Asiantuntijajutut

Milloin on alan tekoälyloikan aika?

Koonnut: Mari Rantamäki
 

Suunnittelu- ja rakennusalan yrityksissä digitalisaatio on jo arkipäivää ja sillä on merkittävä rooli tiedon virtaamisen ja tiedon keräämisen tapojen edistämisessä.Sen rinnalla robotiikka ja tekoäly tekevät vähitellen tuloaan ja rohkaisevia tuloksia kokeiluista on jo saatu. Suurimmat niistä saatavat hyödyt siintävät kuitenkin vielä tulevaisuudessa.
 

Kysyimme kuuden suunnittelu- ja rakentamisalan yrityksen edustajalta seuraavat kysymykset:

  1. Miten digitalisaatio, robotisaatio ja tekoäly muuttavat suunnittelua/rakentamista?
  2. Kuinka paljon käytätte jo nyt digitalisaatiota/tekoälyä/robotisaatiota suunnittelussa/rakentamisessa?
  3. Miten näette tulevaisuuden, kasvaako digitalisaation, robotisaation ja tekoälyn käytön osuus? Mitkä ovat hyödyt, onko riskejä?


Vesa Järvinen, toimialajohtaja, A-Insinöörit

1. 

Digitalisaatio on ollut jo pitkään läsnä suunnittelijan arjessa. Ohjelmistojen ja tiedonsiirron kehittymisen myötä vaihtoehtoisten ratkaisuiden tarkastelu suunnitteluvaiheessa on monipuolistunut ja tehostunut sen lisäksi, että suunnittelutiedon ja sen käsittelyyn osallistuvien tahojen määrä on lisääntynyt. Suunnitteluvaiheessa laadittu tieto ei enää jää vain suunnittelijalle, vaan se jatkaa elämäänsä läpi koko hankkeen elinkaaren jalostuen matkan varrella.

Koska digitalisaatiolla on suunnittelussa pitkä historia, on tekoälyn kasvualustana toimivaa dataa kertynyt paljon. Sitä hyödyntämällä saadaan suunnittelulla asiakkaalle ja muille sidosryhmille tuotettua arvoa lisättyä samalla kun itse suunnittelutyöstä tulee tehokkaampaa ja luovempaa rutiinien automatisoinnin myötä. Robotisaation hyödyt suunnittelija pääsee hyödyntämään valmistustekniikoiden kehittymisen myötä sen lisäksi, että robotisaatio tulee muuttamaan tapaa kerätä työmaalta dataa ja analysoida sitä.

 

2. 

Perustimme A-Insinöörien sisäisen tekoälyryhmän toissa vuonna. Teknologiaosaamisen lisäksi panostamme tekoäly-ymmärryksen lisäämiseen liiketoimintajohdossa. Viime vuonna meidät valittiin teknologiateollisuuden yhteydessä toimivaan Suomen tekoälykiihdyttämöön. Siinä mukana olevat edelläkävijäyritykset auttavat toisiaan entistä kovempaan vauhtiin tekoälyn ymmärtämisessä ja uusien liiketoimintamahdollisuuksien tunnistamisessa.

Tekoäly on tullut mukaan kuvioihin datalähtöisessä suunnittelussa käytettävien algoritmien myötä. Tämä algoritmiavusteinen suunnittelu on heti ensiaskelinaan osoittanut tekoälyn potentiaalin, ja sen osaaminen onkin viime vuosina laajentunut A-Insinööreillä voimakkaasti niin perusosaamisen kuin huippuosaamisenkin osalta. Parhaillaan pilotoimme koneoppimisen sovellutuksia. Seuraavassa aallossa olemme siirtymässä itseoppivien algoritmien laajempaan hyödyntämiseen.

 

3. 

Tekoäly jatkaa vahvaa tulemistaan alalle syventäen samalla koneiden ja ihmisen vuorovaikutusta. Tekoälyä eri näkökulmista tulemme käsittelemään kansainvälisessä rakennusalan konferenssissa, AI Artificial Intelligence in Architecture, Engineering and Construction, 24.-25.3.2021 Helsingissä. AI-tilaisuuden valmistelutyömme on herättänyt merkittävää kansainvälistä huomiota. Tässä on oiva paikka suomalaisten brändäytyä maailman huippuosaajina. Uskon, että tälle tulee olemaan jatkumoa.

