1. Gestión integral de incidentes en el mar: protocolos, roles y cadena de mando para respuesta coordinada
2. Planificación y ejecución de operaciones: briefing, rutas, ventanas meteorológicas y criterios de go/no-go
3. Evaluación rápida de riesgos: matriz de criticidad, control de escena y decisiones bajo presión
4. Comunicación operativa: VHF/GMDSS, reportes estandarizados y enlace interinstitucional
5. Movilidad táctica y abordaje seguro: maniobras con RHIB, aproximación, amarre y recuperación
6. Equipos y tecnologías: EPP, señalización, localización satelital y registro de datos en campo
7. Atención inmediata al afectado: valoración primaria, hipotermia, trauma y estabilización para evacuación
8. Condiciones ambientales adversas: oleaje, visibilidad, corrientes y mitigación operativa
9. Simulación y entrenamiento: escenarios críticos, uso de RV/RA y ejercicios con métricas de desempeño
10. Documentación y mejora continua: lecciones aprendidas, indicadores (MTTA/MTTR) y actualización de SOPs

1. Introducción a la integridad estructural naval: alcance, objetivos de confiabilidad y criterios de aceptación según sociedades clasificadoras (DNV, ABS, LR, RINA, Bureau Veritas).
2. Fundamentos de mecánica estructural aplicada a cascos: solicitaciones hidrostáticas, hidrodinámicas, de operación y excepcionales; combinación de cargas y factores de seguridad.
3. Teoría de fatiga en estructuras navales: conceptos S-N, curvas de Wohler específicas para aceros naval, daño acumulado por cumpleaños de cargas y reglas de acumulación (Miner, modificaciones).
4. Mecánica de la fractura: tenacidad, criterio de falla KIC, J-integral, propagación estable e inestable y su aplicación en evaluación de grietas en chapas y soldaduras.
5. Modelado numérico de fatiga y fractura: uso avanzado de FEM (ANSYS, ABAQUS, NASTRAN) para análisis de esfuerzos, concentradores, mallas adaptativas y técnicas de cálculo de incrementos de energía para propagación de grietas.
6. Evaluación de grietas y defectos: métodos de análisis elasto-plástico, factores de forma, influencia de geometría, soldaduras y refuerzos estructurales en la vida a fatiga.
7. Generación y validación de curvas S-N y datos de propagación de grieta en materiales navales mediante ensayos acelerados y correlación con condiciones reales de servicio.
8. Metales estructurales en construcción naval: aceros al carbono y HSLA, aceros inoxidables, aleaciones de aluminio y titanio; propiedades mecánicas, microestructura y criterios de selección según ambiente y solicitación.
9. Mecanismos y cinética de corrosión en ambiente marino: corrosión uniforme, galvánica, por picaduras, fisuración por corrosión bajo tensión (SCC) y corrosión localizada en uniones y soldaduras.
10. Estrategias de protección contra la corrosión: recubrimientos orgánicos e inorgánicos, inhibidores, diseño para drenaje y ventilación, y protección catódica (cátodos sacrificables y CP by impressed current).
11. Interacción corrosión-fatiga: modelos predictivos, reducción de vida útil por corrosión y criterios de diseño para mitigar sinergias dañinas.
12. Materiales compuestos en buques: tipos (FRP, CFRP, GFRP), estructuras sandwich, interfaces y comportamiento anisótropo bajo cargas marinas y térmicas.
13. Técnicas de unión y reparación de composites: adhesivos estructurales, remaches, laminado in situ y procesos de curado; evaluación de integridad en juntas compuestas-metal.
14. Procesos de soldadura en construcción naval: GMAW, SMAW, FCAW, SAW, laser y técnicas híbridas; selección de procedimientos, control térmico y su efecto en microestructura y propiedades mecánicas.
15. Metales de aporte y consumibles: especificación de electrodos, hilos, aporte en aleaciones especiales y su influencia en tenacidad y susceptibilidad a fisuras.
16. Defectología de soldadura: tipos de defectos (porosidad, inclusiones, grietas, falta de fusión), causas y técnicas de mitigación en producción y reparación.
17. Residual stresses y distorsión térmica: modelado, medición (XRD, técnica de taladro, métodos mecánicos) y técnicas de alivio térmico y mecánico (PWHT, contorneado compensado).
18. Técnicas NDT avanzadas aplicadas a buques: UT convencional y phased array, TOFD, radiografía digital (RT/DR), corrientes de Foucault avanzadas, examen por partículas magnéticas (MT) y penetrantes (PT).
19. Inspección por ultrasonidos guiados y ondas de Lamb para detección de corrosión en placas y tuberías, incluidos métodos de barrido de largo alcance (LRUT) y guided waves para inspecciones de casco y tanques.
20. Ensayística no destructiva emergente: tomografía ultrasónica, termografía infrarroja, emisión acústica, inspección por drones y técnicas ópticas (endoscopía, láser) para acceso restringido.
21. Integración de NDT con Structural Health Monitoring (SHM): sensores embebidos, fibras ópticas Bragg, redes de sensores, adquisición continua de datos y algoritmos de detección temprana de daño.
22. Procedimientos de control de calidad y certificación: especificación de WPS/PQR, calificación de soldadores, aceptación de reparaciones y documentación exigida por clase y normativa internacional.
23. Estrategias de inspección basadas en riesgo (RBI) y fiabilidad: planificación de intervalos inspectivos, priorización de activos críticos y modelos probabilísticos de fallo para optimización coste-riesgo.
24. Optimización del ciclo de vida (LCC): metodologías para minimizar coste total de propiedad (CAPEX+OPEX), modelos de deterioro, análisis coste-beneficio de medidas preventivas y estrategias de mantenimiento predictivo.
25. Reparación y extensión de vida: técnicas avanzadas (parches compuestos estructurales, recargue por soldadura laser, recubrimientos especiales, tratamientos de superficie), criterios de evaluación de viabilidad y procedimientos aprobados por clase.
26. Digital twin y gemelos digitales aplicados a integridad estructural: modelado en tiempo real, actualización de modelos por datos SHM, predicción de vida remanente y soporte a decisiones de mantenimiento.
27. Casos prácticos y estudios de fallo reales: análisis forense de fallos de casco, tuberías y superestructuras; lecciones aprendidas y medidas de diseño correctivo.
28. Laboratorio y prácticas avanzadas: ensayos de fatiga, propagación de grieta, pruebas de corrosión acelerada, NDT aplicado en banco y embarcado, calibración de sensores y correlación experimental-numérica.
29. Herramientas de software y técnicas de simulación: implementación práctica de códigos FEM para fatiga de alto ciclo y bajo ciclo, integración con modelos probabilísticos, uso de paquetes específicos (nodos, scripting y automatización de cadenas CAE).
