La empresa pública Navantia ha dado un paso relevante en fabricación avanzada al poner en marcha en su astillero de Puerto Real el desarrollo de un prototipo de módulo para sistemas de defensa de punto en buques, creado específicamente para ser producido mediante impresión 3D de gran formato y nuevos materiales. Se trata de una iniciativa que combina innovación tecnológica, defensa naval y modernización industrial en un mismo proyecto.
Este desarrollo se está llevando a cabo en las instalaciones del Centro de Fabricación Avanzada (CFA) de Puerto Real, donde Navantia explora soluciones que permitan diseñar y producir estructuras más ligeras, versátiles y sostenibles para plataformas navales. El módulo está pensado para integrarse en barcos ya operativos y reforzar su protección frente a amenazas modernas como misiles, aeronaves o vehículos no tripulados.
Un módulo de defensa de punto pensado para buques en servicio
El nuevo diseño está orientado a dar respuesta a las necesidades de protección de corto alcance de los buques militares, lo que en el ámbito naval se conoce como sistemas de defensa de punto. Estos sistemas actúan como un segundo escudo de seguridad, interviniendo cuando un misil, dron o aeronave ya ha superado la primera línea defensiva que rodea a la plataforma.
En este contexto, Navantia busca dotar a los barcos de capacidades adicionales con un elemento modular que pueda instalarse de forma rápida, sin grandes modificaciones estructurales. La solución está especialmente pensada para reforzar los medios de la Armada española, entre ellos el futuro Buque de Aprovisionamiento en Combate (BAC) que se construirá en el astillero de Ferrol y los Buques de Acción Marítima (BAM) previstos para Puerto Real.
La función principal del módulo es servir de soporte estructural a los sistemas de defensa de punto que se sitúan en cubierta, facilitando su integración y operación en escenarios donde las amenazas, especialmente los vehículos no tripulados y misiles de distinto tipo, se han multiplicado en los últimos años. Este enfoque responde al cambio en la naturaleza de los riesgos en el mar y a la necesidad de adaptar con rapidez las capacidades defensivas.
El prototipo en desarrollo no se limita a reproducir soluciones ya conocidas, sino que aprovecha nuevas geometrías y configuraciones permitidas por la fabricación aditiva, con el objetivo de mejorar comportamiento estructural, reparto de cargas y compatibilidad con diferentes equipos de defensa dentro del mismo módulo.
Además de su papel operativo, el proyecto persigue validar una metodología de diseño y producción modular que pueda reutilizarse en otros programas navales, tanto presentes como futuros, ampliando el alcance de la innovación más allá de este primer demostrador.
Diseño plug and play y estructura portable
Uno de los rasgos diferenciales del desarrollo es su concepción bajo un enfoque plug and play, pensado para instalar y usar con la mínima intervención posible sobre el buque. Esto permite que la integración en barcos en servicio sea más ágil, reduciendo tiempos en dique y afectando menos a la operativa diaria de las unidades.
La estructura se ha planteado como un módulo autoportante y portable, capaz de almacenarse en arsenales y desplegarse cuando sea necesario. De este modo, la Armada puede disponer de unidades listas para instalar en función de las necesidades operativas, sin tener que abordar proyectos de modificación profunda en cada casco.
Este planteamiento modular favorece también que los procesos de logística y mantenimiento sean más sencillos. El hecho de que el módulo sea una unidad claramente definida permite trabajar con repuestos específicos, protocolos de inspección homogéneos y una planificación más precisa de las tareas de revisión y actualización.
En términos de despliegue, el diseño busca que el montaje a bordo se realice en plazos reducidos y con procedimientos simplificados, lo que se traduce en una menor indisponibilidad de los buques. Esta rapidez resulta especialmente relevante cuando se deben adaptar plataformas a nuevos escenarios de riesgo o a cambios tecnológicos en los propios sistemas de defensa.
La filosofía plug and play abre además la puerta a que, sobre una misma base estructural, puedan integrarse distintos equipos de defensa o incluso sensores complementarios, configurando variantes del módulo en función de la misión o del tipo de buque donde se instale.
Fabricación aditiva de gran formato y polímeros avanzados
El prototipo está siendo producido con la impresora 3D de gran formato de CEAD disponible en el Centro de Fabricación Avanzada de Puerto Real. Se trata del primer proyecto que Navantia imprime en estas instalaciones con esta máquina, lo que la compañía considera un hito tanto para su propia actividad como para el desarrollo de la fabricación aditiva en la industria naval española.
Para su desarrollo se han seleccionado polímeros avanzados y técnicas de fabricación aditiva que permiten materializar geometrías muy complejas, prácticamente inviables o antieconómicas mediante procesos tradicionales como el mecanizado o la soldadura de chapas y perfiles metálicos.
