維護一直是各個行業的重要組成部分。維修行業可追溯到1990年代及更早時期。此外，維護支出通常是營運預算的最大部分，僅次于裝置的原始能源成本。
2008年，航空業估計維護成本将增長超過540億美元。準确的來說，任何在機械和裝置上投入大量資金的組織也将其營運預算的很大一部分用于維護任務。這不僅适用于私營公司，而且适用于所有組織。例如，美國軍方在2016年配置設定了近2000億美元用于作戰和維護，這幾乎是美國國防預算總額的一半。
實際上，裝置維護成本通常占産品整個生命周期總成本的60-70％。維護操作不僅成本高昂，而且優化效率也常常很差。
一項研究發現，由于可通路性和可靠性差而導緻維護資料的使用率大大不足。在支援和維護領域進行了如此大的投資，對維護過程的任何改進不僅會降低營運成本，而且還會減少所需的技術人員維修時間，并縮短裝置停機時間。
如今，大多數維護任務都是通過以下四種方式之一執行的，包括運送到維修廠，或雇用熟練的專家，新手技術人員或兩者結合。這些方法的基本摘要分析見表1.1。對于較小的裝置，通常将其運送到維修廠進行維修，然後運回工作區。這種方法雖然有效，但會花費大量的運輸時間和成本，并且可能由于維修設施的時間表而大大延遲。此外，維修設施與工作地點之間幾乎沒有通信，進而為無效的維修留下了很大的空間。
第二種方法，聘請一個熟練的專家，無疑将比新手技術人員更快速，維護更快速并且專業。然而，可能并不是每一次專家都能在現場幫助解決問題，而這最終将導緻更長的裝置停機時間和更高的旅行費用。
此外，如果在專家到達之前并沒有正确報告維修的問題，則可能需要額外的運輸費用，以使專家能夠診斷并接收适當的工具和更換零件。一項研究發現，正确識别關鍵部件和确定故障的根本原因是提高機械系統整體可靠性的兩個主要組成部分。
用于維護的第三種方法是在操作手冊或其他指導材料（如視訊）的協助下來幫助新手技術人員解決現場問題。盡管技術人員可以廣泛使用這些材料，但是支撐材料需要花費大量時間來生産，并且在對裝置進行修改時會很快過時。
具體到航空工業，發現幾乎45%的飛機維修技術員(AMTs)隻是為完成他們目前的維修任務而 花時間在尋找和閱讀教學材料。一項研究發現，飛機維修手冊(AMMs)隻關注有限數量的程式，沒有明确定義許多術語，最終導緻較高的錯誤率。此外一項研究資料表明，飛機維修操作中超過60％的錯誤是由于技術人員對手冊存在誤解。随後的評估表明，為了提高航空運輸的安全性，必須大幅降低航空維修人員的錯誤率。
鑒于此，為新手技術人員配備大量容易出錯的材料，并期望他們能夠給出完美的結果是沒有意義的。問題診斷還需要廣泛的基礎機械系統知識，而這些機械系統可能很難以圖形或文字形式描繪，進而留下了進一步發生錯誤的可能性。
最後，維護操作的複雜性一直在逐漸增加。随着當今機器的複雜性增加，說明維護操作更加具有挑戰性，增加了教育訓練有經驗的維護專家所需的成本和時間，使他們的時間成為越來越寶貴的資源。
進行維護的第四個選項是允許一個非現場的熟練的專家通過一個音視訊通訊來指導現場的新手技術員完成維護任務。雖然這是當今許多商業行業的标準支援模式，但實時音視訊通訊本身也存在一些問題。由于對技術詞彙的高度依賴，當專家和新技術人員都不熟悉相同的術語時，可能很難有效地交流任務。
此外，沒有空間對齊資訊是共享的，這使得小而複雜的系統更具挑戰性。雖然這些方法都被用來促進維護任務的完成，但是它們都有很大的改進空間。是以，找到更有效的方法來教育訓練和指導技術人員對于繼續維護全球分布的裝置至關重要。
增強現實（AR）是一項新興技術，已顯示出改善維護性能的巨大希望。增強現實本質上允許使用者看到現實世界，隻是這種視圖被疊加在真實對象旁邊的計算機生成圖形所增強。通過諸如配備照相機的平闆電腦或頭戴式透明顯示器之類的電子裝置向使用者顯示該放大視圖。
一項詳盡的評估發現，增強現實技術可能是一項非常有益的技術，在改善制造和維護操作方面具有巨大潛力。一項研究發現，使用者的認知知識可以通過在他們的視圖中添加實時數字資訊來改善，幫助他們更好地感覺環境。最近的一項研究發現，通過使用AR，識别合适的維護步驟所需的時間減少了50%以上。
除了簡單地減少維護所需的時間，AR還被證明可以減少裝配任務期間的錯誤數量。2014年的一項研究發現，通過使用增強現實技術顯示裝配過程的分步指令，與隻使用标準的紙質指令相比，錯誤數量減少了85%。由于維護的成本和有效性在很大程度上取決于效率和準确性，AR當然有潛力顯著改善維護過程。
減輕認知負荷
維修工作日益複雜，這是阻礙維修部門進行任何重大改進的主要限制因素。随着維護操作難度的增加，還必須引入簡化人工操作的新方法。事實證明，使用增強現實技術不僅可以減輕複雜任務所需的精神壓力，而且可以加速對整個系統的了解。這兩種特性對于讓維修技術人員為更複雜的系統提供服務是必不可少的
