DARK FACTORY para la Fabricación de Jackets Off-Shore

 

Transformación de la fabricación de Jackets mediante robótica autónoma (Soldadura, Granallado, Pintura) y AMRs pesados

 

Nota. Todos los datos de partida para el diseño son públicos, y los he sacado gracias a la inestimable ayuda de mi buen amigo GEMINI 

 

 

Álvaro Ballesteros

10 Agosto 2026

https://doi.org/10.5281/zenodo.21875355

 

 

ÍNDICE DE CONTENIDOS

1. Resumen Ejecutivo y Declaración de Impacto
2. Soldadura de Nodos Críticos en Jackets Offshore
3. Solución Tecnológica: Cobots + AMRs + Visión e IA
4. Logística Pesada: Eliminación de Grúas mediante AMRs SPMT (300-600 t)
5. Tratamiento Superficial: Granallado en Circuito Cerrado y Pintura ATEX
6. Matriz de Distribución de Horas y Auditoría de las 180.000 h de Arco
7. Factor Humano: Cobertura Equivalente de 423 Soldadores 6G/6GR
8. Matriz Global de Operaciones y Ahorros de Planta
9. Análisis Financiero de AAAA Group y P&L de Jackets (Medios Actuales)
10. Impacto en P&L por Automatización, Reducción de Lead Time (-50%) y Escala (+50% Ventas)
11. Plan de Inversión (CAPEX 2,12 M€) y Métricas de Retorno (Payback < 16 Días)
12. Dossier Ejecutivo de 25 Diapositivas para Inversores

 

1. RESUMEN EJECUTIVO Y DECLARACIÓN DE IMPACTO

El Proyecto Astillero 4.0 transforma de raíz el modelo constructivo de cimentaciones eólicas marinas (jackets de 1.200t para turbinas de más de 15MW). Se pasa de un esquema tradicional intensivo en mano de obra manual y bloqueado por la logística aérea de grúas, a una factoría móvil e inteligente basada en autómatas terrestres (AMRs y Cobots).

Indicadores Clave del Proyecto

• Campaña Base: 30 Jackets/año (36.000t de acero procesado) escalable a 45 Jackets/año (54.000t).
• CAPEX Total Ampliado: 2,12 M€ (3 Celdas Cobot+AMR soldadura + 2 Plataformas SPMT + Integración/DNV).
• Ahorro de Soldadura Física: 180.000 horas de arco manual transferidas al año a la flota robótica.
• Cobertura de Plantilla Equivalente: Cobertura automática del trabajo de 423 soldadores 6G/6GR.
• Impacto en Lead Time: Reducción del 50% en el tiempo de fabricación (de 12 a 6 meses por estructura).
• EBITDA Escalado (45 Jackets): 167,35 M€ (28,6% de margen sobre ventas).
• Beneficio Neto Escalado: 111,25 M€/año (frente a los 12,0 M€ del modelo actual).
• Payback Financiero Global: Menor a 16 días de producción activa.

 

2. SOLDADURA DE NODOS CRÍTICOS EN JACKETS OFFSHORE

Los nodos son los puntos de unión geométricos (configuraciones K, YT, X) donde convergen los tubos diagonales (braces) sobre las patas principales (legs).

• Complejidad Metalúrgica: Aceros de grano fino S355ML / S420ML / S460ML de gran espesor (40mm a 90mm), que exigen precalentamiento continuo (100−150°C) para evitar la fisuración por hidrógeno en la ZAC.
• Geometría Evolutiva: Chaflán evolutivo continuo (ángulos de 30° a 50°) cortado mediante plasma 3D de 5/6 ejes, requiriendo un ajuste de encaje (fit-up) con holguras ≤1mm.
• Limitación Manual: El factor de marcha real (tiempo de arco encendido) de un soldador manual en posición sobre estructuras precalentadas es de solo el 25% debido a la fatiga térmica y ergonómica.

 

3. SOLUCIÓN TECNOLÓGICA: COBOTS + AMRS + VISIÓN E IA

Frente a la automatización rígida tradicional (pórticos fijos de arco sumergido confinados a naves fojas), la solución móvil invierte la lógica: "Llevar la máquina a la pieza y no la pieza a la máquina".

