Rakennuksen tietomallia hyödyntävä työkalu osana toiminnanohjausjärjestelmää
Jokela, Tuomas (2019)
Jokela, Tuomas
2019
Tietotekniikan DI-ohjelma (Degree Programme in Information Technology)
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-08-12
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201906101931
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201906101931
Tiivistelmä
Rakennuksen rakentaminen on valtava projekti, johon osallistuu monia tahoja eri rooleissa omine tarpeineen. Rakennusprojektiin liittyy paljon monimuotoista tietoa. Tällaista tietoa on esimerkiksi rakennuksen fyysiset ominaisuudet, aikataulu, riskienhallinta ja putkien ilmavirtaus. Jos eri tahot käyttävät ja tuottavat tällaista monimuotoista tietoa ilman mitään keskitettyä paikkaa, voi lopputuloksena olla tietokatkoksia ja ristiriitaista tietoa. Tähän ongelmaan on kehitetty ratkaisu: digitaalinen rakennuksen tietomalli eli BIM (engl. Building Information Modeling).
BIMin tarkoituksena on tarjota keskitetty tietovarasto kaikelle rakennuksen rakentamiseen liittyvälle tiedolle ja toimia alustana tiedonvälitykselle. Käytännössä eri tahot päivittävät ja tarkastelevat samaa BIM-mallia, joka on määritelty avoimessa ihmisen luettavassa tiedostoformaatissa. Tiedostoformaatti ei ole sovellusriippuvainen, joten sen voi avata millä tahansa sitä tukevalla ohjelmalla.
BIM-mallien käyttäminen osana rakennusprojektia on yleistynyt ja BIM-työkalujen ominaisuudet parantuneet. Kuitenkin EVRYn asiakaskyselyn mukaan Jydacom tarjouslaskenta -sovellusta käytetään yhä BIM-työkalujen ohella sen tarjoamien ominaisuuksien vuoksi. BIM-malli kuitenkin sisältää paljon tietoa, jota voisi hyödyntää tarjouslaskennasta. Tämä luo tarpeen työkalulle, jolla pystyy siirtämään tietoa BIM-mallista tarjouslaskentasovellukseen mahdollisimman automaattisesti, kätevästi ja valvotusti.
Tätä varten tässä työssä on suunniteltu ja kehitetty työkalu, joka pystyy kommunikoimaan tarjouslaskentasovelluksen kanssa ja välittämään sille haluttuja tietoja BIM-mallista. BIM-työkalu on pyritty suunnittelemaan ulkonäöltään ja suorituskyvyltään mahdollisimman samankaltaiseksi olemassa olevien BIM-sovellusten kanssa. Toiminnallisina vaatimuksina oli yleinen BIM-työkalujen toiminnallisuus, tietojen etsintä BIM-mallista sekä yhteistyövaatimukset tarjouslaskentasovelluksen kanssa. Alkuperäisenä teknologisena vaatimuksena oli, että tuotetun BIM-työkalun tulee toimia verkkoselaimessa keskustellen Windowsin työpöydällä toimivan tarjouslaskentasovelluksen kanssa.
Lopputuloksena kuitenkin päädyttiin suunnittelemaan ja toteuttamaan kaksi erillistä sovellusta: Windowsin työpöydällä toimiva BIM-työkalu, joka pystyy välittämään tietoa tarjouslaskenta-sovelluksen kanssa, sekä verkkoselaimessa toimiva BIM-työkalu todisteeksi konseptin toimivuudesta tulevaisuutta varten. Molemmille sovelluksille toteutettiin yhteinen logiikkakirjasto työmäärän minimoimiseksi. Jako tehtiin käytettävyyden ja tuotteistuksen parantamiseksi, vaikka verkkoselaimessa toimiva työkalun olisikin ollut teknologisesti mahdollista keskustella Windowsin työpöydällä toimivan tarjouslaskentasovelluksen kanssa.
BIM-mallien tuen mahdollistamiseksi molemmissa toteutetuissa työkaluissa käytettiin kol-mannen osapuolen kirjastoa BIM-mallien tiedostojen jäsentelyyn ja niistä saadun kolmiulotteisen mallin näyttämiseen. Lopulliset sovellukset onnistuttiin tämän kirjaston avulla toteuttamaan kaikkien toiminnallisten ja ei-toiminnallisten vaatimusten mukaisesti. Kirjaston suorituskyky vastasi muiden testattujen BIM-sovellusten suorituskykyä lukuun ottamatta rakennuksen kolmiulotteisen mallin näyttämistä käyttöliittymässä.