La combinación de estos materiales y las posibilidades de la impresión 3D de gran formato ofrece a los ingenieros una mayor libertad a la hora de diseñar, facilitando la optimización de grosores, refuerzos y formas interiores para obtener una estructura más eficiente desde el punto de vista mecánico y de peso.
Uno de los resultados más destacados del proyecto es la reducción de peso estimada en torno al 40 % respecto a soluciones basadas en materiales y procesos convencionales. Esta disminución tiene impacto directo en el consumo, en el comportamiento del buque y en la facilidad de manipulación y montaje del propio módulo.
Más allá del prototipo, el trabajo en polímeros avanzados y fabricación aditiva a gran escala permite a Navantia abrir nuevas líneas de desarrollo para otros componentes navales, tanto en el ámbito militar como, potencialmente, en aplicaciones civiles que se beneficien de estructuras ligeras y diseños personalizados.
El papel del Centro de Fabricación Avanzada y la red de Coex
El proyecto se desarrolla en el marco de la colaboración entre Navantia y el Centro de Fabricación Avanzada (CFA) de Puerto Real, unas instalaciones que reúnen tecnologías como la impresión 3D de gran formato, la robótica, el escaneo 3D o el uso de drones, y que están ubicadas en la zona de La Cabezuela en suelo cedido por el propio astillero.
Dentro de la estructura de la compañía, el trabajo lo lidera el centro de excelencia Navantia Coex Advanced Manufacturing, uno de los seis Coex que forman la red de excelencia de la empresa. Su misión es impulsar la transformación hacia nuevos procesos y materiales, así como mejorar la competitividad de los productos mediante diseños y tecnologías de producción más avanzados.
Desde este centro se investigan y desarrollan iniciativas en áreas tecnológicas clave para el negocio naval, con el objetivo de recortar costes, acortar plazos de fabricación y reducir el impacto medioambiental, pasando desde la fase de experimentación hasta la industrialización de las soluciones validadas.
En la Bahía de Cádiz, Navantia dispone además del Coex de Sistemas Navales en San Fernando, donde se trabaja en ámbitos como la ciberseguridad, la integración de vehículos no tripulados (UXV), las comunicaciones avanzadas, la nube multidominio o la simulación hiperrealista, así como en programas europeos vinculados a capacidades holográficas, realidad virtual y aumentada o vehículos autónomos.
A ello se suma en Puerto Real otra sede del Coex Green Energies, centrado en energías marinas como la eólica flotante o el hidrógeno verde, junto con proyectos de digitalización aplicada. Esta red de centros de excelencia configura un ecosistema en el que el módulo de defensa de punto fabricado con impresión 3D se integra como un ejemplo práctico de la apuesta por la innovación.
Objetivos: prestaciones, seguridad, coste y sostenibilidad
La compañía sitúa en el centro de este proyecto la mejora de las prestaciones del sistema de defensa y, al mismo tiempo, el refuerzo de aspectos como la seguridad, el mantenimiento, la calidad del producto final, el coste de ciclo de vida, la versatilidad de uso y la sostenibilidad global de la solución.
En materia de seguridad, la posibilidad de integrar sistemas de defensa de punto en módulos diseñados específicamente para ello permite optimizar la ubicación y protección de los equipos, facilitando además el acceso para operaciones de revisión y reparación en condiciones más controladas.
Desde la óptica del mantenimiento, el uso de fabricación aditiva y materiales avanzados abre opciones para reproducir piezas, ajustar diseños y actualizar configuraciones sin necesidad de rehacer por completo la estructura, lo que puede acortar considerablemente los tiempos de parada y reducir inventarios de repuestos.
En el terreno económico, el proyecto persigue demostrar que estos procesos permiten contenidos ahorros en costes y tiempos de producción, especialmente cuando se trata de series cortas o soluciones muy especializadas, como suele ocurrir en el ámbito naval militar europeo.
En cuanto a la sostenibilidad, la fabricación aditiva ofrece la posibilidad de optimizar el uso de material y minimizar residuos, al mismo tiempo que el menor peso de las estructuras contribuye, en teoría, a mejorar el consumo energético global de los buques y, por tanto, su huella ambiental a lo largo de su vida útil.
Con este prototipo de módulo impreso en 3D, Navantia consolida en Puerto Real un camino hacia la industrialización de soluciones navales más ligeras, modulares y adaptables, apoyándose en la red de centros de excelencia y en la capacidad tecnológica del CFA para responder a unas fuerzas armadas europeas que demandan sistemas de defensa más flexibles, rápidos de integrar y alineados con los nuevos retos del entorno marítimo.
