Metro yapılarında ISO 19650-3 temelli varlık yönetimi: İkitelli Ataköy metro hattı Bahariye istasyonu vaka çalışması
ISO 19650-3 based asset management in metro structures: İkitelli Atakoy metro line Bahariye station case study
Yazar: GİZEM ATALAY
Danışman: PROF. DR. SALİH OFLUOĞLU
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enformatik Ana Bilim Dalı / Mimari ve Kentsel Enformatik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mimarlık = Architecture ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Raylı sistemler = Railway systems ; Tesis yönetimi = Facility management ; Varlık yönetimi = Asset management ; Yapı bilgi modellemesi = Building information modeling

Özet:
Dünyada ağırlıklı olarak devlet kurumları tarafından üstlenilen raylı sistem yapıları, insan kullanımının yoğun olduğu, karmaşık bir yapıya sahip, genel olarak yer altında bulunan ve yolcuları kısa süre zarfında perona ve yüzeye yönlendirmek için tasarlanan ulaşım yapılarıdır. Projenin en başında uzun ömürlü kullanım beklentisini karşılayacak şekilde malzeme, ekipman seçimleri ve tasarımlar yapılmasına rağmen işletme faaliyet hizmetlerinde aynı beklenti karşılanamamaktadır. 2014 yılından itibaren Türkiye'de raylı sistemler metro projelerine BIM kullanım zorunluluğu getirilmiştir (Öner, 2019). Ancak, metro yaşam döngüsünün proje odaklı bir yaklaşımla ilerlemesi sebebiyle projenin başından itibaren Yapı Bilgi Modeline (Building Infomation Modelling – BIM) çok fazla geometrik nitelikte veri aktarımı yapılmasına rağmen tesis yönetimi ile ilgili konularda, oluşan yapıların işletimi sırasında ne tür BIM bilgilerinin alınıp kullanılacağı belirsizdir. Tesis yönetimi bu sürecin dışında kalmakta, yapının devir teslim aşaması analog sistemler aracılığıyla gerçekleştirilmektedir ve faaliyet hizmeti için gerekli tüm bilgiler işletme tarafından oluşturulmaktadır. Yapılan araştırmalara göre, yapıların işletim aşaması için geleneksel yöntemlerle teslim edilen kılavuz ve dokümanların toplanması aşamasında verilerin ortalama %30'unun kaybolduğu sonucuna varılmıştır (East ve Nisbet, 2010; Eastman ve ark. 2011). Benzer bir şekilde eksik bilgilerin yeniden oluşturulması sırasında işletme personelleri zamanının %10 - 30'una yakınını boşa harcamaktadır (Latham, 1994). Çalışanların iş yükü artarak süreçlerde zaman aşımları meydana gelmektedir.
Bir projenin toplam yatırım maliyeti değerlendirildiğinde, işletme ve bakım aşaması toplam yatırım maliyetinin büyük bir kısmını oluşturmaktadır (Lee, 2012; Akçamete ve ark., 2010). Ancak işverenler ağırlıklı olarak ilk yatırım maliyetlerine odaklanarak tasarım ve yapım aşamalarına öncelik vermektedir. Tasarım sürecinde üretilen bilgi modelinde tesis yönetimi ve varlık yönetimi için gerekli, geometrik olmayan bilgiler projeye yeterli düzeyde dahil edilmemektedir. Bilgi modelinin operasyon ve bakım süreç ihtiyaçlarını karşılamaması, ortak bir dil bütünlüğü içermemesi ve çok fazla bilgi içermesi sebebiyle, model tesis yöneticileri tarafından tercih edilmemektedir. Bu doğrultuda, bilgi modelindeki veri fazlalığı, takip edilmesi, anlaşılması zor bilgiler ve maliyet kayıpları sayısallaşma sürecinin önemli bir adımı olan BIM' in TY ile entegrasyonu sağlamıştır. Bu sebeple, tesis yönetimi aşamasını proje sürecine dahil etmek ve verileri etkin kullanmak amacıyla tasarım aşamasından itibaren geometrik veriler haricinde geometrik olmayan veri ihtiyaçları sisteme entegre edilmelidir (Becerik-Gerber ve ark., 2012). Bilgi modeline dahil edilen verilerin tesis yönetimi bilgi yönetim sürecini üstlenen IWMS ve CMMS gibi kurumsal yazılımlara aktarılması noktasında, BIM ile entegre çalışan bir sistem ihtiyacı birçok çalışmada vurgulanmıştır ve (Becerik-Gerber ve ark., 2012; Eastman ve ark., 2011; Gallaher ve ark., 2004) BIM'in tesis yönetimi ile entegrasyonuna yönelik uluslararası veri yapısına sahip açık standartlar, yazılım tabanlı veri değişim araçları geliştirilmiştir. Bu araçlar, işbirlikçi çalışma prensibini benimseyerek bilgilerin doğru zamanda doğru kişilere aktarılmasını sağlamaktadır.
