannuksista
Norjan väylävirastojen investoinnit BaneData Rekisterien toteutettu osuus 5 M Laajentaminen ylläpitoon (käynnissä) 15 M Yhteensä 20 M Vuosittainen ylläpito nykyisin 0.1 M, ei sisällä muutoksia eikä päivityksiä NRDB Nyt toteutettu osuus 15 M Osa konversiokustannuksista puuttuu 10 M? Laajentaminen suunnitteluun (käynnissä) 25 M? Yhteensä 50 M Yhteensä vähintään 70 M
Arvioidut investoinnit ja aikataulu Tie- ja ratarekisterit Määritysten kehittäminen ja soveltaminen sekä palvelinjärjestelmän hankinta 15 M ±5 Tie ja ratarekisterien konvertointi 30 M ±10 Yhteensä 45 M ±15 Aikataulu Etenemistavasta päättäminen 6-12 kk Määritysten kehittäminen ja soveltaminen sekä palvelinjärjestelmän hankinta 18-30 kk Tie ja ratarekisterien konvertointi & testaus 12-18 kk Yhteensä 3-5 vuotta
Nollavaihtoehto: Jatketaan nykyisellä toimintatavalla? Toimintaympäristön muutokset edellyttävät joka tapauksessa järjestelmien kehittämistä Kehittyvä koneautomaatio edellyttää tiedonsiirron rajapintojen kehittämistä Hajanaisessa ohjelmisto- ja tietoympäristössä rajapintojen kehittäminen on hankalaa ja kallista Nykyisen fragmentoituneen tietoteknisen toimintaympäristön kehittäminen entiseen tapaan merkitsee lisäkustannuksia ilman mahdollisuutta toimintojen merkittävään tehostumiseen tai uusien palvelujen kehittämiseen
Ehdotus jatkotoimenpiteiksi
Avointen ja kaupallisten osuuksien suhteet Avoin Suomalainen infra-ala Kaupallinen Spesifikaatio määrittelee tuotetietomallin rakenteen, jonka pohjalta voidaan toteuttaa tuotemallia käsitteleviä ohjelmistoja ja niiden välisiä rajapintoja; säännöstö, kuten puhutun kielen kielioppi ja sanasto (syntax & sematics) Tarpeet Järjestelmätoimittaja(t) Spesifi Spesifi -kaatio -kaatio Avoin suomalainen konsortio Kansainväliset standardit ISO, OGC, OMG Kv. standardeja määrittelevät tahot Tietovarasto Rajapintakehittäjät Palvelinrajapinta Sovellusrajapinnat Järjestelmäpalvelin Sovellusohjelmat Sovelluskehittäjät Virastot, konsultit, jne. Sisältö
InfraPDM ja ylläpidon järjestäminen Alan toimijat mm. julkiset organisaatiot ja palvelujen tarjoajat InfraPDM-TOIMIKUNTA SOVELLUSja ICT- JÄRJESTELMÄ- KEHITTÄJÄT KÄYTTÖRAJAPINTA TARVE EHDOTUS kansaínvälinen HARMONI- SOINTI HYVÄK- SYNTÄ SOVELLUSRAJAPINTA PALVELINRAJAPINTA SPESIFIKAATION MÄÄRITYS JÄRJESTELMÄ- TOIMITTAJA(T) TEKNINEN TOTEUTUS JÄRJESTELMÄ- PALVELIN SPESIFIKAATION YLLÄPITO avoin ympäristö - läpinäkyvä spesifikaation päivitysprosessi sovellusten kehittäjien ja järjestelmän kehittäjän suuntaan JÄRJESTELMÄN YLLÄPITO kaupallista toimintaa - palvelimen ylläpito - tekniset päivitykset
Edellytyksiä onnistumiselle Laaja osallistuminen määritystyöhön Kaikki julkiset infra-alan toimijat:? Tiehallinto? Ratahallintokeskus? Maanmittauslaitos? Joitakin merkittävien kuntien edustajia Kaikkien merkittävien ohjelmistotoimittajien edustajat Urakoitsijoiden ja suunnittelijoiden edustajia Infra-alan palvelutoimittajien edustajia Sitoutuminen Kaikki alan keskeiset toimijat sitoutuvat tuotemallien käyttöön? Tuotemallien vaatiminen osana projekteja? Kaikkien kehitysprojektien liittyminen järjestelmään
Etenemispolku, vaihe 1 2006 4-6 kk 6-12 kk Päätökset etenemistavasta: Jatketaanko keskustelua norjalaisten kanssa Suomalaisen konsortion muodostaminen Kyllä Kyllä Ei Neuvottelut norjalaisten kanssa Muiden ohjelmistotalojen testit Sopimuksellisesti tyydyttävä lopputulos Teknisesti tyydyttävä lopputulos (4-6 kk) Muut tuotemallipilotit (koneautomaatio, suunnittelu, urakointi, ylläpito, jne.) Ei Ei Kyllä Kyllä Norjalais-suomalaiseen yhteistyöhön pohjautuva ratkaisu Muiden vaihtoehtojen hakeminen Järjestelmän 1. toteutusvaiheen prioriteetit ja sisältö Joku muu vaihtoehto Suomalainen infra-alan tuotetietomallispesifikaatio #1 Pilottien tuottamat sisältötarpeet 2008 2009 Vaihe 2
Rinnakkaisten kehitysprojektien ja spesifikaation määrityksen vuorovaikutus Tietojärjestelmien kehityspilotit: demoajot ja testaukset, uudet tekniikat Rajapintatarkastelut, Client API Dokumentoimattoman tiedon keräystekniikat Rekistereiden konvertointivalmius ICTpalvelujen kehitys Sisältövaatimuksia suomalaisen infra-alan tuotetietomallispesifikaation versiolle 1 Omien prosessien, työkalujen ja toimintavalmiuksien kasvu Tiedonsiirron tarpeet ja vaiheet Koneautomaation kehityspilotit Suunnittelun ja rakentamisen kehityspilotit Huollon ja ylläpidon tuottaman tiedon jäsennys Järjestelmien uudistustarpeet Uudet prosessipalvelut Prosessien kehityspilotit: Tuotemallipilotit elinkaaritiedonhallinnan ja prosessien tehokkuuden kannalta (mm. Prosessien ja työkalujen toimivuus, osa- ja kokonaisprosessien kehitys ja oppiminen)
Etenemispolku, vaihe 2 12-18 kk 8-12 kk 4-6 kk 2008 2009 2010 2012 Vaihe 1 Palvelinjärjestelmän kilpailuttaminen ja toteutus Yhteensopivien kaupallisten tuotteiden kehittäminen Keskeisten rekisterien konvertointi ja testaus Järjestelmän toimivuuden testaus Järjestelmä käytössä