Evolución de la construcción naval

1. 0
El Astillero 4.0 de Navantia para las Fragatas F110
24 noviembre 2015
[*(Confidencial Navantia)*]
CONFIDENCIAL NAVANTIA
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INFORMACIÓN CLASIFICADA POR NAVANTIA
“El ASTILLERO 4.0 de NAVANTIA para las fragatas F110”
LA CONSTRUCCIÓN NAVAL
ESTADO ACTUAL Y EVOLUCIÓN FUTURA
Ferrol, 24 de Noviembre de 2015

2. 1
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 NAVANTIA está llevando a cabo un profundo proceso de transformación orientado a la sostenibilidad
de la empresa en el mercado del siglo XXI que abarca a todas las áreas de la compañía
 La innovación tecnológica es un vector esencial en el proceso de transformación
Producto
ProcesoMercado
Cadena
suministroOrganización
INNOVACIÓN
NAVANTIA
R&D PRIORITY
LINES
 Durante el último año NAVANTIA ha llevado a cabo un benchmarking de Astilleros a nivel mundial del que se deriva
una línea clara optimización de los procesos necesarios para la construcción de los buques. El camino a seguir
se llama ASTILLERO 4.0, que proporciona un marco integral
 La fragata F110 será el primer gran programa desarrollado en el marco del ASTILLERO 4.0
INTRODUCCIÓN

3. 2
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LAS INSTALACIONES
 INSTALACIONES CONVENCIONALES EXCEPTO LA NAVE DE CONSTRUCCIÓN DE
MEGABLOQUES DE HASTA 4,000 T.
 LOS DESTRUCTORES SE CONSTRUYEN EN CUATRO BLOQUES Y SE FLOTAN CON MÁS
DEL 90% DE TERMINACIÓN.
 LOS TALLERES DE CABECERA (ACEROS Y ARMAMENTO) ESTÁN SITUADOS FUERA DEL
ASTILLERO A UNOS 15 KM, CONDICIONANTE IMPORTANTE DEL PROCESO. AMPLIANDO
INSTALACIONES DENTRO DEL ASTILLERO RELLENANDO LAS GRADAS DE BOTADURA
EN DESUSO E INCORPORANDO ROBOTS DE SOLDADURA.
VISITA A GD BATH IRON WORKS (BIW) 28 Y 29 DE JULIO

4. 3
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LA COHERENCIA DEL MODELO ALEMÁN
RESUMEN
 EL ASTILLERO DE MEYER WERFT EN PAPENBURG TRANSMITE LA IDEA DE MODELO COHERENTE EN EL QUE TODAS LAS PARTES DEL
MISMO ENCAJAN PERFECTAMENTE: PRODUCTO, INSTALACIONES, PROCESOS, TECNOLOGÍA Y PERSONAS. Y HACE PENSAR QUE TENGA
IGUAL DE ENCAJADOS OTROS ASPECTOS COMO EL FINANCIERO, RELACIONES INSTITUCIONALES, ETC.
VISITA A MEYER WERFT (PAPENBURG) 3 DE SEPTIEMBRE

5. 4
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1
1 – Corte y conformado
2 – Línea de paneles
3 – Nave de secciones
4 – Fabricación de bloques
5 – Dique fabricación en tándem
6 – Oficinas y descanso
7 – Río Clyde
2
3
Esquema de la nueva planta de Scotstoun
4 5
6 7
LAS INSTALACIONES
 BAES NAVAL SHIPS HA TOMADO COMO MODELO EL ASTILLERO DE MEYER
WERFT EN PAPENBURG, ADAPTÁNDOLA A SU PRODUCTO (“El techo de la
nave del dique tiene una altura de 50 m porque es lo que necesita la fragata
Type 26”).
VISITA A BAE SYSTEMS (GLASGOW) 24 Y 25 DE SEPTIEMBRE
 BAES HA FIRMADO UN CONTRATO DE TRANSFERENCIA (RECEPCIÓN) DE TECNOLOGÍA
CON DAEWOO PARA LA MEJORA DE SUS PROCESOS CON CLÁUSULA DE EXCLUSIVIDAD.
Fragata Type 26

