CAD-työkalut

(CAD) Computer Aided Design eli tietokoneavusteiset CAD-piirtotyökalut, ovat sähkö-osaston yleisemmin käytössä olevia monitoimityökaluja. Työkaluilla voidaan muokata yk-sittäisiä tiedostoja, riippumatta siitä ovatko ne virtapiiri-, johdotuskaavio-, kojeistokuvia, vanhoja skannattuja CAD-pohjaisia ”uppokuvia” eli rasterikuvia, tai rakennussähköistyk-seen liittyviä layout eli tasopiirustuskuvia.

Koska kyseisten CAD-kuvien ja tiedostojen kirjo on valtava, haluttiin rajata työkalujen käyttö sähköosaston tarpeiden osalta taulukon 3 mukaan seuraavasti:

Pienet muutokset ja yleiskäyttöön soveltuvat työkalut Rakennussähköistyksen työkalut

Saattolämmityksen piirtotyökalut

Perusteluina kyseiselle jaolle voidaan pitää tarvetta, saada selkeytettyä kuvadokumentaati-on muokkaukseen käytettäviä työkaluja (ohjelmia). Osa käytettävistä työkaluista tarvitsee muitakin toimintoja kuin itse piirtotyökalun. Seuraavissa kappaleissa on esiteltynä vaati-mukset kyseisille työkaluille.

7.3.1 Pienet muutokset ja yleiskäyttöön soveltuvat työkalut

Sähköosastolla on usein tarve muokata olemassa olevan laitokseen liittyvää dokumentaa-tiota ja kuvia. Usein nämä tiedostot ovat vanhoja, jotka sisältävät joko yhden tai useamman kuvan per tiedosto. Vanhoista kalvoista, dioista tai piirustuksista on tehty noin sanottuja

”uppokuvia” eli rasterikuvia, jotka on tuotu CAD-tiedostoon objektiksi taustal-le/pohjakuvaksi erillisen rasteri -työkalun avulla. (AutoCAD Raster Design, 2016)

Vanhojen tiedostojen muokkaaminen suunnittelujärjestelmällä pienprojektien osalta ei ole tällä hetkellä järkevää, koska kuvapohjat, kuten kuvan raamit, viivan leveydet ja taulukot, sekä kuvatiedoston sisältämät attribuuttimuuttujat eivät ole millään tavalla linjassa keske-nään. Näin ollen suunnittelujärjestelmästä saatavaa hyötyä, kuten kuvien massagenerointia

/tuottamista ei voida käytännössä hyödyntää lainkaan olemassa olevaan dokumentaatioon ja niiden ylläpitoon/päivittämiseen.

Pienprojekteissa käytetään yleensä aina CAD-pohjaisia työkalua, koska suurin osa doku-mentaatiosta on dwg- ja dfx- formaatissa olevia kuvia. Manuaalinen käsin muokkaus on lähtökohtaisesti helpoin ja nopein tapa tehdä muutoksia olemassa oleviin tiedostoihin, tai jopa lisätä yksittäisiä uusia lehtiä, tarvittaviin kuvasarjoihin. Haastatteluiden (käyttäjävaa-timuksien), toiminnallisten vaatimusten ja tuotettavan kuvadokumentaation perusteella yleiskäyttöön soveltuvan CAD-työkalun vaatimukset on esitettynä taulukossa 11.

