Lifecycle information management in a product information model

Abstract

In modern, global manufacturing business, value is increasingly created by services related to products rather than the products themselves. In industries related to the built environment, various products installed in the buildings are a major asset for the operators and managers of buildings. Product Lifecycle Management (PLM), managing and exploiting product-related information throughout the lifecycle of the product, has become both a requirement and an important tool for effective service business development.

Extensive and interactive PLM requires a universal system for information exchange across the lifecycles of buildings and products. The objective of the study is to define and implement the minimum requirements set by a product-centric information exchange system in an IFC-based product information model, based on use case of managing installed medical equipment in hospital environment.

The study comprises a literature analysis and a use case. Late literature was reviewed to analyse developments of intelligence and lifecycle management in products and buildings. It was found that major challenges exist in exchanging lifecycle information between stakeholders and across lifecycle stages. Based on the analysis, it is proposed that using the technologies of building information modelling and a product-centric information exchange system could provide novel solutions to the identified challenges. In the use case, a method was developed for incorporating an open, product-centric PLM information exchange system into the existing IFC standard.

It was found that an URI-based, product-centric information exchange system using external databases and product servers satisfies the requirements of effective PLM information exchange. Additionally, it was found that using IFC for product information modelling can effectively support such a system by linking virtual building and product information models into the lifecycle information stored in external servers.

Nykyaikaisessa, kansainvälisessä valmistavan teollisuuden liiketoiminnassa arvoa luodaan entistä enemmän tuotteisiin liittyvillä palveluilla kuin itse tuotteilla. Rakennettuun ympäristöön liittyvässä liiketoiminnassa rakennuksiin asennetut tuotteet muodostavat suuren pääoman rakennusten käyttäjille ja hallinnoijille. Tuotteiden elinkaaren hallinta (Product Lifecycle Management, PLM), eli tuotteisiin liittyvän tiedon hallinta ja hyödyntäminen tuotteen elinkaaren aikana, on muodostunut sekä vaatimukseksi että tärkeäksi työkaluksi tehokkaiden liiketoiminnallisten palvelujen kehittämisessä.

Laaja-alainen ja vuorovaikutteinen PLM edellyttää yleismaailmallista tiedonvaihtojärjestelmää rakennusten ja tuotteiden elinkaarten varrelle. Työn tavoitteena on määritellä ja toteuttaa tuotekeskeisen tiedonvaihtojärjestelmän asettamat vähimmäisvaatimukset IFC-pohjaiseen tuotetietomalliin käyttötapauksessa (use case), jossa kiinteästi asennettavia lääkinnällisiä laitteita hallitaan sairaalaympäristössä.

Työ koostuu kirjallisuustutkimuksesta ja käyttötapauksesta. Tuotteiden ja rakennusten elinkaaren hallinnan ja älyn kehitystä analysoitiin kirjallisuuslähteiden perusteella. Elinkaaren aikaisen tiedon vaihtamisessa osapuolten ja elinkaaren vaiheiden välillä havaittiin merkittäviä haasteita. Analyysin perusteella työssä esitetään, että tietomallintamisen teknologioiden ja tuotekeskeisen tiedonvaihtojärjestelmän käyttäminen voivat tarjota uusia ratkaisuja tunnistettuihin haasteisiin. Käyttötapauksessa kehitettiin menetelmä avoimen, tuotekeskeisen PLM-tiedonvaihtojärjestelmän yhdistämiseksi nykyiseen IFC-standardiin.

Työssä havaittiin, että URI:in perustuva, ulkoisia tietokantoja ja tuotepalvelimia hyödyntävä tuotekeskeinen tiedonvaihtojärjestelmä täyttää tehokkaan PLM-tiedonvaihdon vaatimukset. Lisäksi havaittiin, että tuotteiden tietomallintaminen IFC:ia käyttämällä tukee järjestelmää tehokkaasti linkittämällä virtuaaliset rakennus- ja tuotetietomallit ulkoisilla palvelimilla sijaitsevaan elinkaaritietoon.