10v vanhaa tekstiä Graniselta, CAD 1980-2010

Vuonna 2010 julkaistiin hieno Olof Granlund Oy:n 50v historiakirja:
"Suomalaista talotekniikan suunnittelua ja konsultointia vuodesta 1960"

Minulle annettin tehtäväksi kirjoittaa CAD-kehityksestä, vaikka olin ollut tuolloin vasta 10v firmassa hommissa. Haastattelin 1980 - 2000 -luvulla työskennelleitä henkilöitä ja yritin ymmärtää sen ajan tapahtumia.

Alla oleva kirjoitus on alkuperäinen tekstini, joka ei mennyt läpi laaduntarkkailusta. Kirjassa stoori on erilainen, mutta asiasisältö suurin piirtein sama.

10v sitten otti hieman päähän, että mielestäni hyvä ja aikaavievä duuni ei sellaisenaan kelvannut, mutta nyt olen jo sinut sen kanssa...



---

CAD 1982 - 2010

Alkutaipaleet 1982-1989

Alkutaipaleet cad-järjestelmän hankinnassa olivat kokeellista, linjaa hakevaa toimintaa. Tietokoneita yhtiössä jo oli, mutta mitään niistä ei käytetty tasokuvien tai kaavioiden piirtämiseen.

Ensikosketus CAD järjestelmiin saatiin vuonna 1982, kun yhtiöön hankittiin Sirius S1–tietokone ¹, CP/M käyttöjärjestelmällä. Ohjelmistona oli juuri taivaltaan aloittelevan firman Autodesk inc. lippulaivatuote AutoCAD 1.0. Koneen hankinnassa mukana oli vahvasti sähköosaston panostusta ja sähköpiirtoon sitä lähinnä käytettiinkin.

Toimitusjohtaja Olof Granlund pyysi tutkimaan, että säästetäänkö AutoCADillä mitään. Koneella tehtiin muutama sarjatuotantoprojekti Venäjälle, jonka jälkeen sitä enää käytetty – säästötavotteita ei varmaankaan siis saavutettu.

Niin yllättävältä kuin se voi kuulostaakin, tarjontaa cad-ympäristöistä oli jo tuohon aikaan olemassa aika paljon. Muun muossa Tekninen laskenta Oy, eli nykymuodossa Tekla tarjosi jo mahdollisuuksia cad-suunnitteluun omalla ALVISR –integroidulla rakennussuunnitteluohjelmistollaan.

Seuraava cad-valinta ei kuitenkaan kohdistunut Teklan tuotteisiin, vaan luotettiin Wärtsilän sekä Arkkitehtiryhmä Erik Kråkström Ky:n kokemuksiin  Prime Medusasta² minikonejärjestelmästä. PC koneisiin ei enää CADiä asennettu, vaan luotettiin minikoneisiin, siis usean käyttäjän järjestelmiin jossa laskentateho oli keskuskoneella.

Ensimmäinen Prime Medusa kone maksoi vuonna 1985 arviolta kolmen-neljän saksalaisen hyvän auton verran - satoja tuhansia markkoja. Olof Granlund oli todennut, että tästä kehityksestä ei voi jäädä jälkeen ja löytänyt yhtiön kassasta rahoituksen ensimmäisen cad-järjestelmän hankinnalle.

Medusan myyntiedustajalla oli Wärtsilästä tullut, vähän käytetty koneikko, jota he tarjosivat Granlundille. Kun kaupat oli tehty, Primen myyntipäällikkö (nykyinen FutureCADin toimitusjohtaja) sanoi, että: ”Eiköhän juoda kahvit, vaikka tämä oli varmaan Primen historian pienin kauppa”. Olof kuulemma puri hammasta, joi kahvit ja sanoi ulkona: ”Tuosta talosta ei kyllä enää osteta yhtään mitään”.

Eikä paketti ollut ihan täydellinenkään, vaan siihen piti ostaa lisäksi kuvaruutueditori, EMACS. Käytännössä siis tekstieditori. Hintalappu tälle oli 5.000mk.

Medusa tuli ilman mitään erikoista sovellusohjelmaa. Erinäisiä ohjelmistoja löydettiin Ruotsista mutta myös itse rakennettiin mm. Haltonin päätelaitesymboleja ja muita LVI-teknisiä symboleja.

Myös LVI-kaavioiden tekoa alettiin siirtää Medusalle, symboleiden käsittelyssä cad-tekniikka näytti mahdollisuudet tuottavassa käytössä.

Vuonna 1986 alkoi ensimmäinen suomalainen jokaisen suunnittelualan kattava CAD-projekti, Jyväskylän VTT:n kotimaisten polttoaineiden laboratorio – haastava kohde jo suunnittelumielessä. Erikoislaboratorioita ja muita haastavia LVIS-teknisiä ratkaisuja. CAD suunnittelussa oli mukana niin arkkitehti-, rakenne- kuin LVI -suunnittelu.

Kohde oli Rakennushallituksen koehanke, jossa sovittiin mm. tasojaot eri suunnittelijoiden kesken. Rakennushallitus (nyk. Senaatti kiinteistöt) oli siis jo tuolloin edelläkävijä hankkeiden suunnitteluttamisessa ajankohdan uusimmin menetelmin.

