SUUNNITTELUOHJEITA kehitetään ja pilotoidaan sivut 3-5 TUOTEKIRJASTOT helpottamaan suunnittelua sivu 6 Tuotemallinnusta hyödyntävä PROSESSI sivut 8-9 Pro IT Virtuaalirakennus on virtuaalinen testikohde, joka on mallinnettu projektin suunnitteluohjeiden kehittämisen yhteydessä. Räjäytyskuva havainnollistaa mallissa käytettyjä tuoterakenteita. Mallia voidaan hyödyntää eri tavoin tiedonsiirron kehittämisessä. PRO IT -NEWS LOKAKUU 2003
Tuotemalleilla tuottavuutta ja laatua Tuotemallitieto rakennusprosessissa Laajapohjainen yhteistyöprojekti Pro IT -kehitysprojekti toteutetaan laajassa yhteistyössä rakentamisen prosessin eri osapuolten kesken, jotta kaikkien tarpeet tulevat mahdollisimman hyvin huomioiduiksi. Projektia koordinoi Rakennusteollisuus RT yhteistyökumppaneinaan mm. Arkkitehtitoimistojen liitto ATL Rakennustietosäätiö RTS Sato-Yhtymä Oyj Senaatti -kiinteistöt Suunnittelu- ja konsulttitoimistojen liitto SKOL Tekes Wood Focus Oy Ympäristöministeriö Rakentamisen prosessit ovat nykyisin kovin hajanaisia: suunnittelu- ja toteutusvastuu jakautuu usein pieniin osiin ja monille tahoille. Hallittavan tiedon määrä kasvaa samalla jatkuvasti. Elinkaarikustannuksia ja ympäristövaikutuksia koskevien tietotarpeiden lisääntyessä käyttöikäsuunnitteluun on panostettava enemmän. Näihin uusiin haasteisiin on vaikea vastata enää vanhoin menetelmin ja toimintatavoin. Tuotemallintaminen parantaa tiedonsiirtoa ja auttaa prosessin kehittämisessä. Kolmiulotteisen tuotemallin avulla voidaan esimerkiksi havainnollistaa rakennuksia, sovittaa yhteen eri suunnitelmia sekä simuloida sisäilman laatua ja työmaatoteutusta. Erilaisten putkien ja kanavien paikalleen mahtuminen voidaan varmistaa törmäystarkasteluilla. Tuotemallin muodostama tietopaketti tarjoaa hyötyjä kaikille, rakennusten omistajille ja käyttäjille, suunnittelijoille, rakentajille, tuoteteollisuudelle ja viranomaisille. Rakennusteollisuus RT ry on Pro IT -kehityshankkeessaan lähtenyt luomaan tuotemallintamiseen yhteisiä käytäntöjä. Tuotemallintamisen kehittäminen ei onnistu rakennusyrityksiltä tai miltään sektorilta yksin. Se vaatii yhteistä sopimista ja standardisointia. Eri osapuolten perustarpeet voidaan sovittaa yhteen ilman ristiriitoja, sillä tulosten soveltamisessa riittää hyödynnettävää ja kilpailukeinoja kaikille. Yhteinen perusta takaa prosessin sujuvan toiminnan. Tuotemallintamisen avulla voidaan parantaa suomalaisen rakennusteollisuuden kansainvälistä kilpailukykyä. Tässä mielessä oli rohkaisevaa, että tuotemallintamista koskeva kehitystyö herätti runsaasti kansainvälistä mielenkiintoa Helsingissä kesäkuussa pidetyssä eurooppalaisten rakennusliikkeiden järjestön FIEC:n konferenssissa. Rakennusteollisuuden yrityksistä ProIThankkeessa ovat mukana esimerkiksi: Rakennusyritykset pilotointi Rakennusosakeyhtiö Hartela Oy Alfred A. Palmerg Ab Rakennus Oy Lemminkäinen Lujatalo Oy NCC Rakennus Oy Rakennusliike V. Mättölä Oy Skanska Oy Seicon Oy SRV Viitoset Oy YIT-Yhtymä Oyj Tuoteteollisuus tuotemallinnus Fenestra Oy Lemminkäinen Oy/betonituotteet Lohja Rudus Oy Ab Parma Oy Paroc Oy Rautaruukki Oyj Saint-Gobain Isover Oy Kehitysprojektimme on hyvässä vauhdissa. Se on herättänyt merkittävää kiinnostusta ja laajaa yhteistyötä. Eri työryhmissä on mukana jo toistasataa henkilöä edustaen kattavasti rakennusprosessin eri osapuolia. Myös tulosten hyödyntämiselle tärkeitä tietokoneohjelmistojen kehittäjiäkin on ilahduttavasti liittynyt joukkoon. Projekti jatkuu tiiviisti vuoden 2004 loppuun, minkä jälkeen vastuuta siirretään entistä enemmän yritysten harteille. Toivotamme kaikki tervetulleiksi tuotemallien kiehtovaan maailmaan! Lisätietoja Pro IT-projektista antaa projektipäällikkö Ilkka Romo puh. (09) 1299 260, gsm 050 520 1596 ilkka.romo@rakennusteollisuusrt.fi Terho Salo Toimitusjohtaja, Rakennusteollisuus RT ry
