Le operazioni di inbound in magazzino comportano spesso compiti ripetitivi, autonomia limitata e un elevato carico di switching cognitivo dovuto all’uso di scanner portatili e istruzioni sequenziali. Per analizzare come una guida immersiva e un design motivazionale possano migliorare questo workflow, questa tesi presenta palletARena, un’interfaccia di Realtà Aumentata (AR) gamificata per operatori di carrelli elevatori, e la confronta con basepallet, un workflow AR di riferimento che replica le pratiche attuali basate su scanner portatili senza elementi di gamification. È stato condotto uno studio within-subject con 27 partecipanti, principalmente studenti di design e ingegneria con esperienza eterogenea in XR. Ogni partecipante ha completato entrambe le condizioni utilizzando una simulazione VR che replica un workflow AR di gestione pallet in inbound. Sono stati raccolti dati quantitativi e qualitativi tramite NASA-TLX, valutazioni su scala Likert e log prestazionali generati da Unity. I risultati mostrano che palletARena incrementa significativamente la motivazione percepita (p < .001) e la sicurezza percepita (p = .013) rispetto alla baseline. La NASA-TLX evidenzia una riduzione significativa dell’effort percepito (p = .039), mentre le altre dimensioni del carico rimangono stabili, indicando che la gamification aumenta il coinvolgimento senza aggiungere ulteriore carico cognitivo. Le variabili oggettive mostrano tempi di completamento comparabili tra le due condizioni, con una chiara riduzione degli errori di posizionamento durante l’uso di palletARena, sebbene senza raggiungere la significatività statistica. Lo studio fornisce evidenze empiriche che l’AR, combinata con una gamification strutturata, può migliorare la concentrazione attentiva, la qualità della motivazione e la sicurezza percepita in compiti di magazzino monotoni, offrendo una direzione promettente per future soluzioni di logistica assistita da AR.
Warehouse inbound operations often involve repetitive tasks, limited autonomy, and high cognitive switching due to handheld scanners and sequential instructions. To investigate how immersive guidance and motivational design can improve this workflow, this thesis presents palletARena, a gamified Augmented Reality (AR) interface for forklift operators, and compares it with basepallet, a baseline AR workflow that replicates current handheld practices without gamification. A within-subject user study was conducted with 27 participants, mostly design and engineering students with heterogeneous XR experience. Each participant completed both conditions using a VR-based AR simulation of an inbound pallet-handling workflow. Quantitative and qualitative data were collected through NASA-TLX, Likert-scale assessments, and Unity-based performance logs. Results show that palletARena significantly increases perceived motivation (p < .001) and perceived safety (p = .013) compared to the baseline. NASA-TLX reveals a significant reduction in perceived effort (p = .039), while other workload dimensions remain stable, indicating that gamification enhances engagement without adding cognitive burden. Objective variables show comparable task completion times across conditions with a clear reduction in location errors during palletARena, despite not reaching statistical significance. The study provides empirical evidence that AR combined with structured gamification can improve attentional focus, motivational quality, and perceived safety in monotonous warehouse tasks, offering a promising direction for future AR-assisted logistics.
PALLETARENA: GAMIFIED AUGMENTED REALITY TO ENHANCE SAFETY AND MOTIVATION IN WAREHOUSE OPERATIONS
MACCHIA, ANNA FLAVIA
2024/2025
Abstract
Le operazioni di inbound in magazzino comportano spesso compiti ripetitivi, autonomia limitata e un elevato carico di switching cognitivo dovuto all’uso di scanner portatili e istruzioni sequenziali. Per analizzare come una guida immersiva e un design motivazionale possano migliorare questo workflow, questa tesi presenta palletARena, un’interfaccia di Realtà Aumentata (AR) gamificata per operatori di carrelli elevatori, e la confronta con basepallet, un workflow AR di riferimento che replica le pratiche attuali basate su scanner portatili senza elementi di gamification. È stato condotto uno studio within-subject con 27 partecipanti, principalmente studenti di design e ingegneria con esperienza eterogenea in XR. Ogni partecipante ha completato entrambe le condizioni utilizzando una simulazione VR che replica un workflow AR di gestione pallet in inbound. Sono stati raccolti dati quantitativi e qualitativi tramite NASA-TLX, valutazioni su scala Likert e log prestazionali generati da Unity. I risultati mostrano che palletARena incrementa significativamente la motivazione percepita (p < .001) e la sicurezza percepita (p = .013) rispetto alla baseline. La NASA-TLX evidenzia una riduzione significativa dell’effort percepito (p = .039), mentre le altre dimensioni del carico rimangono stabili, indicando che la gamification aumenta il coinvolgimento senza aggiungere ulteriore carico cognitivo. Le variabili oggettive mostrano tempi di completamento comparabili tra le due condizioni, con una chiara riduzione degli errori di posizionamento durante l’uso di palletARena, sebbene senza raggiungere la significatività statistica. Lo studio fornisce evidenze empiriche che l’AR, combinata con una gamification strutturata, può migliorare la concentrazione attentiva, la qualità della motivazione e la sicurezza percepita in compiti di magazzino monotoni, offrendo una direzione promettente per future soluzioni di logistica assistita da AR.I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14253/108576