Liverpoolin yliopiston professori Arto Kiviniemi on BIM-osaamisen kansainvälinen guru

Suomi nousi tietomallintamisen kärkimaaksi Euroopassa 2000-luvun alussa. Ansio siitä kuuluu pitkälti VTT:n ja alan yhteisille tutkimusprojekteille (Ratas, Vera) ja niihin osallistuneille.

Jopa amerikkalaiset, jotka olivat alun perin kehittäneet BIM:n, huomasivat suomalaisten osaamisen. Vera-projektin vetäjälle, arkkitehti Arto Kiviniemelle tarjottiin mahdollisuus tehdä väitöskirja aiheesta amerikkalaisessa huippuyliopisto Stanfordissa.

Hänet pyydettiin pian myös BIM:n amerikkalaisten puuhamiesten perustaman järjestön IAI:n eli International Alliance for Interoperability puheenjohtajaksi. Järjestön tavoitteena oli rakennusalan tuotetietojen siirron standardien kehittäminen ja nykyisin se tunnetaan nimellä buildingSMART.

”Suomessa monet tutkijat (mm. Matti Hannus, Bo-Christer Björk, Kari Karstila) jo ennen minua olivat ratkaisevassa asemassa tietomallinnuksen kompetenssien kehittämisessä, ja ilman heidän osaamistaan ja Tekesin tukea minulla ei olisi ollut mitään mahdollisuuksia viedä tietomallinnusta eteenpäin”, Kiviniemi toteaa.

Suomessa hän ei olisi ollut pätevä professoriksi

Hänen osaamisensa tunnistettiin kuitenkin pian maailmalla.Vuonna 2010 hänelle tarjottiin Englannin ensimmäistä BIM-professuuria Salfordin yliopistossa. 2013 hänet kutsuttiin Liverpoolin yliopiston digitaalisen arkkitehtuurin professoriksi.

”Englannissa Paul Morrell oli se henkilö, joka sai asiat liikkeelle ja toteutuksessa Mark Bew ja David Philp olivat keskeiset henkilöt”, Kiviniemi sanoo.

Kysymykseen, eikö hän olisi voinut opettaa Suomessa, Kiviniemi naurahtaa, että hän ei olisi ollut pätevä, koska häneltä puuttuu syntyperäisiltä suomalaisilta vaadittava todistus ruotsin taidosta. Ulkomaalaisilta tätä ei vaadita, vaan he voivat opettaa englanniksi.

Vakavasti Kiviniemi ei ole suomalaista professuuria edes harkinnut.

Toki kyse on myös palkasta, joka Englannissa on Kiviniemen mukaan huomattavasti korkeampi. Kakkosasunto Skotlannissa pitää hänet jatkossakin Isossa Britanniassa.

Suomalainen ohjelmisto-osaaminen haluttua

Kiviniemi ei ollut ainoa, jota suomalainen BIM-osaaminen veti ulkomaille. BIM:ä kehittäneet ohjelmistotalot, kuten Tekla ja viimeksi Solibri, saivat ulkomaiset omistajat.

Trimblen omistama Tekla on pärjännyt hyvin jopa Amerikassa, jossa AutoCadin ostama Revit on markkinajohtaja mallinnuksessa. Silloin kun tarvitaan normaalia tarkempia detaljisuunnitelmia, Teklan rakennemalli on osoittanut vahvuutensa.

Suomessa tietomallinnuksen iso läpimurto tapahtui vuonna 2007, kun Senaatti ilmoitti ottavansa sen vaatimukseksi hankkeisiinsa. Tänään BIM:ä käytetään vaativissa talonrakennus- ja infrahankkeissa jo lähes rutiininomaisesti.

Kansainvälisesti merkittävänä Kiviniemi pitää myös sitä, että Skanska on onnistuneesti hyödyntänyt mallinnusta myös asuntorakentamisessa.

Tietomallin käyttö on Suomessa edelleen Englantia parempi, mutta välimatka on Kiviniemen mukaan kutistunut.