Arkkitehdin tuotemallisuunnittelun ohjeistusta kehitetään Mallintamisen ohjeistaminen on Pro IT-projektin keskeisiä osa-alueita. Ohjeistuksen ensimmäinen versio Arkkitehdin tuotemallisuunnittelu Yleiset ohjeet ja perusteita on nähtävillä Pro IT:n internetsivuilla osoitteessa www.rakennusteollisuusrt.fi/proit. Ohjeistusta tarkennetaan saadun palautteen perusteella ja yhdessä ohjelmistoedustajien kanssa luodaan sovelluskohtaisia ohjeita. Seuraava ohjeistusversio julkaistaan vuoden 2003 loppuun mennessä. Suunnitteluohjeita tullaan kehittämään myös rakenne- ja talotekniikan osalta. Tarkoituksena on varmistaa, että arkkitehdin malli on monipuolisesti hyödynnettävissä myös erikoissuunnittelussa. Ohjeistuksen lähtökohdat ja tavoitteet Tuotemallintamiseen on olemassa hyviä työkaluja, mutta yhteinen mallintamistapa puuttuu. Yhteinen ohjeistus on tärkeää, jotta tuotemallin tietoa voidaan analysoida toisessa ohjelmassa. On noudatettava sovittuja mallintamistapoja, käytettävä sovituntyyppisiä tuoterakenteita ja yhteisesti sovittuja tunnuksia rakenteille ja tiloille. Eri vaiheissa tarvitaan erityyppistä tietoa, joten sen tuottamisesta ja aikatulusta on myös sovittava. Arkkitehdin tuotemallisuunnittelu -julkaisu antaa yleiskuvan tuotemallinnusprosessista ja ohjaa oikeiden toimintatapojen käyttöön. Julkaisuun sisältyvää ohjeistusta kehitetään yksityiskohtaisemmaksi, jonka jälkeen se mahdollistaa ohjelmistokohtaisten sovellusten tekemisen ja ohjeen soveltamisen käytännössä. Tämän jälkeen ohjeistusta testataan syksyn aikana käynnistettävissä pilottikohteissa. Arkkitehtisuunnittelu on lähtökohtana muiden suunnittelulajien mallintamiselle. Ohjeistuksen yhtenä tavoitteena on varmistaa, että tuotemalli voidaan sujuvasti ja oikeana rakennuksen kuvauksena siirtää esimerkiksi olosuhdesimulointi-, rakennesuunnittelu- ja talotekniikkasuunnitteluohjelmiin. Eri ohjelmistoperheiden välillä tämä voidaan tehdä tallentamalla tiedostot kansainvälisen IFC-standardin mukaisessa formaatissa. Sitä tukevat tärkeimmät arkkitehtitoimistojen käyttämät ohjelmistot, kuten - AllPlan / Nemetschek - ArchiCAD / Graphisoft - AutoCAD Architectural Desktop / Autodesk - Triforma / Bentley Nämä ohjelmistot ovat edustettuina ohjeistusta kehitettäessä. Toistaiseksi tietoa ohjelmistojen välillä siirretään pääsääntöisesti tiedostoina, tulevaisuudessa odotetaan yhteiskäyttöisten mallipalvelimien käyttöönottoa. Tuotemallinnuksen vaiheet Suunnittelua on myös vaiheistettu prosessin mukaisesti ja eri vaiheille on sovittu niitä kuvaavat termit. Ne poikkeavat totutusta suunnittelun vaiheistuksesta myös siksi, että tuotemallisuunnittelu ei noudata perinteistä käytäntöä. Tuotemallintaminen ei kuitenkaan ole aina samalla tavalla etenevä prosessi, vaan eri vaiheiden tietoa kertyy mallin osiin rakennusprojektin tarpeiden mukaan. Tuotemalli täydentyy vaiheittain tilaohjelmasta tilamalliksi ja sitä ympäröiviksi rakenteiksi. Tuoterakenteet täydentyvät suunnittelun edetessä tietosisällöltään lopulta elinkaaritiedot sisältäväksi ylläpitomalliksi. 3
Tuotemallintamisen ohjeistus välttämätöntä Tietokoneita käytetään suunnittelun apuvälineenä suunnittelutoimistoissa lähes poikkeuksetta. Pääasiassa suunnitelmat ovat kaksiulotteisia tiedostoja, joista otetaan tulosteita (piirustuksia) eri tarkoituksiin. Suunnittelijoiden välillä suunnitelmat kulkevat jo suurimmaksi osaksi sähköisessä muodossa, joko sähköpostin liitteinä tai yhteisen tietovaraston, projektipankin kautta. Työmaalle, hankintaan ja määrälaskentaan suunnitelmat menevät useimmiten paperimuodossa. Digitaalista suunnitelmatietoa ei hyödynnetä riittävästi myöskään kiinteistön ylläpidossa. Tietotekniikan hyödyntämisessä on suuria eroja eri suunnittelutoimistojen välillä. Suuri osa toimistoista käyttää tietokoneita sähköisen piirtämisen välineenä. Ohjelmiin on tehty monia rutiinitehtäviä helpottavia sovelluksia, jotka nopeuttavat suunnittelua perinteiseen käsin piirtämiseen verrattuna. Tietotekniikkaa tehokkaasti hyödyntävät toimistot mallintavat kohteensa kolmiulotteisesti ja saavat näin syntyneestä mallista tarvittavat piirustukset, visualisoinnit, mitta- ja määräluettelot erilaisia tarpeita varten. Yhtenäisten pelisääntöjen puuttuessa suunnittelutieto ei ole laajamittaisesti hyödynnettävissä näistä malleista rakennushankkeen osapuolten kesken. Kolmiulotteinen mallintaminen ja tuotemallitiedon hyödyntäminen ei ole sinänsä uusi asia. Osa rakennusliikkeistä on jo hyödyntänyt mallintamista omassa tuotannossaan. Yhtenäisten pelisääntöjen puuttuessa jokainen rakennusliike on joutunut ohjeistamaan mallintamisen suunnittelun, joka perustuu yhteen ohjelmaan tai ohjelmaperheeseen. Mikäli halutaan hyödyntää tuotemallia, rakennusliike joutuu valitsemaan suunnittelijan, joka osaa käyttää määrättyä ohjelmaa ja mielellään on vielä perehtynyt kyseisen rakennusliikkeen ohjeisiin. Suunnittelija taas on pakotettu käyttämään määrättyä ohjelmaa ja opettelemaan kulloisenkin rakennusliikkeen ohjeet, mikäli