30. Proyectos aplicados y evaluación final: desarrollo de un estudio completo de integridad para un buque real o prototipo, que incluye análisis de diseño, selección de materiales, plan de inspección NDT, estrategia RBI y optimización LCC, con informe técnico y presentación para clasificación y armador.
31. Competencias adquiridas y salida profesional: capacidad para diseñar y certificar estructuras resistentes a fatiga y corrosión, liderar programas de inspección NDT/SHM, optimizar ciclo de vida y proponer soluciones de reparación y modernización con justificación técnico-económica.

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Ruido y vibraciones en buques: diagnóstico y modelado dinámico, aislamiento acústico, mitigación estructural y control para cumplimiento reglamentario y confort operacional

1. Fundamentos de acústica y vibraciones aplicados a buques: presión sonora, intensidad acústica, niveles RMS, escalas dB(A)/dB(C), espectros de tercio y banda completa, atenuación atmosférica y acoplamientos fluidos-estructura en medios marinos
2. Teoría de dinámica estructural: modos propios, frecuencias naturales, funciones de forma, amortiguamiento modal, acoplamiento entre modos locales y globales en cascos y superestructuras
3. Modelado numérico avanzado: formulación FEM para vibraciones de casco, BEM para radiación sonora en dominio acuático, acoplamiento FSI (fluid–structure interaction) para predicción de respuesta a excitaciones hidrodinámicas
4. Metodologías de reducción de modelos y orden reducido: técnicas de subestructura, Component Mode Synthesis (CMS), Guyan reduction, y su integración en procesos iterativos de diseño y optimización
5. Análisis estadístico de energía acústica (SEA): aplicación para altas frecuencias y espacios complejos a bordo, identificación de rutas de transmisión y predicción de niveles en compartimentos
6. Identificación y diagnóstico de fuentes: propulsión, máquinas principales y auxiliares, líneas de eje, bomba y compresores; técnicas de localización por análisis de coherencia, Cross-Spectral Matrices y beamforming
7. Medición y ensayos experimentales: instrumentación (acelerómetros triaxiales, micrófonos y hidrófonos calibrados, tachómetros), configuraciones de adquisición, anti-aliasing, resolución temporal/espectral, procedimientos para ensayos en puerto y en navegación
8. Ensayos modales experimentales y análisis modal operacional (OMA): técnicas de excitación (impact hammer, shakers), identificación modal, estimación de amortiguamiento, validación y actualización de modelos numéricos
9. Análisis y mitigación de cavitación y pulsaciones de presión: criterios de inicio de cavitación, modelado CFD de tensiones de presión inducidas por hélices, estrategias de diseño de pala (skew, rake, cup) y reducción de interacción hélice-casco
10. Transfer Path Analysis (TPA) aplicado a buques: metodología source–path–receiver, cuantificación de contribuciones por ruta, priorización de intervenciones y diseño de soluciones focalizadas
11. Aislamiento acústico y trasmisión estructural: masa-ley, masa-muelle-masa, paneles dobles, cortes y sellados, juntas acústicas, montaje flotante de suelos y soluciones constructivas para cascos y compartimentos sensibles
12. Materiales y tratamientos disipativos: capas viscoelásticas, damping constrained-layer, aislantes porosos, membranas pesadas, propiedades dinámicas dependientes de frecuencia y temperatura y criterios de selección según requisitos de espacio y mantenimiento
13. Mitigación estructural: refuerzo de rigidez, re‑distribución de masas, control de frecuencias propias mediante modificación geométrica y uso de amortiguadores pasivos, semiactivos y magnetorreológicos
14. Control activo y adaptativo: principios de control activo de vibraciones (AVC) y ruido (ANC), topologías feedforward/feedback, algoritmos LMS y RLS, implementación práctica con sensores/actuadores piezoeléctricos y sistemas electrodinámicos
15. Sistemas inteligentes y materiales activos: integración de shunt damping piezoeléctrico, amortiguadores con control electrónico, sensores distribuidos, monitorización estructural continua y estrategias de mantenimiento predictivo
16. Interacción ruido-vibración-confort: criterios de habitabilidad, estandarización de niveles de confort en cabinas y áreas técnicas, métricas psicofisiológicas y diseño orientado al usuario
17. Normativa, certificación y cumplimiento reglamentario: requisitos de clasificación, límites de emisión sonora y vibracional, procedimientos de verificación para cumplimiento con autoridades y clientes, y adaptación a especificaciones de armador
18. Impacto ambiental y ruido submarino: fuentes de ruido subacuático, evaluación de huella acústica marina, buenas prácticas de diseño para mitigación del impacto en fauna y cumplimiento de directrices internacionales
19. Optimización multidisciplinar: criterios para diseño acústico integrado en procesos de ingeniería (coste, masa, consumo, eficiencia propulsiva), uso de algoritmos de optimización y análisis de compromiso
20. Software y herramientas industriales: introducción práctica y ejercicios con FEM (Abaqus, Nastran), solvers acústicos (Actran, COMSOL), BEM/FSI y CFD (OpenFOAM, Star-CCM+), herramientas SEA (VA One) y plataformas de análisis experimental (LMS Test.Lab, Dewesoft, MATLAB)
21. Protocolos de ensayo en fábrica y mar-puerto: planificación de campañas, instrumentación mínima para certificación, procedimientos de desmontaje/recuperación de datos, verificaciones post‑modificación
22. Integración con sistemas de propulsión y energía embarcada: análisis de excitaciones inducidas por reductoras, generadores, convertidores de frecuencia y sistemas de propulsión eléctrica; mitigación de ruidos estructurales y eléctricos
23. Estudios de caso avanzados: proyectos reales de reducción de ruido en ferries, buques de suministro offshore, yates y buques militares; desde diagnóstico inicial hasta verificación de eficacia de medidas
24. Trabajo final de módulo (proyecto aplicado): diagnóstico completo de un caso real, modelado numérico y experimental, propuesta de mitigación costo‑eficiente, plan de ensayos y justificación para certificación
25. Competencias adquiridas: capacidad para diagnosticar y cuantificar fuentes de ruido y vibración, desarrollar modelos predictivos acoplados, diseñar y validar soluciones pasivas y activas, asegurar cumplimiento normativo y optimizar confort y operatividad

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Sistemas de Control y Automatización Naval Avanzada: PLC/SCADA, Redes Industriales, Instrumentación, Gemelos Digitales e IA Embarcada con Ciberseguridad y Protocolos Marítimos

1. Objetivo general del módulo: diseño, integración y verificación de arquitecturas de control y automatización para buques y plataformas marítimas complejas, capaces de operar con alta disponibilidad, seguridad funcional y resiliencia frente a ciberamenazas y fallos ambientales.