Englannissa hallitus määräsi BIM:n pakolliseksi

Englannissa herätys tapahtui Kiviniemen mukaan lähes yhdessä yössä, kun hallitus vuonna 2010 ilmoitti vaativansa sitä julkisissa rakennushankkeissa vuodesta 2016 alkaen. BIM nähtiin keinoksi parantaa rakennusalan prosesseja, tuottavuutta ja vientiä.

”Sitä ennen varsinkin teollisuuden asenne tietomallinnukseen oli ollut negatiivinen”, Kiviniemi kertoi  tammikuussa Rakennuttaminen 2018 tilaisuudessa Tampereella, minne hänet oli kutsuttu esittelemään BIM:n käyttöä Englannissa.

Hän muistuttaa että sekä Senaatin että  hallituksen julistukset olivat enemmän tahdonilmaisuja kuin velvoitteita. Projektipäälliköt ovat viime kädessä päättäneet käyttävätkö ne tietomallinnusta vai ei. Vuoden 2017 alussa Englannin julkisessa rakentamisessa vasta 38 prosenttia hankkeista tehtiin BIM:llä.

Myöskin tavoite, että kaikilla yrityksillä olisi valmius BIM:n käyttöön, on toteutunut suunniteltua hitaammin. Kun yrityksiltä on kysytty niiden nykyisestä valmiudesta BIM:n käyttöön ja suunnitelmista seuraavalle vuodelle, niin ero todellisuuden ja suunnitelmien välillä on ollut 20 prosenttiyksikköä. Eteenpäin on kuitenkin menty ja käyttööottoaste on näillä yrityksillä kaksinkertaistunut 30:stä yli 60 prosenttiin vuosina 2011-2017.

Saksa ja Ranska heräsivät Englannin jälkeen

Niin kauan kuin tietomallinnus oli Euroopassa vain pohjoismainen ilmiö, eivät suuret maat, kuten Saksa, Ranska, Italia ja Espanja olleet siitä Kiviniemen mukaan kiinnostuneita. Englannin ilmoituksen jälkeen nekin olivat ryhtyivat lisäämään tietomallinnuksen käyttöä. Samalla mukaan on tullut myös uusia maita, kuten Hollanti, Brasilia ja Kiina. Kiviniemenkin kursseilla 60 prosenttia oppilaista on Kiinasta, mutta heitä on myös Sambiasta ja Nigeriasta, mikä kertoo hänen mukaansa hyvin siitä, että BIM on globaali ilmiö. Myös Japani on vahva tietomallintamisessa.

Saksassa heräämiseen vaikuttivat ehkä myös karvaat kokemukset erittäin vaativista hankkeista, joissa tiedonhallinta karkasi käsistä. Esimerkiksi Berliinin Brandenburgin vuosikausia myöhästyneessä lentokenttäprojektissa on dokumentoitu 66 500 virhettä, joista 34 000 on merkittäviä ja 5845 kriittisiä.

Projektien hallinnassa kyse ei siis Kiviniemen mukaan ole enää pelkästään BIM:stä (Building Information Modelling) vaan laajemmin tiedon hallinnasta eli AIM:stä (Asset Information Management).

Arkkitehtiprofessorit opettavat menneisyyden teknologioita

BIM:ä opetetaan tänään Englannissa jo ainakin parissakymmenessä oppilaitoksessa. Opetuksen ja tutkimustoiminnan taso ei Kiviniemeä kuitenkaan tyydytä, sillä yliopistot eivät edusta alan terävintä osaamista vaan yritykset ovat huomattavasti edellä. BIM:ä ei myöskään ole riittävästi mukana alan perusopetuksessa.

”Kyse ei kuitenkaan ole vain Britannian ongelmasta, tilanne on valitettavasti sama lähes kaikkialla maailmassa.”

Tavoitteena pitäisi Kiviniemen mukaan olla se, että digitaalisuus olisi rutiinia eli tekijä hallitsi välinettä eikä toisin päin.

Tässä suurin jarru on ollut opetus. Esimerkiksi arkkitehtuurissa käytetään Englannissa (toisin kuin Suomessa) yhä usein 1970-luvun eikä 2010-luvun menetelmiä. ”Oppilaat ovat varttuneet videopelien, tietokoneiden ja internetin maailmassa, mutta heitä koulutetaan piirtämiseen ja menneisyyden teknologioihin.”