haluaa näille rakentajille suunnitella. Tuotemallintamisen yleistyessä saatetaan joutua tilanteeseen, jossa jokaisella rakennuttajalla on omat ohjeensa ja ohjelmansa ja suunnittelija joutuu seikkailemaan näiden ohjelmien ja ohjeiden viidakossa. Siksi on erittäin tärkeää yhtenäistää tuotemallintamisen ohjeistus. Teksti: Seppo Niemioja Arkkitehdin tuotemallisuunnittelun ohjeistuksen kehittämisestä vastaa arkkitehti Seppo Niemioja Innovarch Oy:stä. Useissa arkkitehtitoimistoissa tehdään kolmiulotteisia malleja, joita käytetään lähinnä visualisoimaan kohdetta asiakkaalle. Kuva: Innovarch Oy... jatkuu edelliseltä sivulta Ensimmäinen vaihe on vaatimusmalli, joka on esimerkiksi taulukkolaskentaohjelmassa tai muuten digitaalisessa muodossa oleva kuvaus asiakkaan tarpeista ja viranomaisvaatimuksista sekä olosuhteiden asettamista reunaehdoista. Suunnittelumalli sisältää kolme päävaihetta; tilamallin, alustavan rakennusosamallin ja rakennusosamallin. Näistä tilamalli kattaa tilavaatimuksia vastaavat tilaratkaisut eikä välttämättä sisällä seiniä. Tilamallin laatimisen perustana on tilaohjelma tiloihin liittyvine tietoineen, jotka siirtyvät malliin vaatimuksina seuraaville vaiheille. Alustava rakennusosamalli sisältää tiloja rajaavat rakennusosat ja vastaa nykyisen suunnittelukäytännön mukaisia luonnoksia. Rakennusosille on asetettu vaatimuksia, esimerkiksi paloluokka ja lämmönjohtavuus, mutta rakenneratkaisua ei ole valittu ja esitystapa on yleinen. Rakennusosamallissa rakennusosat on määritelty rakenteille asetetut vaatimukset täyttävälle rakennetyyppitasolle, mutta toimittajaa ja yksityiskohtaista rakennetta ei ole tiedossa. Rakenteina voidaan käyttää valmiita tuotekirjastojen rakennetyyppejä. Tuoteosamallissa rakenteina esitetään tuotetoimittajan todellisia rakenteita vastaava tuoteosa tuotetietoineen. Tuoteosamalli on suunnittelijoiden päivittämä rakennusosamalli, jossa kaikkiin rakennusosiin, kalusteisiin, varusteisiin ja laitteisiin on lisätty toimittajakohtaiset tiedot ja tuoteosa on esitetty todellisen rakenteen mukaisena. Tuoteosina voidaan käyttää toimittajien digitaalisia tuoteosia, mikäli ne täyttävät tietovaatimukset. Toteutusmallit voivat sisältää tuoteosamallin lisäksi muutakin toteuttamiseen liittyvää tietoa, kuten aikatauluja ja tehtäväsuunnitelmia. Näitä seuraavia malleja ovat toteumamalli työmaa- ja asennustietoineen (as built -malli) sekä ylläpitomalli elinkaaren aikaisessa käytössä. Ylläpitomalliin päivitetään esimerkiksi tilamuutokset ja lisärakentaminen. Teksti: Ilkka Romo ja Seppo Niemioja 4 Pro IT News
Ohjelmistot ja nykyaikaiset tietokoneet eivät ole esteenä tuotemallintamiselle monimuotoisissa ja -mutkaisissa kohteissakaan. Esimerkkinä tuotemallintamisen avulla toteutettu Teknillisen Korkeakoulun Sali 600. Lähde: A-konsultit, arkkitehti Jyrki Isoaho. Nopeammin parempaa Johtaja Mika Soini NCC Rakennus Oy:stä uskoo, että rakennusprojektia on mahdollista nopeuttaa tuotemallisuunnittelun avulla. Tämä ei kuitenkaan tapahdu suunnittelun kustannuksella päinvastoin: suunnitteluun käytetään enemmän aikaa ja tulokseksi saadaan valmiimpia suunnitelmia. Koko rakennus voidaan rakentaa virtuaalisesti etukäteen, jolloin voidaan etsiä käytännöllisin tuotantovaiheen kokonaisaikaa nopeuttava tuotantojärjestys. Etuna on paitsi nopeus, myös tasainen laatu rakennustyömaalla tapahtuu vähemmän ikäviä yllätyksiä. Tuotemallia tarkasteltaessa asiakas voi sanoa, mihin on tyytyväinen ja mihin ei, ennen kuin mitään on alettu todella rakentaa, Soini luettelee tuotemallintamisen etuja. Kustannustehokkaampaa suunnittelua Arkkitehtitoimisto Larkas & Laine Oy on esimerkki tuotemallipohjaiseen suunnitteluun määrätietoisesti siirtyvästä arkkitehtitoimistosta. Tämän vuoden loppuun mennessä jokainen uusi hanke tehdään alusta lähtien rakennusosamallisena. Käytännössä tarkoittaa sitä, että jokainen piirtää toimiston sisäistä suunnittelumetodia ja ArchiCADin ohjeistuksia noudattaen. Tätä varten järjestämme Tekesin avustuksella henkilökunnalle workshop -tyyppisiä tilaisuuksia joissa kehitämme osaamistamme alan parhaimmiston kanssa. Tuotemallintamisen avulla pyrimme tehostamaan omaa suunnitteluamme kustannustehokkaammaksi, kertoo arkkitehti Niklas Sucksdorff. Tuotemallipohjaisen suunnittelun mahdollisuuksia ja haasteita käsiteltiin 19. toukokuuta Kansallismuseon auditoriossa pidetyssä Pro IT-seminaarissa. 5
