B l

BIM-magin – så funkar det

Billigare, snabbare och bättre – plus makalösa nya möjligheter. Med det extremt kraftfulla projekterings- och förvaltningsverktyget BIM blir framtidens järnvägsbyggen mycket effektivare. Samtidigt optimeras underhållet och antalet driftstopp minimeras.

BIM – Building Information Modeling eller Management – är en informationsmodell och samtidigt en arbetsprocess som har revolutionerat byggbranschen sedan flera år tillbaka. Tekniken gör bland annat att man undviker missförstånd som leder till fördröjningar och fördyrningar. Samtidigt skapar den futuristiska möjligheter, där man exempelvis kan provinstallera och utbilda i en virtuell verklighet.

Så funkar BIM

BIM kan sägas bestå av två delar – 1. en digital BIM-modell samt 2. en process för produktens livscykel:

1. Digital BIM-modell
Den digitala BIM-modellen består av två huvuddelar – en 3D-modell samt metadata.
  • 3D-modell. Den visuella 3D-modellen kan bestå av allt från en enkel schematisk bild till en komplett detaljerad visualisering av samtliga ingående komponenter.
  • Metadata. Varje specifik komponent i 3D-modellen, såsom en 20 mm M4-skruv eller en spännklämma modell W, tilldelas ett id-nummer som är unikt för komponenten i fråga. Till id-numret kopplas sedan relevant metadata – exempelvis en beskrivning av komponenten, måttangivelser, ritningsnummer, förväntad livslängd, strömförbrukning och miljödata, eller kanske foton från installationstillfället och instruktionsvideor om hur komponenten ska underhållas.

Det är viktigt att inte bli lurad av 3D-modellens utseende och tro att en enkel schematisk modell innebär lite metadata, eller att en detaljerad bild innehåller mycket metadata. För även om detaljnivån på det grafiska utseendet är lågt, så kan det finnas mycket bakomliggande metadata som beskriver komponenterna – och vice versa.

2. Process
Genom att kontinuerligt uppdatera BIM-modellen och dess metadata under ett objekts hela livscykel, från projektering och byggnation till underhåll och återvinning, så tar BIM steget från att vara en modell till att bli en del i en process.

BIM-magi: Projekteringsfasen

BIM-modeller kan användas på många olika sätt. Det första steget är att använda modellen som en bygghandling. När en hel anläggning finns inlagd i en BIM-modell börjar magin. Det öppnar nämligen upp för många möjligheter som förbättrar designen, säkerställer byggkvaliteten och samtidigt spar både tid och pengar, exempelvis:
  • Kompletta beställningslistor med ett knapptryck. Med ett knapptryck går det att sammanställa kompletta beställningslistor på samtliga ingående komponenter. Det är enormt fördelaktigt när en ny anläggning byggs, då det spar extremt mycket tid jämfört med en manuell sammanställning av beställningslistorna.
  • Virtuella kollisionskontroller. Redan under projekteringsstadiet är det möjligt att i BIM-modellen göra virtuella kollisionskontroller. På så sätt undviker man att i ett senare skede få kostnadssamma och tidskrävande omarbetningar av ritningar – och i värsta fall ombyggnationer. Resultatet blir en bättre design.
  • Ta tidiga beslut – lätt att göra ändringar. Eftersom man via BIM upptäcker eventuella kollisioner och andra problem tidigt i projektet skapas möjligheten att ta tidiga beslut och införa ändringar till en låg kostnad. Om problemet upptäcks senare i projektet, efter att material redan beställts eller byggnationen redan är igång, blir kostnaden betydligt högre.
  • Underlättat samarbete – minskad risk för fel och missförstånd. I dagsläget samarbetar många olika intressenter i ett projekt, vilket innebär att det finns lika många olika sätt att hantera information – genom pdf-filer, e-post, en egen databas och så vidare. Om man behöver införa en ändring i dokumentet är det med andra ord en grannlaga uppgift att se till att alla projektdeltagare får uppdateringen så att alla har samma information. Med BIM skjuts alla uppdateringar ut till samtliga intressenter i realtid, vilket gör att man undviker missförstånd som leder till projektförseningar och i värsta fall ombyggnationer.
  • Lättillgänglig information med komplett överblick av komponenter. Idag finns det ingen samlad bild på vilka komponenter det finns i en anläggning. Med BIM försvinner detta problem. Den samlade informationen gör det även enklare och snabbare att beräkna pris, livscykelkostnader och koldioxidutsläpp. Samtidigt blir det lättare att beställa reservdelar – man kan till och med automatgenerera underhållslistor. Det blir även enklare att kontrollera ingående delar mot miljöbedömningssystemet BASTA.