Avainsanat: Rakennuksen tietomalli, toiminnanohjausjärjestelmä, ohjelmistosuunnittelu.
Tämän julkaisun alkuperäisyys on tarkastettu Turnitin OriginalityCheck –ohjelmalla. Construction of a facility is a significant project that has lots of stakeholders in different roles with different interests. Construction project has a huge amount of diverse information. This information could be physical characteristics of a building, work schedule, risk management information or even information about airflow in the pipes. If different stakeholders used and produce this kind of diverse information without any central database, it could lead to disappearance of information or misinformation. To avoid these problems, building information modeling or BIM has been developed.
The idea behind BIM is to offer a centralized database for everything associated with the construction of a facility and to offer a platform for communication between the stakeholders. In practice, different stakeholders use and update the same model, which is described in an open, human-readable format. The file format of the BIM file is not software-dependent, so it can be opened with any software supporting BIM.
BIM has been an upcoming technology and the existing BIM-software has become feature-rich. However, according to a customer questionnaire done by EVRY, Jydacom offer calculation software is still used alongside the BIM-tools for the features it offers. BIM model has information that could be useful in the offer calculation. This creates a demand for a tool that is capable of transferring information from the BIM models to the offer calculation software with ease and overseeing the process for minimization of the human errors.
This paper presents how a tool that can communicate and transfer useful information with offer calculation software can be designed and developed. The foundation of these design choices is based on the appearance and performance of the other BIM applications. Operative requirements of the tool consist of general operations seen in the existing BIM tools, data search capabilities and integration capabilities with the offer calculation software. The original technological requirement was that the developed tool needed to work in an internet browser communicating with the offer calculation software running in the Windows desktop.
However, the outcome of this research was to design and develop two different user interfaces and one business logic that both user interfaces use. One of the user interfaces was designed to run in the Windows desktop environment and communicate with the offer calculation software. The other user interfaces were designed to run in a web browser and act as a proof that the concept works for the future demands. The division was done to improve the productization and usability of the product even when it would have been possible to develop an application with only a web browser user interface for achieving the goals of this work.
For enabling the support for the BIM files, a third-party library was used in the development of both user interfaces and the logic behind them. The third-party library was used for parsing the BIM file and presenting the three-dimensional model of the building in the user interface. The final products fulfill all operative and non-operative requirements set in the beginning of the project. The performance of the existing BIM software was matched by the third-party library in all fields except in the presentation of the three-dimensional model in user interface which was considerably slower.
Keywords: Building Information Model, Enterprise resource planning, software design.
The originality of this thesis has been checked using the Turnitin OriginalityCheck service.
BIMin tarkoituksena on tarjota keskitetty tietovarasto kaikelle rakennuksen rakentamiseen liittyvälle tiedolle ja toimia alustana tiedonvälitykselle. Käytännössä eri tahot päivittävät ja tarkastelevat samaa BIM-mallia, joka on määritelty avoimessa ihmisen luettavassa tiedostoformaatissa. Tiedostoformaatti ei ole sovellusriippuvainen, joten sen voi avata millä tahansa sitä tukevalla ohjelmalla.
BIM-mallien käyttäminen osana rakennusprojektia on yleistynyt ja BIM-työkalujen ominaisuudet parantuneet. Kuitenkin EVRYn asiakaskyselyn mukaan Jydacom tarjouslaskenta -sovellusta käytetään yhä BIM-työkalujen ohella sen tarjoamien ominaisuuksien vuoksi. BIM-malli kuitenkin sisältää paljon tietoa, jota voisi hyödyntää tarjouslaskennasta. Tämä luo tarpeen työkalulle, jolla pystyy siirtämään tietoa BIM-mallista tarjouslaskentasovellukseen mahdollisimman automaattisesti, kätevästi ja valvotusti.