Taulukko 11 Pien- ja yleiskäyttöön soveltuvat CAD-työkalun vaatimukset

Versio 1

ID Luokka Ryhmä Vaatimuksen kuvaus Prioriteetti

1 Ei-toiminnalliset Käyttömukavuus Helppokäyttöinen 1 - Pakollinen

2 Toiminnallinen Muokkaaminen Pystyttävä muokkaamaan eri kuvatiedostoja 1 - Pakollinen

3 Ei-toiminnalliset Arkkitehtuuri Tuettava vanhojen kuvapohjien tuontia ja muokkaamista (raster/uppokuvat) 1 - Pakollinen 4 Ei-toiminnalliset Arkkitehtuuri Tuettava yleisimpiä tiedostomuotoja, kuten dwg ja dxf -tiedostomuotoja 2 - Hyödyllinen 5 Ei-toiminnalliset Käyttömukavuus Ohjelmiston on oltavat Englanninkielinen (globaali tarve) 1 - Pakollinen

6 Ei-toiminnalliset Arkkitehtuuri Kelluva verkkolisenssi (globaali tarve) 1 - Pakollinen

7 Ei-toiminnalliset Arkkitehtuuri Komponenttikirjastojen laajennettavuus 2 - Hyödyllinen

8 Ei-toiminnalliset Ylläpidettävyys Ylläpidontuki vähintään 3 vuotta. 1 - Pakollinen

9 Ei-toiminnalliset Suorituskyky Ohjelman on pystyttävä kustannustehokkaaseen toimintaan 1 - Pakollinen

Taulukossa 11 on esitettynä vaatimukset CAD-pientyökaluille. Tärkeimpinä vaatimuksina ovat muokkausominaisuudet, helppokäyttöisyys, ylläpidettävyys, yhteensopivuus sekä saa-tavuus (verkkolisenssit). Seuraavassa luvussa, kappaleessa 8.3.1 on esitettynä työkalujen vertailu ja valinta.

7.3.2 Rakennussähköistyksen työkalut

Rakennussähköistys on yleisesti NJ:n kaltaisissa teollisuussähköistykseen keskittyvässä yrityksessä hieman taustalle jäänyt suunnittelun osa-alue. Toisaalta se on erittäin tarpeelli-nen osa kokonaisuutta ja se tulee voida toteuttaa tarvittavilla suunnittelutyökaluilla. Ra-kennussähköistykseen liittyvät kuvat pystytään luomaan melkein kaikilla kaupallisilla CAD-piirtotyökaluilla. Suurimpina eroina ovat käytettävissä olevat symbolikirjastot sekä käyttöliittymien eroavaisuudet eri ohjelmistojen välillä.

NJ:llä rakennussähköistykseen liittyy tuotettavan kuvadokumentaation lisäksi myös muita tarpeita ja vaatimuksia, kuten:

Valaistuksiin liittyvät sijoituskuvat, valaistuslaskennat ja valaisin mallit/tyypit Tarvittavat/tuotettavat materiaaliluettelot hankintoja varten

Tärkeänä osaalueena ovat suojauslaskennat (Suomessa perustuu SFS 6000 -pienjännitestandardiin).

Rakennussähköistyksen kevyt 3D-mallinnus (tilavaraukset, kaapelihyllyt)

Sähköosaston lähtökohtaisena tavoitteena oli saada nämä kaikki toiminnallisuudet toteutet-tua yhdellä ja samalla työkalulla. Haastattelujen ja sähköpostiviestien perusteella ilmeni puutteita 3D-mallinnuksessa: Muuntamoiden ja rakennusten sisäiset tilavaraukset ja näiden mallintamisen puute. Kyseisiä tilavaurauksia ja kaapelireittejä ei ole mallinnettu raskaim-missa 3D-malleissa (katso kappale 7.2), koska nämä eivät liittyneet varsinaisesti suoraan laitoksen prosessiin. Muuntamoiden ja rakennusten sähködokumentaatiossa on yleisesti käytetty hyväksi rakennuksen leikkauskuvia sekä tasopiirustuskuvia. Tästä johtuen kaape-lihyllyjen ja sähkökeskuksien mallintaminen ja tarvittavien tilavarauksien tekeminen on osoittautunut ongelmalliseksi suuremmissa projekteissa. Kyseiseen ongelmaan haettiin rat-kaisua rakennussähköistyksen työkaluista. (Kannala, 2016b; Paulin, 2016)

Seuraavassa luvussa, kappaleessa 8.3.2 on esitettynä rakennussähköistyksen työkalujen vertailu ja valinta.