BIM'in inşaat sektörüne ve tesis yönetim süreçlerine sağladığı katkıların verimini artırmak ve bilgilerin tutarlı olmasını sağlamak amacıyla birçok ülke tarafından standartlaştırmaya gidilmiştir. İngiltere hükümeti, BIM Level 2 tanımını yaparak BS 1192 standardı ile birlikte kriterlerine işletme performanslarını optimize etmek amacıyla Government Soft Landings (GSL) eklemiştir. BIM Level 2 tanımının BIM ve işletme performansını artırmaya yönelik sunduğu kriter ve yaklaşımlar, yatırımcı ve müşteriler tarafından yaklaşımın uluslararası düzeyde yayınlanma ihtiyacını doğurmuştur. Böylece, BS1192 standardıyla uyumlu ISO 19650 standardı yayınlanmıştır. ISO 19650 standardı, kamu sektöründe süreçlerin detaylandırıldığı müşteri odaklı olarak geliştirilen GSL' yi destekleyerek en son teknolojilerin barındığı bir çerçevede uygulanmaktadır (Philp ve ark., 2019). Aynı zamanda, inşaat sektörünün sayısallaştırılmasına yönelik bir çalışma biçimi sunması ve  BIM ile tesis yönetimi entegrasyonunda varlıkların teslim ve işletme aşamasıyla ilgili bilgi yönetim süreçlerini incelemesi sebebiyle literatür araştırmasına eklenmiştir. ISO 19650-3 standardında, varlıkların işletme aşamasını desteklemek için bilgi yönetim süreci; sekiz bilgi yönetimi faaliyetinden oluşmaktadır. Birinci adımında yer alan varlık bilgi modelinin değerlendirme ve ihtiyaç faaliyeti, varlık verisinin BIM ortamı için hazırlanmasına yönelik tutarlı bir çerçeve sunmaktadır.
Bu tez çalışmasının; tesis yönetimi amacıyla raylı ulaşım sistemi projelerinde BIM kullanımını incelemek ve Türkiye'de bir istasyon örneği üzerinden, devlet kurumları tarafından üstlenilen benzer projeler için ISO 19650-3 standart yaklaşımıyla bir pilot çalışma hazırlamak olmak üzere iki temel amacı bulunmaktadır. Tezin yönteminde öncelikli olarak literatür taraması yapılarak BIM kullanımını incelemek için Web ortamında bir anket çalışması hazırlanmıştır ve ilk olarak raylı sistem projelerinde görev alan kurumlara anket çalışması yollanmıştır. Anket çalışmasının sonucunda, katılımcılar, tesis yönetimine yönelik oluşturulan bilgi modelinde sistematik bir yaklaşım izleyerek, verileri tanımlamak ve standart haline getirmenin gerekliliğini vurgulamıştır ve katılımcıların bu sistematiği oluşturmak için projelerinde ISO 19650 standart temelli bir yaklaşım izledikleri ortaya çıkmıştır. Bu sebeple , bu çalışmada varlık verisinin BIM ortamı için hazırlanmasını sağlamak ve Türkiye'de raylı sistemler devlet kurumları tarafından üstlenilen benzer projeler için bir uygulama metodolojisi önermek amacıyla ISO 19650-3 standart yaklaşımı benimsenmiştir.
Pilot çalışması için, kısmi açılışı gerçekleşerek operasyon süreçleri başlayan ve uygulanan (as-built) proje aşamasında olan İkitelli Ataköy Metro Hattı'nın Bahariye İstasyonu seçilmiştir. Pilot çalışması, test ortamı oluşturmak için seçilen Bahariye İstasyonu modellemesi ve mahal organizasyonun tanıtılması, ISO 19650-3 standart yaklaşımı doğrultusunda (bilgi yönetim süreci - değerlendirme ve ihtiyaç bölümü) varlık verisinin BIM ortamı için hazırlanması ve bilgi modelinin kurumsal sistemlere aktarılması olmak üzere çalışmanın üç farklı aşamasıdır. İkinci aşamada, yer alan, "varlık bilgi standardını oluşturma" adımı, bilgi artışını kontrol etmek amacıyla endüstriyel sınıflandırma ve adlandırma kurallarını kapsayacak şekilde anlatılmıştır. Ayrıca, bilgilerin bilgi modelinden varlık modeline aktarılması aşamasında veri değişim araçlarının belirsiz olması sebebiyle, anket çalışmasında uzmanların vermiş olduğu cevaplardaki sistematik yaklaşım göz önünde bulundurularak bu adıma yazılım tabanlı veri değişimi eklenmiştir. Nihai durumda varlık modeli oluşturularak veriler kurumsal sistemlere aktarılmıştır ve önleyici bakım kriterleri ve kriterlere bağlı olarak bakım denetimleri oluşturulmuştur. Vaka çalışması ile süreçler otomatikleştirilerek, işletme sürecindeki iş akışları seffaflaştırılmıştır.
Sonuç bölümünde çalışmanın sonuçları özetlenerek, raylı sistemler ulaşım yapılarında işletmenin varlık operasyonlarındaki ana faaliyetlerini optimize etmeye yönelik çıkarımlarda bulunulmuştur. Oluşturulan sistem şemasının varlık temelli çalışmalara nasıl katkılarda bulunabileceği üzerinde fikirler sunularak çalışma tamamlanmıştır.