2. Fundamentos avanzados de PLC: familias comerciales (Siemens, Rockwell, Schneider, Mitsubishi), comparación de CPUs, análisis de características deterministas, tiempos de ciclo, E/S distribuidas y criterios de selección en función de criticidad operativa y clasificación de buque.
3. Programación profesional de PLC: lenguajes IEC 61131-3 (Ladder, Function Block Diagram, Structured Text, Sequential Function Chart), técnicas de ingeniería determinista, patrones de diseño para control redundante y módulos reusables para sistemas navales.
4. Control lógico seguro: diseño de arquitecturas con PLC redundantes (hot-standby, 2oo3), sincronización de estados, manejo determinista de eventos de fallo, estrategias de fail-safe y recuperación en caliente para propulsión, cargado y sistemas auxiliares.
5. Sistemas SCADA para navíos: topologías, servidores redundantes, historicidad en tiempo real, diseño de HMI ergonómico para puente de mando y salas de control, alarm management avanzado (IEC 62682) y workflows para operadores bajo estrés.
6. Integración PLC–SCADA: protocolos industriales (OPC UA, Modbus TCP/RTU, Profinet, EtherNet/IP), mapeo semántico de tags, gobernanza de variables críticas, latencia, jitter y estrategias de buffering en enlaces satelitales o conmutados.
7. Redes industriales marítimas: diseño físico y lógico con switches gestionados, VLANs, L2/L3, STP/RSTP, PRP/HSR para redundancia determinista, EtherCAT y Time-Sensitive Networking (TSN) para control de movimiento y sincronización de actuadores.
8. Protocolos marinos de integración: NMEA 0183/2000, IEC 61162-1/2/450, interoperability con ECDIS, AIS y sistemas de navegación; estrategias para aislar y publicar datos críticos entre dominios OT y el puente de mando.
9. Instrumentación de procesos a bordo: sensores de presión, temperatura, nivel, caudal, giróscopos y acelerómetros; selección según rango, respuesta dinámica, compatibilidad mar-salino y certificaciones de atmósfera explosiva cuando proceda.
10. Transmisión de señales y acondicionamiento: 4–20 mA, 0–10 V, HART, transmisión digital, separación galvánica, aislamiento y técnicas de muestreo y anti-aliasing en entornos con interferencia EMI/EMC intensa.
11. Control de procesos clásico y avanzado: PID multiloop óptimo, tuning automático, anti-windup, control en cascada y feedforward, y transición a control avanzado como Model Predictive Control (MPC) para optimización de consumo de combustible y gestión térmica.
12. Sistemas de seguridad funcional y SIS: análisis de riesgos, definición de funciones de seguridad, asignación de niveles SIL (IEC 61508/61511) y diseño de arquitecturas redundantes para aislamiento de fallos en propulsión y sistemas de combustible.
13. Diagnóstico y mantenimiento predictivo: parámetros a monitorizar, algoritmos de detección de degradación, análisis de vibraciones (FFT, cepstrum), análisis de aceite y señales eléctricas para predecir fallos de bombas, reductoras y generadores.
14. Gemelos digitales marítimos: conceptualización y arquitectura 1:1, sincronización entre modelo físico y digital en tiempo real, modelado multiphysics (flujo, térmico, estructural), y uso para validación de maniobras, pruebas FAT/SAT y optimización operativa.
15. Metodologías para construcción de gemelos digitales: identificación de parámetros, calibración basada en datos, fusión de modelos físicos y modelos de datos (hybrid modeling), y estrategias para mantenimiento del gemelo durante el ciclo de vida del buque.
16. Simulación y co-simulación: integración de motores de simulación (Simulink, Modelica, CFD) con plataformas de control (PLCs virtuales, HIL/SIL) para verificación de controladores, pruebas de respuesta a fallos y certificación virtual previa a la instalación.
17. IA embarcada y edge computing: arquitecturas de inferencia en tiempo real, quantización y pruning de modelos, lightweight neural networks para clasificación de anomalías, diagnóstico de sensores y control predictivo con latencia garantizada.
18. Machine Learning para mantenimiento y operación: técnicas supervisadas y no supervisadas (SVM, Random Forests, Autoencoders, LSTM) aplicadas a series temporales de sensores, detección temprana de desviaciones y recomendaciones de acción condicionadas a seguridad operacional.
19. Despliegue de modelos en OT: contenedores ligeros, on-device orchestration, pipelines CI/CD para modelos, actualización segura de inferencias embarcadas y rollback controlado en caso de degradación de modelo.
20. Ciberseguridad en sistemas de control naval: requerimientos IMO y lineamientos de gestión de riesgo, defensa en profundidad, segmentación OT/IT, hardening de dispositivos, uso de certificados y PKI para autenticación de equipos críticos.
21. Estándares y frameworks de seguridad: aplicación práctica de IEC 62443 en ambientes marítimos, mapeo con ISO 27001, políticas de control de acceso, gestión de parches y procedimientos de respuesta a incidentes específicos para entornos embarcados.
22. Detección y respuesta en OT: despliegue de IDS/IPS específicos para ICS, técnicas de monitorización de integridad de controladores, reglas de correlación para eventos operativos y simulacros de ciberincidentes con playbooks y RTO/RPO definidos.
23. Evaluación de riesgos y pruebas de penetración OT: metodología para pentesting en redes industriales, pruebas no intrusivas sobre SCADA/PLC, hardening de HMI y gestión de proveedores de soporte remoto con acceso seguro y registros forenses.
24. Interoperabilidad con sistemas de navegación y seguridad del puente: integración segura de señales de autopiloto, helm control, alarmas de sala de máquinas y datos de navegación para supervisión centralizada manteniendo las barreras de seguridad necesarias.
25. Regulación, certificación y compliance: preparación para auditorías de clase (DNV, ABS, LR), requisitos de documentación, pruebas FAT/SAT, evidencia de ciberseguridad y conformidad con directrices IMO/OCIMF aplicables a automatización y control.
26. Arquitecturas de alta disponibilidad y continuidad operativa: diseño de alimentaciones redundantes, UPS y convertidores, estrategias de conmutación, replicación de datos en tiempo real y tolerancia a fallos en enlaces satelitales y estaciones costeras.
27. Prácticas de instalación y puesta en servicio: cableado estructurado en entornos marinos, gestión de racks y paneles, pruebas de loop, validación de sensores en condiciones reales, commissioning de PLC/SCADA y pruebas integradas de automatización.
28. Laboratorios prácticos y proyectos integradores: desarrollo de proyectos reales supervisados (control de sala de máquinas, gestión energética, maniobra asistida), HIL con PLC físicos, simulación de ciberataques y entrega de protocolos de operación y mantenimiento.