Esimerkki Pro IT-projektissa määriteltyjen tuoterakenteiden käytöstä suunnittelussa. Yhteinen tunnus varmistaa, että eri osapuolet tunnistavat suunnitelmassa käytettävän rakenteen. Tuotekirjastot helpottamaan suunnittelua Pro IT -projektissa on käynnistetty suunnitteluprosessin kannalta tärkeiden tuotekirjastojen kehittäminen. Tuotekirjastot toimivat vaatimusmallin osina välittäen tietoa siitä, millainen rakennusosan tulee olla. Ne helpottavat suunnittelua valmiine CAD-rakenteineen, varmistavat tiedon riittävän määrittelyn ja tietosisällön sekä ohjeistavat myös sitä, milloin tieto pitää olla määritetty. Erilaisia rakennetyyppikansioita on pitkään ollut käytettävissä. Tuotemallintamiseen liittyvän kehitystyön ansiosta niiden tietosisältö kasvaa merkittävästi ja niistä tulee monikäyttöisempiä. Kiteyttäen kysymys on nykyisen tiedon järjestämisestä 3-D -tuotemallisuunnittelussa systemaattisesti käytettäväksi. Valmiita tuoterakenteita on tarkoitus saada koekäyttöön syksyn aikana. Ensimmäisenä tehtävänä on ollut rakennusosien tietosisällön määrittäminen eli mitä tarvitsee tietää mistäkin rakennusosasta. Tämä toimii myös ohjeena tuotteiden valmistajille niiden määritellessä omia tuotetietojaan. Konkreettisia esimerkkejä tietosisällöstä ovat esimerkiksi paloluokka ja lämmönjohtavuus. Kun tietosisältö on määritelty, sovitaan missä se ilmoitetaan, eli onko se osa tuotemallia vai kuuluuko se johonkin viitetiedostoon, esimerkiksi huoneselitykseen tai tuoteselosteeseen. Rakennusosille sovitaan myös yhteiset kirjain-numerotunnukset, jotta eri osapuolet voivat tunnistaa tuoterakenteet ja kytkeä ne vaikkapa omaan kustannustietokantaansa. Tiloille annetaan vastaavasti tilatyypin tunnukset. Myös tuoterakenteissa käytettävät tuotenimet vakioidaan, eli käytetään esimerkiksi tuulensuojalevyä, havuvaneria tai muotolevyä. Yhteiset nimet ovat tärkeitä, sillä niiden avulla rakenteiden sisältö voidaan tunnistaa oikein. Nimien avulla voidaan luoda linkit esimerkiksi kesällä 2003 perustettuun RASI-koodipankkiin, joka tarjoaa mahdollisuuden tuotetiedon löytämiseen ja säilyttämiseen tuotekohtaisten koodien avulla. Myös elinkaari- ja käyttöikäsuunnittelutieto on tulevaisuudessa siirrettävissä tuoterakenteiden tietosisältöön ja sitä kautta analysoitavaksi. Tässä kehitystyössä hyödynnetään Rakennusteollisuus RT:n vetämän EKA-projektin elinkaariselostemalleja ja VTT:n laajapohjaisessa Life Plan -tutkimushankkeessa tehtyjä käyttöikäsuunnittelun määrittelyjä. Lisätietoja: Lauri Melvasalo, Laurimark Oy, lauri@laurimark.fi Teksti: Ilkka Romo 6 Pro IT News
Solibri Model Checkeriä käytetään tuotemallien sisällön tarkastamiseen mm. rakennusliikkeiden toimesta. Arkkitehdit voivat sen avulla parantaa suunnitelmien laatua sekä tarkistaa täyttääkö tuotemallitoimitus Pro IT-ohjeiden mukaiset vaatimukset. Lisätietoja: www.solibri.com Tiedonhallinta toteutuksen avaintekijä Parma Oy on ollut tiiviisti mukana tuotemallintamisen kehitystyössä tuoden siihen rakennustuoteteollisuuden osaamista, kokemusta ja näkemystä. Yhtiö on tuotetoimittajana mukana myös NCC:n pääkonttorihankeessa, jossa käytetään sähköisen tuotemallinnuksen uusimpia innovaatioita. Rakennushankkeiden toteutusongelmat liittyvät 80-prosenttisesti tavalla tai toisella tiedonhallintaan ja -siirtoon. Tuotemallin avulla nämä ongelmat voidaan minimoida, Parma Oy:n kehityspäällikkö Heikki Sarin uskoo. Tuotemalliin pohjautuva suunnittelu tarjoaa tilaajalle hyvät mahdollisuudet selvittää vaihtoehtoisia ratkaisuja luonnosvaiheesta lähtien. Tämä edellyttää Sarinin mukaan kuitenkin sitä, että toteuttajat pääsevät mukaan prosessiin riittävän aikaisin. Liian pitkälle viety rakennuksen täydellinen malli saattaa rajoittaa toteuttajien ja toimittajien mahdollisuutta tarjota omaa lisäarvoaan kiinteistön omistajalle, Sarin varoittaa. Kattava koodipankki rakennnustuotteille Rakennus- ja sisustustarvikekauppa RaSi ry on perustanut koodipankin, johon on parin vuoden sisällä tarkoitus kerätä yli 300 000 tuotteen koodatut tiedot. Tuoteryhmittely on uudistettavan talonimikkeistön mukainen. Ensimmäisessä tietoteknisessä ratkaisussa mukana on muutama tuhat tuotetta, mutta jo vuoden loppuun mennessä määrä noussee pariinkymmeneen tuhanteen. Ensi vuonna tarkoitus on saada mukaan kaikki merkittävät tuotetoimittajat. Tavoitteena on myös, että isot kauppaketjut tulevat sijoittamaan koko tuotetiedostonsa tähän koodipankkiin, kertoo RaSi ry:n toimitusjohtaja