6. 5
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Fragata F110Fragata Type 26
CARACTERÍSTICA Type 26 F110
Eslora (m) 148 143
Manga (m) 20 18
Desplazamiento (t) 6,000 5,850
Dotación 190 200
Propulsión Híbrida Híbrida
Orden de coste del programa ~4,000 M£ ~3,400 M€
EL PRODUCTO
 BAES NAVAL SHIPS CONCENTRARÁ SU ACTIVIDAD EN FRAGATAS, CORBETAS Y OPVs.
 LA FRAGATA TYPE 26 ES LA COLUMNA VERTEBRAL DEL PLAN DE TRANSFORMACIÓN.
VISITA A BAE SYSTEMS (GLASGOW) 24 Y 25 DE SEPTIEMBRE
 BAES ESTÁ DISEÑANDO LA TYPE 26 BAJO UN CONTRATO DE 150 M£ y 4 AÑOS, LO QUE LE PERMITIRÁ
FIRMAR EL CONTRATO SOBRE UN DISEÑO MADURO.
 DENTRO DEL MISMO, INCLUYE A LOS PROVEEDORES DE LOS SISTEMAS IMPORTANTES, DE FORMA
QUE EL DISEÑO CUENTA CON LA INFORMACIÓN TÉCNICA NECESARIA.

7. 6
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POSTER RESUMEN DE BENCHMARKING DE NASSCO CON ASTILLEROS
COREANOS.
 EN LA PARTE INFERIOR, RESUMEN DE LA EVOLUCIÓN DE LAS HORAS DE
PRODUCCIÓN EMPLEADAS EN LOS 5 BUQUES AUXILIARES PARA LA USN.
REDUCCIÓN DE 4,3 A 1,6 M-HORAS QUE EL PRESIDENTE HARRIS ATRIBUYE
A LA APLICACIÓN DE TÉCNICAS COREANAS:
1) DEFINICIÓN METICULOSA
2) DISEÑO AL 100% AL INICIO DE LA CONSTRUCCIÓN
3) IGUAL APLICACIÓN MILITAR Y MERCANTE.
VISITA A GD NASSCO, 11-12 DE NOVIEMBRE
REGLA 1-3-8, DESIGN-BUILD (IPPD) Y ACCOUNTABILITY

8. 7
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VISITA A COREA Y JAPÓN, 24 A 27 DE NOVIEMBRE
 CADA DÍA ENTRAN EN EL ASTILLERO 44,152 PERSONAS
• Diseño e I+D+i: 5,400 (3,400 propias y 2,000 subcontratadas) – 12,2%
• Producción: 35,940 (7,191 propias y 28,749 subcontratadas) – 81,4%
• Compras, soporte y dirección: 2,812 – 6,4%
 El astillero es capaz de construir más de 60 buques al año, si bien en los últimos años ha reducido esta cifra y la
actividad es mucho mayor en el sector de offshore que ha crecido muy deprisa hasta superar el 60% de las
operaciones.
 Actualmente los buques mercantes suponen el 35% y los de guerra un 5%. Sus planes son que las proporciones
anteriores sean del 50, 45 y 5%, respectivamente.
 Para el año 2023 quieren duplicar su facturación actual en buques de guerra, dedicando el 50% a su marina y el
otro 50% a la exportación.
DSME - LAS INSTALACIONES
 Los astilleros coreanos
cuentan con centros de I+D+i
orientados a los procesos,
incluyendo la robótican tanto
o más que a los productos. En
DSME tienen más de 400
personas dedicadas.