29. Competencias finales certificables: capacidad para diseñar, implementar y certificar sistemas de control y automatización naval con criterios de seguridad funcional, continuidad de servicio y defensa frente a ciberamenazas; documentación técnica profesional y preparación para trabajo con sociedades de clasificación.
30. Material complementario y evaluación: ejercicios avanzados, casos de estudio industriales, plantillas de ingeniería, checklist FAT/SAT, exámenes prácticos y evaluación por resultados (incluye defensa de proyecto final y benchmark frente a métricas de disponibilidad y seguridad).

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Diseño integrado de propulsión, integridad estructural y control naval con CFD, gemelos digitales e IA para buques de alta eficiencia, bajo ruido y emisiones reducidas

1. Objetivos y competencias: integración multidisciplinar para el diseño de sistemas de propulsión y casco orientados a eficiencia energética, reducción de ruido y minimización de emisiones; alfabetización en herramientas CFD, modelos estructurales, gemelos digitales e inteligencia artificial aplicada.
2. Fundamentos avanzados de propulsión naval: principios termodinámicos y mecánicos de motores diésel de baja velocidad, motores dual-fuel, turbinas, sistemas de propulsión eléctrica, ejes, reductoras y propulsores azimutales; arquitectura de plantas híbridas y maniobrabilidad.
3. Diseño de hélices y propulsores innovadores: teoría de hélices (teoría de momentum, lifting-line, BEM), diseño de hélices contra-rotativas y ductadas, interacción casco-hélice y Wake Adapted Propulsor; criterios de cavitación y eficiencia a regímenes reales.
4. CFD para soluciones navales: formulación numérica de flujos viscocitos, métodos RANS, DES/LES, modelos de turbulencia avanzados, esquemas de mallas hexa/estructura y no estructurada; gestión de errores y verificación/validación numérica.
5. Simulación multifísica: acoplamiento fluido-estructura (FSI) para estudiar vibraciones inducidas por propulsión, respuesta dinámica del eje, transmisión de esfuerzos a estructuras y efectos de cavitación sobre integridad.
6. Modelado y predicción de cavitación: criterios de nucleación, dinámica de burbujas, cavitación de hélice y de superficie, modelos multifase y acústicos para estimación de erosión y emisiones sonoras de alta frecuencia.
7. Acústica y vibraciones: modelado de ruido hidrodinámico y estructural, transferencia de potencia sonora, mitigación mediante diseño (helices, carcasas, silenciadores), técnicas de medición en tanque y a bordo, análisis modal y de respuesta en frecuencia.
8. Integridad estructural y resistencia de materiales: métodos FEM avanzados, análisis estático y dinámico, criterios de fatiga y fractura, daño progresivo, vida útil basada en esfuerzos reales y selección de aceros, aleaciones y compósitos marinos.
9. Mantenimiento predictivo y fiabilidad: metodología de mantenimiento basado en condición (CBM), monitoreo de salud estructural SHM, técnicas de sensorización (strain gauges, accelerómetros, AE), procesamiento de señales y umbrales de actuación.
10. Gemelos digitales: arquitectura de gemelos para buques, sincronización en tiempo real entre física y datos, integración de modelos CFD/FEM con telemetría, capacidades de simulación what-if y despliegue para operación y mantenimiento.
11. Inteligencia artificial y machine learning aplicados: regresión y modelos de aprendizaje profundo para predicción de consumo, detección de anomalías, optimización de parámetros de control, surrogate models y reducción de orden para acelerar simulaciones.
12. Optimización multidisciplinar (MDO): formulación de problemas acoplados (hidrodinámica, estructura, ruido, emisiones), algoritmos evolutivos y gradient-based, constraints multiobjetivo, análisis de sensibilidad y trade-offs costo-eficiencia-emisiones.
13. Control avanzado de planta y propulsión: estrategias de control supervisado y predictivo (MPC), control adaptativo para reducción de ruido y vibraciones, coordinación entre motores y propulsores, gestión energética en sistemas híbridos.
14. Sistemas energéticos alternativos y mitigación de emisiones: integración de baterías, fuel cells, recuperación de calor, uso de LNG/methanol/hidrógeno, tecnologías de post-combustión (SCR, scrubbers) y evaluación de impacto ambiental.
15. Marco regulatorio y certificación: normativa IMO (EEDI, CII), MARPOL, certificaciones de ruido y emisiones, requisitos de clasificación y pruebas de aceptación en mar; implicaciones de diseño y documentación técnica.
16. Diseño conceptual y elaboración de requisitos: definición de misión y perfiles operativos, análisis de requisitos de ruido y emisiones, parametrización de geometrías y selección de topologías de propulsión para diferentes clases de buques.
17. Metodologías experimentales y pruebas en instalaciones: diseño y análisis de ensayos en tanque de pruebas, túnel de cavitación, pruebas de vibración y acústica en laboratorio, instrumentación y protocolos de validación de modelos numéricos.
18. Herramientas software y pipeline de trabajo: uso profesional de OpenFOAM, STAR-CCM+, ANSYS Fluent, Abaqus, códigos de hélices (BEM, lifting-line), plataformas de MDO, frameworks ML (TensorFlow/PyTorch) y gestión de datos científicos; buenas prácticas de meshing y postprocesado.
19. Computación de alto rendimiento y despliegue en la nube: paralelización de casos CFD/FEM, uso de clusters HPC, contenedores, pipelines CI/CD para gemelos digitales y despliegue de modelos IA en producción.
20. Integración de sensores, comunicaciones y ciberseguridad: CAN/Modbus/NMEA, arquitectura IoT a bordo, latencia y sincronización de datos, normas de ciberseguridad aplicadas a gemelos operativos y sistemas de control.
21. Análisis económico y ciclo de vida (LCC/LCA): evaluación de costos de capital y operación, retorno de inversión para tecnologías eficientes, análisis de emisiones en ciclo de vida y estrategias de amortización.
22. Validación, verificación y aseguramiento de calidad: protocolos V&V para modelos numéricos y gemelos, incertidumbre numérica y experimentación para certificación de diseño y aceptación en puerto/ensayo.
23. Estudios de caso y proyectos integradores: diseño guiado de propulsión para un buque real (ro-ro, portacontenedores, ferry o offshore), desde requisitos hasta gemelo digital operacional, inclusive optimización de reducción de ruido y emisiones.
24. Metodología de trabajo colaborativo e industria 4.0: gestión de proyectos, colaboración con astilleros y yards, intercambio con proveedores de equipos, transferencia tecnológica y escalado a producción.
25. Competencias profesionales y salida laboral: roles y tareas esperadas (ingeniero de propulsión, especialista CFD/FSI, arquitecto de gemelos digitales, responsable de eficiencia energética), preparación para auditorías y pitch técnico ante armadores.