BIM-magi: Förvaltningsfasen

Den fulla potentialen av BIM uppnås när den används som en förvaltningsmodell. Det händer när modellen beskriver hela anläggningen, det vill säga både spår och kringliggande objekt, och då den samtidigt används under hela produktens livscykel, från projektering och byggnation till förvaltning och återvinning.

När informationen i BIM-modellen hålls löpande uppdaterad efter byggnationen så skapas nämligen en så kallad digital tvilling av det fysiska objektet. Ur ett förvaltningsperspektiv är det ett extremt kraftfullt verktyg. Det ger nämligen förvaltaren full koll på exakt vilka ingående delar som finns, när de installerades och hur länge den beräknade livslängden är. På så sätt gör modellen det möjligt att, utifrån trafikmängd och axellaster på en specifik plats, beräkna när det behövs underhåll av en enskild detalj – så kallat prediktivt underhåll. Exaktheten blir ännu större om BIM-modellen dessutom kompletteras med data från sensorer, vilka i realtid kan detektera när en spårväxel börjar blir sliten. Resultatet är ett optimerat underhåll, med minimerat antal driftstopp.

BIM-magi: Nya möjligheter

När BIM väl används skarpt öppnar det även upp för futuristiska möjligheter, exempelvis:
  • Georefererad information och Augmented Reality. Om koordinater läggs in i BIM-modellen så kan en servicetekniker i fält enkelt få fram exempelvis relevant information om den komponent denne står vid. Det kan exempelvis handla om ritningar, instruktioner, inspektionsprotokoll, en länk till Trafikverkets styrande dokument eller instruktionsfilmer och foton från installationstillfället. Det gör att man sparar tid och samtidigt ökar kvaliteten på åtgärderna vid service. Möjligheten finns till och med att använda Augmented Reality (AR) för att via en skärm i realtid visa informationen överlagt på komponenten. AR kan även användas vid byggnation, exempelvis för att visualisera hur djupt man behöver gräva.
  • Gameification. När hela anläggningar finns digitaliserade så är det möjligt att använda både Virtual Reality och Agumented Reality i så kallad gamification, eller spelifiering, till både interaktiva utbildningar och förevisningar. Bland annat kan servicetekniker lära sig underhåll och produktionspersonal kan bekanta sig med en produkt innan den är byggd. Det blir också möjligt att simulera logistikplaneringen för att säkerställa att planeringen fungerar, så att maskiner har det utrymme de behöver och att ordningen på arbetsmomenten fungerar. Eller så kan man innan byggnationen ens påbörjats inspektera bygget, så att exempelvis en brandingenjör kan ge sin återkoppling i förväg.
  • Laserskannad omgivning. För att ytterligare förbättra BIM-modellen så kan omgivningen skannas in med hög upplösning med hjälp av en laser. Denna information kan exempelvis användas vid logistikplanering, då den visar om det finns några hinder i omgivningen.
  • BIM-styrda robotar. En högupplöst BIM-modell som innehåller georefererad information möjliggör användandet av självgående robotar som kan användas vid exempelvis underhållsarbete.
  • Sensorer. Med hjälp av sensorer ute i spår kommer man i realtid mäta komponenternas status, och på så sätt få reda på när något är på väg att gå i sönder – redan innan det händer. Vossloh och Trafikverket håller just nu på med ett pilotprojekt med 1 000 sensorer utplacerade i spårväxlar.

FAKTA: Förvaltningsmodell: Getingmidjan

I Getingmidjan-projektet har man för första gången i Sverige tagit fram en komplett förvaltningsmodell i BIM åt ett järnvägsprojekt. Leveransen av BIM-modellen till Trafikverket görs av Vossloh i samarbete med entreprenören Sweco, som sätter ihop den kompletta samordningsmodellen med både bro, spår och spårväxlar. Det finns sedan år 2015 krav på att alla projekt som beställs av Trafikverket ska arbeta med BIM, vilket inneburit att man för varje projekt tagit fram projektspecifika BIM-lösningar. Men även om startsträckan varit lång så är BIM-arbetet på gång – och i närtid finns det en internationell IFC-standard för CAD-filer. Med hjälp av standarden så kommer branschen kunna börja förverkliga alla möjligheter som tekniken ger.