Kari Kulmala. RASI-koodipankki tulee olemaan siinä mielessä avoin, että kaikki voivat sitä selailla. Varsinainen liiketoiminta käydään yritysten välillä pankissa olevien koodien perusteella. Koodipankin peruskivi rakennettiin Vera-teknologiaohjelmassa. Silloin todettiin, että tuotemallintamisen vieminen käytäntöön suunnittelussa ja työmaatasolla edellyttää tämänkaltaista loogisen polun koodipankkia, Kulmala toteaa. Oikeaa tietoa oikeasta paikasta oikeaan aikaan Kiinteistöjä rakennettaessa ja ylläpidettäessä sekä tehtäessä niihin erilaisia korjauksia ja muutoksia on tärkeää, että oikea tieto löytyy nopeasti oikeasta paikasta. Nykyisin menee kohtuuttoman paljon aikaa tiedon etsimiseen. Oikean tiedon puute tietysti myös lisää hankkeiden hallintariskejä, toteaa Suomen suurimman kiinteistöpalveluyhtiön Ovenia Oy:n rakennuttajapäällikkö Erkki Kotkavuori. Hän on mukana Pro IT -kehitystyössä kiinteistöjen käyttäjätahojen edustajana. Kotkavuoren mielestä tuotemallintamisen suurimmat hyödyt koituvat juuri siitä, että hankkeiden edetessä koko ajan täydentyvä tieto on luotettavassa ja havainnollisessa muodossa koko ajan käytettävissä ja että tieto taltioituu myös ylläpidon tarpeisiin. Hankkeiden alkuvaiheissa tuotemalli on tärkeä työkalu esitettäessä varsinkin kiinteistöjen maallikkokäyttäjille erilaisia suunnitteluratkaisuja ja toteutusvaihtoehtoja, Kotkavuori korostaa. Ovenia hoitaa mm. Varma-Sammon, Kapiteelin, Sammon, Kalevan ja If:in kiinteistökantaa koko Suomessa. Lisätietoja: RaSi ry, puh. (09) 4315 648, www.rasi.net 7
Tuotemallipohjaisessa prosessissa tiedonhallinta tapahtuu yhteiskäyttöisen tuotemallin avulla. Se kehittyy hankkeen edetessä eri mallinnusvaiheiden tuloksena vaatimusmallista ylläpitomalliksi. Tuotemallia hyödyntävällä prosessilla on monia etuja Tuotemallitekniikka antaa mahdollisuuksia kehittää rakentamisen prosessia ja sen tiedonsiirtoa. Se voi johtaa myös uusiin toimintatapoihin, tehtäviin ja vastuisiin. Prosessin kehittämisen tavoitteena on löytää tehokkaampi ja yksinkertaisempi tuotemallitekniikkaa hyödyntävä tulevaisuuden suunnittelu-rakentamis-ylläpitoprosessi. Tavoiteprosessissa rakennuksen tuotemalli palvelee tietolähteenä mahdollisimman hyvin prosessin eri osapuolia. Pro IT:n osatehtävänä oleva prosessin mallintaminen on edennyt puoliväliin. Kokonaisajatus tavoiteprosessista yleisellä tasolla on kuvattu VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikan johdolla. Eurostepsys Oy:n vetämän workshoptyöskentelyn tavoitteena on systemaattinen kuvaus tuotemallipohjaisesta prosessista ja sen tietovirroista. Prosessimalli palvelee mm. tiedonsiirron ja sovellusten kehittämistä sekä uusien toimintatapojen käyttöönottoa. Prosessin kehitystyö on jaettu neljään työryhmään: asiakastarpeet, julkinen ohjaus, suunnittelu sekä tuotanto ja tuotteet. Workshoppeihin osallistuu lähes 50 henkilöä edustaen kattavasti rakennusalan eri osapuolia. Jo prosessin kehittämisen tässä vaiheessa eri tahojen kesken vallitsee laaja yksimielisyys siitä, että tuotemallintamisen avulla on saavutettuvissa monia etuja suunnittelu- ja rakennusprosessiin: Teksti: Kristiina Sulankivi VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka kristiina.sulankivi@vtt.fi Mallintava suunnittelu parantaa suunnittelun laatua Kun siirrytään 2D-piirtämisestä 3D-mallintamiseen kaksiulotteiset suunnitelmat, saadaan haluttuina näkyminä rakennuksen tuotemallista. Suuunnitelmien havoinnollisuus tukee suunnittelutyötä, kommunikointia ja työmaatoteutusta: suunnittelutyö, suunnitelmien tuottaminen ja hallinta tehostuvat; rutiinityöt ja suunnitelmavirheet vähenevät lähtötietoja, kuten määrätietoja, sadaan eri tarkoituksiin automaattisina ja aikaa säästävinä listauksina; suunnitelman geometria ja mittatarkkuus ovat hyödynnettävissä osien suunnittelussa ja valmistuksessa tilaaja ymmärtää suunnitelmat ja voi osallistua suunnitteluun päätöksenteko helpottuu reittien sovitus on helpompaa nopeiden törmäystarkasteluiden avulla; työnohjaukseen saadaan havainnolliset esitykset 8 Pro IT News