26. Actividades prácticas y evaluación: ejercicios avanzados de modelado CFD-FSI, desarrollo de un gemelo digital funcional con telemetría sintética, entrenamiento de modelos IA para predicción de consumo/ruido, y defensa técnica final ante tribunal multidisciplinar.

1. Arquitectura y componentes del sistema: diseño estructural, materiales y subsistemas (mecánicos, eléctricos, electrónicos y de fluidos) con criterios de selección y montaje en entornos marinos
2. Fundamentos y principios de operación: bases físicas y de ingeniería (termodinámica, mecánica de fluidos, electricidad, control y materiales) que explican el desempeño y los límites operativos
3. Seguridad operativa y medioambiental (SHyA): análisis de riesgos, EPP, LOTO, atmósferas peligrosas, gestión de derrames y residuos, y planes de respuesta a emergencias
4. Normativas y estándares aplicables: requisitos IMO/ISO/IEC y regulaciones locales; criterios de conformidad, certificación y buenas prácticas para operación y mantenimiento
5. Inspección, pruebas y diagnóstico: inspección visual/dimensional, pruebas funcionales, análisis de datos y técnicas predictivas (vibraciones, termografía, análisis de fluidos) para identificar causas raíz
6. Mantenimiento preventivo y predictivo: planes por horas/ciclos/temporada, lubricación, ajustes, calibraciones, sustitución de consumibles, verificación post-servicio y fiabilidad operacional
7. Instrumentación, herramientas y metrología: equipos de medida y ensayo, software de diagnóstico, calibración y trazabilidad; criterios de selección, uso seguro y almacenamiento
8. Integración e interfaces a bordo: compatibilidad mecánica, eléctrica, de fluidos y de datos; sellado y estanqueidad, EMC/EMI, protección contra corrosión y pruebas de interoperabilidad
9. Calidad, pruebas de aceptación y puesta en servicio: control de procesos y materiales, FAT/SAT, pruebas en banco y de mar, criterios “go/no-go” y registro de evidencias
10. Documentación técnica y práctica integradora: bitácoras, checklists, informes y caso práctico completo (seguridad → diagnóstico → intervención → verificación → reporte) aplicable a cualquier sistema

1. Introducción a arquitecturas energéticas híbridas marinas: clasificación de topologías (sistemas eléctricos puros, híbridos en serie, híbridos en paralelo, configuraciones de rango extendido y microredes a bordo), criterios de selección para buques de propulsión y hotelería de bajas emisiones, análisis de trade-offs entre densidad energética, potencia específica, redundancia y coste total de propiedad (TCO).
2. Fundamentos electroquímicos y características de baterías de alta densidad: química y comportamiento de celdas Li‑ion (NMC, NCA, LiFePO4), tecnologías emergentes (Li‑S, metal‑aire, electrolito sólido), parámetros críticos (energía específica Wh/kg, densidad energética Wh/L, potencia específica W/kg, resistencia interna, curva de descarga), envejecimiento calendarico/de ciclo, mecanismos de degradación y modelos empíricos/emparejados para predicción de SOH.
3. Topologías de almacenamiento alternativas y su aplicabilidad a buques: baterías de flujo yVRFB, supercondensadores para gestión de picos, bancos de ultracapacitores para recuperaciones de energía regenerativa, almacenamiento térmico y volantes de inercia; evaluación comparativa (celdas, eficiencia ciclo, respuesta dinámica, requisitos de mantenimiento y adaptación al entorno marino).
4. Hidrógeno: producción, almacenamiento y logística a bordo: rutas de aprovisionamiento (hidrógeno verde por electrólisis, azul), tecnologías de almacenamiento (gas comprimido 350/700 bar, LH2 criogénico, LOHC, hidruros metálicos), balance entre densidad volumétrica/gravitatoria, necesidades de aislamiento criogénico, impacto en arquitectura del buque y logística de bunkering.
5. Tecnologías de pilas de combustible: principios de funcionamiento (PEMFC, SOFC, AFC), curvas de eficiencia y respuesta dinámica, integración como motores de rango extendido (range‑extenders) y cogeneración (CHP) para hotelería, requisitos de control de humedad/purga y manejo de subproductos; análisis de eficiencia neta y emisiones evitadas.
6. Integración eléctrica y arquitectura de potencia a bordo: diseño de redes MVAC/MVDC y LVDC a bordo, criterios para seleccionar bus DC (350–1000 VDC), convertidores bidireccionales, inversores para propulsión y conversión para hotelería, sincronización con generadores auxiliares, transformadores y selectores de fuente; estrategias de distribución para minimizar pérdidas y armónicos.
7. Electrónica de potencia y control: diseño de convertidores DC‑DC, inversores multinivel, control vectorial para motores síncronos y asíncronos, filtros activos/LC para mitigación de armónicos, estrategias de control en régimen transitorio (arranque, paneo de carga) y control de potencia para fuel cells y baterías con prioridades definidas por EMS.
8. Sistemas de gestión energética (EMS) y estrategias operativas: algoritmos de optimización en tiempo real (model predictive control, optimización estocástica), heurísticos para balancear ciclo de vida y coste, modos de operación (económico, emisiones mínimas, prioridad de autonomía), gestión de carga/descarga, integración con ECDIS/DP y previsiones meteorológicas para optimización de consumo energético.
9. Battery Management System (BMS) avanzado: arquitectura distribuida vs centralizada, funciones críticas (medición de tensión/corriente/temperatura a nivel celda, estimación de SOC/SOH con filtros de Kalman y técnicas de machine learning, balanceo activo/pasivo, gestión de fallos, logging y telemetría), interfaces CAN/Modbus/OPC UA y requisitos de ciberseguridad.
10. Gestión térmica y sistemas de refrigeración: diseño de circuitos de refrigeración líquida/aire, control de gradientes térmicos, técnicas de cooling directo y refrigeración por fase cambiante, modelización térmica 1D/3D (CFD), gestión de calor en pilas de combustible y recuperación térmica para calefacción y desalación a bordo.
11. Seguridad y mitigación de riesgos: baterías: análisis de modos de fallo y efectos (FMEA/FMECA), detección temprana y contención de thermal runaway, diseño de compartimentos resistentes al fuego, barreras térmicas y sistemas de supresión, estrategias de ventilación y extracción, sensores de humo/gases y requisitos de separación estructural.
12. Seguridad y mitigación de riesgos: hidrógeno y pilas de combustible: evaluación de riesgos por fuga y acumulación de gas, detección de hidrógeno y zonificación ATEX, ventilación forzada y diseño de drenaje, protocolos de manipulación criogénica, requisitos de materiales y sellado, procedimientos de emergencia y entrenamiento de la tripulación.
