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¿Cómo trabaja hoy una empresa de ingeniería naval? Las fases desde el concepto a la producción

Buque frigorífico (Sener)

Permítanme ustedes que intente acercar al público general no especializado lo que es y hace una empresa de ingeniería, en este caso naval y de sistemas. Debo de decir antes de continuar, que actualmente asesoro en Defensa y Seguridad a dos empresas, una dedicada a la ingeniería naval y de sistemas, y otra especializada en robótica y automatización industrial, pero sobre todo en digitalización.

Digo esto para que ustedes, aun valorando que no soy ingeniero, entiendan que me haya atrevido a exponer sobre ello, pero lo hago gracias a mi pertenencia a la Armada, que es la base de mis conocimientos, y porque ahora asesoro a ambas empresas y haya ido aprendiendo de los ingenieros de varias ramas.

Entre ellos, navales por excelencia, pero también industriales, electrónicos y telecos, de físicos, de software, de matemáticos, etc., nociones claras de lo que hacen y cómo funciona básicamente una empresa como ambas, de la que por cierto hay bastantes en nuestro país y todas, al menos las que conozco, de un gran nivel.

También antes de entrar de lleno en lo que pretendo, quiero decir que me he apoyado también en diferentes expertos y páginas web profesionales que me han facilitado mucho el que intente llegar a todos. Además, no voy a hablar en este artículo ya que no es mi objetivo, ni del proceso de planeamiento, ni de programas, ni de procesos de revisión, ni de estados de madurez, etc., solo pretendo dar información básica de cómo llevan a cabo su trabajo las empresas de ingeniería naval y de sistemas.

Ingeniería conceptual y funcional

Una empresa de ingeniería naval completa desarrolla todas las fases de desarrollo de ingeniería de un buque: ingeniería naval conceptual y funcional, la ingeniería básica, la de detalle y la de producción.

Es en la fase conceptual, donde, definidos por un cliente concreto, como pudiera ser la Armada o una naviera, sus necesidades en un documento de definición de objetivos y posteriormente en unos requisitos previos, la ingeniería naval, en este caso la más creativa, deberá desarrollar inicialmente la ingeniería conceptual y de diseño funcional.

Esto es el diseño conceptual, es la primera de las diferentes fases del proceso que conlleva crear un producto nuevo, donde es importante presentar un concepto global antes de continuar. Es cuando básicamente se trazan en planos las líneas maestras de lo que se pretende que sea ese buque con todas sus funcionalidades.

En esta fase, se llevan a cabo los análisis de los siguientes puntos:

  • Los productos y la capacidad de producción.
  • La normativa y regulación requerida.
  • La descripción del proceso de fabricación y los requerimientos del usuario.
  • La descripción general de la instalación.
  • El plan, los diagramas de bloques, la distribución de salas y compartimentos, los planos de flujos de materiales y personas, los planos de áreas clasificadas y los diagramas de procesos básicos.
  • La estimación de requerimientos de servicios auxiliares.
  • El listado de equipos preliminar.
  • La valoración económica de la inversión ± 30%.

Ingeniería básica

La ingeniería básica es la segunda fase, y es donde se reflejarán definitivamente todos los requerimientos de usuario, las especificaciones básicas, el cronograma de realización y la valoración económica. En esta fase se definen los siguientes trabajos:

  • La revisión detallada de la ingeniería conceptual y los requerimientos del usuario.
  • Las hojas de datos de todas las salas y compartimentos (críticas y no críticas), los equipos y las instalaciones.
  • El cálculo de cargas térmicas y el caudal de aire en cada una de las salas y compartimentos, etc.,
  • Los Diagramas de Tuberías e Instrumentación (P&ID) básicos de aguas, los sistemas de ventilación y climatización (HVAC) y de routing para tuberías.
  • La distribución de puntos de uso de servicios.
  • La revisión del diseño de salas y compartimentos, las implantaciones de equipos, incluyendo las áreas de servicios
  • Listas de consumos y de equipos.

Básicamente esta ingeniería se desarrolla en dos fases o etapas: la primera consiste en la toma de datos y elaboración de los requerimientos de usuario, y en la segunda, se desarrolla el resto de los trabajos recopilados en la lista anterior. Cuando la ingeniería básica está validada, es entonces el punto en el que ya estamos en disposición de contar con una base sólida para el siguiente y más importante paso: la ingeniería de detalle.