Arkkitehtiryhmä Erik Kråkström Ky oli suunniteluut mm. Loviisan ydinvoimalan arkkitehtuurin sekä lukuisia muita teollisuuden kohteita. Heillä oli käytössä myös Medusa, joten tiedonsiirto onnistui ilman konversioita. Tiedonsiirto hoidettiin modeemien välityksellä suoraan suunnittelijoiden kesken, eli projektipankkeja ei ollut vielä sekoittamassa projekteja.

Käytössä ei ollut viitekuvia, vaan, arkkitehtipohjien päivitykset tehtiin tasojaon kautta. Oli siis erittäin tärkeää piirtää oikeille tasolle, koska kuvien päivitys tapahtui deletoimalla vanhat tasot ja tuomalla uudet sisään.

Kun Medusan käyttö siirtyi tuotantotyökaluksi, huomattiin myös pieniä puutteita. Kun piirtäjä zoomasi johonkin kulmaan rakennusta, vei se lähes kokonaan minikoneen tehot. Muut cad-työskentelijät tuskastuivat, kun oman päätteet tehot katosivat hetkessä.

Parannusideoiden toivossa käytiin myös tutustumassa muihin yrityksiin, mm. Imatran Voimaan jolla oli vähän alle miljoona markkaa maksanut työasema tuplanäytöllä. Työaseman erikoisuus oli ”rautazoom” ja panorointi, jolloin minikoneen tehoja ei zoomailuun käytetty. Jostain syystä tällaista työasemaversiota ei kuitenkaan Granlundille hankittu.

Ensimmäisten projektien perusteella voitiin todeta että cadin käyttö ei ainakaan nopeuta suunnittelua. Käsin tehden syntyi kustannustehokkaammin tasopiirustuksia. Mutta firman johto oli nähnyt selvästi tulevaisuuden – tämä oli se tie, jota tulee kulkea ollakseen taloteknisen suunnittelun kärjessä. Tuohon aikaan suunnittelijoiden piirissä oli myös eriäviä näkemyksiä – joidenkin mielestä cad-piirtämiseen tuhlataan turhaan firman resursseja ja rahaa.

Mutta yhdellä alalla Medusa oli ylivoimainen – suurkeittiösuunnittelussa. Granlundilla oli myös suurkeittiösuunnittelutoimeksiantoja, joissa oli riittävää toistuvuutta koskien keittiölaitteita. Samalla saatiin tehtyä seinäprojektiot, joiden teko nopeutui  huomattavasti verrattuna käsinpiirtoon. Oma, laaja laitekirjasto rakennettiin suunnittelukohteiden yhteydessä.

Samoin RAU suunnittelu käytti vahvasti Medusaa apuna. Toistuvien symbolien käsittey sekä helpohko ohjelmoitavuus olivat Medusan valtteja.

Medusaa eivät käyttäneet vain Granlundin piirtäjät, vaan se oli myös suunnittelijan eli nuorien vastavalmistuneiden teekkarien työkalu. Heillä oli siis käytännössä kaksinkertainen työpanos kohteiden suunnittelussa. Piti rakentaa LVI-tekniset järjestelmät sekä vielä piirtää kohteet ”puhtaaksi” cadillä.

CAD suunnitelmien muoville saattaminen oli vielä eksoottisempaa kuin nykyaikoina. Rapido kynäplotterit repivät alussa muoveja sekä transparentteja ja tulostuksen sai aina aloittaa alusta – kunnes löydettiin toimiva kokonaisuus välillä mustekynä – muovikalvo. Huopatussien tullessa markkinoille tulostus helpottui hieman. Piirturi oli mukana alusta asti, eli vuodesta 1985 lähtien.

Medusan käytöstä eräs veteraanimme totesi: ”Medusassa oli se hyvä puoli, että siihen sai tosi helposti itsekin tehtyä ohjelmia, paljon helpommin kuin Autocadiin, mutta muuten piirtäminen oli aika onnetonta, sillä se oli suunniteltu kolmikätisille ihmisille. Yksi käsi ohjasi kursoria, toinen antoi komentoja ja kolmas näpytteli näppäimistöä. Eli ei mikään ergonomian riemuvoitto.”

Medusalla tehdyt suunnitelmat ajoittuvat vuosiin 1986-1989. Parhaimmillaan Medusan minikoneessa oli 4 työasemaa kiinni.

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Sirius_S1

2: http://en.wikipedia.org/wiki/Prime_Computer

  

PC- koneet tulevat, 1990-

1990 alussa sähköosasto hankki PC koneeseen AutoCADin uusimman version, jolloin entiset minikoneiden käyttäjätkin totesivat, että vähemmällä rahalla voi saada vastaavan cad-suunnitteluympäristön.

1990 tehtiin yhtiössä selvitys siitä, mihin suuntaan maailma oli menossa cad-rintamalla.

Ansiokkaan selvityksen loppuyhteenveto oli:

1.     CAD suunnittelu tulee tapahtumaan PC työasemissa jotka on kytkettynä verkkoon

2.     LVI-CAD –laitteiden hankintaa ohjaa projektien vaatimukset ja sovellusohjelmien kehitys.

3.     Säätösuunnittelu tulee laajentumaan kaavioiden piirrosta suunnittelutietokannan hallintaan

Tämä oli viimeinen isku minikoneiden käytössä cad-suunnitteluun. Aluekonttoreissa oli jo hankittuna pc koneita jotka olivat varustettuja AutoCADillä ja ARK tuoteperheen ohjelmistoilla ja pääkonttorilla sähköosasto oli siirtynyt AutoCADiin.