13. Protección eléctrica, aislamiento y dispositivos de desconexión: diseño de sistemas de protección (fusibles de alta ruptura, contactores, interruptores de aislamiento rápido), monitoreo de aislamiento (IMD), puesta a tierra en sistemas DC y AC, análisis de corrientes de falla, coordinación selectiva y requisitos de resiliencia ante fallos.
14. Normativa, criterios de clasificación y certificación: marco regulatorio aplicable (IMO, MARPOL Anexo VI, SOLAS), normas IEC relevantes para instalaciones marinas (p. ej. IEC 60092) y gestión de baterías (IEC 62619/62620), procesos y exigencias de sociedades de clasificación (DNV, ABS, LR, BV), procedimientos AiP (Approval in Principle) y certificación para puesta en servicio y mantenimiento.
15. Ensayos, pruebas y puesta en servicio: plan de pruebas tipo y aceptación (factory acceptance test, site acceptance test), ensayos eléctricos (hipot, EMC, compatibilidad electromagnética y emisiones armónicas), pruebas ambientales (vibración, choque, salt spray), protocolos de prueba para baterías (abuse tests, thermal stability, cycle life) y pruebas de integración de pilas de combustible.
16. Modelado y simulación para diseño e integración: uso avanzado de MATLAB/Simulink, Simscape Electrical, PSCAD, GT‑Suite y herramientas CFD para modelado multifísico (eléctrico‑térmico‑mecánico), simulación de escenarios operativos, dimensionado de capacidades de almacenamiento y predicción de consumo en rutas reales.
17. Arquitectura de redundancia y tolerancia a fallos: estrategias N+1, segregación de cadenas de celdas, replicación de BMS, distribución en bloques de energía modulables, estrategias de reconexión automática y manual, criterios para continuidad de servicios críticos (propulsión, maniobra y hotelería esencial) y planes de contingencia en alta mar.
18. Integración con sistema de propulsión y control de plataforma: modos de funcionamiento (black start, motorización eléctrica, asistencia híbrida), interfaces con reductoras y ejes, control integrado de propulsión (integración EMS con controladores del motor/convertidor), impacto en estabilidad dinámica y vibraciones, y criterios para certificación de rendimiento del sistema de propulsión híbrido.
19. Recuperación energética y almacenamiento para peak shaving: técnicas de regeneración de energía (frenado regenerativo de hélices o hélice de paso variable), uso de almacenamiento para reducir demanda pico, dimensionado de bancos de condensadores y supercapacitores para curtosis de potencia, evaluación económica del ahorro de combustible y reducción de emisiones.
20. Impacto ambiental, análisis LCA y economía del ciclo de vida: evaluación de emisiones CO2/NOx/PM durante ciclo de vida, análisis coste‑beneficio y payback, sensibilidad a precio del combustible y coste de capital, estrategias de segunda vida para baterías y planes de reciclaje conforme a legislación europea y mejores prácticas industriales.
21. Requisitos operativos y mantenimiento predictivo: mantenimiento basado en condición (CBM), técnicas de diagnóstico y pronóstico (machine learning, análisis de vibración y termografía), procedimientos de inspección periódica de baterías y pilas de combustible, logística de repuestos y formación técnica especializada para tripulación y equipo de mantenimiento.
22. Diseño para retrofit y modernización de flotas existentes: metodología para evaluación de viabilidad técnica y económica de conversiones (diesel‑electric a híbrido/eléctrico), criterios estructurales y de estabilidad, interfaces mecánicas y eléctricas, minimización de tiempo de dique y pruebas de aceptación post‑refit.
23. Integración de cargas hoteleras y sistemas auxiliares de bajas emisiones: estrategias de priorización de carga, integración de sistemas HVAC, cocinas e instalaciones de servicio con calor residual, sistemas de desalación integrados y dimensionado para operación en modos de emisiones reducidas en zonas portuarias y áreas de control de emisiones.
24. Casos prácticos y estudios de proyecto: análisis detallado de proyectos reales y de referencia (ferries eléctricos/híbridos, buques portacontenedores con fuel cells como rango extendido, yates de alta gama), estudios de diseño conceptual, cálculos de dimensionado, planes de implementación y lecciones aprendidas.
25. Laboratorio, HIL y prácticas en banco de pruebas: sesiones prácticas con bancos de ensayo de baterías y pilas de combustible, hardware‑in‑the‑loop (HIL) para controladores de potencia, pruebas de gestión térmica y procedimientos de seguridad en laboratorio, simulaciones de fault injection y ejercicios de certificación y puesta en servicio.
26. Competencias adquiridas y salidas profesionales: capacidad para diseñar e integrar sistemas híbridos y de almacenamiento avanzados en buques, preparar documentación técnica para clasificación y certificación, liderar proyectos de retrofit y nuevos diseños, y optimizar la operación para reducir emisiones y costes operativos; roles objetivos: ingeniero de proyecto, jefe de planta, consultor de integración energética y responsable de certificación técnica.

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Sistemas hidráulicos y de fluidos marinos: diseño de bombas, válvulas y tuberías, gestión térmica, control avanzado y mantenimiento predictivo para fiabilidad operacional y seguridad

1. Fundamentos avanzados de mecánica de fluidos aplicada a buques: propiedades de fluidos marinos, compresibilidad, viscosidad dependiente de temperatura, régimen laminar-turbulento, criterios de similitud (Reynolds, Froude) y su implicación en el dimensionado de equipos y ensayos a escala.
2. Criterios de diseño de bombas centrífugas y de desplazamiento positivo para aplicaciones marinas: selección por caudal/presión, curvas características, cavitación y NPSH disponible vs requerido, materiales marinos, tolerancias de eje, empaquetaduras y sellado mecánico, disposición en línea vs recipiente de cebado y análisis de arranque/parada repetidos.
3. Dinámica transitoria y estabilidad hidrodinámica en sistemas de tuberías: fenómenos de golpe de ariete, estrangulamiento, masas inerciales, amortiguación por acumuladores y volumen de expansión, modelado lineal y no lineal, soluciones de mitigación (válvulas de alivio rápidas, desviadores, by-passes) y verificación mediante modelos numéricos unidimensionales.
4. Diseño y selección de válvulas para ambientes marinos: tipos (globo, mariposa, compuerta, check, válvulas de control de alta precisión), coeficiente de descarga (Cv/Kv), erosión por cavitación, sellado y fugas aceptables según clase, criterios de actuadores (eléctrico, neumático, hidráulico) y estrategias de by-pass y fail-safe.
5. Ingeniería de redes de tuberías marítimas: metodología de trazado, cálculo de pérdidas por fricción (Darcy–Weisbach), pérdidas localizadas, dimensionado óptimo para coste y eficiencia, soportación estructural, vibraciones inducidas por flujo, dilatación térmica, ensayos hidrostáticos y requisitos de accesibilidad para inspección y reparación.
