Eri värisiä putkistoja rakennuksen katossa

Lisätty todellisuus rakennustyömaalla

Lisätyn virtuaalisen sisällön katselu reaalimaailmassa on mahdollista erilaisten laitteiden ja sovellusten avulla. Työmaakäyttöön suunniteltuja vaihtoehtoja on kuitenkin tarjolla melko vähän. Trimble XR10- järjestelmä lienee ainoa laajalti käytetty järjestelmä rakennusalalla. Karelialle on nyt hankittu kyseinen järjestelmä Tulevaisuuden työ -hankkeen (EAKR) avulla.

Trimble XR10 -järjestelmä

Trimble XR10 on järjestelmä, jossa Microsoft HoloLens 2 -lasit on sovitettu yhteen standardoidun suojakypärän kanssa ja järjestelmä soveltuu käytettäväksi työmaaympäristössä. Järjestelmä ja Trimblen ohjelmisto mahdollistavat rakennuksen kolmiulotteisen mallin tarkastelun työmaalla. Mallia voidaan tarkastella todellisessa koossa ja sijainnissa rakennuspaikalla.

Järjestelmä sisältää suojakypärän, HoloLens 2 -lasit, kuulokejärjestelmän, kameran ja Windows 10 -käyttöjärjestelmän. Trimble Connect -ohjelmiston avulla mallien muokkaus ja siirto kypärän tai mobiililaitteen näkymään onnistuu vaivattomasti.

Mies rakennustyömaalla päässään virtuaalilasit ja kypärä
Trimble XR10- järjestelmän ensimmäinen testi Ammattiopisto Luovin rakennustyömaalla. Kuva: Juuso Kokkonen

Dynamics 365 Remote Assist -sovellus mahdollistaa reaaliaikaisen etäyhteyden, jonka avulla kypärän näkymä voidaan jakaa esimerkiksi suunnittelijan kanssa tai etäkokousten yhteydessä. Kypärän kameran ja etäyhteyden avulla voivat kokouksen osallistujat katsella työmaata ilman virtuaalista sisältöä tai jaettuun näkymään voidaan lisätä kolmiulotteinen malli.  

Virtuaalinen malli koulurakennuksesta
Trimble XR10- järjestelmällä otettu kuva Luovin rakenteilla olevan koulurakennuksen toisesta kerroksesta ja näkymään on lisätty mm. väliseinät, alakatto ilmanvaihtoventtiileineen ja ikkunat. Kuva: Riku Hirvonen

Lisätyn todellisuuden hyödyt ja mahdollisuudet

Järjestelmää voidaan hyödyntää työntekijän perehdytyksessä ja työn suunnittelussa. Rakennuspaikalla oikeassa kontekstissa katseltava kolmiulotteinen malli voi auttaa ymmärtämään suunnitelmat paremmin ja tunnistamaan mahdolliset ongelmat.

Mitä hankalampi ja monimutkaisempi työ on kyseessä, sen enemmän tämän kaltainen järjestelmä voi olla hyödyksi. Yksinkertaisissa työtehtävissä järjestelmä tuskin on tarpeellinen, mutta vaativissa kohteissa on mahdollista säästää aikaa ja välttyä kalliiltakin virheiltä. Vastaan voi myös tulla tilanne, jossa tarvitaan erikoisosaamista, jolloin asiantuntija voi etäyhteyden avulla antaa neuvoja haastavan huolto- tai asennustyön yhteydessä.

Laadunvalvontaa voidaan tehdä vertailemalla rakennuskohteen tilannetta ja kolmiulotteista mallia. Virheiden ja puutteiden havaitseminen helpottuu ja korjaukset voidaan kenties tehdä hyvissä ajoin ilman rakenteiden purkamista.

Järjestelmää on mahdollista hyödyntää myös koulutuksessa. Kolmiulotteinen malli voi auttaa hahmottamaan monimutkaiset suunnitelmat ymmärrettäväksi kokonaisuudeksi. Järjestelmä voisi olla hyödyllinen sekä ammattikoulujen että ammattikorkeakoulujen opetuksessa.

Karelian järjestelmä testissä Ammattiopisto Luovin työmaalla

Järjestelmän ensimmäiset testit suoritettiin Ammattiopisto Luovin rakennustyömaalla. Testeissä tarkasteltiin mm. arkkitehdin suunnitelmia ja ilmanvaihtojärjestelmiä 3-ulotteisina malleina ja sijoitettuna jo olemassa olevien rakenteiden yhteyteen.