Tulevat koneet olivat PC työasemia ja ne varustettiin LVI-ARK / Sähäkkä sovelluksin. Rakennusautomaatiokaavioiden piirtoon tehtiin oma sovellus, jonka kehittyneempää, vuonna 1997 tehtyä versiota käytetään konsernissa edelleen, ajanmukaisin muutoksin varustettuna.

Pääkaavioiden piirtoon Granlund kehitti vuonna 1991 AutoCADin päälle oman ohjelmiston nimeltä GOSÄPI. GOSÄPI oli todellinen menestys, ja olisi varmaan käytössä vieläkin vuonna 2010 jos se käyttöä ei olisi erikseen kielletty 2000 luvun puolivälissä. Kieltoon ei ollut syynä se, että kerrankin oli tehty toimiva ohjelmisto, vaan sen kehitys uusille AutoCAD versioille vaati liikaa resursseja ja halu siirtyä ohjelmistoperheissä yhtenäisiin tuotteisiin. Silti, CAD ylläpidolle kantautuu silloin tällöin tukipyyntöjä erään pääkaaviosovelluksen tiimoilta…

Vuonna 1991 cad työasemalle oli hintalappuna 131.000mk. Hinta sisälsi keskuskoneen 386 prosessorilla sekä erillisen 387 matematiikkaprosessorin, jonka AutoCAD 11 vaati toimiakseen. Monitori oli 21” Salora varustettuna Rasterexin näytönohjaimella. Niiden osuus kokonaishinnasta oli enemmän kuin keskusyksikön.

Koska oli todennettu, että CAD ei nopeuta työskentelyä ja suunnittelijan resursseja siihen ei kannata aina hukata, päädyttiin loogiseen vaihtoehtoon – piirtäjistä alettiin kouluttaa cad-piirtäjiä.

Kuitenkin osaa suunnittelijoista kiehtoi cad-maailma sen verran, että myös he halusivat olla kehityksen kärjessä tällä saralla. Niinpä cad osaaminen ei ollut vain yhden ammattiryhmän hallinnassa, vaan osa suunnittelijoista piirsi kohteensa puhtaaksi, käyttäen cad-järjestelmää myös suunnittelutyökaluna.

Vuonna 1991 suunniteltiin AutoCADillä Inarin Sähkölaitos käyttäen kaikkia suunnittelualoja mukana, tasopiirustuksista kaavioihin. CAD säännöissä pidettiin tärkeänä, että jokainen ilmoittaa käyttämänsä tasot sekä niiden värit ja tulostuspaksuudet. Välillä tuntuu, että tämä käytäntö on valitettavasti jäänyt historiallisena kuriositeettina voimaan vielä näihinkin päiviin.

Tietokoneiden määrä kasvoi konsernissa 1993 jälkeen nopeaa tahtia, 40-70 koneen vuosihankintatahtia. Voidaan todeta, että Granliund siirtyi käsinpiirrosta CAD suunnitteluun vuosien 1994-1999 aikana.

Informaation siirto CAD-kuvista tietokantoihin on aina ollut Granlundin vahvuus. Valaisimia, hanaluetteloita, RAU-automaatiopisteitä jne. tietoja on siirretty joko cad-järjestelmästä tietokantaan tai toisinpäin.

LVI–ARK ja Sähäkkä vakiinnuttivat paikkansa PC koneiden piirtotyökaluna 1990 luvun ajaksi. Autodeskin cad-alusta on käytössä konsernissa edelleenkin.

IFC

Yhtion johto oli 1990 luvun alusta lähtien solminut suhteita kansainvälisen ohjelmistokehityksen tiimoilta. Eräs kulmakivi oli Suomen delegaation saapuminen San Rafaeliin 1996, jossa Autodeskin ehdotuksesta perustettiin IAI:n Nordic Chapter. IAI tunnetaan nykyisin BuildingSMART organisaationa, jonka tarkoitus on levittää tietomallinnuksen ideaa ja tukea / organisoida IFC:n kehitystä.

Mielenkiintoista tässä kuviossa on se, että IFC:kehitys on Autodeskin alkuunlaittama hanke ja kun se todella saatiin käyntiin, alkoi Autodesk vetäytyä syrjempään sen toiminnallisuuksista. Näin ollen IFC:n tämän hetken kehitys nojaa BuildingSMARTin organisaatioon – jossa Granlund on ollut mukana  organisaation perustamisesta lähtien, vuodesta 1995.

Huomionarvoista on myös Suomessa tuohon aikaan ollut valveutuneisuus tietomallinnuksen kehittämisessä.  Tekesin vetämä Vera –teknologiaprojekti mahdollisti monen uraa-uurtavan ohjelmistojen  ja prosessien käyttönoton. Eräistä lisäpotkua saaneista ohjelmistoista / yhtiöistä voidaan todeta Solibri, MagiCAD ja Tekla – Granlundia unohtamatta.

