JultikaUniversity of Oulu repository

Diplomityön tavoitteena oli tutkia ja kehittää dynaamista ohjausmenetelmää tietomallipohjaiseen rautatien maanrakennustyöhön. Tutkimuksen ensisijaisena tarkoituksena oli kehittää prosessikuvaus tietomallipohjaisen työmaan dynaamisesta ohjausmenetelmästä sekä testata ja arvioida kaupallisten sovellusten hyödynnettävyyttä sen työkaluina. Inframodel3-tiedonsiirtoformaatin mahdollisuuksia ja kehityskohteita tutkittiin dynaamisen ohjausmenetelmän näkökulmasta. Rautatien rakentamisen ominaispiirteisiin sekä tietomallipohjaisen toiminnan aiheuttamiin kehitystarpeisiin perehdyttiin toteuttamalla kirjallisuustutkimus sekä havainnoimalla tietomalleja hyödyntävän radanrakennustyömaan toimintaa. Rautatien maanrakennustöiden nykyisen ohjausjärjestelmän ongelmia ja kehityskohteita kartoitettiin tutustumalla radanrakennustyömaan ohjaukseen sekä suorittamalla haastattelututkimus työmaahenkilökunnalle, ohjelmistotuottajille ja muille työmaan yhteistyökumppaneille. Dynaamisen ohjausmenetelmän periaatteisiin tutustuttiin kirjallisuustutkimuksen kautta ja löytyneiden periaatteiden pohjalta muodostettiin malli rautatien tietomallipohjaisen maanrakennustyömaan dynaamisesta ohjausmenetelmästä. Kaupallisten sovellusten ja Inframodel3-tiedonsiirtoformaatin ominaisuuksiin perehdyttiin kirjallisuuden avulla. Sovellusten ja Inframodel3-tiedonsiirtoformaatin soveltuvuutta dynaamisen ohjausmenetelmän työkaluiksi arvioitiin testaamalla niillä tietomallipohjaisen radanrakennustyömaan suunnitelma- ja toteumatiedon käsittelyä ja hallintaa. Rautatien tietomallipohjaisen maanrakennustyömaan dynaaminen ohjausmenetelmä on reaaliaikaisesti ja voimakkaasti työmaan impulsseihin vastaavaa tietomalleja hyödyntävää kokonaisvaltaista, yhteisöllistä ja muuntumiskykyistä rakennusprojektin ohjausta. Dynaamisen ohjausjärjestelmän tehokkuus perustuu ohjaustoimenpiteiden perustana käytettävän tiedon reaaliaikaisuuteen, mikä mahdollistetaan työmaan reaaliaikaisella seurannalla ja rakentamisen edistymää mittaavien havaintojen jatkuvalla keräämisellä. Työmaan johdon nopealla reagoinnilla työmaalta tuleviin impulsseihin, kuten mittaustuloksiin, tuotantohäiriöihin ja innovaatioihin, estetään mahdollisten ongelmien kumuloituminen seuraaviin työvaiheisiin ja mahdollistetaan rakennusprosessin jatkuva kehittyminen. Havainnoinnin ja haastattelututkimuksen vastausten perusteella radanrakennustyömailla oli tiedostettu mahdollisuudet kehittää työmaan ohjausmenetelmää ja rakentamisen prosesseja tietomallipohjaisen toiminnan avulla. Paremman aikataulu- ja resurssienhallinnan sekä toteuman- ja kustannusseurannan lisäksi haluttiin kehittää rakennusprojektien tuottavuutta, tehokkuutta ja ympäristöystävällisyyttä mm. paremman informaationhallinnan ja uusien tietomallipohjaisten työkalujen avulla. Työmaalla testatut kaupalliset sovellukset ja Inframodel3-tiedonsiirtoformaatti eivät vastanneet suoraan kaikkiin dynaamisen ohjausmenetelmän tarpeisiin reaaliaikaisesta toteumaraportoinnista, jatkuvasta laadunvarmistuksesta sekä resurssien-, aikataulun- ja kustannustenhallinnasta. Tietomallipohjaisen radanrakennustyömaan toimintatapoja on mahdollista kehittää ja toteutettujen ohjaustoimenpiteiden vaikutuksia voi seurata reaaliaikaisesti dynaamisen ohjausmenetelmän avulla. Työntekijöiden innovoinnin mahdollistava yhteisöllinen ja dynaaminen ohjausmenetelmä kannustaa kaikkia kehittämään työmaan toimintoja omasta työtehtävästään lähtien ja saavuttamaan näin paremman tehokkuuden ja työn laadukkuuden koko rakennusprojektissa. Dynaamisen ohjausmenetelmän tehokas hyödyntäminen tietomallipohjaisella radanrakennustyömaalla edellyttää uusien tietomallipohjaisen toiminnan sekä reaaliaikaisen seurannan, laadunvarmistuksen ja ohjauksen mahdollistavien työkalujen käyttöönottoa ja kehittämistä.

The aim of this master’s thesis was to develop a dynamic management method for an information model-based railway earth mowing work. The primary target was to develop a process model about an information model-based dynamic management method and research the possibilities to use the existing commercial applications as a management tools. Inframodel3- data transfer format’s features and improvement needs was studied from dynamic management method’s perspective. Characteristics of railway construction and improvement needs caused by information model-based actions were studied by literature research and observing an information model-based railway construction site. The current challenges and issues that need to be improved in current management method were discovered and gathered, by researching the current management method and performing an interview to the personnel of the construction site, software producers and other project partners at the railway construction site. Principles of the dynamic management method were studied through literature research and based on findings a process model for information model-based railway earth moving work was developed. Features of the commercial applications and Inframodel3 data transfer format were studied by literature research and the usability of them in the dynamic management method was evaluated by handling and processing information model based data with the applications. The dynamic management method of an information model-based railway construction site means real-time and efficient reacting on impulses from construction site and construction site management that is comprehensive, communal and adaptable and utilizes information models. The efficiency of dynamic management method is based on real-time information used in management actions. This is enabled by gathering continuously real-time observations about the progress on the construction site. By construction site management’s efficient reacting on the incoming impulses from the construction site such as measurement results, production disruption and innovations, prevents the accumulation of potential problems to following operation steps and also enables continuous development of the construction process. According to the answers from interview survey and observations at the construction site the possibilities to develop the management method and construction processes with the help of information model-based actions has been recognized. In addition to better time schedule and resource management, realization and cost observation also efficiency, productivity and environmental friendliness were issues that wanted to developed with better information management and new information model-based tools. The commercial applications and Inframodel3 data transfer format tested on construction site did not fulfill all the dynamic management method’s demands considering the real-time realization reports, continuous quality assurance and management of resources, time schedule and costs. The information model-based railway construction site practices can be developed and the impacts of the implemented management measures can be observed in real-time through the dynamic management method. The collaborative and dynamic management method enables all employees to innovate and encourages them to develop all the site activities, by starting from their own tasks, leading to higher efficiency and quality of the entire construction project. Effective use of the dynamic management method at the information model-based construction site requires introduction and development of the new tools, which enables information model-based site activities as well as a real-time monitoring, quality assurance and control.