Abstract:
Rail system structures, which are mainly undertaken by government institutions in the world, are transportation structures that are heavily used by people, have a complex structure, are generally underground, and are designed to guide passengers to the platform and outside in a short time. Although material, equipment selections and designs were made at the very beginning of the project to meet the expectation of long-lasting use, the same expectation cannot be met in operation activity services. Since 2014, BIM usage has been made mandatory for rail systems metro projects in Turkey (Oner, 2019). However, since the metro life cycle progresses with a project oriented approach, although a lot of geometric data has been transferred to the BIM model from the beginning of the project, it is unclear what kind of BIM information will be received and used during the operation of the constructed structures in terms of facility management. Facility management is excluded from this process, the handover phase of the building is carried out through analog systems and all necessary information for the activity service is created by the operation. According to the researches, it has been concluded that 30% of the data is lost during the collection of the guides and documents delivered with traditional methods for the operation phase of the buildings (East and Nisbet, 2010; Eastman et al. 2011). Similarly, business personnel waste 10-30% of their time while recreating information because the process is not automated (Latham, 1994). As the workload of the employees increases, timeouts occur in the processes.
When the total investment cost of a project is evaluated, the operation and maintenance phase constitutes a large part of the total investment cost (Lee, 2012; Akçamete et al., 2010). However, employers focus mainly on initial investment costs and give priority to the design and construction phases. In the information model produced during the design process, the non-geometric information required for asset management is not sufficiently included in the project. The model is not preferred by facility managers because the information model does not meet the operation and maintenance process needs, does not contain a common language integrity, and contains too much information. In this direction, the redundancy of data in the information model and the information that is difficult to follow have provided the integration of BIM, which is an important step of the digitization process, with the FM. For this reason, non-geometric data needs should be integrated into the system from the design stage in order to include the facility management stage in the project process and to use the data effectively (Becerik-Gerber et al., 2012). The need for a system that works integrated with BIM has been emphasized in many studies (Becerik-Gerber et al., 2012; Eastman et al., 2011; Gallaher et al., 2004), open standards with international data structure, software for the integration of BIM with facility management. based data exchange tools have been developed. These tools adopt the collaborative working principle and ensure that information is transferred to the right people at the right time.
In order to increase the efficiency of BIM's contributions to the construction industry and facility management processes, and to ensure that the information is consistent, standardization has been made by many countries. The UK government has defined BIM Level 2 and added Government Soft Landings (GSL) to its criteria with the BS 1192 standard in order to optimize business performances. The criteria and approaches offered by the BIM Level 2 definition to increase BIM and business performance have necessitated the international publication of the approach by investors and customers. Thus, the ISO 19650 standard, which is compatible with the BS1192 standard, has been published. The ISO 19650 standard is implemented in a framework that includes the latest technologies by supporting the customer-oriented GSL, where processes are detailed in the public sector (Philp et al., 2019). At the same time, it has been included in the literature review because it provides a working method for the digitization of the construction industry and examines the information management processes related to the delivery and operation phase of assets. In the ISO 19650-3 standard, the information management process to support the operational phase of assets; It consists of eight knowledge management activities. The assessment and needs activity of the asset information model in the first step provides a consistent framework for preparing asset data for the BIM environment.
This thesis study; It has two main objectives: to examine the use of BIM in rail transportation system projects for facility management and to prepare a pilot study with the ISO 19650-3 standard approach for similar projects undertaken by government agencies, based on a station example in Turkey. In the method of the thesis, a survey study was prepared on the Internet in order to achieve the first purpose by primarily scanning the literature. A survey study was sent to the institutions involved in the rail system projects. As a result of the survey, the participants emphasized the necessity of defining and standardizing the data by following a systematic approach in the information model created for facility management. It was revealed that the participants followed an ISO 19650 standard-based approach in their projects to create this systematic. For this reason, in this study, ISO 19650-3 standard approach has been adopted in order to ensure that asset data is prepared for the BIM environment and to propose an application methodology for similar projects undertaken by Rail Systems Government Agencies in Turkey.
For the pilot study, Bahariye Station of İkitelli Ataköy Metro Line has been selected, whose operation processes have started and is at the as built project stage. The pilot study consists of three different stages: Introducing the design of the Bahariye Station chosen to create the test environment, Preparation of asset data for the BIM environment (information management process - assessment and needs section) in line with the ISO 19650-3 standard approach, and transfer of information model to corporate systems. In the second stage, the step of "establish the asset information standard" is explained in a way to include industrial classification and naming rules in order to control the information increase. In addition, software-based data exchange was added to this step, taking into account the systematic approach in the answers given by the experts in the survey study, due to the data exchange tools are uncertain during the transfer of information from the information model to the entity model. In the final case, the asset model was created and the data was transferred to the corporate systems and the preventive maintenance criteria and maintenance audits were created depending on the criteria. With the case study, the processes were automated and the workflows in the operational process were made transparent.
In the conclusion part, the results of the study are summarized and inferences are made to optimize the main activities of the enterprise in the asset operations of the rail systems transportation structures. The study was completed by presenting ideas on how the created system diagram could contribute to asset based studies.