Vera -projektin ajankohta osui juuri oikeaan hetkeen, kun verrataan mitä maailmalla tapahtui. IAI oli perustettu, oli yhteinen ymmärrys siitä, että CAD ei voi olla vain kynän jatke - piirtotyökalu. Vera mahdollisti osarahoituksen uusien menetelmien kehittämiselle.

1990 luvun puolivälissä kansainvälistymisen aikana tuli idea toteuttaa energia- ja olosuhdesimuloinnit rakennuksen 3D-malliin perustuvina. Koska ARK 3D malleja ei ollut tuohon aikaan projekteissa olemassa, kehitettiin oma ohjelmisto; SMOG, Space Modeller of Olof Granlund. Kuten arvata saattaa, nimi herätti mielenkiintoa Kalifornian alueella erinäisissä esittelytilaisuuksissa.

SMOGilla mallinnettiin seinät arkkitehdin 2D pohjan päälle, lisättiin tilat, ikkunat ja ovet ja ajettiin kohteesta IFC tiedosto ulos.

IFC tiedoston geometriatiedot luki sisällensä Granlundin tekemä Energia ja Olosuhdeohjelmisto ”Riuska”, käyttäen omatekemää väliohjelmaa nimeltä BSPro.  Enää ei tarvittu pinta-alojen ja tilavuuksien manuaalista näpyttelyä, vaan geometria- ja tilatieto oli valmiina mallissa. Voitiin keskittyä olennaisempaan, eli tietosisällön kasvattamiseen (materiaalit, aikataulut, iv-konepalvelualueet jne.).

SMOGin kehitys lopetettiin 2000 luvun alussa ja siinä tehdyt tekniikat siirrettiin Progman Oy:n MagiCAD Room ohjelmistoon, jota käytetään tänäkin päivänä vastaavaan tarkoitukseen. Granlundin tekemä BSPro elää edelleen väliohjelmana mm. MagiCADin ja Riuskan IFC-siirtorajapintana.

  

Valaistussimuloinnit

Sähköosasto laski jo 1980 luvulla omatekemillään ohjelmistoilla valaistuskäyriä (GOLUX) jotka piirtyivät huoneen pohjakuvaan ”korkeuskäyrinä”. Välillä suunnittelija joutui selittelemään asiakkaalleen, että miten nämä ”korkeuskäyrät” liittyvät huoneen valaistustasoon.

Seuraava askel siihen, miten saadaan asiakas hahmottamaan tilojen valaistutasot olivat valaistussimuloinnit. Tarjotaan asiakkaalle siis fotorealistinen tietokonemallinnus tilasta.

On edelleenkin tärkeää, että puhutaan valaistussimuloinneista, eikä visualisoinneista. Visualisointi on kiva kuva, mutta simulointi pitää sisällään oikeiden valaisinten valaistustiedot sekä kohdetilan materiaalien heijastuskertoimet niin huolellisesti säädettynä todellisuutta vastaaviksi kuin voidaan – riippuen tietenkin käytetyn ohjelmiston mahdollisuuksista ja mallintajan ammattitaidosta..

Valaistukseen ja CAD-maailmaan erikoistuneet suunnittelijamme seurasivat kateellisena vieressä, kun valaisinvalmistaja Fagerhultilta löytyi Silicon Graphicsin raudan päällä toimiva Lightscape –ohjelmisto. Oli yleisesti maailmalla tunnustettu, että se oli paras softa valaistuksen simulointiin – ohjelmasta saatiiin esim. tekniset valaistusarvot numeroina suoraan simuloidun kuvan päälle ja materiaalien sekä valojen hienosäätöön oli riittävästi mahdollisuuksia. Granlund teki muutamaan kohteeseen tilojen geometrian ja Fagerhult tarjosi palveluna siihen heidän valaisimillaan tehdyn simuloinnin.

Käytiin myös neuvotteluja erillisen yhteystyökumppanin kanssa oman valaistussimulointiohjelmiston tekemisestä. Kesken näiden neuvottelujen kuultiin, että Lightscape tullaan saamaan myös PC alustalle. Sen seurauksena neuvottelut loppuivat ja Granlundille hankittiin Suomen ensimmäinen Lightscapen PC lisenssi, joulukuussa 1996.

Tämän jälkeen voitiin asiakkaalle tarjota fotorealistisia mallinnoksia suunnittelukohteista, jotka erotti valokuvasta vain se, että valokuva oli ”likaisempi” ja mallinnos hieman laboratoriomainen.

Aina asiakasta tai muita suunnittelijoita eivät valaistustasot näissä kuvissa kiinnostaneet – eräässä kohteessa esiteltiin kohdetta arkkitehdille, joka alkoi ihmetellä teräsrakenteita. Kävi ilmi, että mallintajamme oli tehnyt rakennesuunnittelijan 2d piirustusten perusteella teräsrakenteet malliin. Teräsrakenteiden massiivisuus tuli arkkitehdille yllätyksenä, ja hän ilmoitti rakennesuunnittelijalle, että niin asia ei voi olla - rakenteet on muutettava. Rakennesuunnittelija muisti kiittää sähkösuunnittelijaa heidän työnsä uudelleensuunnitteluttamisesta…

Lisäksi auditorioista on poistunut mm. ensimmäisiä penkkirivejä valaistussimulointien tuloksena, kun ollaan istuttu virtuaalisesti ensimmäisellä rivillä ja todettu, että siitä ei näe juuri mitään. Useiden kohteiden tuolien väritys on muuttunut ja muita pienempiä asioita. Tarkoituksena on siis ollut tehdä tutkielma, miten valaistus riittää kohteessa mutta ne kääntyvät nopeasti sisustussuunnittelijan työkaluksi.