任務持續時間
僅僅了解一個工程産品是不夠的。要真正提高維修作業的效率，還必須減少維修裝置所需的時間。為了達到這個目的，增強現實已經被證明可以減少跨多個行業的許多任務所需的時間。一項研究評估了50名參與者，他們被要求建造一個複合樂高元件。一半的參與者得到了标準的基于紙張的指令，另一半配備了AR系統，顯示空間覆寫，顯示裝配過程的下一步。結果發現，使用AR指令的參與者完成組裝的速度比使用标準指令的參與者平均快40%。
具體地說，AR也顯示出顯著減少執行維護操作的時間的優點。某個實驗系統探索了增強現實技術如何改進向技術人員提供維修指令。該技術人員被配置設定到一輛裝甲運兵車上執行18項任務，每項任務以三種方式之一顯示，使用LCD面闆、頭戴式靜态平視顯示器(HUD)或頭戴式AR覆寫。結果發現，使用AR顯示完成的任務比使用标準LCD面闆完成的任務平均快23%。更重要的是，使用AR顯示，技術人員能夠找到适當的維修任務，比LCD面闆快47%，比HUD快56%。這不僅轉化為明顯更短的維護操作，而且還表明AR極大地改善了空間認知。
出錯率
速度和效率無疑是執行任何維護任務的重要方面。然而，如果操作不當，則需要更多的時間和返工，可能會造成可怕的後果，如制造和維修方面的昂貴裝置損壞，甚至要承擔員工死亡的風險。是以，執行任何任務的準确性對于其有效的解決是至關重要的。增強現實在減少許多不同任務的錯誤方面已經顯示出了顯著的效果。
一個AR系統比較了用于上網本筆記本電腦維護的AR指令和标準的基于紙張的指令。研究人員發現，使用AR指令而不是紙質指令的參與者，維修錯誤減少了60%以上。此外，他們還發現那些缺乏筆記本電腦維修經驗的參與者在使用增強現實技術後比那些有經驗的人進步得更多。這表明，增強現實技術對新技術人員的好處要大于對熟練技術人員的好處。
2017年的一項最新研究評估了不同的AR顯示屏在傳遞樂高組裝指令時，與标準的紙質指令相比的表現。評估比較了微軟的HoloLens、用于靜态顯示指令的愛普生Moverio BT-200、ar驅動的智能手機和紙質指令。研究人員發現，與标準的紙質說明書相比，HoloLens顯示屏在定位合适的樂高積木時減少了80%以上的錯誤。
然而，在放置樂高積木時，HoloLens所犯的錯誤要比紙質指令高。這種差異可能是由HoloLens的跟蹤輕微錯位造成的，因為我們作為遮擋問題，使得AR覆寫完全屏蔽了任何真正的樂高網格闆上的地标資訊。而上文也有提到了一個樂高實驗，如上文認知負荷部分所述，該研究發現錯誤率總體上降低了82%。
2014年的另一項研究重點是将AR指令與基于紙張的指令進行比較，以便對整個發動機總成進行維護。每個參與者都被允許使用一個大型工具工作台和一個發動機總成。在被給予一段時間熟悉設定後，參與者完成了四項維護任務，分别使用AR系統和書面說明完成。随後的分析顯示，與紙質的維護說明相比，AR系統的錯誤減少了92.4%。通過降低維護操作的錯誤率，可以通過最小化裝置停機時間和減少潛在的返工來實作顯著的成本節約。
教育訓練
毫無疑問，增強現實可以成為提高維修任務效率和準确性的有效工具。然而，如果AR所描述的技能和行動沒有被保留，它所提供的好處可能會減少。為此，幾位研究人員研究了增強現實技術對教育訓練人員和知識保留的影響。
美國一項評估将傳統的基于視訊的教育訓練方法與工業組裝和維護領域的基于ar的教育訓練進行了比較。40名專業技術人員被配置設定了組裝和維修一個電子執行器的任務。技術人員被分為四組，在AR、VR或相應的基于視訊的對照組的輔助下。一旦完成，每個參與者的表現再一次在最後的任務中被測量。研究人員發現，雖然增強現實組的訓練時間比基于視訊的對照組稍長，但他們犯的錯誤也更少。最終，他們發現使用AR平台來促進工業維護和裝配任務的教育訓練是非常有益的。
醫學領域也出現了關于AR學習的重要研究。Yeo等人的一項研究分析了覆寫在脊柱小關節上的AR圖像如何影響最終的[39]表現。40名參與者被分成兩組，一組接受增強現實和雷射引導的針刺訓練，另一組接受專業人士的傳統訓練。每個參與者用他們各自的訓練方法進行了六次訓練。
在最後的測試中，每個參與者進行了兩次獨立的針頭插入，以評估教育訓練的效果。結果發現，AR組的成功率比傳統訓練組高20%。此外，接受AR訓練的參與者的針頭移動量減少了近一半，這意味着在真正的手術中組織損傷會更少。這表明，AR教育訓練可以用來改善目前的教育訓練實踐。
在維修行業，這可能意味着增強現實可能被證明是一個可行的方法，以減少對維修手冊的依賴，并仍然提高教育訓練的整體效果。
通過前面所強調的工作，AR有可能在認知負荷、任務持續時間、錯誤率和教育訓練等方面顯著改善傳統的維護實踐。
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