Hyviä elinkaaritaloudellisia kokonaisratkaisuja Eri suunnittelualojen ja toteuttajien asiantuntemus suunnittelun alusta lähtien hyödynnetään ja valinnat perustuvat elinkaarivaatimuksiin. Toteuttajien mukanaolo parantaa kustannustietoutta ja mahdollisuutta ottaa huomioon asennus- ja valmistusteknisiä seikkoja. Tämä mahdollistaa elinkaaritaloudelliset ratkaisut toteutuskelpoisemmat suunnitelmat pienemmät kustannusylitysriskit tuotannon palautteen suunnitteluun myös pitkällä jänteellä: samojen suunnitteluvirheiden toistuminen vähenee parempi lopputuloksen, kun rakennuksen käytön aikaiset ominaisuudet ja huollettavuus paranevat innovatiiviset ratkaisut Rakentamisprosessi suunnitellaan mahdollisimman hyvin ennen rakennustöiden aloitusta Rakennuksen ja rakentamisen suunnitelmat kehittyvät vuorovaikutuksessa. Työmaaprosessi suunnitellaan, analysoidaan ja optimoidaan huolellisesti etukäteen. Rakentamisen riskit liittyen esim. rakennettavuuteen ja työturvallisuuteen voidaan havaita ennalta ja estää niiden toteuttuminen. Potentiaalisia hyötyjä ovat myös turvallinen toteutus häiriöttömämpi ja nopeampi rakentaminen valmiin rakennuksen korkeampi laatu ja virheettömyys Asiakaspalvelu paranee ja päätöksenteko helpottuu Asiakkaan päätöksenteon tueksi tarjotaan enemmän tietoa ja asiantuntija-apua. Keinoja ovat visualisoinnit ja simuloinnit yhdessä asiantuntija-arvioiden kanssa. Esimerkiksi liikenne- ja ihmisvirtasimuloinnilla voidaan varmistaa, että jonojen muodostuminen valmiissa rakennuksessa ja sen ympäristössä suunnitellaan hyväksyttävälle tasolle. Samaa tekniikka hyödyntäen voidaan suunnitella ympäristön ja asiakkaan liiketoiminnan kannalta mahdollisimman häiriötön toteutus. Tuote- ja järjestelmävalmistajien osaaminen hyödynnettävissä Tuotteistettuja ratkaisuja markkinoidaan havainnollisten ja ominaisuustietoa sisältävien parametrisoitujen tuotekirjastojen avulla. Toimitukset sisältävät suunnittelu- ja asennuspalvelun ja materiaalin lisäksi informaatiota. Tuotevalmistaja saa lähtötiedot rakennuksen tuotemallista ja voi hyödyntää mittatarkkuutta osien valmistuksessa. tuotevalmistajilla on havainnollinen markkinointimateriaali, joka antaa oikean mielikuvan ja riittävästi tietoa valintojen pohjaksi kun valittujen tuotevalmistajan tuoterakenteita on viety suunnittelmaan, valmistajat saavat oikeat tiedot oikeassa muodossa tuotannonsuunnitteluunsa urakoitsijat saavat tietoa hyviksi todetuista ratkaisuista: tuoterakenne voi edustaa esim. hyväksi ja toteutuksen kannalta ongelmattomaksi koettua vakioitua tuoteratkaisua tai liitosdetaljia Tuotemallitieto yhteisessä käytössä Aiemmin tuotettua tietoa haetaan tuotemallipalvelimelle talletetusta yhteiskäyttöisestä suunnitelmasta ja käytetään suoraan toisessa IFC-tietoa lukevassa sovelluksessa. Odotettavissa on vähemmän turhaa paperien jakelua sekä tiedon etsimistä, pyytämistä ja varmistelua päällekkäistä työtä, kuten tiedon uudelleen syöttämistä inhimillisiä virheitä tarpeettomia toimintoja virtaviivaistumisen ansiosta Tuotannonohjaukseen älykäs työkalu Työmaan kokonaishallintaa varten on kehitteillä tuotannonohjaustyökalu, joka perustuu nopeasti yleistyneeseen DYNAProject älykkääseen ajanhallintajärjestelmään. Ensi vuoden loppuun mennessä kehitettävä DYNATuotannonohjaus mahdollistaa nykyisen määrä- ja kustannuspohjaisen suunnittelun lisäksi suunnittelun 3D- ja tuotemallin pohjalta. Tehtäväsuunnittelussa huomioidaan kustannus, laatu, aika, resurssit, aloitusedellytykset ja logistiikka. Ohjauksen tueksi aikatauluennusteen oheen tulee kustannusennuste ja toteutuneen laadun raportit. Hankkeen raportointi suodattuu johdon ja asiakkaan raporteiksi sekä tietojen tallentumiseksi projektipankkiin. Lisätietoja: DSS Oy, puh. (09)4313 8951 www.dss.fi Kumppanit mukaan uuteen kulttuuriin Skanskassa tuotemallipohjaista suunnittelua on hyödynnetty vuodesta 2000 lähtien. Uutta suunnittelukulttuuria tukemaan on laadittu tuotemallistrategia, jonka yhtenä tavoitteena on saada valtaosa omaperustaisesta asuntotuotantosuunnitelmista mallipohjaisina vuoteen 2005 mennessä. Uuden toimintatavan vahvuuksina Skanskassa nähdään asiakaspalvelun kehittyminen, koko suunnitteluprosessin läpinäkyvyyden parantuminen ja mahdollisuus keskittää koko tuotannon tiedonhallintaa. Suurimmat haasteet ovat uuden kulttuurin ja sen tuomien toimintatapojen muutosten johtaminen yrityksen sisällä sekä kumppanikentässä. Osaltaan tätä tavoitetta tukemaan olemme Skanska Oy:ssä laatineet koulutussuunnitelman, joka on kohdistettu Skanska Oy:n henkilöstölle sekä valituille kumppaneille, johtaja Tuomas Särkilahti kertoo. 9