Nykyään ollaan oltu hieman viisaampia ja tarjottu teknisiä visualisointeja valaistussimulointien tilalle, jos halutaan tutkia tilan geometriaa tai huonekalujen sijoitusta. ”Kivan kuvan” tekemiseen menee murto-osa siitä ajasta joka valaistussimulointiin käytetään mutta informatiivinen sisältö tilan käytön ja tavaroiden käytettävyyden suhteen on riittävä

Valaistussimulointien veteraanimme muistelee: ”Koneiden suorituskyky on aina ollut lujilla valaistussimulointien kanssa. Yleensä vielä nykyäänkin koneet laitetaan laskemaan yöksi ja aamulla katsotaan mitä syntyi. Aiemmin se oli yleensä niin, että perjantai-iltana saatiin malli laskentakuntoon, ja maanantai-aamuna nähtiin, kuinka pitkälle laskenta oli edistynyt; joskus valmiiksi, joskus ei. Pahinta oli, kun laskenta keskeytyi johonkin virheeseen ja parin vuorokauden laskenta oli siinä.”

Kannettavat tietokoneetkin olivat yleistyneet 1990 luvulla: ”Siihen aikaan, kun läppärit olivat tehottomia, minulla oli visualisointeihin käytössä ihan oma ”kannettava” PC. Eli sellainen normaalia tuplaten korkeampikoteloinen tehomylly, johon väsäsin kantohihnat. On jäänyt mieleen yksi kerta, kun menimme palaveriin Nokian johonkin neukkariin, ja sinne kuljettiin sellaisen katetun sisäpihan läpi, jossa ihmisiä istui syömässä ja kahvilla. Tuntui, että kaikki seurasivat hymyillen kulkuamme, kun raahasin toisessa kädessä sitä hienoa ”kannettavaani” (siihen oli muuten hienosti hihnoilla kiinnitetty näppiskin mukaan) ja toisessa kädessä melkein yhtä isoa videotykin kantolaatikkoa (joka oli siis sellainen metallivahvisteinen sininen oikein kunnon aski). Hiki tuli aina päähän neuvottelukeikoilla… Toista on nykyään.”

Lightscapen kehitys valitettavasti lopetettiin vuosituhannen vaihteessa ja ominaisuudet siirrettiin Autodesk 3DS MAXiin – joskin mallintajat ovat sanoneet, että vasta viimeaikoina 3DS MAX on päässyt lähelle sitä tasoa, mitä Lightscape oli.

  

ELVIS ja todelliset tuotetiedot

LVI-ARK oli vain piirto-ohjelma. Se oli tiedossa jo 1980 –luvun lopulla ja pyrkimys oli saada seuraavan sukupolven ohjelmisto, jolla voitaisiin suorittaa verkostojen tasapainotus suoraan cad-suunnitelmasta. 1990 luvun alussa verkostot mallinnettiin ”solmupisteitä” käyttäen erilliseen laskentaohjelmistoon (Putkiplus) suunnittelijan skissien tai valmiin suunnitelman avulla.

Tähän tuli muutos, kun Progman Oy julkaisi ensiversion ELVIS Designer ohjelmistosta. AutoCADin päälle rakennettu ohjelmisto näytti uhkaavasti hieman perinteisiltä piirto-ohjelmilta, mutta hienoudet paljastuivat aika nopeasti. Valmistajien tuotekirjastosta voitiin esimerkiksi valita Oraksen tai Danfossin linjasäätöventtiilit ja käyttää niiden esisäätöarvoja suoraan cad-kuvassa. Ihmetys oli suuri, kun patteritehoja muutettaessa esisäätöarvot muuttuivat suoraan mittaviivaan, eikä niitä pitänyt käydä Putkiplussalla tarkistuttamassa.

Verkostojen automaattinen mitoitus oli yksi ohjelmiston myyntiargumenteista. Kohtalaisen nopeasti tuli todennettua, että matematiikka verkostojen mitoituksessa on yksinkertaista, mutta sitä ei voi jättää pelkästään tietokoneohjelman laskettavaksi. Pilke silmäkulmassa olleet puheet siitä, että ”insinööriä ei enää tarvita” realisoituivat aika nopeasti, kun nuoret suunnittelijat mitoittelivat Elviksellä verkostoja ja ihmettelivät, että miksei radiaattoriverkoston painehäviö voisi olla 450kPa?

Kantapään kautta opittiin interpoloinnin metodi – antaa ohjelmiston mitoittaa verkosto, sen jälkeen käydään se käsin korjaamassa halutun kokoiseksi ja tämän jälkeen tasapainotetaan kokonaisuus. Analysoidaan lopputulos ja tehdään tarvittavat muutokset. Metodi, joka pätee vielä tänäkin päivänä.