9. 8
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Panorama de Occidente
 Políticas de desindustrialización (offshoring),
pérdida peso industria en VAB
 Recesión económica: pérdida de empleo
 Economías emergentes (BRICS)
 Globalización
 Demanda de productos personalizados
 Crecimiento exponencial de tecnologías
LA INDUSTRIA MOTOR PARA LA RECUPERACIÓN ECONÓMICA DE OCCIDENTE
LA SITUACIÓN ACTUAL
Roland Berger. 2014

10. 9
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LA INDUSTRIA MOTOR PARA RECUPERACIÓN ECONÓMICA DE OCCIDENTE
EL CONTEXTO MUNDIAL, LAS TENDENCIAS Y LA SITUACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN NAVAL
PRODUCCIÓN INDUSTRIAL A NIVEL GLOBAL: ESCALADA DE NUEVOS ACTORES
 Los países líderes en construcción naval están entre lo que tienen los mayores
índices de producción industrial
McKinsey 2012
Ingeniería Naval, Junio 2015

11. 10
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 Tras la crisis, los gobiernos ven la necesidad de reactivar
del sector de fabricación industrial como generador de
riqueza y empleo estable para recuperación económica
de occidente
 Décadas 80-90: políticas de deslocalización de la
fabricación y fomento del sector servicios
Y deciden poner en marcha una nueva revolución industrial:
Aplicar las nuevas tecnologías de crecimiento exponencial a la industria como palanca de
competitividad y recuperar la base industrial, poniendo la fábrica en el centro de las iniciativas
LA INDUSTRIA MOTOR PARA RECUPERACIÓN ECONÓMICA DE OCCIDENTE
LA REACCIÓN OCCIDENTAL: INDUSTRIA 4.0
National Network
for
Manufacturing
Innovation

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Horizon 2020 Contractual PPPs
 Factories of the Future (FoF), joins EFFRA
 Robotics: SPARC, joins euRobotics aisbl
 Sustainable Process Industries (SPIRE)
Technological Platforms
 EPoSS (European technology Platform on Smart
Systems integration)
LA REACCIÓN OCCIDENTAL: INDUSTRIA 4.0
ACCIONES COMUNITARIAS PARA RELANZAR LA INDUSTRIA: PRINCIPALES INICIATIVAS
“The aim is that industry accounts for approximately 20 % of GDP by 2020, from current 15.1 %”
Comunicaciones
 2012 Una industria europea más fuerte para el crecimiento y la recuperación
económica
 2014 Hacia un renacimiento industrial europeo
Key Enabling Technologies (KETs)
 Nanotechnology, Micro and nanoelectronics, Photonics, Advanced materials, Biotechnology
 A sixth, more overarching, KET was added to include the manufacturing side of the industry:
Advanced Manufacturing Technologies (AMT)

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MINETUR - AGENDA PARA EL FORTALECIMIENTO DEL SECTOR INDUSTRIAL EN ESPAÑA (2014)
 INDUSTRIA 4.0, dentro del Plan de Industrialización Digital
En este contexto, el Ministerio de Industria,
Energía y Turismo lidera la iniciativa,
INDUSTRIA 4.0 España, que, con el lema "la
transformación digital de la industria
española“, tiene como objetivo impulsar que el
tejido industrial español se beneficie del uso
intensivo de las TIC en sus procesos
productivos y en todos los ámbitos de su
actividad (Informe de seguimiento junio 2015)
LA REACCIÓN OCCIDENTAL: INDUSTRIA 4.0
ACCIONES PARA RELANZAR LA INDUSTRIA DESDE EL GOBIERNO DE ESPAÑA
El Ministerio de Industria, Energía y
Turismo junto con Indra, Telefónica y
Banco Santander, han presentado el
proyecto público-privado Industria
Conectada 4.0, con el fin de impulsar la
transformación digital de la
industria española

