Comparison of building information modeling and product lifecycle management approaches from the standpoint of engineering change management

Pourzarei, Hamidreza (2023). Comparison of building information modeling and product lifecycle management approaches from the standpoint of engineering change management. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Building information modeling (BIM) and product lifecycle management (PLM) are two holistic approaches that are based on digital models and aim to organize and manage product data over a product’s lifecycle. BIM and PLM are quite similar despite their differences and are implemented in different industries, such as the construction industry (which is supported by BIM) and the aerospace industry (which is supported by PLM). According to the literature, it seems that PLM is more mature than BIM.

Several research studies have therefore suggested that cross-pollinating BIM and PLM would be beneficial for their respective development in their respective industries. PLM and BIM must therefore be compared to enable effective cross-pollination. However, they are difficult to compare due to the significant differences that exist between their industries and the fact that the studies presented in the literature are often limited to very high-level comparative analysis. According to the literature, these approaches should be compared from a specific point of view. Researchers have proposed a variety of different viewpoints for comparison, such as product structure, system engineering, and configuration view.

This doctoral project uses engineering change management (ECM) practices as the basis for comparing BIM and PLM. Engineering changes (ECs) are as inevitable for construction industries as they are for other industries. In addition, ECM is supported by the use of digital models in BIM and PLM.

This is an exploratory research endeavor whose primary objective is to compare BIM and PLM from the perspective of ECM in order to identify characteristics and functionalities that could potentially be used for cross-pollination between the two approaches. The research involves describing design change management (DCM) practices in BIM-supported industry and ECM practices in PLM-supported industry. Additionally, the study identifies and analyzes the similarities and differences between DCM in the construction industry (which is supported by BIM) and ECM in the aerospace industry (which is supported by PLM). By examining these variations, this doctoral project seeks to identify transferrable characteristics and functionalities that could enable cross-pollination between BIM and PLM.

The doctoral project’s methodology consists of four phases. Phase 1 involved a theoretical study of DCM/ECM that took the form of a literature review. Phase 2 focused on practical case studies. Phase 3 involved conducting the characterization of DCM/ECM processes. And lastly, in Phase 4, potential candidate characteristics and functionalities for cross-pollination between BIM and PLM were identified based on the findings of the previous phases. The project aimed to systematically understand DCM in BIM-supported industry and ECM in PLM-supported industry, address specific objectives and achieve the project’s overall goal.

This thesis offers a range of contributions that can be classified into three main categories. First, it improves the description of DCM and ECM practices in BIM- and PLM-supported industries. Second, it characterizes the strengths and limitations of current DCM/ECM practices in both industries in order to combine both approaches’ strengths and mitigate their limitations. Third, it opens up new avenues for identifying characteristics and functionalities that could potentially be used to cross-pollinate BIM and PLM to enhance the productivity of BIM- and PLM-supported industries.

Titre traduit

Comparaison des approches de modélisation des informations du bâtiment et de gestion du cycle de vie des produits du point de vue de la gestion des modifications d’ingénierie

Résumé traduit

La modélisation des informations du bâtiment (Building Information Modeling, BIM) et la gestion du cycle de vie des produits (Product Lifecycle Management, PLM) sont deux approches holistiques basées sur les maquettes numériques qui visent à organiser et gérer les données relatives aux produits au cours de leur cycle de vie. Le BIM et le PLM sont assez similaires, malgré leurs différences, et sont mis en œuvre dans différentes industries, telles que l'industrie de la construction (soutenue par le BIM) et l'industrie aérospatiale (soutenue par le PLM). Selon la littérature, il semble que le niveau de maturité du PLM soit supérieur à celui du BIM.

Plusieurs études ont donc suggéré qu'une pollinisation croisée entre BIM et PLM serait bénéfique pour leur développement dans leurs industries respectives. Le PLM et le BIM doivent alors être comparés pour permettre une pollinisation croisée efficace. Cependant, mener une telle comparaison est difficile, en raison des différences importantes entre ces industries et les travaux de recherche sont souvent limités à une analyse comparative de très haut niveau. Selon la littérature, cette comparaison devrait être menée selon un point de vue spécifique. Les chercheurs ont proposé divers points de vue pour la comparaison, tels que la structure du produit, l'ingénierie système et la vue de configuration.

Ce projet de doctorat utilise les pratiques de gestion des modifications d’ingénierie (Engineering Change Management, ECM) comme perspective pour comparer le BIM et le PLM. En effet, les modifications d’ingénierie (Engineering Change, EC) sont inévitables pour les industries de la construction comme pour les autres industries. De plus, la gestion des modifications d’ingénierie est soutenue par l'utilisation de maquettes numériques dans le BIM et le PLM.

Il s'agit d'une recherche exploratoire ayant pour objectif principal de comparer le BIM et le PLM du point de vue ECM. L'objectif est d'identifier les caractéristiques et les fonctionnalités potentiellement candidates à une pollinisation croisée entre les deux. La recherche implique la description des pratiques de gestion des modifications de conception dans l'industrie soutenue par le BIM, ainsi que des pratiques de gestion des modifications d'ingénierie dans l'industrie soutenue par le PLM. De là, l'étude permet d’identifier et d’analyser les similitudes et les différences entre la gestion des modifications de conception (Design Change Management, DCM) dans l'industrie de la construction (soutenue par le BIM) et ECM dans l'industrie aérospatiale (soutenue par le PLM). En examinant ces variations, ce projet de doctorat cherche à identifier les caractéristiques et les fonctionnalités transférables qui peuvent permettre une pollinisation croisée entre le BIM et le PLM.

Le projet doctoral est basé sur une méthodologie en quatre phases : La Phase 1 impliquait une étude théorique de la DCM/ECM à travers une revue de littérature. La Phase 2 se concentrait sur des études de cas pratiques. La phase 3 consistait à réaliser la caractérisation des processus DCM/ECM. Enfin, la Phase 4 identifiait des candidats potentiels pour une pollinisation croisée entre le BIM et le PLM, en se basant sur les découvertes des phases précédentes. L'objectif du projet était de comprendre de manière systématique la DCM dans l'industrie soutenue par le BIM, ainsi que l'ECM dans l'industrie soutenue par le PLM, de répondre à des objectifs spécifiques et d'atteindre l'objectif global du projet.

Les contributions de la thèse peuvent être classées en trois catégories principales. Premièrement, elle améliore la description des pratiques de gestion des modifications de conception et des pratiques de gestion des modifications d'ingénierie dans les industries soutenues par le BIM et le PLM. Deuxièmement, elle caractérise les forces et les limites des pratiques actuelles de DCM/ECM dans les deux industries, dans le but de combiner les forces et de pallier les limites des deux approches. Troisièmement, elle ouvre de nouvelles perspectives pour identifier les candidats potentiels à la pollinisation croisée entre le BIM et le PLM afin d'améliorer la productivité des industries soutenues par le BIM et le PLM.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Manuscript-based thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for the degree of doctor of philosophy". Comprend des références bibliographiques (pages 191-200).
Mots-clés libres:	modélisation des informations du bâtiment, BIM, gestion du cycle de vie des produits, ECM, gestion des modifications d’ingénierie, gestion des modifications de conception, comparaison, pollinisation croisée
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Boton, Conrad
Codirecteur:	Codirecteur Rivest, Louis
Programme:	Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt:	01 févr. 2024 14:32
Dernière modification:	01 févr. 2024 14:32
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3387

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