Ihmisten mukaan saaminen on keskeisiä haasteita tässä muutoksessa. Vaadittavat taidot tulevaisuuden työelämässä poikkeavat menneisyydestä. Insinööreillä etuna on vahva tekninen osaaminen, jonka merkitys kasvaa entisestään. Keskimäärin enemmän koulutusta vaatiikin sitten empaattisien ominaisuuksien vahvistaminen, miltä osin ihmisten rooli kasvaa entisestään koneiden tehdessä kasvavassa määrin rutiininomaisia tehtäviä.


Mauri Laasonen, kehityspäällikkö, Sweco Rakennetekniikka Oy

1.

Digitalisaatio lisää suunnittelun tarvetta, koska jatkossa suunnittelun tuottamaa tietoa pystytään hyödyntämään tehokkaasti. Myös käytettävissä olevan lähtötiedon määrä kasvaa oleellisesti. Käytettyjen suunnitteluympäristöjen tulee pystyä vastaamaan näihin haasteisiin.

Suunnittelutyön tekoon robotiikka ei liity. Suunnittelun kohteena olevaan rakentamiseen kyllä. Robottien käyttäminen yleistynee ensiksi rakennusteollisuuden tehdasympäristöissä. Vaikutus suunnittelutyöhön on tietosisällön lisäys ja vaatimus virheettömyydestä. Tällöin erilaiset laadunvarmistusmetodit tulevat alalla nykyistä tutummiksi.

Tekoälyn luone suunnittelussa on opastava ja laatua parantava. Varsinaista suunnittelutyötä ei voi automatisoida. Toki paljon rutiinityötä on vähennettävissä, mutta se on toteutettavissa suoraviivaisemmin esimerkiksi parametrisen mallintamisen avulla.


2.

Sweco on kansainvälisesti tekoälyn johtavia hyödyntäjiä rakennusalalla. Käytössä on useita tekoälyä hyödyntäviä testiympäristöjä. Käyttöönotto on kuitenkin vielä pilotointivaiheessa. Useimmissa tapauksissa puutetta on riittävän laajasta ja laadukkaasta opetusdatasta.


3.

Swecossa uskotaan vahvasti, että tekoälyä voidaan hyödyntää suunnittelu apuna. Aluksi kohteet tulevat olemaan rajattuja. Uskotaan, että nopeimmin hyödyt ovat saavutettavissa tehtyjen tietomallien laadun parantamisesta. Toisena tavoitteena on työtekijän opastaminen siten, että parhaat rakenneratkaisut saadaan suunnittelijoiden tietoon. Suunnittelutyö tehostuu, kun korjauksia ja täydennyksiä tarvitaan vähemmän.  

Tekoälykehityksen riskinä on aikajänne, jolla hyödyntäminen voidaan laajentaa jokapäiväiseen käyttöön. Esimerkiksi opetusdatan kerääminen on suunniteltava siten, että tietokanta soveltuu kyseisen ongelman ratkaisuun tekoälyavusteisesti. Kyseessä on oppimisprosessi, johon ei voi hypätä kesken kaiken, vaan osaamista ja dataa on kerättävä askel kerrallaan.

 

Tomas Westerholm, digijohtaja, Tietoa Finland Oy

1.

Robotisaatio ilmenee sekä sovelluksissa että laitteissa. Ohjelmistot tarjoavat entistä laajemmat rajapinnat koneelliseen keskinäiseen vuorovaikutukseen eri ympäristöjenkin kesken ja fyysisessä maailmassa ohjelmoidut dronet ja robottikoirat skannaavat työmaita. Suunnittelijat tulevat olemaan vielä pitkään vastuullisen tekijän roolissa, mutta työvälineet, -tavat, -nopeus ja laatu tulevat nousemaan entisestään, kun rutiininomaiset suoritteet automatisoituvat. Kattavan hakevisiovaiheen tietomallintamisen lupaus saadaan lunastettua, kun jo alussa voidaan nopeasti ja kattavasti simuloida suuriakin hankevisioita tavalla, joka ei olisi mahdollista ilman saatavilla olevaa laskentatehon ja tekoälyn yhdistelmää. Suunnittelija voi edelleen keskittyä visiovaiheen olennaisimpiin asioihin ja tietokonevoima tuottaa samaa vauhtia rinnalle tarpeellista täsmätietoa esimerkiksi eri kustannusvaikutuksista murto-osahintaan nykyisestä.