Verkoston automaattisen mitoituksen ja olemassa olevan verkoston tasapainotuksen ero paljastui eräässä projektissa aika nopeasti. Muutoskuviin oltiin lisätty varauksia muutamille laitteille ja piirtäjä oli käskyttänyt ohjelmistoa mitoittamaan verkosto uudelleen, kun olisi pitänyt vain tasapainottaa verkosto olemassa olevalla putkistolla. Muutoskuvat lähtivät matkaan  ja aika nopeasti tuli urakoitsijalta varmistuspyyntö siihen, että puretaanko todellakin kaikki asennetut runkoputkistot ja suurennetaan dimensiolla? Jälleen tuli todistetuksi, että suunnittelijaa tarvitaan ja uloslähtevät kuvat on tarkistettava suunnittelijan toimesta.

Elvis ja ARK sovellukset olivat toiminnassa rinta-rinnan arviolta vuoteen 1999 asti. Todettakoon sekin, että entiset Elvis –käyttäjät siirtyivät erittäin mielellään seuraavan sukupolven ohjelmistoihin – ohjelman käyttö ei ollut aina ruusuilla tanssimista.

MagiCAD ja tietomallit

Progman Oy:n kehittämän MagiCAD ohjelmiston käyttöönotto kaikissa uusissa LVI-projekteissa kävi erittäin helposti. Eräänä kauniina, aurinkoisena päivänä yhtiön johto ilmoitti, että: ”Tästä hetkestä eteenpäin kaikki LVI-suunnittelukohteet mallinnetaan MagiCADillä”. Tämä tapahtui vuonna 2001.

Sitä ennen MagiCADin ilmanvaihtosovellusta oli vuonna 1997 alkaneiden testausten jälkeen käytetty menestyksellisesti muutamissa isoissa suunnittelukohteissa vuosina 1998-2000. Usko uuteen putkipuolen sovelluksenkin oli vahva ja tiedossa oli, että sähköpuollellekin tulee vastaava tuote sillä ohjelmiston kehitys oli aloitettu yhteistyössä Progmanin kanssa vuonna 2000.

Sähkösovelluksen kehittämisestä veteraanimme toteaa: ” Useamman kerran jouduttiin Susilahden Maurin (Progman Oy:n toimitusjohtaja) kanssa palaveria pitämään ja kättä vääntämään, hänelle kun sähkömaailma oli ihan uusi aluevaltaus. Ensin piti hänet saada vakuuttuneeksi, että jotkin asiat sähkösuunnittelussa todellakin tehdään tietyllä tavalla. Ja tietysti meidänkin täytyi tuulettaa vähän ajattelumaailmaa, cad kun oli siihen asti ollut pääasiassa pelkkä tussin ja sapluunan korvannut väline. Sama tuuletus puolin ja toisin jatkuu edelleen.”

Tietomallipohjainen verkostojen suunnittelu oli tullut talotekniikkaan jäädäkseen. Todellinen, objektipohjainen 3D oli kiva lisä, mutta äänilaskelmat, painetasolaskelmat ja ohjelmiston nopeus edeltäjäänsä verrattuna edesauttoivat riskivapaata valintaa seuraaviin projekteihin.

Vuonna 2000 aloitettiin Senaatti –kiinteistöjen pääkonttorin saneeraus (Lintulahdekuja, Helsinki). Kohteen kaikki LVI verkostot mallinnettiin 3D:nä ja laskettiin matemaattisesti toimiviksi. Yhdistelmämalliakin yritettiin rakentaa, mutta tietokoneiden tehot riittivät vain IV-verkoston 3D-kuvan ulosottamiseen. IV-konehuoneesta tehtiin animaatioita sekä Still –kuvia. Kohde osoitti, että valittu tie tietomallinnuksessa oli ehdottomasti oikea.

Ulkomaan kohteista, jossa ohjelmistoa käytettiin suunnittelussa oli Hampuriin rakennettava ”Color Line Arena” - nykyaikainen monitoimihalli, jossa jääkiekko vain häiritsee bisnestä. Mallinnus valmistui vuonna 2001. Saksalaiseen tyyliin urakoitsijat yleensä piirtävät kohteen asennuspiirustukset. Projektivetäjämme tarjosivat heille useaan otteeseen tekemiämme suunnitelmia sillä perusteella, että kohde on mallinnettu kolmedimensioisena sekä sisältää laskelmat tasapainotustietoineen. Lisäksi verkostot ovat riittävällä tarkkuudella oikeissa paikoissa

Kohde rakennettiin suunnitelmillamme ilman suuria ihmeellisyyksiä. Vastaanottovaiheessa todettiin eräässä iv-koneverkostossa ääniongelmaa, jonka lähteenä urakoitsija ilmoitti olevan raskaat palopellit. Omissa laskennoissa totesimme äänilähteen olevan perinteisesti IV-kone ja sillä liian pienet äänenvaimentimet.

Pystyimme todistamaan tämän äänikaistakohtaisella laskelmalla, jossa MagiCAD siis laskee jokaisen komponentin verkoston varrelta ja antaa niille kaistakohtaiset desibeliarvot. Tuloste on isoissa verkostoissa tietenkin aika pitkä, joten editoimme sen lukukelpoiseen muotoon, jossa jätimme vain merkittävät komponentit listalle.

Saksalaiset tyrmäsivät laskelman todeten, että se ei voi pitää paikkaansa. Päätimme siis laittaa koko laskelman menemään (tulostettuna arviolta 50kpl A4 sivua pelkkää numeroa). Lopputuloksena saimme vastauksen: ”OK, äänilähde on IV-kone”.

