Tietomallien käytön tehostaminen rakennusalan tarjous- ja hankintatoiminnassa

Abstract

Tietomallinnuksen potentiaalisuutta ja hyötyjä on peräänkuulutettu rakennusalalla jo useamman vuosikymmenen ajan. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, missä määrin kohdeyrityksessä hyödynnetään tietomalleja tarjouslaskennassa ja hankintaprosessissa, mitä tietomalleilta käytännössä vaaditaan, jotta ne palvelevat kyseisiä toimintoja ja miten uusi tapaustutkimuksessa käsitelty ohjelmisto voisi tukea prosesseja. Kohdeyrityksenä toimi Skanska Infra Oy ja tutkimus toteutettiin laadullisen tutkimuksena sisältäen kirjallisuuskatsauksen, haastattelututkimuksen sekä tapaustutkimuksen.

Tutkimuksen keskeinen löydös on, että tietomallit toimivat tällä hetkellä pääasiassa visuaalisena apuvälineenä rakenteiden hahmottamisessa, ei ensisijaisena määrätiedon lähteenä, vaikka potentiaali määrätiedon lähteenä on tunnistettu. Varsinainen laskenta perustuu edelleen suuressa määrin perinteisiin PDF-suunnitelmiin ja rakennuttajalta saatuihin määräluetteloihin osittain rakennusalan ohjeistuksen ja yleisen lainsäädännön määrittelemänä. Mallipohjaista laskentaa tehdään, mutta se on usein vain tietomallinnuksen erityisasiantuntijoiden käsissä, eikä laajasti koko organisaation käytössä. Tietomallipohjaisessa toiminnassa ero hanketyypeittäin on merkittävä. Toimitila- ja teollisuusrakentamisessa mallipohjainen määrälaskenta on jo jossain määrin vakiintunut käytäntö, mutta suurissa infrarakentamisen hankkeissa, kuten väyläprojekteissa, ollaan selvästi takamatkalla.

Tutkimuksessa tunnistettiin kolme keskeistä estettä tietomallien laajemmalle hyödyntämiselle. Ensinnäkin malliaineiston laatu vaihtelee suuresti: geometriset virheet, puuttuvat ominaisuustiedot ja epäjatkuvuudet tietomalleissa tekevät tietomalleista epäluotettavia määrätiedon lähteitä. Toiseksi ohjelmistoympäristö on hajanainen, ja erityisesti infrarakentamisen tiedostoformaattien yhteensopivuuspuutteet heikentävät prosessin sujuvuutta. Kolmanneksi henkilöstön osaamistaso vaihtelee merkittävästi, ja kokeneet laskijat pitävät perinteisiä menetelmiä edelleen luotettavampina.

Tutkimus esittää kehittämistoimia mallien laadun, prosessien ja osaamisen näkökulmista. Tietomallien tulee olla laadittu johdonmukaisesti hankekohtaisten ohjeiden sekä yleisten vaatimusten mukaisesti. Rakennuttajilla on tässä keskeinen rooli ja mallien laatu ja vaatimustaso on kirjattava selkeästi jo tarjouspyyntöihin sekä hankintasopimuksiin. Prosessien osalta tutkimus korostaa, että laskennan tekemät tulkinnat suunnitteluratkaisuista eivät aina siirry hankintatoimelle. Tähän tiedonsiirtoon tarvitaan systemaattinen laskentamuistion käytäntö. Lisäksi tarve uusille prosessikuvauksille siitä, miten tietomalleja tulee käyttää laskennassa ja hankinnassa tunnistettiin.

Tapaustutkimuksessa arvioitiin selainpohjaista Vektor.io-ohjelmistoa, joka pystyy kokoamaan merkittävän määrän erilaista aineistoa samaan näkymään ilman erillisiä asennuksia. Ohjelmisto osoittautui tapaustutkimuksessa toimivaksi erityisesti IFC-mallipohjaisessa määrälaskennassa sekä urakkaneuvotteluiden kommunikointialustana. Sen sijaan maamassojen laskennassa selainpohjaisuus aiheutti suorituskykyongelmia, joten ohjelmisto ei vielä korvaa vakiintuneita laskentaohjelmistoja.

Tutkimuksen johtopäätöksenä voidaan pitää sitä, että tietomallipohjaisen toiminnan potentiaali on tunnistettu, mutta toteutuminen on yhä vajanaista. Potentiaalin lunastaminen edellyttää johdonmukaista kehitystyötä koko toimijaketjussa sekä rakennuttajien, että urakoitsijoiden toimesta.

The potential and benefits of Building Information Modelling (BIM) have been widely advocated across the construction industry for decades. This study investigated the extent to which the case company utilizes BIM models in tendering and procurement, what practical requirements must be met for BIM to effectively support these functions, and how the software assessed in the case study could contribute to streamlining the relevant workflows. The case company was Skanska Infra Oy, and the research was conducted as a qualitative study comprising a literature review, an interview study, and a case study.

The key finding of the study is that BIM models currently serve primarily as a visual aid for understanding structural and geometric intent, rather than as a primary source of quantity data despite the recognized potential for model-based quantity take-off. Estimating continues to rely heavily on traditional PDF drawings and bill of quantities documents provided by clients, partly as defined by industry guidelines and applicable legislation. Model-based quantity take-off does occur, but it is not integrated into standard practice across the organization. A notable disparity exists between project types: model-based quantity take-off is to some extent established practice in commercial and industrial construction, whereas large-scale civil infrastructure projects, such as road and rail schemes, lag behind.

Three principal barriers to broader BIM utilization were identified. First, the quality of model deliverables varies considerably. Geometric errors, missing attribute data, and surface discontinuities in BIM models undermine their reliability as a basis for quantity take-off. Second, the software environment is fragmented, with interoperability gaps between file formats impeding workflow efficiency. Third, staff competency levels vary significantly, and experienced estimators continue to regard traditional methods as more reliable.

The study puts forward development measures addressing model quality, process governance, and competency. BIM models must be produced consistently in accordance with project-specific modelling specifications and applicable general requirements. Project clients have a central role to play in this regard, and model quality requirements must be explicitly stipulated in tender documentation and procurement contracts. From a process perspective, the study highlights that interpretations and assumptions made during the estimating phase do not always carry through to the procurement team. A systematic estimating log is needed to ensure structured knowledge transfer between estimating and procurement. A further need was identified for clear process descriptions defining how BIM models are to be used in both estimating and procurement workflows.

The case study evaluated the browser-based Vektor.io platform, which is capable of bringing a wide range of data types into a single interface without requiring local software installation. The platform proved effective in the case study context, particularly for IFC model-based quantity take-off and as a communication and visualization tool during contract negotiations. However, its browser-based architecture resulted in performance limitations when handling earthworks mass calculations, meaning the software is not yet positioned to replace established calculation software.

The overarching conclusion of the study is that while the potential of BIM-enabled working is widely recognized, realization remains incomplete. Unlocking that potential will require coordinated and sustained development efforts across the entire supply chain, on the part of both clients and contractors alike.