Kolmiulotteinen malli sisustusvaihtoehtojen visualisointiin Efektipiste Oy on kehittänyt kolmiulotteisen kuluttajille suunnatun internet-palvelun, joka tekee mahdolliseksi virtuaalisen tutustumisen huoneistoon tai toimistotilaan, pintamateriaalien tutkimisen ja tilan sisustamisen huonekaluilla. Sisustus.com - virtuaalipalvelu tuottaa myös kalusteluettelon sekä laskee kokonaishinnan. Sisällön tuotannossa käytetään hyväksi tuotemalleja. Kaikki tuoteinformaatio on helposti ylläpidettävässä tietokannassa. Palveluun voidaan lisätä myös esimerkiksi suunnittelijan ja markkinoinnin tarvitsema informaatio. Sisustus.com on loppukäyttäjille tarkoitettu lopputuote, joten mallin siirtäminen takaisin suunnittelijan pöydälle ei onnistu. Tuoteparametrit kuitenkin siirtyvät tarvittaessa kumpaankin suuntaan. Mallin muunto internetissä toimivaan interaktiiviseen muotoon ei yleensä vaadi suurta työpanosta. Mallia joudutaan usein kuitenkin keventämään ja tekstuureja muokkaamaan, mutta nämä toiminnot ovat pitkälle automatisoituja. Sisustus.com -virtuaalipalveluun voi tutustua osoitteessa www.sisustus.com. Palvelun uudet ominaisuudet ovat käytössä syksyn 2003 aikana. Lisätietoja: Efektipiste Oy, puh. 0201 980 982 www.efekti.com Talotekniikka mukana tuotemallintamisessa Suomen Talotekniikan Kehityskeskus Oy TAKE on käynnistämässä tuotemallien käyttöönottoa talotekniikkasektorille edistävää kehitysprojektia. ProMoSys (Product Models in Building Service Systems) -hankkeen tavoitteena on luoda valmius tuotemallipohjaiseen tietojen käsittelyyn suunnittelussa, rakentamisen aikaisessa tietojen hallinnassa sekä ylläpitoprosessissa. Projektissa luodaan järjestelmistä ja laitteista tuotemalleja sekä toimintatavat, joilla mallit syntyvät käytännössä. ProMoSys-projekti tukee hyvin Pro IT:n tavoitteita kokonaisprosessin kehittämiseksi ja projektien välinen yhteistyö tulee olemaan kiinteää. Lisätietoja: TAKE Oy, toimitusjohtaja Esko Tähti puh. (09) 6959 0772 esko.tahti@take-finland.com SARA Suuntana Arvoverkottunut RAkentaminen Pro IT-projekti ja tuotemallintaminen ovat vahvasti mukana Tekesin käynnistämässä SARA-teknologiaohjelmassa. Tietotekniikkaa laajasti hyödyntävien arvoverkkojen synnyttäminen ja prosessitiedon hallinta ovat ohjelman painopistealueita. Suuntana Arvoverkottunut RAkentaminen-ohjelma kestää viisi vuotta ja sen kokonaisbudjetti on 33 miljoonaa euroa. SARA-ohjelma rakentuu VERA-ohjelman ohjelman tulosten päälle, joten keskeisenä elementtinä on tuotemalliteknologian hyödyntäminen. Nyt haetaan erityisesti uusia sovellusalueita, joita tuotemalliteknologia mahdollistaa, ohjelmapäällikkö Mika Lautanala Tekesistä kertoo. VERAssa keskityttiin erityisesti siihen, miten rakennus voidaan mallintaa ja kuvata tietotekniikan avulla ja pääasiallisena näkökulmana olivat geometria ja muut tuoteominaisuudet. SARAssa halutaan nostaa enemmän esille prosessien tiedonhallintaan, kuten kaupankäyntiin tai materiaalivirtoihin liittyvät asiat. Ohjelmassa pyritään edistämään myös tietotekniikan integroitumista rakennustuotteisiin lähtien liikkeelle viivakoodeista ja tuotteisiin sisällytettävistä mikrosiruista aina tuotteisiin, jotka osaavat muuttaa käyttäytymistään olosuhteiden mukaan, Lautanala toteaa. Lisätietoja: Tekes, Mika Lautanala, puh. 010 521 5838 www.tekes.fi/ohjelmat/sara Esimerkkejä käynnistyneistä SARA-projekteista: Eurostepsys Oy: Simple Access to the Building Lifecycle Exchange NCC Rakennus Oy: Rakennusliikkeen tiedonhallinnan kehittäminen Senaatti -kiinteistöt: Tuotemallipohjainen virtuaalinen investointiprosessi Tampereen teknillinen yliopisto, Rakennustekniikan osasto: Virtuaalirakentamisen kansainväliset mittarit Vaasan yliopisto, Sähkötekniikan ja tuotantotalouden laitos: Projekti laboratorio kuinka ehkäistä projektien tiedonhallinnan epäonnistuminen VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka : Virtuaalisen rakentamisen arvon tuoton globaalit mittarit 10 Pro IT News
