Tietomallintaminen tieverkon ylläpidossa
mennessä Manu Marttinen | huhti 8, 2014

Mitä tietomallinnus tarkoittaa?

Tietomallintaminen mielletään yleisesti rakennuksesta tehtyyn kolmiulotteiseen suunnitelmaan. Siis sellaiseen läpileikkauskuvaan, jossa eri värein on kuvattu erilaisia rakenneosia kyseisestä rakennuksesta. Mielikuva ei ole yhtään väärä, sillä juuri kyseisellä tavalla tietomalleja voidaan helposti ilmentää.

Tietomalli kuvastaa ennen kaikkea paikkaan sidottua älykästä tietoa. Kuvittele, että huone jossa tällä hetkellä olet, on mallinnettu. Siitä on siis tehty kolmiulotteinen suunnitelma. Paikkaan sidottu tarkoittaa tässä yhteydessä sitä, että tuoli jolla istut, on X, Y, Z -koordinaatissa tietyssä paikassa. Tiedon älykkyys taas tarkoittaa sitä, että tähän tuoliin liittyy niin sanotusti metatietona tietosisältö siitä, että a) tuoli tietää olevansa tuoli, b) tuoli tietää mitä materiaalia se on, tai minkä värinen se on ja c) tuoli tietää mitä tarkoitusta varten se on olemassa, ja miksi se on suunniteltu nimenomaan siihen.

Olin kuuntelemassa 4.3.2014 Infrajohtamisen tulevaisuuspäivässä Wanhassa Satamassa Helsingissä Liikenneviraston tietomallintamisen kehittämispäällikkö Tiina Perttulan luentoa. Luennolla Perttula esitti näkemyksen, jonka mukaan: ”puhuttaessa mallinnuksesta voidaan käyttää termiä tiedonhallinta”. Olen Perttulan kanssa täysin samaa mieltä. Nimittäin perinteisen mallintamismielikuvan laajentaminen tuohon kyseiseen ajatukseen lisää huikeasti mallintamisen käyttöä terminä asioiden parissa joihin liittyy tiedonhallintaa. Ja tiedonhallintahan liittyy hyvinkin oleellisesti tieverkon hallintaan ja ylläpitoon.

Miksi tietomallinnusta tehdään?

Kuvassa yksi on esitetty tietomallipohjaisen (BIM) prosessin ero perinteiseen, vaiheajatteluun perustuvaan prosessiin. Infra FINBIM projektissa [1] tehtävissä pilottihankkeissa tämä ero on havaittu konkreettisesti: lähtötietojen tuominen älykkäänä tietona suunnitelmamalliin ja edelleen työmaalle rakentamisen pariin on vähentänyt hukkaa prosessissa. Ja hukasta puhuttaessa tarkoitan juuri hukkunutta tietoa, ja tämän tiedon uudelleenhankkimiseen käytettävää aikaa.

Kuva1. Tiedon kumuloituminen mallipohjaisessa prosessissa (lähde Sweco)

Kuva1. Tiedon kumuloituminen mallipohjaisessa prosessissa (lähde Sweco)

Ylläpitomaailmaan oheisen kuvan kaltainen prosessi on helposti implementoitavissa. Ylläpidon hankkeissa juuri tiedon kulku ja varastointi, sekä näiden molempien varmistaminen on tärkeää, koska ylläpidolliset konkreettiset toimet tehdään monesti kymmenien vuosien tien rakentamisen jälkeen. Myös ylläpidon kohdesuunnitelman teosta ja siihen liittyvistä tietojen hankinnasta voi kulua muutama vuosi aikaa tien varsinaiseen korjaamiseen. Miten siis varmistaa oikean tiedon saatavuus sitä tarvitsevalle kuuluukin kysymys?

Miten tietomallintamista voitaisiin hyödyntää tieverkon ylläpidossa?

Miten ylläpito sitten voisi hyödyntää mahdollisimman tehokkaasti tietomallintamista ja ennen kaikkia siihen liittyvää tiedonhallintaa? Olin kolme vuotta sitten (16.3.2011) Infra ry perinteisillä Päällystekursseilla visioimassa ensimmäistä kertaa mallintamisesta ylläpitoalalla. Tuolloin elettiin Infra FINBIM [1] hankkeen alkuaikoja, ja pohdintani olivat hyvinkin spekulatiivisia. Esitin tuolloin kysymyksiä: missä on viimeisin ja paikkaansa pitävin tieto ja miten varmistutaan, että kaikilla on tämä tieto? Missä on tieto siitä, missä on viimeisin tieto?