7.3.3 Saattolämmityksen piirtotyökalut

Saattolämmityssuunnittelu ja siihen liittyvä dokumentaatio on yksi sähkösuunnittelun mo-nimutkaisimmista osa-alueista, kuten jo kappaleessa 6.6 todettiin. Koska suurin osa laitok-sien olemassa olevista 3D -malleista on tuotettu vanhemmalla Intergraphin (PDS®) 3D-mallinnustyökaluilla (kappale 7.2), joudutaan vanhoihin laitoksiin liittyvä saattolämmityk-sien dokumentaatio tuottamaan myös jatkossa NJ:llä pääsääntöisesti manuaalisesti eli käsin kuvadokumentaatiota muokaten. PDS® ja SP3D® 3D-mallinnustyökaluista saadaan

(ajet-tua) tuotettua laitossuunnittelulle ( ja layout osastolle) putkistokohtaiset putki-isometrit, joista myöhemmin muokataan sähkösaattoisometrit.

Saattolämmitysdokumentaatiossa tulevat tarpeet ja vaatimukset:

Sähkösaattoisometri dokumentaation tuottaminen.

Saattolämmityspiirin virtapiiri- ja johdotuskaavioiden tuottaminen Sähkölämmitystaulukoiden tuottaminen

Kenttäkoteloiden detalji- ja layout - dokumentaation tuottaminen Ohjelmiston on oltava tehokas ja helppokäyttöinen

Ohjelmiston on tuettava yleisimmin käytössä olevia dwg- sekä dxf-tiedostomuotoja Saatavuus (verkkolisenssi) ja ylläpidettävyys (tuotetuki)

Seuraavassa luvussa, kappaleessa 8.3.3 on esitettynä saattolämmityksen piirtotyökalun va-linta.

7.4 Kustannuslaskentatyökalut

Kustannuslaskentatyökalun tarpeet ja vaatimukset tulevat lähes suoraan esiselvitys, selvi-tys, perussuunnittelu ja toteutusvaiheen kustannusarvion muodostamisesta. Esiselviselvi-tys, selvitys ja perussuunnittelussa perimmäisenä ja tärkeimpänä tavoitteena on saada luotua asiakkaalle vaihtoehtoiset toteutettavissa olevat ratkaisut, sekä näiden kustannusarviot.

Joissakin tapauksissa voi olla, että selvitys- tai perussuunnitteluvaiheen jälkeen joudutaan toteamaan, ettei kyseinen projekti ei ole toteuttamiskelpoinen, eikä sitä näin ollen jatketa toteuttamisvaiheeseen, johtuen joko kannattavuudesta, teknisistä tai aikataulullisista asiois-ta. (Kuosmanen, 2016)

Kustannusarvion tulee perustua tiettyihin faktoihin, lähtötietoihin tai referensseihin. Esieselvitys, Esieselvitys, perussuunnittelu ja toteutusvaiheiden välillä kustannusarvio tarkentuu si-tä enemmän, misi-tä lähemmäksi toteuttamisvaihetta mennään. Karkeista selvitysvaiheen budjettikyselyistä siirrytään perussuunnitteluvaiheessa toimittajakohtaisiin neuvotteluihin ja tätä kautta toteutusvaiheessa tarvittaviin teknisiin neuvotteluihin. Prosessi perustuu niin

sanottuun jatkuvaan iterointiin, jossa kaikki mahdolliset epäselvyydet pyritään poistamaan.