Tätä varten tässä työssä on suunniteltu ja kehitetty työkalu, joka pystyy kommunikoimaan tarjouslaskentasovelluksen kanssa ja välittämään sille haluttuja tietoja BIM-mallista. BIM-työkalu on pyritty suunnittelemaan ulkonäöltään ja suorituskyvyltään mahdollisimman samankaltaiseksi olemassa olevien BIM-sovellusten kanssa. Toiminnallisina vaatimuksina oli yleinen BIM-työkalujen toiminnallisuus, tietojen etsintä BIM-mallista sekä yhteistyövaatimukset tarjouslaskentasovelluksen kanssa. Alkuperäisenä teknologisena vaatimuksena oli, että tuotetun BIM-työkalun tulee toimia verkkoselaimessa keskustellen Windowsin työpöydällä toimivan tarjouslaskentasovelluksen kanssa.
Lopputuloksena kuitenkin päädyttiin suunnittelemaan ja toteuttamaan kaksi erillistä sovellusta: Windowsin työpöydällä toimiva BIM-työkalu, joka pystyy välittämään tietoa tarjouslaskenta-sovelluksen kanssa, sekä verkkoselaimessa toimiva BIM-työkalu todisteeksi konseptin toimivuudesta tulevaisuutta varten. Molemmille sovelluksille toteutettiin yhteinen logiikkakirjasto työmäärän minimoimiseksi. Jako tehtiin käytettävyyden ja tuotteistuksen parantamiseksi, vaikka verkkoselaimessa toimiva työkalun olisikin ollut teknologisesti mahdollista keskustella Windowsin työpöydällä toimivan tarjouslaskentasovelluksen kanssa.
BIM-mallien tuen mahdollistamiseksi molemmissa toteutetuissa työkaluissa käytettiin kol-mannen osapuolen kirjastoa BIM-mallien tiedostojen jäsentelyyn ja niistä saadun kolmiulotteisen mallin näyttämiseen. Lopulliset sovellukset onnistuttiin tämän kirjaston avulla toteuttamaan kaikkien toiminnallisten ja ei-toiminnallisten vaatimusten mukaisesti. Kirjaston suorituskyky vastasi muiden testattujen BIM-sovellusten suorituskykyä lukuun ottamatta rakennuksen kolmiulotteisen mallin näyttämistä käyttöliittymässä.
Avainsanat: Rakennuksen tietomalli, toiminnanohjausjärjestelmä, ohjelmistosuunnittelu.
Tämän julkaisun alkuperäisyys on tarkastettu Turnitin OriginalityCheck –ohjelmalla.
The idea behind BIM is to offer a centralized database for everything associated with the construction of a facility and to offer a platform for communication between the stakeholders. In practice, different stakeholders use and update the same model, which is described in an open, human-readable format. The file format of the BIM file is not software-dependent, so it can be opened with any software supporting BIM.
BIM has been an upcoming technology and the existing BIM-software has become feature-rich. However, according to a customer questionnaire done by EVRY, Jydacom offer calculation software is still used alongside the BIM-tools for the features it offers. BIM model has information that could be useful in the offer calculation. This creates a demand for a tool that is capable of transferring information from the BIM models to the offer calculation software with ease and overseeing the process for minimization of the human errors.
This paper presents how a tool that can communicate and transfer useful information with offer calculation software can be designed and developed. The foundation of these design choices is based on the appearance and performance of the other BIM applications. Operative requirements of the tool consist of general operations seen in the existing BIM tools, data search capabilities and integration capabilities with the offer calculation software. The original technological requirement was that the developed tool needed to work in an internet browser communicating with the offer calculation software running in the Windows desktop.
However, the outcome of this research was to design and develop two different user interfaces and one business logic that both user interfaces use. One of the user interfaces was designed to run in the Windows desktop environment and communicate with the offer calculation software. The other user interfaces were designed to run in a web browser and act as a proof that the concept works for the future demands. The division was done to improve the productization and usability of the product even when it would have been possible to develop an application with only a web browser user interface for achieving the goals of this work.
For enabling the support for the BIM files, a third-party library was used in the development of both user interfaces and the logic behind them. The third-party library was used for parsing the BIM file and presenting the three-dimensional model of the building in the user interface. The final products fulfill all operative and non-operative requirements set in the beginning of the project. The performance of the existing BIM software was matched by the third-party library in all fields except in the presentation of the three-dimensional model in user interface which was considerably slower.
Keywords: Building Information Model, Enterprise resource planning, software design.
The originality of this thesis has been checked using the Turnitin OriginalityCheck service.