6. Selección de materiales y protección contra la corrosión: criterios para acero al carbono, austenítico y dúplex, recubrimientos, pasivación, protección catódica, compatibilidad químico-térmica con líquidos tratados (agua de calderas, aceite, combustibles, agua de lastre) y evaluación de fragilización y fatiga en ambientes salinos.
7. Gestión térmica de sistemas críticos: fundamentos de transferencia de calor en intercambiadores de calor (contracorriente, corrientes cruzadas, de placas y de tubos), dimensionado térmico, incrustaciones y pérdidas térmicas, control del lodo térmico, estrategias de limpieza CIP/ONSITE, y integración térmica entre circuitos de propulsión, HVAC y procesos auxiliares.
8. Sistemas de enfriamiento marino y de circuito cerrado: diseño de bombas de toma de mar, filtros y separadores, strainers, válvulas de derivación, cámaras de sedimentación, prevención de biofouling, impactos de temperatura y salinidad en rendimiento y consideraciones ambientales y regulatorias (MARPOL, requisitos locales).
9. Instrumentación y sensores para monitorización de fluidos: caudalímetros (turbina, electromagnético, coriolis, ultrasónico), presostatos, termopares/RTD, niveles y detectores de partículas/contaminación, integración de señales 4–20 mA/HART/Modbus y estrategias de calibración y verificación en embarcación.
10. Control avanzado de procesos hidráulicos: arquitectura PLC/RTU, SCADA y redes deterministas; control PID aplicado a bombas y válvulas, estrategias de control en cascada, limitación de par y corriente, control adaptativo y Model Predictive Control (MPC) para optimización de consumo y reducción de transitorios.
11. Mantenimiento predictivo y condición basada en riesgos: técnicas de análisis de vibraciones, análisis de aceite (ferrogramas, espectrometría), termografía infrarroja, acústica por emisión y ultrasonidos para detección de cavitación y fugas, integración de datos en gemelos digitales y uso de algoritmos de machine learning para predicción de fallos y optimización de spares.
12. Simulación numérica aplicada: CFD para caracterización de flujo en bombas, válvulas, y tramos complejos de tubería; FEM para tensiones térmicas y vibracionales; acoplamiento fluid-structure interaction (FSI) para evaluar riesgo de fallo por fatiga y erosión; validación experimental y correlación con ensayos a escala.
13. Fiabilidad operacional y análisis probabilístico: cálculo de MTBF/MTTR, análisis de modos de fallo y efectos (FMEA/FMECA), árboles de fallos (FTA), criterios de redundancia y diseño para mantenimiento (DfM), establecimiento de indicadores KPI y políticas de spare parts optimisation y reparación en el mar.
14. Seguridad funcional y normativa aplicable: requisitos SOLAS, normas de sociedades clasificadoras (ABS, DNV, LR), ISO pertinentes (p. ej. ISO 9001/14001/45001 aplicadas a sistemas de fluidos), diseño a prueba de explosión, sistemas de bloqueo y etiquetado (LOTO) y procedimientos de parada de emergencia (ESD) para minimizar riesgos en maniobras y averías.
15. Comisionado, pruebas aceptación y puesta en servicio: elaboración de protocolos FAT/SAT, ensayos de rendimiento en línea, balance térmico e hidráulico, pruebas de estanqueidad y cavitación, plan de puesta en marcha en puerto y mar abierto, y elaboración de informes de aceptación y listas de observaciones (punch lists).
16. Operaciones de contingencia y gestión de averías en el mar: procedimientos de respuesta a fugas, rotura de tuberías, fallo de bombas críticas, by-pass y realineamiento de circuitos, coordinación con la sala de máquinas, brigada de reparación y comunicación con compañía y autoridades; casos prácticos y ejercicios de simulación.
17. Impacto ambiental y sostenibilidad: minimización de consumo energético mediante variadores de frecuencia, optimización de bombas en punto de máxima eficiencia, tratamiento y gestión de aguas de lastre y sentinas, estrategias de reducción de emisiones térmicas y ruido, y cumplimiento de normativa ambiental marina.
18. Documentación técnica y gestión del ciclo de vida: especificaciones técnicas, P&ID, isometrías, manuales de operación, planes de mantenimiento, registros de laboratorio (oil analysis), certificaciones de materiales y soldaduras, y mejores prácticas para asegurar trazabilidad y cumplimiento durante toda la vida útil del buque.
19. Casos prácticos integradores y proyecto final: resolución de un caso real complejo que incluye dimensionado completo de un circuito hidráulico de propulsión auxiliar, selección y especificación de bombas y válvulas, análisis CFD de un tramo crítico, estrategia de control y plan de mantenimiento predictivo con KPI definidos para demostrar reducción de riesgo y coste total de propiedad.

1. Marco normativo y certificación marítima: estudio exhaustivo de los requisitos SOLAS, MARPOL, ISM, ICLL y los criterios de sociedades de clasificación (IACS), procedimientos de certificación y manejo de non-conformidades; interpretación de notaciones de clase, certificados estatutarios y alcance de inspecciones periódicas, pruebas de aptitud y certificación para instalaciones propulsivas y auxiliares.
2. Gestión de seguridad operacional (SMS/ISM): diseño, implementación y auditoría de Sistemas de Gestión de Seguridad conforme al Código ISM; elaboración de procedimientos operativos, permisología de trabajos, control de cambios, reviews de seguridad, gestión de reclamaciones y preparación para Port State Control y auditorías de terceros.
3. Ingeniería de fiabilidad y mantenibilidad (RAMS): análisis de modos de fallo (FMEA/FMECA), análisis basado en confiabilidad (RBD), cálculo de confiabilidad y disponibilidad, estrategias de redundancia, análisis probabilístico de seguridad (PRA/PSA) y optimización de niveles de mantenimiento para buques de alto rendimiento.
4. Mantenimiento predictivo y condición: técnicas avanzadas de monitorización en línea y off-line: vibraciones (FFT, ODS), termografía infrarroja, análisis de aceite por espectrometría y ferrográfica, ultrasonido, análisis de combustión y correlación de parámetros de planta; implementación de programas CBM/PDm con integración de IoT y gemelo digital.
5. Sistemas de propulsión avanzados y su certificación: diseño, puesta en servicio y pruebas de aceptación para motores diésel 2T/4T, turbinas a gas, drives eléctricos y sistemas híbridos (diesel-electric, shaft generators, pod drives); evaluación de integridad estructural de cajas de engranajes, ejes, hélices y acoplamientos, y criterios de garantía de rendimiento en pruebas en mar (sea trials).
