La Universidad de Burgos culmina el desarrollo de un simulador de Realidad Virtual para evitar riesgos laborales en entornos industriales

¿Cómo deben resolver dos trabajadores un conflicto de seguridad laboral en una planta de fabricación? ¿Tiene prioridad quien maneja la carretilla elevadora o debería esperar a que un compañero desplace una pieza con un puente grúa en esa misma zona?

Los niveles de productividad exigidos actualmente en sectores tales como la fabricación de componentes de automóvil o la logística llevan, en muchos casos, a desencuentros entre trabajadores. Estas pequeñas situaciones, que requieren diálogo, consenso y empatía, pueden llevar a decisiones incorrectas y conducir a accidentes laborales por el entorno de alta productividad.

La formación en este tipo de situaciones ha sido el objetivo del proyecto ACIS (Simulador inteligente en Realidad Virtual Inmersiva Colaborativa para la prevención de riesgos laborales por aplastamiento en industrias del metal o plástico).

La Universidad de Burgos acaba de concluir el desarrollo de este simulador en Realidad Virtual Inmersiva para la prevención de riesgos laborales. Los trabajadores objetivo son operarios de distintos tipos de maquinaria industrial, desde el trabajo del metal hasta puentes grúa o carretillas elevadoras.

Ya existían algunos simuladores de aprendizaje para estos tipos de maquinaria, pero este proyecto plantea un nuevo reto: introducir en el mismo entorno virtual hasta 3 trabajadores a la vez. Así los operarios tienen que interactuar entre ellos en labores de fabricación o control de máquinas y aprenden a evitar los riesgos laborales tanto individualmente, como en equipo.

La Realidad Virtual ya es una tecnología ampliamente utilizada en la creación de estos simuladores, tanto por su calidad visual como por su precio cada vez más accesible. Ofrece dos grandes ventajas de aprendizaje frente a la enseñanza más tradicional.

Por un lado, permite recrear el entorno de trabajo y el operador siente una mayor inmersión, lo que aumenta la eficacia y la generalización del aprendizaje. Por otro lado, permite recoger datos del aprendizaje en el simulador: el tiempo de reacción ante cualquier situación, los tipos de reacciones (movimientos realizados, decisiones tomadas…), los lugares donde mira… Permite analizar al alumno y apuntar todas sus reacciones sin que este se sienta observado.

El primer reto, aseguran los autores de este proyecto, ha consistido es el diseño de estas experiencias. Alguna de las pruebas incluidas requiere el movimiento de cargas con puentes grúa: desde elegir los utillajes con que desplazarlas hasta cargarlas, moverlas y descargarlas en el emplazamiento final de las mismas. Estas fases se han diseñado con distintos retos y niveles de dificultad.

Además, el entorno virtual similar es una fábrica real donde tiene que realizar estas misiones con el puente grúa.

La aplicación desarrollada también incluye un “tutor inteligente”. Se ha utilizado un sistema computacional dotado con Inteligencia Artificial. Este ha sido el segundo reto del proyecto: desarrollar un sistema de Inteligencia Artificial que se adapte a las medidas y la evaluación del aprendizaje del alumno.

Así se asegura que los usuarios reaccionan correctamente a los riesgos de la actividad y que no reproducen malos hábitos. En caso de detectar algún problema importante, adaptará las situaciones propuestas en el simulador y las indicaciones que reciben para corregir esos comportamientos.

Esta Inteligencia Artificial respeta el ritmo de aprendizaje de cada usuario y se adapta a su forma de procesar la información para potenciar un mejor resultado en cada intento.

Este aprendizaje inteligente utiliza la técnica de aproximaciones sucesivas a la meta y un sistema de refuerzos personalizado para cada alumno. Cuanta más experiencia pasada tiene, más eficiente se hace con cada nuevo alumno.

En este proyecto participan nueve investigadores de la Universidad de Burgos con un marcado carácter multidisciplinar. Si bien el proyecto está coordinado por el Grupo de Investigación ADMIRABLE (Advanced Data MIning Research And (Business intelligence, Bioinformatics, Big Data and LEarning) de la Escuela Politécnica Superior, participan en él investigadores de la Facultad de Humanidades y Comunicación y de la de Ciencias de la Salud.

Mientras los miembros del grupo ADMIRABLE aportan su experiencia en proyectos de Realidad Virtual e Inteligencia Artificial, los investigadores del resto de las facultades de la UBU aportan su experiencia en diseño de experiencias educativas y técnicas de alta eficiencia en el aprendizaje. El marcado carácter interdisciplinar de los investigadores de este equipo ha resultado fundamental para su éxito.

ACIS fue aprobado dentro de la convocatoria 2021 de proyectos de investigación en prevención de riesgos laborales por las universidades públicas de la Consejería de Empleo e Industria de la Junta de Castilla y León con un presupuesto de 64.000 € para realizar entre el 2021 al 2023.

Este proyecto ha sido el tercero en el que la Universidad de Burgos obtiene apoyo público desde 2018, tanto en convocatorias regionales como europeas, para realizar simuladores en Realidad Virtual orientados a la prevención de riesgos laborales.

Junto con los proyectos industriales que realiza para distintas empresas, posicionan a este grupo de investigación como líder en el desarrollo de simuladores en Realidad Virtual inteligentes para entornos industriales dentro de las universidades de nuestra comunidad autónoma.

Este proyecto ha marcado un hito en la identificación de las ventajas y limitaciones de la Realidad Virtual para el entrenamiento industrial. Estos resultados se recogen en dos artículos en la mejor revista a nivel mundial en este campo Virtual Reality London y en la revista española de mayor tirada en Ingeniería Industrial Dyna, donde se han presentado estos resultados orientados a la Prevención de Riesgos Laborales.

Todos estos resultados forman el núcleo de la tesis doctoral de David Checa Cruz, que obtuvo la calificación de Sobresaliente Cum Laude en su defensa en febrero de 2022.

La validación de este innovador proyecto ACIS en la empresa Severiano Servicio Móvil S.A.U ha sido fundamental para demostrar su efectividad en la prevención de riesgos laborales en entornos industriales.

La implementación y evaluación de este simulador de Realidad Virtual Inmersiva en el contexto real de la empresa permitió no solo comprobar su capacidad para mejorar la seguridad de los trabajadores, sino también identificar posibles ajustes y mejoras específicas para adaptarlo a las necesidades y dinámicas laborales de Severiano Servicio Móvil S.A.U.

La colaboración entre la Universidad de Burgos y la empresa ha contribuido significativamente a promover un ambiente de trabajo más seguro y a fortalecer la conciencia sobre la importancia de la prevención de riesgos laborales en el sector industrial.

Este proyecto representa un ejemplo destacado de cómo la tecnología y la colaboración interdisciplinaria pueden marcar la diferencia en la seguridad y eficiencia laboral.