Browsing by Subject "Human-machine interaction"

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    Realidad aumentada como soporte de asistencia y formación integrada en la Industria 4.0
    (Universidad de Murcia, 2025-07-28) Morales Méndez, Ginés; Cerro Velázquez, Francisco del; Escuela Internacional de Doctorado; Escuela Internacional de Doctorado
    La tesis doctoral tiene como finalidad explorar el papel de la realidad aumentada (RA) como tecnología habilitadora para optimizar la asistencia técnica y la formación en entornos industriales propios de la Industria 4.0. Esta investigación se enmarca en la convergencia entre los procesos de digitalización avanzados, los sistemas ciberfísicos y la transformación del trabajo humano, con el objeto de mejorar la eficiencia operativa, reducir errores y reforzar la seguridad industrial. El objetivo general del estudio es diseñar una arquitectura basada en RA que se adapte dinámicamente a las habilidades del operario, al tipo de tarea y a las condiciones del entorno, proporcionando apoyo operativo y formativo en tiempo real. A partir de este propósito central, se plantean cinco objetivos específicos: (1) identificar factores clave en la implementación de la RA en la industria, (2) cuantificar su impacto frente a métodos tradicionales, (3) desarrollar una arquitectura adaptativa, (4) validar experimentalmente un prototipo funcional y (5) proponer recomendaciones para su integración efectiva. La investigación se ha desarrollado en cinco fases. En primer lugar, se llevó a cabo una revisión sistemática y un análisis bibliométrico de 60 estudios relevantes, lo que permitió identificar las principales áreas de aplicación de la RA (como el mantenimiento, la formación o la seguridad) y detectar vacíos en la estandarización y la validación empírica. En segundo lugar, se realizó un metaanálisis cuantitativo con el fin de sintetizar los efectos de la RA sobre indicadores como la eficiencia, la tasa de errores y la carga cognitiva, donde se evidenció el valor añadido de la RA frente a métodos tradicionales. La tercera fase consistió en el diseño de una arquitectura adaptativa de RA, capaz de modular el contenido visual según el perfil del operario y el contexto del entorno. El diseño contempló variables como la experiencia del usuario, la complejidad de la tarea y los requisitos de seguridad. A continuación, se procedió al desarrollo y validación experimental de un prototipo basado en Microsoft HoloLens 2, Unity 3D y Vuforia, en un entorno industrial simulado, los ensayos demostraron mejoras significativas en la precisión, en los tiempos de ejecución, en el mantenimiento predictivo y em la reducción de la carga cognitiva. Por último, se formularon un conjunto de recomendaciones orientadas a facilitar la adopción de la RA en entornos reales, abarcando aspectos técnicos, formativos, organizativos y normativos. La tesis demuestra que la RA tiene un impacto significativo en la mejora de procesos industriales, al facilitar la toma de decisiones, incrementar la seguridad y proporcionar formación contextualizada en tiempo real. Los resultados avalan la viabilidad de una arquitectura adaptativa que optimiza la interacción humano-máquina y refuerza la transferencia de conocimiento operativo. No obstante, el estudio también identifica limitaciones, como las carencias estructurales en la digitalización de la industria española, la volatilidad de los dispositivos aumentados y la escasa madurez tecnológica de algunos sectores. Estas barreras justifican la necesidad de seguir investigando en contextos reales, fomentar la interoperabilidad de sistemas y avanzar hacia modelos más escalables e integrables