The Value of Extended Reality Techniques to Improve Remote Collaborative Maintenance Operations: A User Study - Université d'Angers Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2023

The Value of Extended Reality Techniques to Improve Remote Collaborative Maintenance Operations: A User Study

La valeur des techniques de réalité étendue pour améliorer les opérations de maintenance collaborative à distance : Un étude utilisateur

Résumé

In the Architecture, Engineering and Construction (AEC) sector, data extracted from building information modelling (BIM) can be used to create a digital twin (DT). The algorithms of a BIM-based DT can facilitate the retrieval of information, which can then be used to improve building operation and maintenance procedures. However, with the increased complexity and automation of the building, maintenance operations are likely to become more complex and may require expert intervention. Collaboration and interaction between the operator and the expert may be limited as the latter may not be on site or within the company. Recently, extended reality (XR) technologies have proven to be effective in improving collaboration during maintenance operations, through data display and shared interactions. This paper presents a new collaborative solution using these technologies to enhance collaboration during remote maintenance operations. The proposed approach consists of a mixed reality (MR) set-up for the operator, a virtual reality (VR) set-up for the remote expert and a shared Digital Model of a heat exchanger. The MR set-up is used for tracking and displaying specific information, provided by the VR module. A user study was carried out to compare the efficiency of our solution with a standard audio-video collaboration. Our approach demonstrated substantial enhancements in collaborative inspection, resulting in a significative reduction in both the overall completion time of the inspection and the frequency of errors committed by the operators.
Dans le secteur de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (Architecture, Engineering and Construction – AEC), les données extraites du BIM (Building Information Modeling) d’un bâtiment peuvent être utilisées pour créer son jumeau numérique (Digital Twin – DT). Les algorithmes d’un DT basé sur un BIM (DT-BIM) peuvent faciliter la recherche d’informations, qui peuvent ensuite être utilisés pour améliorer les procédures d’exploitation et de maintenance du bâtiment. Cependant, avec l’augmentation de la complexité et de l’automatisation des bâtiments, les opérations de maintenance risquent de devenir plus complexes et de nécessiter l’intervention d’un expert. La collaboration et l’interaction entre l’opérateur et l’expert peuvent être limitées, car ce dernier peut ne pas se trouver sur le site ou faire partie de l’entreprise. Récemment, les technologies de réalité étendue (extended reality – XR) se sont avérées efficaces pour améliorer la collaboration pendant les opérations de maintenance, grâce à l’affichage des données et au partage d’interactions. Cet article présente une nouvelle solution collaborative utilisant ces technologies pour améliorer la collaboration pendant les opérations de maintenance à distance. L’approche proposée consiste en une installation de réalité mixte (mixed reality – MR) pour l’opérateur, une installation de réalité virtuelle (virtual reality – VR) pour l’expert à distance, et un modèle numérique partagé d’un échangeur thermique. La configuration MR est utilisée pour le suivi et l’affichage d’informations spécifiques fournies par le module VR. Une étude utilisateur a été menée pour comparer l’efficacité de notre solution à une collaboration audio-vidéo standard. Notre approche a démontré des améliorations substantielles dans l’inspection collaborative, résultant en une réduction significative de la durée totale de l’inspection et de la fréquence des erreurs des opérateurs.
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hal-04401180 , version 1 (28-02-2024)

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Citer

Corentin Coupry, Paul Richard, David Bigaud, Sylvain Noblecourt, David Baudry. The Value of Extended Reality Techniques to Improve Remote Collaborative Maintenance Operations: A User Study. CONVR2023 - 23rd International Conference on Construction Applications of Virtual Reality "MANAGING THE DIGITAL TRANSFORMATION OF CONSTRUCTION INDUSTRY", University of Florence, Italy, Nov 2023, Florence, Italy. pp.23-33, ⟨10.36253/979-12-215-0289-3.03⟩. ⟨hal-04401180⟩
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