Valottaakseni tänään, maaliskuussa 2014, tuota taannoista kysymystä otan esille varsin perinteisen haasteen. Jos minulla on Excel taulukko ja sinulla on sama Excel taulukko, miten varmistumme että molemmissa Excel taulukoissa on samat tiedot? Siis silloin kun molemmat muokkaavat taulukko samaan aikaan. Entä jos taulukko on sadalla ihmisellä käytössä?

Laajensinkin tuolloin kolme vuotta sitten pohdintaani ajatukseen siitä, että kaikki tieto olisi jossain yhdessä älykkäässä mallissa. Ja että mitään muita tietovarastoja ei tarvittaisi enää. Pohdinta lähestyi siis täydellisesti mallinnettua maailmaa. Taisi olla aika science fictionia se.

Nyt kolme vuotta tuon pohdinnan jälkeen voin hyvin suurella varmuudella esittää, että moinen ajattelu ”vain yhdestä mallista” on utopiaa. Tulevaisuudessa tulemme varmasti hallitsemaan – myös tieverkon ylläpidossa – monia eri malleja, tietovarastoja ja rekisterejä samanaikaisesti. Näin ollen tuo maaliskuussa 2011 esittämäni kysymykseni ”missä on tieto siitä, missä on viimeisin tieto” nousee yhä oleellisemmaksi. Keskustelua kasvavan metatiedon määrästä ja sen hallinnasta onkin syytä lisätä.

Ylläpidon mallimaailman tasot

Kirjoitin Infra-lehden numeroon 4/2013 artikkelin ”tuotemallintaminen tulee myös infran ylläpitoon” [2]. Esitin tässä artikkelissa karkean jaon ylläpidon tuotemallintamisen tasoista.

Ensimmäinen taso on, infrarakentamisessa hyvin jo hyödynnetty, mallipohjainen prosessi, jonka aikana varmistetaan kuvan yksi mukainen tiedon kumuloituminen ja sen jäljitettävyys hankkeen eri vaiheissa. Samanlainen prosessi on kopioitavissa helposti tieverkon ylläpitoon: alkaen siis lähtötietojen hankinnasta, kulkien päällystysohjelmoinnin ja kohdesuunnittelun kautta ylläpidollisiin toimiin. Kysymys kuulukin: milloin moista prosessia on syytä hyödyntää, ja miten siitä saadaan kaikki hyöty irti? Hyvänä esimerkkinä alan viimeisimmän teknologian hyödyntämisestä toimii Kaakkois-Suomen ELY -keskuksen ja Destian Vt13 hanke Lappeenrannassa [3]. Kyseisessä hankkeessa Destia onnistui kehittämään mallipohjaista prosessia muun muassa päällysteiden korjauksessa. Hyvä menettely siis oikeaan paikkaan. En kuitenkaan usko, että urautumisen takia uudelleenpäällystettävää kohdetta tarvitsee sitoa koordinaatistoon samalla tapaa kuin kohdetta, jonka pysty- ja vaakageometria vaativat korjaustoimenpiteitä. Lehdestä jota juuri luet, pitäisi löytyä kyseiseen hankkeeseen liittyvä artikkeli. Kannattaa siis lukea sekin läpi.

Infra-lehden numeron 4/2013 artikkelissa [2] mainitut tasot kaksi ja kolme sen sijaan kuvastavat ehkä enemmänkin tuota Perttulan viittaamaa tiedonhallintaa. Voisinkin kysyä: mihin on tällä hetkellä varastoitu tieverkolle tehdyt aiemman tutkimukset kuten maatutkaluotaukset tai kuivatusanalyysit? Mistä löytyvät suunnitelmat joita ei ole koskaan toteutettu? Mitä eri rekisterejä, jotka liittyvät oleellisesti rakenteenparannussuunnittelun lähtötietoihin, on olemassa? Miten varmistetaan, että tietoa tarvitsevalla on kaikki oleellinen tieto, ja että resursseja ei turhaan hukata jo selvitettyjen asioiden uudelleenselvittämiseen?

Nyt Infra FIMBIM hankkeen [1] viimeisinä vuosina on tarkoitus pilotoida mallipohjaista tiedonhallintaa ja päällystysurakan mallipohjaista hankintaa. Ajatuksena on muun muassa tuottaa infran omistajalle esimerkiksi tieverkon vuosittaisten mittausten tai erillisten tutkimusten avulla kattava tieto esimerkiksi tien vaarallisista epätasaisuuksista sekä näiden korjaamiseen kuluvasta materiaalimäärästä (tasausmassa) ja euroista. Tämän tiedon avulla yksittäisen kohteen tullessa päällysohjelmaan, tilaaja pystyisi huomattavasti tarkemmin arvioimaan päällystysohjelman kokonaiskuluja – jos siis päättää samalla korjata nuo epätasaisuudet.

