Integrating Virtual Reality into Welding Training: An Industry 5.0 Approach

Abstract

In the context of Industry 5.0, Virtual Reality (VR) is transforming workforce training by enhancing skill acquisition and smart assistance to improve safety, among other things. This study presents a VR-based welding training simulator, developed in Unreal Engine 5 and deployed on Meta Quest 3, designed to teach and standardize soldering techniques through progressive training stations, interactive guidance, and real-time feedback. A mixed-methods evaluation, combining quantitative metrics (execution time, positioning errors, grip errors) and qualitative user feedback, demonstrated a significant reduction in execution time and elimination of errors in positioning and grip. Additionally, no errors were made in real-world soldering post-training, confirming a high transfer of learning and reduced variability in performance among users. These findings highlight VR as a viable and scalable alternative to traditional training, ensuring process consistency, reduced learning time, and increased training efficiency. Future work will explore enhanced haptic feedback and the integration of generative artificial intelligence to improve real-time analysis.

En el contexto de la Industria 5.0, la realidad virtual (VR) está transformando la capacitación de la fuerza laboral al mejorar la adquisición de habilidades y brindar asistencia inteligente para incrementar la seguridad, entre otros aspectos. Este estudio presenta un simulador de entrenamiento en soldadura basado en VR, desarrollado en Unreal Engine 5 y desplegado en Meta Quest 3, diseñado para enseñar y estandarizar técnicas de soldadura mediante estaciones de entrenamiento progresivas, guía interactiva y retroalimentación en tiempo real. Una evaluación de métodos mixtos, que combina métricas cuantitativas (tiempo de ejecución, errores de posicionamiento, errores de agarre) y retroalimentación cualitativa de los usuarios, demostró una reducción significativa en el tiempo de ejecución y la eliminación de errores en posicionamiento y agarre. Además, no se cometieron errores en la soldadura real posterior al entrenamiento, lo que confirma una alta transferencia del aprendizaje y una menor variabilidad en el desempeño entre los usuarios. Estos hallazgos destacan a la VR como una alternativa viable y escalable al entrenamiento tradicional, asegurando consistencia en los procesos, reducción en el tiempo de aprendizaje y mayor eficiencia en la capacitación. El trabajo futuro explorará la incorporación de retroalimentación háptica mejorada y la integración de inteligencia artificial generativa para optimizar el análisis en tiempo real.