2.

Tietoa Finland Oy ei tee suunnittelua, vaan auttaa projekteja onnistumaan entistä paremmin omassa työssään kouluttamalla, konsultoimalla ja toteuttamalla osasuorituksia hakkeisiin, joita pääsuunnittelijat johtavat. Digitalisaatio on vahvasti läsnä koska tuotteemme syntyvät pitkälti ohjelmistoja hyödyntämällä tai ovat itsessään ohjelmistoja. Robotisaatiossa dronet ja jatkossa vaikka Boston Dynamicsin Spot-keilainrobottikoirat automatisoivat fotogrammetriatyötämme.

Oman liiketoimintamme digitalisoinnin lisäksi sähköistämme myös tunnistettuja toistuvia prosesseja ympärillämme. Omaa tekoälyä emme ole vielä kouluttaneet, mutta ehkä sekin päivä on vielä vastassa.


3.

Teknologioiden soveltamisen ja edelleen kehittymisen seurauksena hinta, laatu ja nopeus paranevat. Vääjäämätön muutos on riski osalle toimijoista - useimmille kuitenkin luonnollinen kehityskaari.

Uudet teknologiat tuovat mukanaan uudenlaisia virheiden tai jopa onnettomuuksien tilanteita, mutta niistä opitaan nopeasti. Kokonaisuus on niin vahvasti tulevaisuuteen kallellaan, että on vaikea kuvitella, mitä merkityksellisiä riskejä mainitut kolme teknologiaa rakennusalalla tuottaisivat isossa kuvassa. Suurin riski saattaa olla käänteinen liian hitaan omaksumisen riski, eli että eri syistä maailma ottaa teknologiat haltuun hitaammin kuin teknisesti olisi mahdollista ja siten keventävät ympäristörasitusta hitaammin.
 

Sakari Aaltonen, Head of Capability Development, Construction and Production, YIT


1.

Uskon digitalisaation, robotisaation ja tekoälyn muuttavan rakentamista merkittävästi, kuitenkin hieman eri aikahorisonteissa.

Rakennusalan digitalisaatio tulee varsin todennäköisesti noudattamaan samoja vaiheita, kuin muillakin sektoreilla. Momentumin alkaa jo havaita. Digitalisaatio tulee lähivuosina aiheuttamaan disruption, joka nostaa alan kannattavuuden uudelle tasolle. Vielä sellaista ei kuitenkaan näy tuottavuustilastoissa, eivätkä esimerkiksi uudet tietotyövälineet ja työtavat vielä käytännössä juurikaan ulotu kenttätasolle asti. Osittain tämän vuoksi tieto virtaa osapuolten välillä heikosti, eikä johtaminen perustu reaaliaikaiseen tilannekuvaan. Takaisinkytkennät puuttuvat ja organisaatioiden kyvykkyyden kehittyminen on vaatimatonta. Nähtäväksi jää, tuleeko muutos lopulta alan sisä- vai ulkopuolelta.

 

2.

Jo nyt yhdistämällä laajasti eri datalähteitä pystymme tuottamaan tekoälyllä arvoa organisaatiolle. Tekoälyavusteinen rakentamisen suorituskyvyn parantaminen ja ennakoitavuus on yksi mielenkiintoisista lyhyen aikavälin tutkimuskohteista. Työntekijöiden tuottaman datan saatavuus ja erilaiset automaattista tilannekuvaa rakentavat teknologiat avaavat meille tämän osalta jännittäviä uusia mahdollisuuksia.

Robotiikan kehittyminen ei vielä juurikaan näy työmailla. Ohjelmistorobotteja hyödynnetään jo, mutta ne ainoastaan rakentamisen manuaalisiin tuki- ja taustaprosesseihin. Rakennustyömaiden robotisoitumisen uskon konkretisoituvan vasta kaukana tulevaisuudessa, kenties kaikkein raskaimpia ja vaarallisimpia työvaiheita lukuun ottamatta.