NCC Roads testasi yhdessä Kaakkois-Suomen ELY -keskuksen kanssa kyseistä toimintamenettelyä hyvin tuloksin syksyllä 2013. Pilotointia on tarkoitus jatkaa kauden 2014 aika Kaakkois-Suomen ja Uudenmaan ELY -keskusten päällystysurakoissa. Tulokset näistä piloteista julkaistaan vuoden 2014 loppuun mennessä.

Metatievarastojen tehokas hyödyntäminen

”Tieto siitä missä on viimeisin tieto” on siis oleellista kaivaa esille tieverkkoa hallittaessa. Toinen Infra FIMBIM hankkeen [1] viimeisinä vuosina tehtävistä pilottihankkeista suoritetaan mt 3662:lla Kouvolassa. Tarkoituksena on luoda kyseisestä tiestä metatietovarasto, jota pystyy hyödyntämään tehokkaasti kohdesuunnittelun ja ylläpidollisten toimien aikana. Lähtötiedoista tulee siis suunnitelmatietoa ja edelleen toteumatietoa. Tieto liikkuu tällöin myös tehokkaasti eri osapuolten välillä. Tehokkaampi tiedonvaihto on omiaan lisäämään keskustelua, ja tämä keskustelu taas mahdollistaa oppimista ja kehittymistä.

Mt 3662 lähtötietomallia on ilmennetty kuvassa kaksi Google Earth ilmaisohjelmalla. Kyseiseen malliin on tuotu havainnollisella tavalla älykästä tietoa. Tietoa joka ”tietää mitä se on” ja joka on jäljitettävissä.

Kiteytettynä tiedon jäljitettävyys hankkeen eri vaiheissa tarkoittaa:

  • lähtötietojen hankita: mitä tietoa on olemassa? kuka hankkinut? miksi?
  • suunnittelussa: mistä lähtötiedot? kuka hankkinut? milloin? miksi?
  • urakoinnissa: kuka suunnittelut? milloin? miksi?

Kuva2. Tiedon ilmentäminen Google Earth ohjelmassa

Kuva2. Tiedon ilmentäminen Google Earth ohjelmassa

Jo tehdyistä ja meneillä olevista pilottihankkeista ja niihin osallistuneista tahoista voi lukea lisää RYM Oy:n sivuilta julkaistusta tiivistelmästä [4] ja Maintenance BIM 2011–2012 hankkeen raporteista [5].

Loppukaneettina

Olen esittänyt tässä artikkelissa yhteensä peräti 24 kysymystä. Jos sinulla on niihin vastauksia tai haluat kuulla vastaukset tulevaisuudessa, kannattaa tulla vaikuttamaan infra-alan yhteiselle foorumille. Tietomallintamisen kehittäminen ei suinkaan lopu Infra FINBIM hankkeeseen [1], vaan se jatkuu Building SMART tietomallintamisen yhteistyöfoorumissa [6].

Kirjoittaja on 33-vuotias ylläpito- ja asfalttialan sekatyömies, joka toimii NCC Roads Oy:ssa asfaltin jyrsintä ja tierakenteen kerrosstabilointiyksikön vetäjänä, sekä vastaa oman toimen ohella Infra FINBIM hankkeen [1] Maintenance BIM työryhmän toiminnasta.

Lue myös:

Tuotemallintaminen tulee myös infran ylläpitoon

BIM-pohjainen tiestön ylläpito

Lähteet

[1] Infra FINBIM buildingsmart.fi (viitattu 16.3.2014)

[2] tuotemallintaminen tulee myös infran ylläpitoon http://www.infrary.fi/files/4768_2013_4_Yllpidon_tuotemallintaminen_vain_nettiin.pdf (viitattu 16.3.2014)

[3] Nykyteknologia apuna tiepäällysteiden korjauksissa http://www.ely-keskus.fi/web/ely/-/nykyteknologia-apuna-tiepaallysteiden-korjauksissa-kaakkois-suomen-ely-keskus- (viitattu 16.3.2014)

[4] Intelligent road condition monitoring and maintenance planning http://rym.fi/results/intelligent-road-condition-monitoring-and-maintenance-planning/ (viitattu 16.3.2014)

[5] DEVELOPMENT OF BIM BASED REHABILITATION AND MAINTENANCE PROCESS FOR

ROADS http://www.iaarc.org/publications/fulltext/isarc2013Paper320.pdf (viitattu 16.3.2014)

[6] Tietomallintamisen yhteistyöfoorumi http://www.buildingsmart.fi/ (viitattu 16.3.2014)


Vehviläinen uskoo mallintamisen hyötyihin
mennessä Juha Salmi | huhti 9, 2014