Digitaalinen työnkulku "Oikeasti"

Leif Granholmin blogi

Digitaalinen työnkulku on monivaiheinen prosessi, jossa yhdistyy eri tietojärjestelmät, mallinnustekniikat ja teknologiat. Tämä artikkeli tutkii, miten digitaalinen työnkulku voisi toimia käytännössä, erityisesti rakennus- ja infrastruktuurihankkeissa, ja miksi se on tärkeä askel kohti tehokkaampaa ja avoimempaa tiedonhallintaa.

Termit ja käsitteet

Ensimmäinen askel digitaalisen työnkulun ymmärtämisessä on ymmärtää termin ja käsitteen ero. Lähteenä sanastokeskus, linkit lopussa.

Termi on yksinkertainen sana, kuten "omena", joka on nimi asialle.
Käsite puolestaan on laajempi ja syvällisempi, se sisältää kaikki assosiaatiot ja merkitykset, joita liittyy sanaan "omena" – sen maku, väri, käyttötarkoitukset ja kulttuuriset merkitykset.

Tietotekniikassa käsitteen avulla muodostetaan olioita, jotka voivat sisältää attribuutteja, geometriaa ja menetelmiä, joiden avulla voidaan käsitellä ja ymmärtää dataa ja informaatiota.

Data, informaatio, tieto/tietämys

Tässä yhteydessä on tärkeää erottaa toisistaan data, informaatio, tieto ja tietämys:

Data on raaka faktaa, kuten kirjaimet, numerot tai symbolit.
Informaatio syntyy, kun dataa yhdistetään ja tulkitaan merkityksellisellä tavalla.
Tieto/tietämys puolestaan tarkoittaa kykyä käyttää tietoa ja ratkoa ongelmia, tehdä päätöksiä ja ymmärtää ympäröivää maailmaa.

Abstraktio ja mallintaminen

Abstraktio on prosessi, jossa yksinkertaistetaan monimutkaisia asioita keskittymällä olennaisiin piirteisiin ja jättämällä yksityiskohdat pois jotain tiettyä tarkoitusta varten. Tämä auttaa ymmärtämään, ratkaisemaan ongelmia ja kommunikoimaan monimutkaisista aiheista. Digitaalisten mallien luomisessa abstrahoidaan todellisuutta ja luodaan käsitteitä, jotka voivat olla itsenäisiä tai päällekkäisiä. Käsitteiden pohjalta muodostetaan objekteja, jotka mahdollistava informaation muuntamisen dataksi ja päinvastoin. Dataa voidaan siirtää, jaetut käsitteet mahdollistavat datan ymmärtämisen informaationa.

Geometria ja grafiikka

Geometria on matemaattinen tapa kuvata muotoja ja tilaa. Grafiikka on puolestaan visuaalinen esitys geometriasta ihmiselle, joka tekee siitä helpommin ymmärrettävää. Geometria on aina abstraktio todellisuudesta.

BIM (Building Information Modeling)

BIM eli rakennustiedon mallinnus on digitaalinen työnkulku, joka mahdollistaa rakennuksen suunnittelun, rakentamisen ja hallinnan tietomalleilla. Nämä mallit voivat sisältää geometriaa, attribuutteja ja semantiikkaa eli käsitteitä, jotka kuvaavat rakennuksen osia ja niiden suhteita toisiinsa.

BIM:n etuna on, että se mahdollistaa datan virtauksen eri osapuolille ja vaiheille. Toisin kuin perinteisissä piirustuksissa, joissa sisältö ja esitys on nivottu yhteen, BIM-malleissa tietosisältö on erikseen koneellisesti luettavissa, mikä mahdollistaa erilaisen esityksen samasta datasta eri käyttötarkoituksiin.

Mallipohjainen datan käyttö nykyään

Nykyään digitaalinen työnkulku perustuu usein Common Data Environment (CDE) -alustoihin, jotka mahdollistavat tiedon jakamisen ja säilyttämisen myös avoimissa formaateissa, kuten IFC (Industry Foundation Classes). Tietomallien käyttö mahdollistaa tehokkaamman kommunikoinnin ja yhteisten päätöksentekoprosessien tukemisen, mutta tämä ei ole ilman haasteita.

Vielä varsin epäselvää on, miten vastaanotettua koneluettavaa dataa käytetään päivittäisessä työssä ja mikä on niiden rooli työnkulussa.