Dibujo técnico de un buque (PNG EGG)

La ingeniería de detalle

La ingeniería de detalle es el aspecto más importante del desarrollo de las ideas que al inicio del proyecto fueron concebidas como posibilidad y que en esta etapa pasan a ser algo más real. En esta fase quedan definidos todos y cada uno de los subsistemas, componentes o partes que forman el proyecto, desarrollados en una serie de documentos que deben ser suficientes para llevar el proyecto a la práctica.

En esta fase no se pueden tener errores importantes ni valores estimados, aunque no sea posible disponer de toda la información necesaria. La precisión debe ser alta. Como regla general un proyecto está correctamente calculado cuando la desviación entre el presupuesto estimado y la inversión real no supera el 5 %. La fase de ingeniería de detalle del proyecto consta de las siguientes tareas:

  • Verificar, confirmar y si fuese necesario modificar las hipótesis y soluciones del diseño.
  • Suministrar toda la información técnica, económica y legal al promotor del proyecto.
  • Preparar los datos técnicos, detalles constructivos y condiciones en que debe fabricarse o construirse el detalle del proyecto.

Esta parte de la ingeniería de detalle se lleva a cabo en distintas etapas de ejecución.

  • Etapa de comprobación de las especificaciones.
  • Etapa de definición y cálculo de partes.
  • Etapa de ensamble y comprobación de partes.
  • Etapa de comprobación de dimensiones y resultados con normas.
  • Etapa preparación, revisión y confección de documentos

En una de las empresas que asesoro experta en ingeniería naval de detalle, en cada una de las etapas citadas anteriormente desarrollamos todo lo relacionado con:

  • Estructura del casco
  • Tuberías y Elementos Mecánicos.
  • Equipamiento de Acero
  • Equipos metálicos
  • Alojamientos
  • Electricidad
  • Electrónica e Instrumentación
  • Integración

Ingeniería de detalle y de producto (Abance)

Ingeniería naval de producción

Finalmente, la ingeniería naval de producción se dedica a la organización, planificación, mejoramiento continuo y control de los procesos de producción de bienes y servicios. Aplica sus capacidades y conocimientos de gestión en la optimización de los recursos materiales, humanos y tecnológicos con que cuentan las empresas para lograr que el área de operaciones sea capaz de generar bienes y servicios de alta calidad, creando una posición competitiva en el mercado.

Construcción de un buque por secciones

La empresa de ingeniería, en contacto continuo con el astillero fabricante desarrolla todo lo relacionado con:

  • Evaluación de la estrategia de construcción de acero
  • Evaluación del montado y maniobras de bloques
  • Evaluación de la estrategia y montado de tuberías y equipamientos (modularización)
  • Servicios en Astillero.

En definitiva, la ingeniería naval desarrolla todas las etapas específicas detalladas anteriormente desde el concepto hasta la fabricación, pero ¿cómo se hace todo esto? ¿Qué medios y herramientas se utilizan? Es cierto que antiguamente, no hace tantos años, todos los procesos de ingeniería, no solo la naval, se llevaban a cabo casi por completo de forma manual artesanal, pero a partir del boom de la informática se hace con ordenadores y herramientas software precisas.

Afortunadamente todo ha cambiado y los procesos son ahora más rápidos y precisos donde los grandes desarrolladores de software, han diseñado y producido herramientas y programas complejos e innovadores que ayudan al ingeniero en su trabajo desde el diseño conceptual a la producción.

Herramientas conocidas y populares en todo el mundo como Foran-Siemens NX, Cadmatic y Aveva son básicas, permitiendo orientar el diseño 3D desde las etapas iniciales para la mejora de la competitividad de los clientes en base a la experiencia en las áreas de estructuras, tuberías, Outfitting, HVAC, electricidad y electrónica.

Algunas de las herramientas de diseño (Abance)

Hasta aquí los procesos que se llevan en todas las fases de la ingeniería, en la segunda parte de este artículo intentaré detallar y explicar las diferentes metodologías que se emplean, y cómo hoy en día ya no se finaliza el proceso de ingeniería con la entrega, sino que debe de ir más allá para cubrir las necesidades que un buque/plataforma tenga durante todo su ciclo de vida ,incluyendo las modernizaciones a través del seguimiento y gestión de su ciclo vida completo (PLM) ,con ayuda de las nuevas tecnologías y herramientas que han traído la transformación digital. (Francisco de Paula Romero Garat, Capitán de Navío (ret.), Asesor de Defensa y Seguridad de ABANCE y SURCONTROL)


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