Search

For several decades the construction industry has been developing building information models in various research projects. This research concentrates on examining the utilization of the building information modeling in quantity take-off. Previous studies have covered this at relatively general level and there is no detailed scientific knowledge about utilization of the building information modeling in quantity take-off. The goal of this study is to record the quantitative data from the quantity take-off implementation, which the results are based on.The construction information technology works as a main theoretical framework for this study. The motivation for this study is based on several years of observations made in building projects, where quantity information was produced repetitively during the construction process. The study examines two hypotheses: the building information modeling techniques can be used to reduce overlapping work in quantity take-off and standardized practices can serve the practical needs in a verified manner so that the duplicate work is reduced.This research uses a case-study method to approach real world problems. A case study is descriptive and explanatory in nature. The theoretical starting points are examined through literature, research, data models and quantity take-off instructions. In the empirical part residential building projects are used as case subjects. The empirical part has three point of views: quantity take-off solutions, quantity take-off processes and the procurement quantity take-off. In quantity take-off part the data was collected from 20 construction projects and procurement quantity take-off part had three case projects. In this research the building information models are considered to be a tool to produce quantity information to different stakeholders in the construction project. Software specific technical details are not included to the themes for the research. A specific building object (drywall) was used as an example object of the quantity take-off process.In the empirical part was observed that the quantity estimation work was reduced over 50% when using the building information model tools compared to an approach without any building model tools. This result is achieved for the example object and for the whole building the quantity take-off time can be reduced 20%.The study presents an operating model: transparent quantity take-off management (LMH), which connects the cognitive needs of the quantity takeoff and data modeling tools to a mutually supportive entity. The purpose of the LMH is to improve the utilization of the data model quantity information in quantity take-off process and also in other construction processes.Further studies are needed to investigate how throughout procurement phase the actual bill of materials can be integrated to the quantity data present in the data models. Additionally better integration mechanisms should be developed to transfer the quantity data of digital building models between different software packages. Jo useampien vuosikymmenten ajan tietomallintamista ja tietomalleja on tutkittu ja kehitetty rakennusalan eri tutkimushankkeissa. Tämä tutkimus syventyy tarkastelemaan tietomallin hyödyntämistä määrätiedon tuottamisessa. Aikaisemmat tutkimustulokset selittävät tätä suhteellisen yleisellä tasolla eikä meillä täten ole tutkimusperusteista yksityiskohtaista tietoa tietomallien hyödyntämisestä määrätietojen tuottamiseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tuottaa kvantitatiivista dataa ja ymmärrystä määrälaskennan toteutuksesta eri toimintatavoilla, jossa päämielenkiinnon kohteena on tietomallien hyödyntäminen.Rakentamisen tietotekniikka on tämän tutkimuksen pääasiallinen teoreettinen viitekehys. Tutkimuksen motiivina on useiden vuosien aikana käytännön kohteista tehdyt havainnot, joissa määrätietoja tuotettiin monta kertaa uudestaan rakentamisprosessin aikana. Tutkimuksessa tarkastellaan kahta hypoteesia: tietomallin avulla voidaan vähentää päällekkäistä työtä määrätiedon tuottamisessa sekä vakioidut toimintatavat voivat palvella käytännön tarpeita todennetulla tavalla niin että päällekkäinen työ vähenee.Tutkimus on tyypiltään case-tutkimus ja se on luonteeltaan selittävää ja kuvailevaa. Tutkimuksen teoreettisia lähtökohtia tarkastellaan kirjallisuuden, tutkimusten ja tietomalli- sekä määrälaskentaohjeistuksien kautta. Empiirisessä osassa case-kohteina käytettiin asuinkerrostalohankkeita. Tutkimuksen empiirisessä osuudessa on kolme näkökulmaa: määrälaskennan ratkaisut, määrälaskennan toimintatavat ja rakennustuotantoa palvelevan hankintamäärätiedon tuottaminen. Määrälaskennan empiirisessä osassa aineistona käytettiin 20 case-hanketta ja rakennustuotantoa palvelevassa hankintamäärätiedon osassa caseina oli kolme hanketta. Tietomallia käsitellään tässä tutkimuksessa työkaluna. Tutkimuksessa ei raportoida ohjelmistoteknisiä yksityiskohtia. Tutkimuskohteena käytetään yhtä rakennusosaa, joka on kevyt metallirankainen levyväliseinä.Tutkimuksen empiirisessä osassa havaittiin, että työtehtävien välillä tehtävää päällekkäistä työtä on noin 30 - 80 % prosenttia. Työmäärä on säästettävissä hyödyntämällä tietomallia määrätiedon tuottamisessa sekä sillä, että tuotannon materiaalihankintavaiheessa ei tarvitse enää tehdä määrämittaustyötä. Lisäksi tuloksissa esitetään, että määrälaskennan kokonaisaika yhdessä rakennushankkeessa vähentyisi noin 20 %.Tutkimuksessa esitetään toimintamalli, läpinäkyvä määrätiedonhallinta (LMH), joka yhdistää määrätiedon tuottamisen tiedolliset tarpeet sekä tietomallin työkaluna toisiaan tukevaksi kokonaisuudeksi. LMH:n tarkoituksena on parantaa tietomallista tuotetun määrätiedon hyödyntämistä osana reaalimaailman määrälaskentaprosessia sekä tuotetun määrätiedon suoraa jatkohyödyntämistä rakentamisen eri prosesseissa.Lisätutkimusta tarvitaan siitä, miten tuotannon hankintavaiheen materiaalimäärät saadaan tietoteknisesti integroitua tietomallista saatavaan määrätietoon. Lisäksi tulisi tutkia ja kehittää tietomalleissa olevan määrätiedon siirtymistä automatisoidummin koneluettavasti eri ohjelmistojen välillä.