Toisinkin voisi olla, sillä yksi maailman johtavista arkkitehdeista Frank Gehry on sanonut, että hänen työnsä eivät olisi olleet mahdollisia ilman tietokonetta.

Englannissa on Kiviniemen mukaan valtava kysyntä BIM-osaajista, mikä näkyy myös palkoissa. Tästä hyvänä esimerkkinä on se, että rakentamisen kymmenen kysytyintä ammattinimikettä ovat sellaisia, joita ei edes tunnettu vuosituhannen alussa.

BIM:n myötä määrälaskijoiden tarpeen on odotettu vähenevän, mutta siinä suhteessa muutos on ollut odotettua hitaampi ainakin Suomessa.

Iso harppaus tuottavuudessa vielä edessä

Englannissa seuraava tavoite tietomallinnuksen ja tuottavuuden lisäämiselle on asetettu vuoteen 2025. Silloin BIM:n käytössä pitäisi yltää jo ylimmälle eli kolmostasolle. Enää sillä ei ymmärretä sitä, että käytössä olisi yksi yhteinen järjestelmä, vaan asiaa tarkastellaan Kiviniemen mukaan paljon laajemmin.

Tätä kuvaa hyvin Skotlannin oma BIM ohjelma, jossa teemana on Construction 4.0. Siinä BIM ja AIM nähdään osana kokonaisuutta. Muita osia ovat lisätty todellisuus, asiakaskokemusten välittäminen virtuaalisesti, robotit ja tekoäly, tuotteiden 3D-printtaus, Big Data, esineiden internet sekä pilvipalvelut tietovarastojen paikkana. Lisäksi mukaan on otettu turvajärjestelmät, jotta rakennuksia, joiden talotekniikkajärjestelmät ovat verkossa, ei voisi hakkeroida.

Kun 2010 Englannin hallitus asetti rakentamisen tuottavuuden parantamistavoitteeksi 30 prosenttia, on tavoite nyt nostettu 50-60 prosenttiin.

BIM:n rinnalle toiseksi työkaluksi on nostettu leanin lisääminen rakentamisessa.

Lauri Koskela on Lean Constructionin isä

Suomalaisittain mielenkiintoista on, että Kiviniemen Salfordin ajan professorikollega Lauri Koskela oli ensimmäinen, joka 1990-luvun alussa lähti pohtimaan voiko Toyotan autoteollisuudelle kehittämää leania käyttää myös rakentamisessa.

”Laurin Stanfordin yliopistolla 1992 julkaisema journal artikkeli “Application of the new production philosophy to construction” oli ensimmäinen aiheesta kirjoitettu artikkeli eli hän on koko Lean Construction ideologian henkinen isä. Artikkeli on tietääkseni kaikkien aikojen siteeratuin suomalainen rakennusalan tieteellinen julkaisu”, Kiviniemi sanoo Koskelasta, joka nyt toimii Huddersfieldin yliopistossa ja opettaa myös Aallossa. Koskela on saanut sinne mukaansa myös Bhargav Daven Salfordin yliopistosta.

Koskela tekee paljon yhteistyötä myös professori Rafael Sacksin kanssa. Tämän mielestä leanin ja BIM:n yhdistämisessä 1+1 on paljon enemmän kuin kaksi.

Koskela on yhdistänyt leania eli hoikkaa rakentamista, kuten hän itse sitä kutsuu ja BIM:a, sillä sekä tehokas informaation hallinta nähdään nyt olennaiseksi tekijäksi, jos halutaan muuttaa prosesseja.

”BIM on hyvä kommunikaatioväline myös allianssihankkeisiin”, Kiviniemi sanoo. Niissä käytetään myös paljon leanin työkaluja kuten Last Planneria.

Myös allianssimallin juuret ulottuvat 1990-luvun alkuun, jolloin British Petroleum (BP) toteutti öljynporaushankkeen Pohjanmerellä tällä mallilla. Allianssimalli on käytössä Englannissa, mutta kaikkein suosituin se on Australiassa. Amerikassa käytössä on sitä muistuttava integroitu projektitoimitus.