Arvioisin YIT:n olevan Suomen ja oikeastaan maailmankin tasolla ainakin teknologianäkökulmasta varsin valistunut ja edistynyt rakennusalan toimija. Olemme tehneet jo pitkään määrätietoisesti töitä tämän perustan rakentamiseksi. Erityisesti olemme panostaneet toiminnan ja työkalujen yhdenmukaistamiseen, sujuvoittamiseen ja tehostamiseen sekä data- ja analytiikkakyvykkyyden kehittämiseen. Ratkaisut eivät kuitenkaan vielä ulotu ketjun viimeisiin työntekijöihin asti.
 

3.

Teknologian hyödyntäminen myös rakentamisessa kasvaa varmasti. Digitaaliset palvelut ja ratkaisut ovat jo suurimmalle osalle länsimaisista ihmisistä saumaton osa arkea. Suorat taloudelliset hyödyt tuottavuuden paranemisen myötä ovat ilmeisiä, mutta myös sekä asiakastyytyväisyys, työturvallisuus että lopputuotteen laatu tulee uskoakseni parantumaan merkittävästi. En tunnista rakennusalalle spesifejä riskejä.
 


Ari Törrönen, projektipäällikkö, NCC

1.

Digitalisaatio tuo merkittäviä hyötyjä rakennus- ja kiinteistöalalle. Mobiilit päätelaitteet ovat parantaneet ajantasaisen rakentamisessa tarvittavan tiedon saatavuutta. Enenevässä määrin päätelaitteiden avulla voidaan suorittaa eri prosessivaiheisiin liittyvää toteuman seurantaa, esim. työmaan tehtävien tilannepäivityksiä, virheiden ja poikkeamien dokumentointia ja laadunhallinnan mukaisia mittauksia ja tarkistuksia.

Mobiilien työkalujen myötä rakennusprojektien prosesseista saadaan tarkempaa dataa, jonka avulla toimintaa voidaan helpommin mittaroida, analysoida ja sitä myötä tunnistaa kehitystarpeita.  Kerryttämällä tietoja yrityksen tietovarastoihin, niiden avulla voidaan laatia esimerkiksi automaattisia tunnuslukuseurantoja projektien riskienhallintaan. Lisääntyvä datan määrä avaa monipuoliset mahdollisuudet hyödyntää tekoälyä eri käyttötapauksiin ja ehkäpä myös nostamaan kokemusperäistä hiljaista tietoa laajemmin hyödynnettäväksi.

Älykiinteistöt sensoreineen sekä työmaa-aikana hyödynnettävät sensorit, edistynyt kuvantaminen ja käyttäjiltä saatu palautetieto ovat myös tuoneet uuden tietolähteen hyödynnettäväksi. Yhdistämällä tämä aineisto suunnittelu- ja tuotantovaiheessa tuotettuun tietoon, avautuu mielenkiintoisia mahdollisuuksia rakennuksen digitaalisen kaksosen muodossa. Uskomme, että tekoälyn hyödyntäminen tässä käyttötapauksessa antaa merkittävää lisäarvoa rakennusprosessin eri vaiheissa.

Robotteja suomalaisilla työmailla on nähty tähän mennessä melko vähän, mutta toistuvia raskaita työvaiheita voisi olla mahdollista robotisoida osittain. Hybridimalli robotin ja ihmisen yhteistyönä lienee käyttökelpoisin. Ohjelmistorobotteja voidaan hyödyntää sääntöpohjaisten prosessien tekemiseen ihmisen puolesta, esimerkiksi laskujen käsittelyssä on hyvät mahdollisuudet tähän.


2. 

Hyödynnämme laajasti rakennuksen tietomalleja (BIM) rakentamisen eri vaiheissa suunnittelusta tuotantoon ja osin ylläpitovaiheeseen. Mobiililaitteiden avulla NCC:n työmaahenkilöt tekevät mm. työkohteen suunnitelmien läpikäyntiä, työturvallisuustehtäviä, laadunhallintaa ja tuotantotehtävien seurantaa. Hyötyinä on nähty ajankäytön tehostuminen ja rutiinitehtävien sijaan ajankäytön ohjaaminen työmaan johdon kannalta oleellisiin asioihin.

Älykiinteistöihin liittyen olemme kehittäneet yhdessä asiakkaidemme kanssa MySchool-palvelun, jossa älykkään koulurakennuksen tietoja saadaan hyödynnettäväksi opetuksessa. Olemme myös aloittaneet älykiinteistöjen datan ja työmaa-aikaisten sensoreiden tuottaman datan hyödyntämistä. Edistyneet kuvantamismenetelmät, kuten 360-kuvaus ja dronejen hyödyntäminen ovat kokeiluvaiheessa.