1. Plataforma AMR de Movilidad: Navegación autónoma SLAM por taller y campa exterior. Incorpora anclaje magnético de alta potencia a la estructura para eliminar vibraciones.
2. Cobot de 6 Ejes: Brazo colaborativo flexible que accede al interior de nudos y zonas de geometría compleja.
3. Visión 3D & Seam Tracking Láser: Escaneo de la junta real y corrección de trayectoria milímetros por delante del arco para compensar deformaciones térmicas.
4. IA de Llenado Adaptativo Multicapa: Modifica dinámicamente amperaje, voltaje, oscilación y velocidad para soldar en cornisa (2G), vertical (3G) y sobrecabeza (4G), garantizando un factor de marcha continuo >75%.

 

4. LOGÍSTICA PESADA: AMRS SPMT (300-600 T) VS. GRÚAS

Las grúas pórtico y de celosía representan el principal cuello de botella de la campa exterior (alquileres de 3.000−8.000€/dıˊa y 2-3 horas perdidas por maniobra).

• Mecanismo: Plataformas modulares SPMT (Self-Propelled Modular Transporters) por elevación hidráulica a nivel de suelo (350−500mm).
• Integración con Soldadura: El AMR pesado desplaza el subconjunto sin tracción térmica y lo reorienta para presentar la junta al Cobot en la posición de soldeo más favorable.
• Impacto Operativo: Reducción del 80% en los tiempos de maniobra (de 3 horas a 20 minutos por traslado) y eliminación de paradas en cadena por espacio aéreo colapsado.

 

5. TRATAMIENTO SUPERFICIAL: GRANALLADO Y PINTURA C5M

• Granallado en Circuito Cerrado: Cobot sobre AMR de base pesada que absorbe la fuerza de retroceso (150−300N) a 8 bar. Incorpora cabezal de vacío para aspiración y filtrado simultáneo de polvo y granalla. Garantiza grado Sa 2.5 / Sa 3 con un 25% menos de consumo de abrasivo.
• Pintura C5M Adaptativa ATEX: Brazo robótico presurizado con certificación antideflagrante. La IA mide la película seca (DFT) en tiempo real (350−500μm), reduciendo el desperdicio (overspray) del 35% al 10% e impidiendo reoxidaciones (flash rust) al coordinarse con el granallado en <4h.

 

6. MATRIZ DE DISTRIBUCIÓN DE HORAS Y AUDITORÍA DE LAS 180.000 H DE ARCO

Matriz de Distribución por Componente (Jacket de 1.200 t)

 

Zona del Jacket	Horas Arco Totales	% Automático Anterior	NUEVO % AUTOMÁTICO	Reducción de Arco Manual
Nodos Críticos (K/YT)	8.500 h	35%	85%	-4.250 h/jacket
Ensamble Final (Upending)	2.500 h	5%	75%	-1.750 h/jacket
Estructuras Secundarias	5.000 h	10%	50%	-2.000 h/jacket
Bracing y Pilotes	10.000 h	79%	88%	-900 h/jacket
TOTALES	26.000 h	47%	78%	-8.100 h/Jacket

 

Cálculo del Ahorro Anualizado (Campaña de 30 Jackets)

• Ahorro Directo Concentrado (Nodos + Ensamble): 4.250h+1.750h=6.000 h de arco/jacket.
• Total Campaña (30 Jackets): 6.000 h/jacket×30 jackets=180.000 horas de arco/an˜o.

 

7. FACTOR HUMANO: COBERTURA DE 423 SOLDADORES 6G/6GR

Para calcular el impacto en nómina, se aplica el Factor de Marcha Real del 25% del soldador manual frente al robot:

Horas Hombre Pagadas=180.000 h de arco×4=720.000 horas hombre/año

Cobertura de Plantilla Equivalente= 720.000 horas / 1.700 h/soldador convencional = 423,5 soldadores 6G/6GR

• Impacto en Nomina Directa: 720.000 h×65 €/h (coste cargado)=46.800.000 €/año de ahorro bruto en mano de obra directa de soldadura.

 

8. MATRIZ GLOBAL DE OPERACIONES Y AHORROS DE PLANTA

 

Operación	Método Tradicional	Solución Astillero 4.0	Ahorro Financiero / Beneficio Directo
Corte 3D	Oxicorte manual / retoques	Plasma 3D 5/6 ejes con CAD	Eliminación de ajuste de encaje (fit-up).
Soldadura Nodos	FCAW manual (6G/6GR)	Cobot + AMR + Visión e IA	33.150.000 €/año (127.500 h arco).
Ensamble Final	95% manual en andamios	Cobots en AMRs magnéticos	13.650.000 €/año (52.500 h arco).
Intralogística	Grúas de celosía / puente	AMRs SPMT de 300-600 t	750.000 €/año alquileres + -80% tiempos.
Granallado	Abrasivo manual (6-8 bar)	Cobot AMR circuito cerrado	-25% consumo de granalla + 0 silicosis.
Pintura	Manual airless en andamios	Cobot ATEX + Control DFT	-25% consumo de pintura epoxi/poliuretano.
Calidad / NDT	Ultrasonidos diferidos (3-5% fallos)	Pasaporte Digital + PAUT	-90% en desbaste (gouging) y resoldado.