Autoteollisuus oppi kuuntelemaan käyttäjää

BIM ja sitä tukeva visualisointi on helpottanut huomattavasti muidenkin kuin arkkitehtien kykyä ymmärtää suunnitelmia. Kuten leanissa myös visualisoinnissa edelläkävijä on Kiviniemen mukaan ollut autoteollisuus. Se antaa visualisoiduista prototyypeistä koeajoja käyttäjille, jotka kommentoivat sitten esimerkiksi kojelautaa.

Rakennusten käyttäjiä olisi syytä kuunnella myös rakentamisessa. Joskus arkkitehdit ovat Kivinimen mukaan unohtaneet miksi ja keitä varten he rakennuksia suunnittelevat.

”Suunnittelun lähtökohtana pitäisi olla, miten tehdä parempia rakennuksia ja tiloja käyttäjille.”

Hän kertoo esimerkin kauppakeskuksen saneeraushankkeesta Amerikassa. Tilaaja sitoi arkkitehdin palkkion siihen, kuinka paljon pidempään käyttäjät viipyvät tiloissa kuin ennen saneerausta.

”Tämä muutti radikaalistia arkkitehdin näkökulmaa suunnitteluun.”

Suurin ongelma BIMin käyttöönotossa on ollut kiinteistönhallinnan saaminen mukaan. Oikeastaan vasta nyt nuo elinkaariasiat alkava Kiviniemen mukaan näkyä mallinnuksessa. BIM on vaihtumassa AIM:ksi.

Lisätietoa ja käsitteitä

Tietomallintaminen (BIM): tarkoittaa rakennuksen kolmiulotteista mallintamista siten, että rakennushankkeessa tarvittava tieto tallennetaan tietomalleihin erilaisia tietomalliohjelmia käyttäen. Tietomallintamista voidaan hyödyntää rakennuksen suunnittelussa, toteutuksessa ja ylläpidossa.

BIM:n keksijänä pidetään amerikkalaista Charles M. “Chuck” Eastmania, joka vuonna 1975 julkaisi artikkelin “Building Description System”. Silloin parhaidenkin tietokoneiden teho oli huonompi kuin nykyisten älypuhelimien.

Lean Construction: tarkoittaa rakennusalan toimijoiden soveltamaa Lean-ajattelua, jossa tavoitteena on (virtaus)tehokkuuden parantaminen vähentämällä hukkaa eli arvoa tuottamatonta resurssien käyttöä.

Last Planner on 1990-luvulla Yhdysvalloissa kehitetty menetelmä rakentamisen tuotannon ohjaukseen. Sen lähtökohtana oli huomio, että vain noin puolet viikkosuunnitelman mukaisista tehtävistä saadaan toteutettua kyseisen viikon aikana. Menetelmän periaatteena on tehdä työn kulusta ennustettavampaa sekä oppimisen kautta parantaa tuotannon ohjauksen systeemiä. Last Planner -menetelmä soveltuu suunnittelutyön tuotannon ohjaukseen, rakentamisen tuotannon ohjaukseen sekä ylläpitotöiden tuotannon ohjaukseen.

Kansainvälinen infrahankkeiden tietomallintamiseen keskittyvä tapahtuma InfraBIM Open järjestetään Tampere-talossa 6.-7.2.2018.  Järjestäjinä toimivat rakennetun ympäristön tietomallintamisen yhteistyöjärjestöt buildingSMART Finland ja Nordic.

Netissä on paljon BIM:n käyttöön liittyviä videoita.

62-kerrosta korkean pilvenpiirtäjä Bishopsgaten suunnittelu ja rakentaminen on hyvä esimerkki englantilaisesta BIM-osaamisesta. Se valmistuu Lontooseen ensi vuonna.

Arto Kiviniemi suosittelee seuraavia. Niissä kerrotaan BIM-projektien ohella esimerkiksi teknologiatrendeistä, jotka muuttavat tänä vuonna eniten rakentamista.

• https://www.theb1m.com/
• https://thebimhub.com/videos/

Autodesk julkaisi elokuussa 2017  hyvän yleiskuvauksen BIMistä osoitteessa https://www.youtube.com/watch?v=suNadRnHy-U