Robotisaation osa-alueella testasimme työmaan siivousrobottia. Ideana kokeilussa oli kehittää kustannustehokas robotti, joka voisi siivota itsenäisesti työmaalla yöaikaan ja raportoida työsuorituksensa ohjaajalle. Kokeilussa saimme yhteistyöyritystemme kanssa aikaiseksi toimivan prototyypin, jonka testeistä saimme positiivisia kokemuksia. Laajempi hyödyntäminen vaatii vielä liiketoimintamallin kehittämistä.

Olemme käyttäneet muutaman vuoden ajan ohjelmistorobotteja tietokoneella tehtävien rutiinitehtävien automatisointiin, esim. laskujen käsittelyssä, tiedostojen kopioinnissa ja raportoinnin lähtötietojen keräämisessä.

Tekoälyn osalta olemme testanneet mm. potentiaalisten riskiprojektien tunnistamista projektien eri vaiheissa, testit näyttävät lupaavalta ja osin olemme ottaneet näitä tekoälyn tunnistamia indikaattoreita käyttöönkin.
 

3.

Uskon, että erityisesti robotisaation ja tekoälyn käyttö laajenee merkittävästi. Digitalisaation hyödyntäminen on yksi merkittävistä kehitysalueista NCC-konsernissa.

Ohjelmistorobotiikan riskeinä voidaan nähdä osaamisen häviäminen. Pelkästään digitaalisten työkalujen kautta tapahtuva rakennustyömaan johtaminen voi myös johtaa vääristyneeseen tilannekuvaan - fyysistä työmaalla kiertämistä ei pidä unohtaa. Digitaalisten työkalujen ja viestintätyökalujen lisäksi kasvokkaiset kohtaamiset ja keskustelut ovat edelleen yhtä tärkeitä.

 



Miro Ristimäki, kehityspäällikkö, Skanska


1.

Digitalisaatio tuo mukanaan edellytykset tehokkuuteen ja tuottavuuden parantamiseen. Tietoa luodaan suunnittelun ja tuotannon eri vaiheissa. Tietoa voidaan hyödyntää automatisoimaan prosesseja (robotisaatio) sekä tekemään kattavia analyysejä päätöksentekoa varten (kone-oppiminen ja tekoäly). Tiedon eheys, rakenne ja laatu on kuitenkin digitalisaation edellytys.
 

2.

Tietoa digitoidaan vielä paljon ja luodaan alustaa joka mahdollistaa skaalautuvan digitalisaation hyödyn tulevaisuudessa. Esim. Tietomallintaminen on osa jokapäiväistä arkea, mutta tiedon laadussa on vielä osittain puutteita. Ohjelmistorobotiikkaa käytetään erilaisissa hallinnollisissa työsuorituksissa ja tekoälyn alkeita kokeillaan monipuolisesti.

 

3.

Digitaaliset sovellukset/toimintatavat kasvavat nopeasti. On tärkeää hyödyntää teknologiaa toiminnallisuuden näkökulmasta ja kriittisesti arvioida, luoko tämä arvoa liiketoiminnan näkökulmasta. Jos haluamme aidosti saada robotiikkaa, automatisaatiota ja tekoälyä käyttöön, alamme on yhteisesti laitettava tietorakenteet kuntoon niin, että ne palvelevat rakennetun ympäristön eri vaiheita. Tällöin tiedon virtaus luo tehokkuutta. Kriittistä on saada koko alan ihmiset mukaan tälle matkalle lisäämällä koulutusta, osaamista ja yksinkertaistaa viestintää digitalisaation suhteen. Jos kehitämme alana asioita oikein, näemme, että digitalisaatio helpottaa entisestään päivittäistä tekemistä.



Takaisin edelliselle sivulle

Nykyinen rakennuskanta kovilla ilmastonmuutoksen vuoksi

Väitöstutkimuksen perusteella ilmastonmuutos vaikuttaa varsinkin viistosademäärään rakennu...

Liikenteen päästövähennykset – kaikki keinot käyttöön

​​​​​​​Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi tarvitaan voimakkaita toimenpiteitä kaikilla sekt...