Mallin sijoittaminen kohdalleen tapahtuu siten, että tietokoneella Trimble Connect- työpöytäsovelluksessa merkitään QR-koodin sijainti valittuun kohtaan. Seuraavaksi QR-koodi tulostetaan, siirrytään rakennuspaikalle ja kiinnitetään tulostettu QR-koodi samaan kohtaan reaalimaailmassa. Lopuksi käynnistetään Trimblen sovellus kypärästä ja asetutaan QR-koodin eteen, jolloin laite lukee koodin ja sijoittaa mallin oikein suhteessa ympäristöön.

Kuva rakennuksen seinästä jossa betonipilari
QR-koodin paikka merkittynä betonipilariin Trimble Connect- ohjelmistossa. Kuva: Riku Hirvonen
Kuva rakennuksen puuseinästä jossa betonipilari
Tulostettu QR-koodi kiinnitetty samaan betonipilariin rakennustyömaalla. Kuva: Riku Hirvonen
Rakennuksen katossa eri värisiä putkistoja
Ilmavaihtojärjestelmän 3-ulotteinen malli tarkasteluna suunnitellussa sijainnissa koulurakennuksen toisessa kerrok-sessa. Kuva: Riku Hirvonen

Tämän jälkeen työmaalla voi liikkua ja tarkastella kolmiulotteista mallia. Mallia voi vertailla olemassa oleviin rakenteisiin ja esimerkiksi tarkastella kuinka virtuaalisen mallin ilmanvaihtokanavat osuvat kohdalleen betonielementtien aukotusten kanssa. Tarvittaessa on mahdollista hienosäätää kolmiulotteisen mallin sijaintia.

Nykytilanne ja tulevaisuus rakennusalalla

Testatun järjestelmän tai sen kilpailijoiden yleistymistä rakennustyömailla täytynee vielä odotella hetken aikaa. Järjestelmän ja ohjelmistojen käytön opettelu on varmasti yksi hankintoja rajoittavista tekijöistä, vaikka täytyy todeta, että Microsoftin käyttöjärjestelmä ja sovellukset sekä Trimblen ohjelmistot ovat varsin helppokäyttöisiä ja selkeitä. Pelkästään tieto tällaisen järjestelmän olemassaolosta voi kuitenkin tulla monelle yllätyksenä.

Lisäksi markkinoilla on tarjolla vasta ensimmäiset versiot tämän kaltaisista järjestelmistä ja kehittämisen varaa on vielä runsaasti. Kuitenkin oikeassa kohteessa ja oikealla tavalla käytettynä, voi järjestelmästä olla jo tänäkin päivänä todellista ja merkittävää hyötyä. Esimerkiksi etäyhteyttä on mahdollista hyödyntää monin eri tavoin ja teknologian kehittyessä on todennäköistä, että tämänkaltaiset järjestelmät yleistyvät rakennustyömaiden jokapäiväisessä toiminnassa.

Artikkelisarjan julkaisu on osa Rakentamisen vihreä siirtymä RAVI -projektin toimenpiteitä. RAVI-projektin tavoitteena on edistää rakentamisen vähähiilisten ratkaisujen ja prosessien käyttöönottoa, vahvistaa vähähiiliseen rakentamiseen liittyvää materiaali- ja tuoteosaamista sekä nopeuttaa digitalisaation hyödyntämistä rakentamisen prosesseissa. RAVI-projektin päärahoittajana toimii Pohjois-Karjalan maakuntaliitto REACT-EU EAKR-ohjelmasta.

Rakentamisen vihreä siirtymä -hankkeen rahoittajien logot PK maakuntaliitto, Business Joensuu, Euroopan aluekehityrsrahasto

Kirjoittaja:

Riku Hirvonen, projektisuunnittelija, Karelia-ammattikorkeakoulu

Logot: Pohjois-Karjalan maakuntaliitto, ESR/EAKR ja Vipuvoimaa EU:lta
Artikkelissa käsiteltävä teknologia on hankittu Tulevaisuuden työ -investointi (EAKR) hankkeessa. Artikkeli kuvaa miten hankittuja investointeja on kokeiltu tai otettu käyttöön Karelia-ammattikorkeakoulussa. Tulevaisuuden työ -investointi hankkeen päärahoittajana toimii Pohjois-Karjalan Maakuntaliitto Euroopan unionin EAKR-ohjelmasta.