Nopeasti muuttuvassa maailmassa yritysten kehitystyöltä vaaditaan ketteryyttä ja innovatiivisuutta. Tarvitaan toimintamalleja, joiden avulla tunnistetaan todelliset arvoa tuottavat kehityskohteet mahdollisimman kustannustehokkaasti ja nopeasti. Kokeilevasta kehittämisestä voidaan hakea ratkaisua tähän tarpeeseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on edistää kokeilevan kehittämisen käyttöönottoa kohdeyrityksen kehitystoiminnassa lisäämällä tietoisuutta kehittämismallista, sekä luomalla alustava kokeilevan kehittämisen prosessimalli yritykselle. Tutkimuksen viitekehyksessä perehdytään kokeilevan kehittämisen taustalla yleisesti nähtäviin teorioihin ja ajatuksiin innovaatio- ja tuotekehityksen näkökulmasta. Empiirisessä osuudessa tutkimusmenetelminä käytettiin kyselytutkimusta, jolla tutkittiin kohdeyrityksen pääkehityskohteiden soveltuvuutta kokeilevaan kehittämiseen, sekä dokumenttianalyysia, joka mahdollisti olemassa olevan dokumenttiaineiston hyödyntämisen prosessimallin luonnostelussa. Kokeiluja hyödyntäviä toimintamalleja ja prosesseja haettiin niin kirjallisuudesta kuin internetistäkin. Kyselytutkimuksen mukaan kehitysjohtaja/- kehityspäälliköt kokevat työssään kehitysinsinööreihin verrattuna enemmän sellaisia piirteitä, joihin kokeileva kehittäminen näyttäisi soveltuvan. Tutkimus osoitti, että kokeilevalle kehittämiselle voidaan nähdä jonkinasteista tarvetta kohdeyrityksessä. Dokumenttianalyysia hyödyntäen luotiin luonnos kokeilevan kehittämisen prosessin vaiheista. Tärkeimpinä vaiheina nähtiin: 1) tunnista ongelma, ideat tai tarve, 2) laajenna ymmärrystä, 3) kokeilun tavoite, 4) kokeilun suunnittelu, 5) toimi, 6) kokeilun reflektointi, 7) arviointi ja oppiminen ja 8) mukaudu. Jatkotoimenpiteenä ehdotan, että kokeilevan kehittämisen hyödyntämiseen liittyen tulisi tehdä kehittämistutkimus kohdeyrityksessä, missä prosessin toimivuus testattaisiin ja tarvittavia työkaluja ja menetelmiä tuotaisiin sen ympärille.

Rakennusteollisuuden digitalisaation on luvattu parantavan tuottavuutta, kasvattavan toimialaa ja vähentävän työ- ja materiaaliperusteista hukkaa. Digitalisaation keinoja näiden suuntausten toteutumiseksi ovat mm. tietojärjestelmien parempi yhteensopivuus, koneluettavuus ja prosessien automatisointi. Arkkitehdin tietomallin sisältöä ei ole kansallisella tasolla määritelty tarkasti. Arkkitehtimallit ovat sisällöltään vaihtelevia, mikä vaikeuttaa niiden automaattista käyttöä mm. määrälaskennassa, simulaatioissa ja kiinteistön ylläpidossa. Tällä hetkellä mallien sisällön määrittelyä toteutetaan erilaisilla organisaatio- ja hankekohtaisilla tietomalliohjeilla. Kirjallisuus esittää vakioinnin ja tietomallien koneluettavuuden poistavan hankkeessa tehtävää hukkatyötä ja vähentävän suunnittelu- ja rakentamisaikaisia virheitä. Tietomalli on arkkitehdille tietomallihankkeessa keskeinen suunnittelun työkalu, mutta sen sisällön määrittelyn vaikutuksia arkkitehdin työnkuvaan ei ole tutkittu. Tutkimuksessa kartoitettiin arkkitehtimallin tietosisällön vakioinnin vaikutuksia arkkitehdin työhön. Kyselytutkimuksella tutkittiin arkkitehtien työnkuvaa tietomallihankkeessa, suunnitteluprojektin kuormittavia vaiheita, tietomallihankkeen haasteita ja ongelmakohtia sekä työssä käytettäviä yleisiä ja sisäisiä ohjeistuksia ja niiden sisältöä. Kyselytutkimus kohdistettiin suurimpiin kotimaisiin tietomallinnusta hyödyntäviin arkkitehtitoimistoihin. Kyselyn tuloksia verrattiin kirjallisuudessa aikaisemmin saatuihin tuloksiin. Kyselytutkimuksessa todettiin, että varsinaisen suunnittelutyön ulkopuolelta eniten arkkitehdin aikaa menee dokumenttien toistuvaan tuottamiseen sekä tietomallin ylläpitoon ja sen oikeellisuuden tarkistamiseen. Varsinainen tietosisällön tuottaminen tai sen lisääminen malliin ei lisää juurikaan arkkitehdin työn määrää. Nykyisten tietomalliohjeistusten seuraamisen arvioitiin senkin vaikuttavan hyvin vähän työn määrään. Tietosisällön vakiointi voi välillisesti helpottaa mallin ylläpitoon liittyvien tarkistusten tekemistä, muttei poista niiden tekemisen tarvetta. Menetelmien liian tarkan vakioinnin pelättiin lisäävän työtä ja rajoittavan suunnittelua. Vakioinnin tulisi olla tarkoituksenmukaista ja keskittyä mallin hyödyntämisen kannalta välttämättömän tietosisällön määrittelyyn. Vakioinnin vaatimukset tulisi ottaa huomioon suunnittelusopimuksia laadittaessa