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Competitividade Industrial Galega INDUSTRIA 4.0
 La Xunta busca sumar Galicia a la revolución tecnológica
industrial que tiene en su centro la fábrica inteligente,
creando 50.000 nuevos empleos e incrementando el
peso de la industria en el PIB hasta el 20% en 2020
 En el proyecto están vinculadas empresas de diferentes
sectores industriales, como la automoción, el naval, la
piedra natural, el textil, la logística, las TIC, el aeronáutico,
las conservas o el sector agroalimentario
La Xunta quiere dar un impulso a la “Fábrica intelixente" a
través de medidas que favorezcan la innovación empresarial
LA REACCIÓN OCCIDENTAL: INDUSTRIA 4.0
ACCIONES PARA RELANZAR LA INDUSTRIA DESDE LOS GOBIERNOS AUTONÓMICOS
INNOVA EN GALICIA
Instrumento nº 10
Proxectos Estratéxicos Público-
Privados
Unidades Mixtas

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LA REACCIÓN OCCIDENTAL: INDUSTRIA 4.0
COMISIÓN EUROPEA, GOBIERNO ESPAÑOL Y XUNTA DE GALICIA IMPULSAN INDUSTRIA 4.0

16. 15
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Europa
Occidente
España
• Advanced Manufacturing Technologies
• PPP FoF
• PPP Robotics
• DTFN
• Benchmarking internacional
• IPPD, LEAN, PUMA, SIG2P
• MINETUR: INDUSTRIA 4.0
• Xunta Galicia: Galicia INDUSTRIA 4.0
• Gobierno Vasco: Basque Industry 4.0
• US: Advanced Manufacturing Partnership
• Alemania: Industrie 4.0
LA REACCIÓN OCCIDENTAL: INDUSTRIA 4.0
ACCIONES DE NAVANTIA ALINEADAS CON LAS INICIATIVAS IMPULSORAS

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Industrie 4.0: the 4th Industrial Revolution
Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0. April 2013
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE INDUSTRIA 4.0
¡LA SIGUIENTE REVOLUCIÓN INDUSTRIAL!
 The first three industrial revolutions came about as a result of mechanization, electricity and electronics/IT
 Now, the introduction of the Internet of Things and Services into the manufacturing environment is
ushering in a fourth industrial revolution
The Economist, April 12th, 2012

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History Industrie 4.0
German BMBF
initiates the
Science Union
to identify future
High Tech Trends
with high impact
on society
First
Appearance
of the word
Industrie 4.0
Final report
of the Science
Union on
Industrie 4.0
BMBF-Report
“Securing the future of
German manufacturing
Industry”
Recommendations for
implementing the strategic
initiative Industrie 4.0
Foundation of
the Platform
Industrie 4.0
by 3 industry
associations
2010 2011 2012 2013 2014
First I4.0
Demonstrator
by smartfactory
Revised I4.0
Demonstrator
by smartfactory
New I4.0
Demonstrator
by smartfactory
and industry
Publicity
and
Demonstration
Funding program
Industrie 4.0
(Research)
Funding program
Industrie 4.0
(Application)
Governmental
Funding
200 (x2) M€
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE INDUSTRIA 4.0
PRIMEROS PASOS

19. 18
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New business models
Horizontal integration
of value-added
networks
Framework value-added networks
Automation of value creation systems
Integration of the
engineering for the
entire life cycle
Integration of real and virtual world
Systems Engineering
Vertical integration
and networked
production systems Intelligence, flexibility and variability
Sensor networks
New social
infrastructure
of the work
Multimodal assistance systems
Technology acceptance,
job design
Continuous
development of cross-
technologies
Syntax and semantics for industry 4.0
Microelectronics
Security, Privacy & Safety
Data Analysis
Network Communications Industry 4.0 scenarios
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE INDUSTRIA 4.0
HOJA DE RUTA I+D+I - IMPLEMENTACIÓN COMPLETA EN 2035
“Technology is only one term in the equation that leads
to economic success and sustainable growth for Europe.
Human skills, the organisational structure, the
medium and long-term strategic goals and the rules
for financial decisions are at least as important.