Kun sähkösovelluskin saatiin vuonna 2002 virallisesti käyttöön, voitiin omin silmin nähdä, että myös kaapelihyllyyn voidaan tehdä 45 asteen mutkia. Aina ei tarvitse iv-kanavalla niitä väistää.

MagiCADin huomattavasti edistyksellisempi käyttölogiikka ja laskentojen nopeus olivat ammattilaisen käsissä loistava työpari.

Kun harjoittelukohteet oli tehty heräsivät muutamat rakennuttajatkin osaten kysyä jo suunnittelupyynnössä tuotemallipohjaisen suunnittelun lisähintaa (”tietomalli” –sanaa ei oltu vielä tuolloin keksitty). Käytännössä lisähintaa ei ollut, tuotemallipohjaisuus ja 3D kuuluivat normaaliin suunnittelukäytäntöön.

Valitettavasti nykyäänkään ei käytetä vielä kaikkia MagiCADin mahdollistamia asioita hyödyksi työmaaolosuhteissa. Suunnittelijalla olisi mahdollisuus tehdä säätöpiirustukset todellisilla tuotetiedoilla, jos vain saisimme kaikkien komponenttien mitoitustekniset tiedot urakoitsijalta. Tai mikä estäisi urakoitsijaa itse tekemästä ko. malleja, eli jatkaa suunnitelmamallista työmaan toteutusmallin tekemiseen?

Vuonna 2010 kaikki osastot käyttävät tietomallipohjaisia suunnittelutyökaluja normaalissa cad-työskentelyssä. LVI, sprinkler, sähkö, rakennusautomaatio ja kiinteiden sairaalalaitteiden objektit voidaan siirtää IFC tiedostojen kautta järjestelmistä toisiin.

Yhdistelmämallit

3D suunnittelun yleistyessä tuli nopeasti selvä tarve saada verkostot visuaalista tarkastelua varten saman tiedoston sisälle. 3D-pelit olivat valloittaneet maailman ja jo vuodesta 1993 oltiin nähty uusien pelimoottorien tulo esim. peleissä Doom ja Quake. Vuoden 2003 aikoihin pelimaailma oli valovuoden rakennusteollisuuden CAD-maailmaa edellä – ainakin arkkitehtuurin ja talotekniikan puolella.

Suomalaisen menestyksekkään - kannuksensa jo hankkineen -  pelitalon edustaja sanoi eräässä seminaarissa 2000 luvun alussa suurin piirtein näin: ”Te rakennusalalla käytätte ohjelmistoja jotka ovat 1980 luvulta. Ne ovat hitaita ja epästabiileja. Jos me tehtäisiin CAD softa, se olisi sata… TUHAT kertaa nopeampi kun nykyiset”.

Ketään seminaariyleisöstä ei naureskellut uholle – oletettavasti kaikki tiesivät kaverin puheen pitävän paikkansa.

Erilaisia ohjelmistoja ja formaatteja tutkittiin, mutta mitään täysin sopivaa ei löytynyt. Maailmaa ei vielä 1990 luvun lopussa kiinnostanut rakennusteollisuuden kapean sektorin 3D-mallinnusta tekevät yhtiöt. Kuului jopa puhetta, että 3D tulee kuolemaan nopeasti – sitä ei tarvita.

Solibri oli julkaissut jo aiemmin IFC tiedostojen tarkastukseen soveltuvan ohjelmiston, jolla voitiin yhdistää IFC-mallit toisiinsa. Ohjelmisto ei ollut kuitenkaan vielä sovelias normaalin mallintajan työkaluksi.

Laboratorio-olosuhteissa voitiin rakennella virtuaalimalleja joita tutkittiin mm. Cave –ympäristöissä 3D-lasit päässä, mutta wow –efekti kesti lähinnä yhden kohteen tarkastelun, toisen ja kolmannen kohteen edessä tuli tunne, että tämä on jo nähty. Suoranaiseen verkostojen suunnitteluun, normaalin suunnittelun avustukseen näistä työkaluista ei vielä ollut.

Noin vuonna 2004 T&K osasto löysi kontaktiensa avulla firman nimeltä ”Navisworks” ja heidän tuotettansa testailtiin oman aikansa. Ohjelma oli lähellä sitä, mitä haettiin, mutta jotain kuitenkin puuttui. Meni vielä vuoden verran, kunnes Navisworks julkaisi uuden version ohjelmasta ja sitä testattiin mm. Helsinkiin Eläinsairaalan ja Aurora 2 -projekteissa menestyksellisesti. Näissä malleissa oli yhdistettynä ensimmäistä kertaa LVIS-tekniikka, näimme itsekin rakennusmallimme kokonaisuudessaan 3D:nä

Toinen samoihin aikoihin Navisworksia vahvasti käyttänyt projekti oli Malmö Arena - jälleen yksi monitoimiarena  tällä kertaa tehtynä Ruotsiin. Tässäkin kohteessa oli LVIS -tekniikka mallinnettuna kokonaisuudessaan. Betoniset katsomorakenteet saatiin Ruotsista rakennusurakoitsijalta ja teräksiset kattorakenteet saatiin Ruukilta Teklalla mallinnettuna.