Toiveet ja haasteet digitaalisen työnkulun kehittämisessä

Vielä tänäänkin monien toive on saada keskitetty malli, joka kuvaa todellisuutta kaikista näkökulmista ja jonka kaikki osapuolet voivat käyttää ja päivittää. Periaatteellisella. Tasolla tämä on mahdollista, mutta nykytiedon mukaan tämä kuitenkaan ei ole mahdollista käytännössä monestakin syystä, sekä teknisestä, kaupallisesta että juridisesta. Jos tämä sitten ei ole mahdollista, mitä sitten?

Toimiva ratkaisu on tietoarkkitehtuuri, jossa tämä hyväksytään, ja tiedot jaetaan erillisiin osamalleihin, joissa jokainen projektin sopimusosapuoli mallintaa oman lisäarvonsa projektiin. Nämä osamallit perustuvat muiden osapuolien jo luomiin osamalleihin ja luovan osapuolen tietoon ja osaamiseen. Ne luodaan mahdollisimman automaattisesti sovelluksella, joka ymmärtää luotavan osamallin sisällön ja tehtävän lisäarvon, ja osaa käyttää muilta saatuja osamalleja apuna.

Nämä julkaistaan vakioiduissa/standardoiduissa muodoissa, kuten IFC, jotka ovat helposti hyödynnettävissä muiden osapuolten toimesta.

Linked Data ja Semantic Web

Yksi digitaalisen työnkulun mahdollistavista teknologioista on Linked Data -tekniikka, jonka on esitellyt Tim Berners-Lee vuonna 2006. Linked Data perustuu neljään periaatteeseen, jotka mahdollistavat tietojen linkittämisen ja jakamisen tietokoneiden luettavassa muodossa. Tällöin tiedot voivat liikkua nopeasti ja tehokkaasti eri järjestelmien välillä ilman, että niitä tarvitsee manuaalisesti siirtää tai muokata.

OpenBIM-standardeilla ja RDF-tekniikalla voidaan luoda datasta erillisiä linkkisettejä, joiden avulla voidaan navigoida eri osapuolten osamalleissa. Linkkien avulla voidaan myös välittää muutoksia ja muutospyyntöjä osapuolten välillä. RDF mahdollistaa myös semantiikan välittämisen datan mukana, ne voidaan ilmaista samassa tiedostossa.

Digitaalinen tulevaisuus

Tulevaisuudessa sovellusten natiivimallit tulevat älykkäämmiksi ja parametrisemmaksi, ja niiden rakenne perustuu yhä enemmän algoritmeihin, koodiin, koneoppimiseen (ML) ja tekoälyyn (AI). Tällöin mallit ja tiedot eivät enää perustu niin paljon staattiseen dataan, vaan enemmän tietoon ja osaamiseen. Tämä luo uusia haasteita tietojen käytölle ja jakamiselle. Julkaisuun ja osamalleihin perustuva tietoarkkitehtuuri sopimusosapuolten välillä mahdollistaa hallitun ja kuitenkin joustavan työnkulun ja luo pohjan erilaisten työtehtävien tehostamiseen ja automatisointiin. Sopimusrajan sisäpuolella tietoa voidaan jakaa vapaammin reaaliaikaisesti myös natiivimuodossa.

Tiedonhallinta ja standardit

Tiedonhallinta tulee olemaan avainasemassa digitaalisen työnkulun kehityksessä. Tiedon jakaminen, versionhallinta ja avoimet tiedostomuodot (kuten IFC) tekevät tiedon käytöstä luotettavampaa ja läpinäkyvämpää. Lisäksi multikernel-sovellusarkkitehtuurit mahdollistavat sen, että eri ohjelmistot voivat käyttää sekä natiiveja että vakiomalleja rinnakkain ilman suuria muunnoksia, mikä parantaa ohjelmistojen yhteensopivuutta ja joustavuutta ja vähentää muunnoksissa syntyviä virheitä ja puutteita.

Yhteenveto

Digitaalinen työnkulku on kehittyvä prosessi, joka yhdistää useita teknologioita, standardeja ja toimintatapoja. Tavoitteena on saavuttaa tehokkaampi, avoimempi ja luotettavampi tapa hallita rakennusprojekteja ja infrastruktuurihankkeita. Tulevaisuudessa digitaalinen työnkulku voi hyödyntää Linked Data -tekniikoita ja openBIM-standardeja, jotka mahdollistavat tiedon tehokkaan jakamisen ja käytön eri osapuolten välillä. Huomio tulee jatkossa olemaan enemmän tiedon kuluttamisessa kuin tuottamisessa, johon BIM on tähän asti keskittynyt.