 

9. ANÁLISIS FINANCIERO Y P&L EN MEDIOS ACTUALES

• AAAA Group (Consolidado 2025): Ventas de 416,9 M€ (+12,4%), EBITDA de 53,0 M€ (12,7% margen) y Beneficio Neto de 20,0 M€ (+11,1%).
• Unidad de Jackets (Medios Actuales - 30 Jackets / 390 M€ Ventas):

• Margen Bruto: 160,5 M€ (41,1%).

• Gastos de Personal: -81,0 M€ (20,8% sobre ventas).

• Alquiler de Grúas: -12,5 M€ (3,2%).

• EBITDA Actual: 39,0 M€ (10,0% de margen).

• Beneficio Neto Actual: 12,0 M€ (3,1% de margen neto).

 

10. CUENTA DE RESULTADOS (P&L) CON EFECTO LEAD TIME Y ESCALA

Al reducir el Lead Time en un 50% (de 12 a 6 meses), se generan 14,50 M€/año en eficiencias directas (+5,85 M€ por menor capital de trabajo/WIP, +5,85 M€ por cero penalizaciones por retraso y +2,80 M€ en menor ocupación de campa).

Asimismo, rotar la campa el doble de rápido permite escalar la producción de 30 a 45 Jackets/año (585 M€ de ventas) con la misma infraestructura física:

P&L Comparativo Re-Consolidado

 

Partida P&L (m€)	Medios Actuales (30 Jackets)	Astillero 4.0 Base (30 Jackets + LT)	Astillero 4.0 Escalado (45 Jackets + Capacidad)
Cifra de Negocio (Ventas)	390,0 M€	390,0 M€	585,0 M€
Consumo Materias Primas e Insumos	-229,5 M€	-226,4 M€	-339,6 M€
Gastos de Personal (Directo/Ind.)	-81,0 M€	-28,2 M€	-42,3 M€
Alquiler de Grúas y Logística	-12,5 M€	-4,5 M€	-6,75 M€
Gastos Ocupación y Mantenimiento	-28,0 M€	-20,6 M€	-29,0 M€
EBITDA (% Margen)	39,0 M€ (10,0%)	110,3 M€ (28,3%)	167,35 M€ (28,6%)
Amortizaciones e Impuestos	-19,0 M€	-38,9 M€	-53,4 M€
Gastos Financieros y WIP	-8,0 M€	-1,8 M€	-2,7 M€
BENEFICIO NETO FINAL	12,0 M€ (3,1%)	69,6 M€ (17,8%)	111,25 M€ (19,0%)

 

11. PLAN DE INVERSIÓN (CAPEX) Y MÉTRICAS FINANCIERAS

Detalle del CAPEX (2,12 M€ Total)

• 3 Celdas Móviles Cobot+AMR+IA (Soldadura): 900.000 €
• 2 Plataformas AMRs Pesadas SPMT (300-600 t): 600.000 €
• Ingeniería, Calibración y Control Integrado: 220.000 €
• Infraestructura Red Local Industrial y SLAM: 120.000 €
• Homologación WPQR (DNV) y Ensayos: 130.000 €
• Plan de Capacitación y Seguridad: 150.000 €

Indicadores Financieros Globales

• VAN (3 años al 8%): >112.000.000 €
• TIR Estructural: >200%
• Payback Financiero: 0,53 Meses (Menor a 16 Días de producción activa).

 

12. ESTRATEGIA DE DESPLIEGUE Y PRÓXIMOS PASOS

1. Cronograma de 12 Meses:

• M1-M2: Ingeniería de detalle e integración SLAM.

• M3-M5: Fabricación de plataformas SPMT y celdas Cobot.

• M6-M7: Simulación de carga y trayectorias en campa.

• M8-M9: Homologación de procedimientos WPQR ante la DNV.

• M10-M12: Ramp-up de producción completa.

2.                      Decisiones del Comité: Liberación del presupuesto de 2,12 M€, reestructuración del flujo de campa por suelo mediante SPMTs y reconversión de soldadores de plantilla hacia el rol estratégico de Operadores de Celda IA.