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New business models
Horizontal integration
of value-added
networks
Framework value-added networks
Automation of value creation systems
Integration of the
engineering for the
entire life cycle
Integration of real and virtual world
Systems Engineering
Vertical integration
and networked
production systems Intelligence, flexibility and variability
Sensor networks
New social
infrastructure
of the work
Multimodal assistance systems
Technology acceptance,
job design
Continuous
development of cross-
technologies
Syntax and semantics for industry 4.0
Microelectronics
Security, Privacy & Safety
Data Analysis
Network Communications Industry 4.0 scenarios
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE INDUSTRIA 4.0
HOJA DE RUTA I+D+I VS PROGRAMA F110
El diseño y construcción
de las Fragatas F110 se
desarrollan en pleno
lanzamiento de la
INDUSTRIA 4.0.

21. 20
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Para enfrentarse a este entorno de complejidad creciente, las personas, máquinas y objetos de la industria
del futuro 4.0 estarán interconectados de forma inteligente a través de sistemas cíber-físicos, de forma
que existirá una interacción entre los dominios virtual y físico a través de infraestructuras adecuadas.
Dominio
físico
Dominio
virtual o
cíber
Personas
INTERPRETACIÓN DE INDUSTRIA 4.0
LA FÁBRICA (EL ASTILLERO) COMO SISTEMA CÍBER-FÍSICO
Todos los fundamentos de la INDUSTRIA 4.0 son plenamente aplicables en la construcción naval, caracterizada por
tratar con productos y procesos altamente complejos, variados y adaptados a cada cliente, involucrando a gran
número de actores: El ASTILLERO 4.0
La fábrica como
sistema cíber-físico
Infraestructura
Fragatas
F110

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 INDUSTRIA 4.0 es aplicable a cualquier sector de la industria y a cualquier producto:
construcción naval
 INDUSTRIA 4.0 se basa en la innovación en los procesos, y también en productos e innovación
en modelos de negocio y cadena de suministro: construcción naval
 INDUSTRIA 4.0 es mucho más que las tecnologías habilitadoras (Internet de las cosas,
robótica, fabricación aditiva y big data):
• Development of inter-company value chains and networks through horizontal
integration
• Digital end-to-end engineering across the entire value chain of both the product and the
associated manufacturing system
• Development, implementation and vertical integration of flexible and reconfigurable
manufacturing systems within businesses
• Human centered manufacturing
 La aplicación de INDUSTRIA 4.0 a la construcción naval se llama ASTILLERO 4.0
 El ASTILLERO 4.0 necesita la contribución sintonizada de toda la comunidad de
construcción naval: Clientes 4.0, Suministradores 4.0, Universidad 4.0: Un pacto 4.0
LA APLICACIÓN DE INDUSTRIA 4.0 A LA CONSTRUCCIÓN NAVAL
ASTILLERO 4.0

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MODELO ASTILLERO 4.0 DE NAVANTIA
• Nueva organización del trabajo
• Uniones de materiales
• Procesos superficiales
• Materiales inteligentes
Procesos de fabricación avanzados
• Integración vertical de la fábrica inteligente
• Plataformas cíber-físicas (CPS): Internet de las cosas
• Espacios de fabricación inteligentes
• Conversión digital física: robótica y fabricación aditiva
• Detección e identificación sin contacto
• Eficiencia energética
Recursos de fabricación inteligentes
• Puestos de trabajo orientado al operador
• Interface humano-máquina multimodal
• Realidad virtual, aumentada y mixta
• Tele-operación
• Privacidad de datos
• Propiedad Intelectual
• Gestión de conocimiento
• Formación y adiestramiento digital
La persona en su puesto de trabajo digital
• Integración horizontal de cadenas de valor
• Redes de innovación
• Redes de colaboración
• Nuevos modelos de negocio
Redes colaborativas
• Big data y Analítica de datos
• Arquitectura y Estandarización
• Ingeniería de Sistemas generalizada
• Modelos digitales de productos y procesos de fabricación
• Integración dominios virtual y físico
• Cíber-seguridad
Herramientas digitales de análisis, modelado y
simulación