Yllämainittujen ja muutamien muiden kohteiden perusteella tehtiin strateginen valinta. Navisworks tulee olemaan MagiCADin rinnalla toimiva työkalu, josta mallinnuksen yhteydessä tarkastellaan jatkuvasti kokonaisuuden rakentumista.

Tuota asiaa voisi joku Teklaa käyttävä rakennesuunnittelija pitää itsestään selvyytenä (eli että kokonaisuus on näkyvillä CAD-suunnittelussa), mutta meille, AutoCAD alustoilla työskenteleville se oli uutta. Sellaista tietokonetta ei saa edes rahalla, joka pyörittäisi AutoCADin päällä monitoimiarenan kaikkia suunnittelualoja.

Kun oltiin tehty päätös Navisworksin hankinnasta ja laitettu lisälisenssit tilaukseen (ohjelmaa teki silloin itsenäinen, pieni englantilainen ohjelmistotalo) kuultiin muutaman viikon päästä maailman CAD-markkinoilta uutisia. Autodesk oli ostanut Navisworksin. Asian kuuleminen ei tuonut välttämättä positiivisia reaktioita käyttäjien keskuudessa.

Vuonna 2010 käytössä on täydessä sovussa keskenään toimivat Solibri Model Checker ja Navisworks Review. Molemmille on löytynyt selvä paikka tietomallipohjaisessa suunnittelussa.

CAD suunnittelun tulevaisuus

Tulevaisuuteen on vaikea katsoa. Lienee kuitenkin selviö, että suunnitelmista tullaan saamaan entistä enemmän informaatiota rakentamista ja ylläpitoa ajatellen. Nykysysteemeinkin informaation ulosotto on mahdollista, mutta ei vielä sillä tasolla että se olisi arkipäivää ja jokaisen käyttäjän hallittavissa.

Suunnittelija tulee tarjoamaan entistä tarkempia ja täydellisempiä tietokantoja työmaan käyttöön, esim. laitehyväksyntiin ja vastaanottoihin. Urakoitsijat ovat suorassa yhteydessä rakennuksen laiteluettelokantaan ja keräävät sieltä itse informaatiota kilpailuttaakseen tuotteita.

Urakoitsijoiden ja rakennuttajakonsulttien ammattitaito kasvaa tietomallien tullessa yksinkertaisemmin hyödynnettäviksi.

Työmaalle tulee syntymään uusi ammattiryhmä, tietomalliasiantuntijat. Urakoitsijat tulevat huomaamaan, että malleissa on paljon sellaista informaatiota joka helpottaa heitän työtään. He alkavat itse kaivaa tätä informaatiota tietomalleista. He alkavat myös päivittää mallia omia tarpeita varten, esimerkiksi suorakaidekanavien asennuskuvien ja kannakointien tekemiseksi.

Virtuaalimaailmat tulevat takaisin kunhan tekniikka kehittyy vielä hieman pidemmälle. Nyt surffaillaan yhdistelmämallissa monitorin ruudulla, jatkossa lasien kanssa. Ei ketään jaksa vaivautua mihinkään erikoisvarusteltuun koppiin – virtuaalilasit päähän ja olet omalta työpisteeltäsi mallin sisällä.

Tietomallin editointi onnistunee tässä virtuaaliympäristössä paremmin kuin nykyisin. Ja voihan siellä nähdä toisenkin suunnittelijan tekemässä omia töitään… toivottavasti he eivät tuota paljoa melua, sillä IV-suunnittelija voi olla tarkastuskierroksella mittamaassa äänitasoja eri tiloissa.

Valmiit 3D verkostomallit heijastettaneen työmaalla esim. käytäväalueelle hologrammeiksi. Tämän perusteella verkostojen asennus luulisi helpottuvan – tai ainakin näkee heti, jos on asentamassa toisen suunnittelualan verkostojen eteen omia putkiaan.

Suunnitteluympäristöjen kehityksessä on edessä mielenkiintoinen käänne menneisyyteen. Keskusjärjestelmät tulevat takaisin. Jokaiselle mallintajalle ei enää hankita tehotyöasemia, vaan koneiden laskentatehot keskitetään ja hallinnoidaan kootusti serverihuoneen sisällä. Kapasiteettiä on tällöin tarjolla enemmän kuin yhtäaikaisten käyttäjien työasemissa yhteensä. Mallintajalla on käytössä kevyempi PC, joka vastaa ominaisuuksiltaan normaalin nettisurfailun vaatimia tarpeita.

On aivan sama, mitä tulevaisuudessa keksitään. Granlund tulee olemaan sen kehityksen kärjessä sillä olemme tottuneet tekemään itse oman tulevaisuutemme.

---

Mistä löysin tämän kirjoituksen...? Ajattelimme "Innovaatiot ja Kehitys" osastolla tehdä 

historiikki siitä, mitä ollaan tehty vuosien saatossa. Olin jo unohtanut ym. tekstin, mutta kun kaivelin arkistojani, sieltähän se esiin putkahti ... ajattelin, että julkaisemisen arvoinen kirjoitus, joka ei ole aiemmin päivänvaloa nähnyt.

---
Vuoden kuva

30v  sitten tehty CAD strategia, á la Eino Kukkonen: