http://hdl.handle.net/20.500.11984/6004 Wed, 13 May 2026 05:40:32 GMT 2026-05-13T05:40:32Z http://hdl.handle.net/20.500.11984/14027 Modelo de evaluación de la Interacción Persona Realidad Extendida en entornos industriales: ITPX-XR Escallada Lopez, Oscar Extended Reality (XR) is becoming established as a key technology in industrial environments to optimize processes, strengthen workforce training, and enhance competitiveness. In the transition toward Industry 5.0, the human factor gains particular importance: XR solutions must not only be technically robust but also respond to the needs and limitations of operators. In order to understand this phenomenom, a systematic literature review was conducted, which highlighted the lack of models adapted to the industrial sector that could comprehensively address cognitive, physiological, and contextual aspects. To fill this gap, this research presents the ITPX-XR model (Individual Task Performance eXperience – eXtended Reality), which merges a human-centered design approach with performance evaluations in real production scenarios. The model integrates both pragmatic criteria (efficiency, ergonomics, ease of learning) and hedonic factors (motivation, satisfaction, immersion), and introduces three key methodological contributions: - The HeurXtics heuristic tool, which facilitates expert review of XR environments by identifying design shortcomings in terms of safety, ergonomics, and multimodality. - The XRUX Map, a conceptual framework that organizes the main dimensions of the XR user experience, offering a structured overview of key evaluation elements. - A user evaluation process that combines performance indicators (time, errors), physiological response measurements (eye tracking, heart rate), and user perception indicators. Three case studies validate this approach through three analysis phases: (i) a pre-evaluation phase, where HeurXtics identifies initial usability barriers, (ii) real-time tracking of performance and physiological indicators, and (iii) a post-evaluation phase focused on user perception. The results confirm the effectiveness of ITPX-XR in diagnosing and optimizing Human–XR Interaction (HXRI) by anticipating design improvements and guiding the development of solutions better aligned with users’ capabilities, limitations, and expectations. Finally, this thesis provides an in-depth account of the foundations of ITPX-XR, the implementation of the XRUX Map, and the use of HeurXtics, along with the measurements and discussion of results. It also outlines future research directions focused on the incorporation of advanced haptic technologies, continuous evaluations via AI, and the expansion of accessibility and personalization criteria. In this way, ITPX-XR is positioned as a reference framework for the effective adoption of XR in industry, balancing innovation with user well-being.; Errealitate Hedatua (XR) prozesuak optimizatzeko, langileen gaikuntza indartzeko eta lehiakortasuna hobetzeko funtsezko teknologia gisa sendotzen ari da industria inguruneetan. 5.0 industriarako trantsizioan, giza faktoreak garrantzi berezia hartzen du: XR soluzioek, maila teknikoan sendoak izateaz gain, langileen beharrei eta mugei ere erantzun behar diete. Fenomeno hori ulertzeko, literaturaren berrikuspen sistematikoa egin da, eta horrek agerian uzten du ez dagoela industria sektorera egokitutako eredurik alderdi kognitiboak, fisiologikoak eta testuingurukoak modu integratuan hartzeko. Hutsune hori betetzeko, ikerketa honek ITPX-XR eredua aurkezten du (Individual Task Performance eXperience – eXtended Reality), zeinak pertsonengan oinarritutako diseinu ikuspegia eta ekoizpen egoera errealetako errendimendu ebaluazioak uztartzen dituen. Ereduak irizpide pragmatikoak (eraginkortasuna, ergonomia, ikasteko erraztasuna) eta faktore hedonikoak (motibazioa, gogobetetzea, murgiltzea) biltzen ditu, eta, gainera, hiru ekarpen metodologiko nabarmen sartzen ditu: - HeurXtics tresna heuristikoa, XR inguruneen berrikuspen aditua errazten duena, segurtasunean, ergonomian eta multimodalitatean diseinu gabeziak identifikatzeko. - XRUX Map, erabiltzailearen XR esperientziaren dimentsio nagusiak antolatzen dituen eskema kontzeptuala, ebaluatu beharreko funtsezko elementuen ikuspegi egituratua eskaintzen duena. - Erabiltzaileak ebaluatzeko prozesu bat, honako hauek barne hartzen dituena: jardunaren adierazleak (denborak, akatsak), erantzun fisiologikoen neurketa (begiaren jarraipena, bihotzaren erritmoa) eta erabiltzaileen pertzepzioaren adierazleak. Hiru azterketa-kasuk ikuspegi hori baliozkotzen dute, hiru analisi-faseren bidez: (i) aurretiazko ebaluazioa, non HeurXticsek hasierako erabilgarritasun-oztopoak erakusten dituen, (ii) jarduera-adierazleen eta adierazle fisiologikoen denbora errealeko jarraipena, eta (iii) ondorengo fase bat, erabiltzailearen pertzepzioa jomuga duena. Emaitzek berresten dute ITPX-XRk eraginkortasuna duela pertsona – XR interakzioa (HXRI) diagnostikatzeko eta optimizatzeko, diseinu hobekuntzak aurreratzen dituelako eta erabiltzaileen gaitasunekin, mugekin eta itxaropenekin hobeto bat datozen soluzioen garapena bideratzen duelako. Azkenik, tesi honek sakon zehazten ditu ITPX-XRren oinarriak, XRUX Map-en inplementazioa eta HeurXtics-en erabilera, neurketekin eta emaitzen eztabaidarekin batera. Gainera, etorkizuneko ikerketa ildoak aipatzen dira, honako gai hauetan zentratuta: teknologia haptiko aurreratuak txertatzea, AAren bidezko etengabeko ebaluazioak egitea eta irisgarritasun eta pertsonalizazio irizpideak zabaltzea. Horrela, ITPX-XR erreferentzia sendo bihurtzen da industrian XR eraginkortasunez erabiltzeko, berrikuntza eta erabiltzaileen ongizatea orekatuta.; La Realidad Extendida (XR) se está consolidando como una tecnología clave para optimizar procesos, fortalecer la capacitación del personal y mejorar la competitividad en entornos industriales. En la transición hacia la Industria 5.0, el factor humano adquiere especial relevancia de modo que las soluciones de la XR no solo deben ser sólidas a nivel técnico, sino también responder a las necesidades y limitaciones de las personas operarias. Con el fin de comprender este fenómeno, se ha llevado a cabo una revisión sistemática de la literatura que pone de manifiesto la falta de modelos adaptados al sector industrial para abarcar de forma integrada aspectos cognitivos, fisiológicos y contextuales. Para cubrir ese vacío, esta investigación presenta el modelo ITPX-XR (Individual Task Performance eXperience – eXtended Reality), el cual fusiona un enfoque de diseño centrado en las personas con evaluaciones de rendimiento en situaciones reales de producción. El modelo integra tanto criterios pragmáticos (eficiencia, ergonomía, facilidad de aprendizaje) como factores hedónicos (motivación, satisfacción, inmersión) y, además, introduce tres aportaciones metodológicas destacadas: - La herramienta heurística HeurXtics, que facilita una revisión experta de entornos de XR, identificando deficiencias de diseño en seguridad, ergonomía y multimodalidad. - El XRUX Map, un esquema conceptual que organiza las principales dimensiones de la experiencia de usuario en la XR, ofreciendo una visión estructurada de los elementos clave a evaluar. - Un proceso de evaluación de personas usuarias que integra indicadores de desempeño (tiempos, errores), medición de respuestas fisiológicas (seguimiento ocular, ritmo cardíaco) e indicadores de la percepción de las personas usuarias. Tres casos de estudio validan este enfoque mediante tres fases de análisis: (i) la evaluación previa, donde HeurXtics revela barreras iniciales de usabilidad, (ii) el seguimiento en tiempo real de indicadores de desempeño e indicadores fisiológicos, y (iii) una fase posterior enfocada en la percepción de la persona usuaria. Los resultados confirman la eficacia del ITPX-XR para diagnosticar y optimizar la interacción persona–XR (HXRI), al anticipar mejoras de diseño y orientar el desarrollo de soluciones más acordes con las capacidades, limitaciones y expectativas de las personas usuarias. Finalmente, esta tesis detalla en profundidad los fundamentos del ITPX-XR, la implementación del XRUX Map y el uso de HeurXtics, junto con las mediciones y la discusión de los resultados. Se señalan, además, futuras líneas de investigación centradas en la incorporación de tecnologías hápticas avanzadas, evaluaciones continuas a través de IA y la ampliación de criterios de accesibilidad y personalización. Así, el ITPX-XR se consolida como una referencia para la adopción efectiva de la XR en la industria, equilibrando la innovación y el bienestar de las personas usuarias. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11984/14027 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11984/14026 Estrategias de modelado para crear modelos 3D de calidad en sistemas CAD asociativos paramétricos Aranburu, Aritz Modern industrial companies operate in environments characterized by fierce competition and demand for shorter development cycles and customizable products. In this context, concurrent and iterative product design and development processes (PDD) are the norm, where designers continuously refine and modify the product or system under development. 3D CAD systems are crucial tools in the PDD process, as they improve productivity, facilitate complex part design, and reduce time to market. 3D models are critical in Model-Based Enterprise (MBE) environments, in which the digital representation of the product is used as a vehicle to manage, communicate, and share design information. In the MBE, robustness, flexibility, and responsiveness to geometric variations are paramount, as the digital model drives all downstream engineering activities. To this end, the parametric solid modeling paradigm enables 3D models to be easily edited and reused by automatically adjusting the geometry to meet specific design requirements. Parametric solid modeling is commonly employed, as this paradigm enables 3D models to be easily edited and reused by automatically adjusting the geometry to meet specific design requirements. The ability of a 3D model to successfully react to changes, however, depends on the modeling operations used, the skill and experience of the designer, the parent-child dependencies, and the desired geometric changes. A formal 3D modeling methodology focused on model flexibility and reusability is thus critical for reducing design time and utilizing the full capabilities of associative parametric CAD in MBE environments. Various formal modeling methodologies have been proposed in the literature to maximize model reusability. However, these methodologies have focused exclusively on manual design changes and their effect on automated design modifications remains unknown. Study of automated modifications merits greater attention, as these have a significant impact on PDD activities such as optimization, simulation and configuration. Therefore, the main objective of this doctoral research is to propose and validate 3D modeling strategies to maximize model quality in terms of reusability in associative parametric CAD systems. To this end, a review of the state of the art was first carried out to identify research opportunities. The scope of the review comprised: (i) the mechanics of parametric associative CAD and the limitations in industrial applications, (ii) formal modeling methodologies that attempt to address industrial issues, (iii) the relationship between reusability and model quality, and iv) metrics to evaluate model performance. Next, the behavior of three well-established parametric modeling methodologies (Horizontal Modeling Methodology, Explicit Reference Modeling Methodology, and Resilient Modeling Strategy) was analyzed from the perspective of automated geometric variations. For this purpose, four parts of differing levels of complexity were modeled according to the guidelines of each formal methodology. The most likely changes of each of the models were studied, resulting in quantitative evaluations of 900 to 3,800 scenarios per part. The robustness and design intent of the models were determined by analyzing the number of scenarios that were correctly regenerated. The main finding of this analysis is that Explicit Reference and Resilient perform similarly in terms of model robustness to design changes for simple models. However, in the case of more complex models, the principles of Explicit Reference modeling are easier to apply than those of Resilient. In addition, the models created using Explicit References are more robust and maintain the design intent in a greater number of cases. The analysis also shows that the manner in which the fundamentals of the formal modeling methodologies are interpreted (i.e., the selection of features, the determination of constraints and associations, and the ordering of the design tree), often result in multiple modeling paths. This means that the level of definition and interpretation of the methodologies leads to an intrinsic volatility that significantly influences their effectiveness, and therefore, the quality of the parametric model. From the methodologies studied, the Explicit Reference methodology has proven to be particularly effective in design scenarios involving complex geometry. However, the high volatility of this methodology can cause different interpretations in certain design situations. This leads to drastically different modeling alternatives, some of which may be ineffective and hinder reuse. For this reason, we analyzed the Explicit Reference methodology through the lens of CAD quality and identified key aspects in the fundamentals of the methodology that can lead to poor performance. In the final stage of this research, we proposed two modeling strategies that improve the application of the Explicit Reference methodology. The strategies were validated in an empirical study, in which 96 modeling paths for the same industrial part were analyzed. Five aspects of modeling fundamentals were considered: the internal structure of functional geometries, subtractions, combination operations, replication features, and localized modifications. The results demonstrate a significant improvement over other possible combinations to create the same model, achieving 40% faster model regenerations, maintaining 100% design intent and robustness, and improving editability by 38%. The main conclusions drawn from this study are: i) the Horizontal methodology does not obtain models of sufficient quality for automated environments, ii) the Resilient methodology is effective for simple models and those that require manual changes, and iii) Explicit Reference yields the best performance for automated scenarios, more complex models, and shorter regeneration times. This body of work makes the following contributions:  - A process to evaluate the quality of parametric models in the face of geometric variations is proposed (QCAD).  - Metrics to evaluate the performance of the different modeling routes are defined.  - Two modeling strategies that improve the performance of the Explicit Reference modeling methodology are proposed and validated: (i) maximizing robustness and flexibility, and (ii) reducing model regeneration time.; Industria-enpresa modernoek jarduten duten testuingurua, produktuen garapen-ziklo laburragoaz eta produktu pertsonalizagarrien eskariaz ezaugarritzen da. Horren aurrean, Produktuak Diseinatzeko eta Garatzeko (PDG) prozesu konkurrenteak eta iteratiboak sortu dira diseinatzaileek etengabe hobetu eta aldatu behar dutelarik garatzen ari diren diseinua. Horretarako, Ordenagailuz Lagundutako Diseinu sistemak (ingelesez Computer-Aided Design, CAD) funtsezko tresnak dira PDG prozesuan, produktibitatea hobetzen, pieza konplexuak diseinatzen eta merkaturatze-denbora murrizten duten 3D eredu parametrikoak sortzen baitituzte. Solidoen modelatze parametrikoen zentzua, 3D ereduak editatu eta berrerabiltzea ahalbidetzea baita, eredu birtualak etengabe aldatuz eskakizun espezifikoak betetzeko. Testuinguru horretan sortu da Model-Based Enterprise (MBE) enpresa, non 3Dtako irudikapen digitala diseinuaren informazioa kudeatzeko, komunikatzeko eta partekatzeko tresna gisa erabiltzen den. Ingurune honetan, modeloen sendotasuna, malgutasuna eta aldakuntza geometrikoei erantzuteko gaitasuna faktore kritikoak dira. Hala ere, 3D ereduak aldaketa geometrikoetara egokitzeko momentuan, modu arrakastatsuan lortzea honako faktoreek baldintzatzen dute: erabilitako modelatze-prozesuak, diseinatzailearen trebetasuna eta esperientzia, feature gurasoen eta feature seme-alaben arteko menpekotasunak eta egin nahi diren aldaketa geometrikoen nolakotasunak. Banakako ikuspegi horrek eragin negatiboa du ondorengo ingeniaritza-jardueretan, eredu asko ezin baitira erraz editatu. Horregatik, modeloen malgutasunean eta berrerabileran oinarritutako 3Dan modelatzeko metodologia formal bat funtsezkoa da diseinu-denbora murrizteko eta CAD parametriko asoziatiboaren potentzial osoa erabiltzeko MBE inguruneetan. Literaturan modelatze-metodologia formalak proposatu dira, ereduen berrerabilera maximizatzeko aurrez aipatutako zailtasunei aurre eginez. Hala ere, modelatze-metodologia formalak eskuzko diseinu-aldaketetan oinarritu dira, eta ez dakigu zer eragin duten modelatze-metodologia formalek diseinu aldaketa automatizatuen aurrean. Aldaketa automatizatuen azterketak arreta handiagoa merezi du, eragin nabarmena baitute PDG-en jardueretan, hala nola, optimizazioan, simulazioan eta konfiguradoreetan. Horregatik, doktorego-tesi honen helburu nagusia 3D modelatzeko estrategiak proposatzea eta balioztatzea da CAD sistema parametriko asoziatiboetan berrerabilgarritasunerako kalitatezko 3D ereduak lortzeko. Horretarako, lehenik eta behin, ikerketa-aukerak identifikatzeko, egungo egoera berrikustesi da, honako gaietan murgilduz: i) software asoziatibo parametrikoen modelatze-mekanika eta industrian dituzten mugak; ii) problematikari heldu asmoz sortutako modelatze-metodologia formalak; iii) berrerabilgarritasunaren eta ereduen kalitatearen arteko erlazioa; iv) ereduen errendimendua ebaluatzeko metrikak. Jarraian, ondo ezarritako modelatze parametrikoko hiru metodologiaren portaera aztertzen da (Horizontal Modeling Methodology, Explicit Reference Modeling Methodology eta Resilient Modeling Strategy) aldaketa geometriko automatizatuen aurrean. Horretarako, konplexutasun-maila ezberdinetako 4 pieza modelatzen dira SolidWorks-en, metodologia formal bakoitzaren oinarriei jarraiki. SolidWorks-en Design Studies aldagailu geometrikoaren bidez, modelo bakoitzaren aldaketa posibleenak aztertzen dira, pieza bakoitzean 900 eta 3800 agertoki bitartean aztertuz. Aldagailu geometrikoaren bidez ereduen sendotasuna aztertzen da (zenbat agertokitan behar bezala birsortzen den) eta eskuz egiaztatzen da diseinu asmoari eusten zaion. Horrela, eredu bakoitzaren errendimendua neurtzeko balio kuantitatiboak lortzen dira aldaketa geometriko automatizatuen aurrean. Azterlan honen emaitza nagusia da Explicit Reference eta Resilient eredu sinpleentzat antzeko errendimenduak dituztela diseinu-aldaketen aurrean ereduak duen sendotasunari dagokionez. Baina eredu konplexuagoen aurrean, Explicit Reference-en oinarriak errazagoak dira aplikatzeko Resilient-enak baino. Gainera, Explicit Reference bidez sortutako ereduak sendoagoak dira eta kasu gehiagotan mantentzen dute diseinuaren asmoa. Halaber, modelatze-metodologia formalen oinarriak nola interpretatzen diren kontuan hartuta (feature-ak hautatzea, murrizketak eta elkarketak zehaztea, diseinu-zuhaitza antolatzeaz gain), hainbat modelatze-ibilbide sortzen dira, metodologia formalen oinarriak betetzen dituztenak. Horrek esan nahi du metodologiek berezko aldakortasuna dutela beren definizio-mailaren eta interpretazio-aukeren arabera, eta horrek eragin nabarmena duela haien eraginkortasunean eta, beraz, eredu parametrikoaren kalitatean. Aztertutako metodologien artean, Explicit Reference metodologiak erakutsi du bereziki eraginkorra dela geometria konplexuko diseinu-agertokietan. Hala ere, diseinuaren garapenaren arabera egoera jakin batzuetan metodologiaren interpretazio desberdinak gerta daitezke, oso aldakorra delako. Horren ondorioz, modelatze-aukera oso desberdinak daude, eta horietako batzuk ez dira eraginkorrak eta berrerabiltzea zaildu dezakete. Horregatik, Explicit Reference metodologia sakonean aztertu da CAD kalitatearen ikuspegitik, errendimendu eskasa ekar dezaketen alderdiak identifikatuz bere oinarrietan. Explicit Reference metodologiaren aldakortasunaren gakoak kontuan hartuta, Explicit Reference metodologiaren aplikazioa hobetzen duten bi modelatze-estrategia proposatu eta balioztatu dira. Estrategia horien balioztatzea azterketa enpiriko baten bidez egin da, non pieza industrial bererako 96 modelatze-ibilbide aztertu ziren. Modelatze-oinarrien bost alderdi hartu ziren kontuan: geometria funtzionalen barne-egitura, substrakzioak, konbinazioak, erreplikazioak eta feature lokalizatuak. Azterketari esker, hobekuntza nabarmena lortu da eredu bera sortzeko egin daitezkeen gainerako konbinazioekin alderatuta, ereduak % 40 azkarrago birsortzea lortuz, diseinu-asmoari eta sendotasunari % 100ean eutsiz eta editagarritasuna % 38-an handituz. Azterlan honen ondorio nagusiak honako hauek dira: i) Horizontal Metodologiak ez du lortzen ingurune automatizatuetarako behar besteko kalitate-eredurik; ii) Resilient metodologia eraginkorra da eredu errazetarako eta eskuzko aldaketak eskatzen dituztenetarako; eta iii) Explicit Reference-ek aurkezten ditu emaitzarik hoberenak agertoki automatizatuetarako, eredu konplexuagoetarako eta birsortze denbora laburragoetarako. Doktorego-tesi hau gauzatzerakoan honako ekarpen hauek egin dira:  Aldaketa geometrikoen aurrean eredu parametrikoen kalitatea ebaluatzeko QCAD prozesua proposatu.  Modelatze-ibilbideen errendimendua ebaluatzeko metrikak definitu.  Modelatzeko bi estrategia proposatu eta balioztatu dira Explicit Reference modelatze-metodologiaren errendimendua hobetzeko. Hala, sendotasuna eta malgutasuna maximizatzea lortzen da, eta, horrez gain, ereduen birsorkuntza-denbora murrizten da.; Las empresas industriales modernas operan en un contexto caracterizado por la demanda de ciclos de desarrollo más cortos de producto y productos personalizables. Esto ha dado lugar a procesos de diseño y desarrollo de productos (DDP) concurrentes e iterativos que requieren que la personas diseñadoras perfeccionen y modifiquen continuamente el diseño en desarrollo. Para ello, los sistemas de Diseño Asistido por Ordenador (en inglés Computer-Aided Design, CAD) son herramientas cruciales en el proceso DDP, ya que crean modelos 3D paramétricos que mejoran la productividad, permiten diseñar piezas complejas y reducen el tiempo de comercialización. Adoptando el paradigma del modelado paramétrico de sólidos, los modelos 3D pueden editarse y reutilizarse modificando continuamente los modelos virtuales para satisfacer requisitos específicos. De este contexto ha surgido la empresa Model-Based Enterprise (MBE), en la que la representación digital 3D se utiliza como vehículo para gestionar, comunicar y compartir la información de diseño. En este entorno, la solidez, la flexibilidad y la capacidad de respuesta a las variaciones geométricas son factores críticos. Sin embargo, el éxito de un modelo 3D a la hora de adaptarse a los cambios depende de las operaciones de modelado utilizadas, la habilidad y experiencia de la persona diseñadora, las dependencias padre-hijo y los cambios geométricos deseados. Este enfoque individualizado afecta negativamente a las actividades de ingeniería posteriores, ya que muchos modelos no son fácilmente editables. Por lo tanto, una metodología formal de modelado 3D centrada en la flexibilidad y reutilización de modelos es fundamental para reducir el tiempo de diseño y utilizar todo el potencial del CAD paramétrico asociativo en entornos MBE. En la literatura se han propuesto metodologías de modelado formal para maximizar la reutilización de los modelos. No obstante, las metodologías formales de modelado se han centrado en los cambios de diseño manuales y se desconoce el efecto de las mismas ante modificaciones de diseño automatizadas. El estudio de las modificaciones automatizadas merece una mayor atención, ya que tienen un impacto significativo en actividades de DDP como la optimización, la simulación y la configuración. Así, el objetivo principal de esta tesis doctoral es proponer y validar estrategias de modelado 3D para la obtención de modelos de calidad en términos de reusabilidad en sistemas CAD paramétricos asociativos. Para lograr el objetivo principal, en primer lugar, con el fin de identificar oportunidades de investigación se realiza una revisión del estado del arte en cuanto a: i) la mecánica de modelado de los softwares asociativos paramétricos con historial y sus limitaciones en la aplicación industrial, ii) las metodologías formales de modelado que tratan de abordar la problemática industrial, iii) la relación entre la reusabilidad y la calidad de los modelos y, iv) las métricas para evaluar el rendimiento de los modelos. Posteriormente, se analiza el comportamiento de tres metodologías de modelado paramétrico bien establecidas (Horizontal Modeling Methodology, Explicit Reference Modeling Methodology y Resilient Modeling Strategy) ante variaciones geométricas automatizadas. Para ello, se modelan 4 piezas de diferentes niveles de complejidad en SolidWorks siguiendo los fundamentos de cada metodología formal. Mediante el variador geométrico Design Studies de SolidWorks se analizan los cambios más probables de cada uno de los modelos analizando entre 900 y 3.800 escenarios en cada pieza. Mediante el variador geométrico se analiza la robustez de los modelos (en cuántos escenarios se regenera correctamente) y manualmente se verifica si se mantiene la intención de diseño. Así, se obtienen valores cuantitativos del rendimiento de cada modelo ante variaciones geométricas automatizadas. El resultado principal de este estudio es que para modelos sencillos Explicit Reference y Resilient presentan rendimientos parecidos en cuanto a la robustez del modelo ante los cambios de diseño. Pero ante modelos más complejos, los fundamentos de Explicit Reference son más sencillos de aplicar que los de Resilient. Además, los modelos creados mediante Explicit Reference son más robustos y mantienen en más casos la intención de diseño. Asimismo, se identifica que según como se interpretan los fundamentos de las metodologías formales de modelado (seleccionar features, determinar restricciones y asociaciones, además de ordenar el árbol de diseño) se crean diferentes rutas de modelado que cumplen con los fundamentos de las metodologías formales. Esto significa que las metodologías tienen una volatilidad intrínseca según su nivel de definición y posibilidades de interpretación que influye significativamente en su eficacia y, por tanto, en la calidad del modelo paramétrico. Entre las metodologías estudiadas, la metodología Explicit Reference ha demostrado ser especialmente eficaz en escenarios de diseño que implican una geometría compleja. Sin embargo, en determinadas situaciones de diseño pueden darse diferentes interpretaciones de la metodología debido a su gran volatilidad. Esto conduce a alternativas de modelado drásticamente diferentes, algunas de las cuales pueden resultar ineficaces y dificultar la reutilización. Es, por ello, que se ha analizado la metodología Explicit Reference a través de la lente de la calidad CAD e identificamos aspectos clave en los fundamentos de la misma que pueden dar lugar a un rendimiento deficiente. Considerando las claves de la volatilidad de la metodología Explicit Reference se propone y validan dos estrategias de modelado que mejoran la aplicación de la metodología Explicit Reference. Estas estrategias se han validado mediante un estudio empírico en el que se analizaron 96 rutas de modelado para una misma pieza industrial. Se consideraron cinco aspectos de los fundamentos de modelado: la estructura interna de las geometrías funcionales, las sustracciones, las operaciones de combinación, las características de replicación y las modificaciones localizadas. Gracias al estudio, se demuestra una notable mejora comparando con la las demás posibles combinaciones para crear un mismo modelo. Logrando regeneraciones de los modelos de un 40% más agiles, mantener la intención de diseño y robustez al 100% y un 38% más de facilidad en la editabilidad. Las principales conclusiones de este estudio son: i) la metodología Horizontal no obtiene modelos de calidad suficiente para entornos automatizados, ii) la metodología Resilient es eficaz para modelos sencillos y aquellos que requieren cambios manuales, y iii) Explicit Reference presenta el mejor rendimiento para escenarios automatizados, modelos más complejos y tiempos de regeneración más cortos. Como resultado de esta tesis doctoral se obtienen las siguientes aportaciones:  Se propone un proceso de evaluación de la calidad de los modelos paramétricos ante variaciones geométricas, denominado QCAD.  Se definen métricas para evaluar el rendimiento de las distintas rutas de modelado.  Se proponen y validan dos estrategias de modelado que mejoran el rendimiento de la metodología de modelado Explicit Reference. Logrando maximizar la robustez y flexibilidad además de reducir el tiempo de regeneración de los modelos. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11984/14026 2023-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11984/14025 Space-time symmetries in classical and quantum electromagnetic scattering theory Lasa-Alonso, Jon Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11984/14025 2023-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11984/14011 Digital Transformation in Basic Vocational Education and Training in the Basque Autonomous Community: An Exploration of Students´ and Teachers´ Digital Competence and Schools´ Digital Capacity Zubizarreta Pagaldai, Ane This doctoral thesis focuses on the digital transformation of Basic Vocational Education and Training (VET) in the Basque Autonomous Community (BAC). In today’s society, the digital transformation of the education system has become a priority, with VET playing a strategic role in aligning the labour market demands with workforce training (Cattaneo et al., 2022; Kovalchuk et al., 2023). Within the broad scope of VET, Basic VET serves as a potential educational level for a critical population at risk of leaving education early. Nonetheless, it remains significantly underrepresented in academic research. Despite the digital transformation in education, little is known about how Basic VET is undergoing this process, as existing research rarely addresses its specific context and challenges. The digital transformation requires considering multiple interconnected dimensions (Garcia i Grau et al., 2022b; Kovalchuk et al., 2022; Timotheou et al., 2023; Yuliandari et al., 2023), such as students, teachers, and schools. Nevertheless, these interrelations have been largely overlooked, especially within the Basic VET context. This body of work addresses both gaps by analysing how the digital transformation unfolds in Basic VET schools, adopting a holistic perspective that examines the interrelations among key stakeholders. By bringing together frameworks related to students’ digital competence (DC), teachers’ digital competence (TDC), pedagogical technology integration, and schools’ digital capacity, the study aims to understand the digital transformation process in Basic VET and its dynamics within this specific educational level in the BAC. The study primarily adopts a quantitative approach, complemented by an explanatory sequential mixed-methods design and configurational analyses. To do so, an empirical research was carried out in 25 Basic VET schools across the BAC, involving 857 students and 180 teachers. The research identifies key factors influencing TDC and students’ DC, as well as the influence of TDC on the pedagogical technology integration. It also examines the schools’ digital capacity by identifying their levels and underlying factors that explain these results, as well as the combinations of conditions that are necessary and sufficient to reach high digital capacity in Basic VET schools. Based on these analyses, the study explores the interrelationships among the dimensions to address the main objective of understanding the relationships between teachers’ and students’ DC and school digital capacity. The findings highlight the complexity of digital transformation in Basic VET schools, showing that it is shaped by a combination of factors at the student, teacher, and school levels. The development of students’ DC is closely linked to teachers' ability to integrate digital technologies into teaching and learning processes, which in turn depends on their own TDC and the school’s digital capacity. This capacity must be grounded in a shared understanding of digitalisation and digital plan, offering teachers adapted training and coordinated context-sensitive support from school leaders. Moreover, the results reveal that schools can achieve a high digital capacity level only when students and teachers possess high DC and TDC. Thus, it is concluded that these elements influence each other in a multidirectional way. These findings highlight that successful digital transformation cannot rest on isolated actions and depends on building interconnected conditions that foster collective progress. The study has important theoretical and practical implications, highlighting the need to have a holistic view when understanding digital transformation in education and considering it as a systemic and interconnected process. It underscores the importance of addressing the students, teachers, and schools' digitalisation collectively, rather than in isolation, to ensure meaningful and sustainable change. Based on the findings, concrete guidelines are provided to support stakeholders in decisionmaking. The concluding chapter also discusses the study’s scope and considerations and outlines directions for future research.; Doktorego-tesi honek Euskal Autonomia Erkidegoko (EAE) Oinarrizko Lanbide Heziketaren (LH) eraldaketa digitala du ardatz. Gaur egungo gizartean, hezkuntza-sistemaren eraldaketa digitala lehentasun bihurtu da, eta LHk zeregin estrategikoa du lan-merkatuaren eskaerak pertsonen prestakuntzarekin lerrokatzeko (Cattaneo et al., 2022; Kovalchuk et al., 2023). Lanbide Heziketaren eremu zabalaren barruan, Oinarrizko LH hezkuntza-maila potentzial handikoa da hezkuntza behar baino lehen uzteko arriskuan dagoen biztanleria kritikoarentzat. Hala ere, oso gutxi aztertua da orain arte ikerketa akademikoan. Hezkuntzaren eraldaketa digitalaren inguruan, ezer gutxi dakigu Oinarrizko LH prozesu hori nola ari den bizitzen; izan ere, dagoen ikerketak oso gutxitan heltzen dio bere testuinguruari eta erronka espezifikoei. Eraldaketa digitalak interkonektatutako dimentsio ugari kontuan hartzea eskatzen du (Garcia i Grau et al., 2022a; Kovalchuk et al., 2022; Timotheou et al., 2023; Yuliandari et al., 2023), hala nola, ikasleak, irakasleak eta ikastetxeak. Hala ere, harreman horiek alde batera utzi dira neurri handi batean, bereziki Oinarrizko LHren testuinguruan. Lan honek ezagutzaren bi arrakala horiei heltzen die, eta Oinarrizko LHko zentroen eraldaketa digitala nola garatzen den aztertuz eta eragile nagusien arteko elkarreraginak aztertzen dituen ikuspegi holistikoa hartuz. Ikasleen konpetentzia digitalarekin (KD), irakasleen konpetentzia digitalarekin (IKD), teknologiaren integrazio pedagogikoarekin eta ikastetxeen gaitasun digitalarekin lotutako esparruak uztartuta, ikerketaren helburua da EAEko Oinarrizko LHn eraldaketa digitalaren prozesua eta dinamika ulertzea.. Ikerketa, batez ere, ikuspegi kuantitatiboan oinarritzen da, metodo misto sekuentzial eta analisi konfigurazionalarekin osatuta. Horretarako, ikerketa enpirikoa egin zen EAEko Oinarrizko LHko 25 ikastetxetan, 857 ikasleren eta 180 irakasleren parte hartzearekin. Ikerketak ikasleen KDan eta IKDan eragiten duten funtsezko faktoreak identifikatzen ditu, baita IKDak teknologiaren integrazio pedagogikoan duen eragina ere. Halaber, zentroen gaitasun digitala aztertzen du, haien mailak eta emaitza horiek azaltzen dituzten faktoreak identifikatuz, baita Oinarrizko LHko ikastetxeetan gaitasun digital handia lortzeko beharrezkoak eta nahikoak diren baldintzen konbinazioak ere. Analisi horietatik abiatuta, ikerketak dimentsioen arteko erlazioak aztertzen ditu, irakasleen eta ikasleen KD eta eskolako gaitasun digitalaren arteko erlazioak ulertzeko helburuari erantzunez. Emaitzek agerian uzten dute eraldaketa digitalaren konplexutasuna Oinarrizko LHko ikastetxeetan, ikasle, irakasle eta ikastetxe mailako faktore-konbinazioek zehazten dutela erakutsiz. Ikasleen KDaren garapena estuki lotuta dago irakasleek irakaskuntza- eta ikaskuntza-prozesuetan teknologia digitalak integratzeko duten gaitasunarekin. Hori, aldi berean, IKDaren eta ikastetxearen gaitasun digitalaren mende dago. Gaitasun hori digitalizazioaren eta plan digitalaren ulermen partekatuan oinarritu behar da, irakasleei prestakuntza egokitua eta testuinguruarekiko laguntza koordinatua eta sentikorra eskainiz ikastetxeetako liderren aldetik. Gainera, emaitzen arabera, ikasleek eta irakasleek KD eta IKD altuak dituztenean soilik lor dezakete eskolek gaitasun digital handia. Hala, ondorioztatzen da elementu horiek norabide anitzetan eragiten diotela elkarri. Emaitza horiek agerian uzten dute eraldaketa digitalaren arrakastak ezin duela ekintza isolatuetan oinarritu, eta aurrerapen kolektiboa sustatzen duten interkonektatutako baldintzak sortzearen mende dagoela. Azterlanak inplikazio teoriko eta praktiko garrantzitsuak ditu, hezkuntzaren eraldaketa digitala ulertzeko eta prozesu sistemiko eta interkonektatutzat hartzeko ikuspegi holistikoa izateko beharra nabarmentzen baitu. Ikasleak, irakasleak eta ikastetxeak modu kolektiboan digitalizatzearen garrantzia azpimarratzen du, eta ez modu isolatuan, aldaketa esanguratsua eta iraunkorra bermatzeko. Emaitzetan oinarrituta, orientazio zehatzak eskaintzen dira eragile desberdinei erabakiak hartzen laguntzeko. Azken kapituluak, ikerketaren irismena eta kontuan hartutako alderdiak jorratzen ditu, etorkizuneko ikerketa-lerroak ere aurkeztuz.; Esta tesis doctoral se centra en la transformación digital de la Formación Profesional (FP) Básica en la Comunidad Autónoma Vasca (CAV). En la sociedad actual, la transformación digital del sistema educativo se ha convertido en una prioridad, y la FP juega un papel estratégico para alinear las demandas del mercado laboral con la formación (Cattaneo et al., 2022; Kovalchuk et al., 2023). Dentro del amplio ámbito de la FP, la Básica sirve como nivel educativo potencial para una población crítica en riesgo de abandonar la educación prematuramente. Sin embargo, sigue estando muy poco representada en la investigación académica. A pesar de la transformación digital de la educación, poco se sabe sobre cómo la FP Básica está experimentando este proceso. La transformación digital requiere considerar múltiples dimensiones interconectadas (Garcia i Grau et al., 2022a; Kovalchuk et al., 2022; Timotheou et al., 2023; Yuliandari et al., 2023), como el alumnado, el profesorado y los centros escolares. Sin embargo, estas interrelaciones se han pasado por alto en gran medida, especialmente en el contexto de la FP Básica. Este trabajo aborda ambas brechas analizando cómo se desarrolla la transformación digital en los centros de FP Básica, adoptando una perspectiva holística que examina las interrelaciones entre los diferentes agentes implicados. Al integrar los marcos relacionados con la competencia digital (CD) del alumnado, la competencia digital docente (CDD), la integración pedagógica de la tecnología y la capacidad digital de los centros, el estudio tiene como objetivo comprender el proceso de transformación digital en la FP Básica y su dinámica dentro de este nivel educativo específico en la CAV. El estudio adopta principalmente un enfoque cuantitativo, complementado por un análisis explicativo secuencial de métodos mixtos y análisis configuracionales. Para ello, se llevó a cabo una investigación empírica en 25 centros de FP Básica de la CAV, en la que participaron 857 alumnos y 180 profesores. La investigación identifica los factores clave que influyen en la CDD y la CD de los alumnos, así como la influencia de la CDD en la integración pedagógica de la tecnología. También examina la capacidad digital de los centros identificando sus niveles y los factores subyacentes que explican estos resultados, así como las combinaciones de condiciones que son necesarias y suficientes para alcanzar una alta capacidad digital en los centros de FP Básica. Así, el estudio explora las interrelaciones entre las dimensiones para abordar el objetivo principal de comprender las relaciones entre la CD de docentes y estudiantes y la capacidad digital de la escuela. Los resultados ponen de relieve la complejidad de la transformación digital en los centros de FP Básica, mostrando que está determinada por una combinación de factores a nivel de alumnado, profesorado y centro educativo. El desarrollo de la CD del alumnado está estrechamente vinculado a la capacidad del profesorado para integrar las tecnologías digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje, lo que a su vez depende de su propia CDD y de la capacidad digital del centro. Esta capacidad debe basarse en una comprensión compartida de la digitalización y el plan digital, ofreciendo al profesorado una formación adaptada y un apoyo coordinado y sensible al contexto por parte del equipo de liderazgo de los centros. Además, los resultados revelan que las escuelas pueden alcanzar un alto nivel de capacidad digital solo cuando el alumnado y profesorado poseen una alta CD y CDD. Así, se concluye que estos elementos se influyen mutuamente de forma multidireccional. Estos resultados ponen de relieve que el éxito de la transformación digital depende de la creación de condiciones interconectadas que fomenten el progreso colectivo. El estudio tiene importantes implicaciones teóricas y prácticas, ya que pone de relieve la necesidad de tener una visión holística a la hora de entender la transformación digital en la educación y considerarla como un proceso sistémico e interconectado. Subraya la importancia de abordar la digitalización del alumnado, profesorado y los centros de forma colectiva, y no de forma aislada, para garantizar un cambio significativo y sostenible. También se ofrecen orientaciones concretas para apoyar a los diferentes agentes en la toma de decisiones. El capítulo final aborda el alcance y las consideraciones del estudio y presenta las líneas de investigación futuras. NAZIOARTEKO AIPAMENA Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11984/14011 2025-01-01T00:00:00Z