Tällä varmistetaan, että kustannusarvio ja toteutusvaihe saadaan vietyä lävitse ilman yli-määräisiä kustannuksia tai aikataulullisia viivästyksiä. Näiden edellä mainittujen asioista johtuen, sähköosasto on pyrkinyt jatkuvaan kehitykseen ja hintojen ylläpitämiseen, koskien kustannusarvioita ja niiden laskentaa. (Kuosmanen, 2016)

Sähköosastolla on käytössään NJ:n oma inhouse -ohjelmisto, joka on nimeltään Nestima-tor. Työkalujen esiselvitys ja kartoitusvaiheessa pyrittiin etsimään mahdollista kilpailevaa ohjelmistoa Nestimatorille. Alihankkijoiden ja yhteistyökumppanien kanssa käydyistä kes-kusteluista (esiselvitysvaiheessa) kuitenkin selvisi, että yritykset käyttävät enemmän tai vähemmän omia yrityksen sisällä rakennettuja Excel-pohjaisia laskentaohjelma, eikä näin laajaa kaupallisia ohjelmistoja ole tälle teollisuuden osa-alueelle tarjolla. Yksittäisenä kil-pailevana kaupallisena ohjelmistona voidaan mainita Ecom-ohjelmistot, mutta nämäkin on tarkoitettu lähinnä kiinteistösähköistyksen kustannus ja tarjouslaskentoja varten. Useimmat yhteistyökumppanit ja alihankkijat tekivät yhteistyötä NJ:n kanssa ja laskennat suoritettiin näin ollen Nestimator-ohjelmalla. (Ecom, 2016; Kuosmanen, 2016; Uusitalo, 2016b) Kustannuslaskentatyökalujen osalta keskityttiin Nestimator -ohjelmaan ja sen mahdollisiin puutteisiin. Käyttöliittymää tutkimalla ja käyttäjävaatimuksien perusteella saatiin esille tarvittavat ohjelmistoa koskevat vaatimukset:

(MTO) Material Take Off eli materiaaliluettelon raportointi ja tallennus mahdolli-suus

Töiden kustannuksien erittely osa-alueisiin sähkönjakelu, sähkölämmitykset ja kenttäsähköistys ja heikkovirta-asennukset)

Eritellyt kustannukset materiaalien, asennuksien ja suunnittelutöiden osalta (Project Key Figures) -tunnuslukujen seuranta mahdollisuus

Englanninkielisyys (reunaehto) Luotettavuus ja helppokäyttöisyys Mahdollisuus referenssidatan tuontiin

Kappaleessa 8.4 on esitettynä kustannuslaskentatyökalun analysointi ja tarvittavat kehitystarpeet.

7.5 Muut tarvittavat työkalut

Kyseiset - muut tarvittavat työkalut - ovat erikoistyökaluja, jotka liittyvät tiettyihin laite-toimittajiin tai heidän käyttämiinsä työkaluihin. Näitä työkaluja ei käydä erikseen listaa-maan sähköosaston yhteisiin työkaluihin, vaan todetaan, että yksittäisissä projekteissa tulee käytettäväksi laitetoimittajien ohjelmistoja. Esimerkkinä Siemensin SIMOCODE -pienjännitemoottorien ohjausjärjestelmä ja kyseistenmoottorilähtöjen parametrointiohjeet ja -arvot. Vastaavanlaisia ohjelmistoja ei ole tarve käyttää laaja-alaisesti koko NJ:n sähkö-osaston keskuudessa. Näin ollen tällaiset työkalut tulevat käyttöön projektikohtaisesti, sekä tarvittavat koulutukset järjestetään projektiin osallistuvien henkilöiden kesken. Tällaiset työkalut (ohjelmistot) ja tarvittavat koulutukset sekä näistä aiheutuvat kustannukset on syy-tä huomioida projektin tarjousvaiheessa. Joissain tapauksissa syy-tämä voi johtaa jopa alihan-kintaketjun käyttämiseen, jos kyseistä osaamista tarvitaan harvoin ja näin ollen osaamista ei ylläpidetä laajasti omassa organisaatiossa. (Siemens, 2016, Uusitalo, 2016b)