Huonoimmassa tapauksessa rakennusprosessi voi johtaa kuvassa näkyvään lopputulokseen. Tietotekniikasta merkittävää apua asiakasvaatimusten hallintaan Menestyksellisen VERA-teknologiaohjelman ohjelmapäällikkönä toiminut Arto Kiviniemi valmistelee väitöskirjaansa Yhdysvalloissa Stanfordin yliopiston CIFE (Center for Integrated Facility Engineering) instituutissa. Kaksivuotisen tutkimusprojektin aiheena on asiakasvaatimusten hallinta rakennusprosessissa. Projektissa kehitetään mallia yksilöityjen vaatimusten systemaattiseen hallintaan ja kytkemiseen tuotemallipohjaisiin suunnittelu- ja muihin rakennusalalla käytettäviin ohjelmistoihin. Asiakasvaatimusten hallinnan kehittämistarvetta Kiviniemi kuvaa seuraavasti: Vaatimustenhallinta on eräs kiinteistö- ja rakennusalan perusongelmista. Nykyisessä prosessissa ei ole riittävästi keinoja pitää rakennuksen omistajan ja käyttäjien vaatimuksia hallitusti mukana läpi koko suunnittelu- ja rakentamisprosessin. Vaatimusdokumentteja useimmiten tilaohjelmaa käytetään aktiivisesti useimmiten vain prosessin alussa. Myöhemmin muutokset pohjautuvat edellisiin suunnitteluratkaisuihin ilman, että niitä verrataan varsinaisiin vaatimuksiin. Koska muutoksia tehdään paljon myös myöhäisissä vaiheissa, voi tämä helposti johtaa merkittävästi asiakkaan dokumentoiduista vaatimuksista poikkeavaan lopputulokseen. Tämä ei kuitenkaan välttämättä tarkoita, etteikö lopputulos täyttäisi asiakkaan tarpeita. Useimmiten on kuitenkin erittäin vaikeaa, ellei mahdotonta, löytää perusteluja tehtyihin muutoksiin tai edes päätöksiä, joihin muutokset pohjautuvat. Tämä taas voi johtaa turhaan epävarmuuteen ja epäilyihin suunnittelun tai rakentamisen laadun suhteen. Vaatimusten hallinta ja niihin tehtyjen muutosten dokumentointi olisi kaikkien osapuolten etu. Kiviniemen lähtöoletuksena on, että tietotekniikka voi tarjota huomattavan parannuksen vaatimustenhallintaprosessiin, jos suunnitteluohjelmistot olisi linkitetty vaatimustietokantaan. Tutkimusprojektin rahoittajia ovat Tekes, VTT, Rakennusteollisuus RT ry, JP Talotekniikka, NCC, Skanska ja YIT. Arto Kiviniemi Johtava tutkija VTT/ PhD candidate, Stanford University
Koulutusyhteistyötä ammattikorkeakoulujen ja Koulutuskeskus Dipolin kanssa Tuotemallintamisen käyttöönottoa edistävää koulutusta on käynnistymässä useissa paikoissa. Koulutuskeskus Dipoli aloittaa marraskuussa TietoVera-täydennyskoulutusohjelman, jossa tuotemallien hyödyntäminen on keskeisesti mukana. Pro IT - projekti osallistuu ohjelmaan tuottamalla koulutusaineistoa. Ammattikorkeakoulujen edustajien kanssa on sovittu Pro IT:n tulosten hyödyntämisestä opetuskäytössä. Ammattikorkeakoulujen opiskelijat käyttävät harjoituksissaan esimerkiksi Pro IT-virtuaalimallia ja sen tuoterakenteita sekä opettelevat tuotemallitiedon hyödyntämistä. Mukana yhteistyössä ovat Oulun Seudun Ammattikorkeakoulu, Helsingin Ammattikorkeakoulu STADIA, Hämeen Ammattikorkeakoulu sekä Vaasan Ammattikorkeakoulu. Yhteistyön tavoitteena on varmistaa, että tulevilla rakennusinsinööreillä on monipuoliset perusvalmiudet nykyaikaisten tiedonhallintasovellusten käyttöön. Tuotemallilla on tässä yhteydessä tietysti merkittävä rooli. Tuotemallipohjainen rakennussuunnittelu-kurssilla opiskelija tekee tuotemallin talonrakennus- ja/tai rakennussuunnittelukurssilla tuottamastaan pientalosta. Tuotemallia hyödynnetään myöhemmin mm. rakennesuunnittelun lähtötietoina, kustannuslaskennan yhteydessä, aikataulujen laadinnassa ja työmaasuunnitelman laatimisessa, kertoo va. lehtori Kimmo Illikainen Oulun Ammattikorkeakoulun rakennusosastolta. Pro IT-hanke on hänen mielestään ammmattikorkeakouluille erityisen tärkeä, koska hankkeella on korostetusti soveltava luonne. Mm. Vera-ohjelmassa tuotettua tietoa sovelletaan ja testataan käytännön projekteissa. Samalla luodaan pelisääntöjä ja ohjeistuksia laajasti koko toimialalle. MERKITSE KALENTERIISI! Pro IT -tulosseminaari 19.1.2004 klo 12-17 Vielä ehtii hyvin mukaan! Pro IT-projekti on edennyt hyvin aikataulussaan. Perustyö on johtamassa käytännön sovelluksiin ja testauksiin. Tuotekirjastot tulevat koekäyttöön syksyllä, pilotit tuovat kokemusta käytännön soveltamisesta ja suunnitteluohjeet kehittyvät konkreettiksi. Arkkitehtisuunnittelun lisäksi perehdytään rakennesuunnittelun ja talotekniikan vaatimuksiin mallintamiselle. Myös ohjelmistotalot ovat aktivoituneet yhteistyöhön. Täydennyskoulutusta ja perusopetusta ollaan käynnistämässä ja tukemassa. Tammikuussa 2004 on seuraava tulosseminaari, jossa vedetään yhteen projektin tilanne erityisesti prosessin kehittämisen osalta. Osallistujia eri työryhmissä on ollut runsaasti, mutta uudet ovat aina tervetulleita. Lämpimät kiitokset tähänastisesta työstä kaikille! Lisätietoja Pro IT-projektista antaa Ilkka Romo, projektipäällikkö, Rakennusteollisuus RT ry puh. (09) 1299 260, gsm 050 520 1596, ilkka.romo@rakennusteollisuusrt.fi Ajantasatietoa Pro IT-projektista www.rakennusteollisuusrt.fi/proit Ilkka Romo projektipäällikkö Rakennusteollisuuden viestintäkeskus / Libris Oy 2003