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BAE gets £859m boost for Navy's new Type 26
frigates - Telegraph
By Alan Tovey, Industry Editor. 20 Feb 2015.
BAE Systems has agreed an £859m contract with the Government that pushes
forward the development of a new class of warship for the Royal Navy.
Under the deal, which moves the programme from development towards the
early stages of manufacturing, BAE will begin investing in systems for the first
three vessels in the class, which require long lead times to build, such as gas
turbines engines, diesel generators and steering gear. It will also begin work
on on shore testing facilities for the ships.
“Through the Type 26 program, we are transforming the way we
design and manufacture naval ships with innovative new
technologies, leading-edge processes and modern infrastructure.
“New ways of working ensure we can continue to deliver the
highest quality equipment at the lowest possible cost and compete
effectively for future UK and international orders.”
La F-110 brinda la ocasión para…
…reestructurar la industria militar…
LOS GRANDES PROGRAMAS PÚBLICOS SON LAS MEJORES OPORTUNIDADES PARA
DAR SALTOS TECNOLÓGICOS IMPORTANTES

25. 24
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PROGRAMA TECNOLÓGICO Estrategia Contratación
Radar de Barrido Electrónico de Banda S UTE Navantia-INDRA
Demostrador CIST (Centro de Integración de Sistemas en
Tierra)
UTE Navantia-INDRA
Adaptación del Sistema de Combate SCOMBA e Integración
de Nuevos Subsistemas para F-110 (*)
UTE Navantia-INDRA
ESM Banda Radar UTE Navantia-INDRA
ECM Banda Radar, apuntamiento electrónico UTE Navantia-INDRA
Sistema electroóptico IRST (Infrared Search and Track) UTE INDRA, Tecnobit, SENER
Guerra Electrónica (EW) de comunicaciones, arrays
circulares
UTE Navantia-INDRA
IFF (Identificador Amigo/Enemigo) y antena circular UTE Navantia-INDRA
Amplificador de Alta Potencia (HPA) para Link 16 UTE Navantia-INDRA
Radar de Banda X, arrays planos UTE Navantia-INDRA
Sistema de control y actuación de misiles SENER
Definición y diseño de la plataforma F-110
Navantia
Orden de Ejecución Nuevo
Convenio
TOTAL 174 M€
HASTA EL MOMENTO, LA INNOVACIÓN EN LOS PROCESOS NO HA ESTADO AL MISMO NIVEL
QUE EN EL PRODUCTO EN EL PROGRAMA F110

26. 25
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Líneas de investigación
 Optimización de procesos y desarrollo de nuevas
herramientas
Modelado y la simulación de los procesos de fabricación
de la planta y de los productos desarrollados, que
permitan la definición de un astillero sostenible para la
primera mitad del presente siglo.
 Desarrollo de nuevas herramientas
Aplicación de la automatización y robotización de los
procesos y su digitalización, incorporando conceptos de
movilidad, realidad aumentada, conectividad a través
del internet de las cosas y big data.
UMI Navantia -UDC “Astillero 4.0”
NAVANTIA Y LA UNIVERSIDAD DE A CORUÑA ACUERDAN UNA UMI, APROBADA POR LA XUNTA EN EL MARCO DE LA
RIS3G, PARA DESARROLLAR ASPECTOS DEL ASTILLERO 4.0 EN FERROL, MIRANDO A LA FRAGATA F110 DESDE EL
CARÁCTER DUAL DE LOS PROCESOS

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¡MUCHAS GRACIAS!