6. Gestión de emisiones y eficiencia energética: metodología EEDI/EEXI, CII y SEEMP; medidas de mejora (WHR, intercoolers, optimización de hélices, air lubrication, optimización operacional); dimensionamiento y verificación de sistemas de depuración (scrubbers), SCR y filtros; evaluación técnico-económica de combustibles alternativos: LNG, metanol, hidrógeno y amoníaco.
7. Sistemas auxiliares críticos y seguridad: análisis de diseño, operación y pruebas de bombas principales, calderas y economizadores, sistemas de refrigeración, aire comprimido, sistemas hidráulicos y transmisión eléctrica de alta potencia; requisitos de paro de emergencia (ESD), válvulas de seguridad, y pruebas de integridad funcional (FAT/SAT).
8. Seguridad contra incendios y protección del entorno humano: diseño y verificación de sistemas fijos de extinción (CO2, espuma, agua nebulizada), zonificación y compartimentación, detección por aspiración y sensibilidad, análisis de tenedores de habitabilidad y procedimientos de evacuación; evaluación de riesgos de toxicidad y exposición térmica para tripulación y personalizados de embarque.
9. Integridad de materiales y técnicas de ensayo no destructivo (END): selección de materiales, corrosión y fatiga en entornos marinos, programas de inspección basados en riesgo (RBI), metodologías NDT: ultrasonidos, partículas magnéticas, líquidos penetrantes, radiografía y corrientes de Eddy para garantizar conformidad con códigos y requisitos de clase.
10. Evaluación de riesgos y metodologías de aseguramiento: aplicación práctica de HAZID, HAZOP, LOPA, análisis de riesgo cuantitativo (QRA), árboles de fallo y árboles de éxito; diseño de medidas de mitigación, barreras técnicas y administrativas y creación de matrices de riesgo aceptable para operaciones continuas en alta mar.
11. Economía de ciclo de vida y decisiones técnico-financieras: análisis CAPEX/OPEX, LCC, payback de sistemas de eficiencia, models de riesgo financiero por normativa ambiental, impacto en seguros y garantías de equipo; criterios de selección para retrofit y conversión de plantas propulsionistas con estudio de viabilidad técnica y certificatoria.
12. Ciberseguridad para sistemas de propulsión y control: amenazas a ICS/SCADA a bordo, segregación de redes, normas y buenas prácticas (IEC 62443), hardening de PLCs y sistemas de control de planta, pruebas de penetración, respuesta a incidentes y continuidad operacional en presencia de ciberataques.
13. Operaciones de bunkering y gestión de combustible segura: procedimientos de recepción de combustible líquido y gaseoso, control de contaminación y estabilidad microbiológica, técnicas de filtrado y centrifugado, detección y manejo de gases, y protocolos de seguridad para bunkering de LNG y combustibles alternativos incluidas pruebas de fugas y compatibilidad de materiales.
14. Formación, competencia y cultura de seguridad: diseño de planes de formación y evaluación de competencia basados en competencias técnicas y no técnicas (CRM/BRM), simuladores de planta y puentos críticos, programas de recertificación, frameworks de competencia y estrategias para fomentar una cultura de seguridad resiliente en tripulaciones y equipos de mantenimiento.
15. Innovación, sostenibilidad y descarbonización: integración de tecnologías emergentes (gemelos digitales, IA para diagnóstico, control predictivo), evaluación del ciclo de vida ambiental (LCA), economía circular en mantenimiento y manejo de residuos, y roadmaps tecnológicos para alcanzar objetivos de neutralidad de carbono en flotas comerciales.
16. Proyecto final y validación práctica: diseño integral de un plan de certificación y mejora para un buque real o conceptual: evaluación normativa, análisis RAMS, plan de monitorización y mantenimiento predictivo, procedimientos de seguridad operacional y estrategia de descarbonización con justificación técnica-económica y plan de implementación verificable mediante pruebas y simulaciones.

1. Resumen ejecutivo del Trabajo Final de Máster: objetivos técnicos, alcance, entregables, indicadores clave de éxito (KPIs) orientados a eficiencia energética, emisiones, costeo LCC (lifecycle cost) y tiempo a certificación.
2. Gestión del proyecto y metodología de verificación y validación (V&V): planificación por fases (concepto, diseño preliminar, detalle, ensayos), matriz RACI, control de cambios, gestión de riesgos (FMEA/FMECA) y ciclo V aplicado a buques con gemelo digital IA.
3. Especificación de requisitos operativos y ambientales: análisis de misión, perfiles de velocidad, régimen de cargas, requisitos de autonomía eléctrica, compatibilidad con puertos, limitaciones de infraestructura y cumplimiento normativo (IMO EEDI/EEXI/CII, MARPOL, SOLAS).
4. Conceptualización de la arquitectura de propulsión híbrida: topologías (series, paralelo, híbrido combinado), selección de componentes (motores eléctricos síncronos/inductivos, reductoras, hélices de paso variable, pods), acoplamiento con generadores, almacenamiento energético (baterías Li-ion, flow batteries), y role de los sistemas auxiliares.
5. Diseño del sistema de gestión de baterías (BMS): arquitectura modular, monitorización de celdas, algoritmos de balanceo activo/pasivo, modelos de envejecimiento (SOH/SOC), estrategias térmicas, seguridad funcional (ISO 26262/IEC 61508 adaptado) y procedimientos de emergencia y aislamiento.
6. Integración de fuentes alternativas y generación distribuida: evaluación técnica de pilas de combustible, bio/ LNG/gasóleo dual-fuel, micro-turbinas, recuperación de calor (WHR), dimensionado y control de auxiliares para optimización de consumo y emisiones en perfiles mixtos.
7. Optimización hidrodinámica avanzada mediante CFD: definición de casos de estudio (calma, mar rizada, trim y sinkage), utilización de solvers RANS y LES con modelos de turbulencia SST y DES, validación de malla (y+ adecuado), análisis de convergencia, y aplicación de algoritmos de optimización multi-objetivo (pareto) acoplados a geometría parametrizada.
8. Diseño y optimización de la forma del casco y apéndices: optimización paramétrica del bulbo de proa, run-down, skeg, timón y hélices; uso de técnicas de optimización global (genetic algorithms, surrogate models, Bayesian optimization) para minimizar resistencia total y cavitación bajo restricciones estructurales y de carga.
9. Modelado y selección de propulsores eléctricos: análisis de hélices convencionales vs hélices de paso controlable vs azimutales y podded drives; estudio de interacción hélice-casco (PIV/CFD acoplado), eficiencia a carga parcial, mitigación de cavitación y análisis de ruido hidrodinámico.
10. Integridad estructural y diseño de casco: aplicación de normas de cálculo (IACS, DNV, ABS), modelos FEM en estático y dinámico, análisis modal, verificación frente a fatiga (SN curves, daño acumulativo), diseño de uniones soldadas, selección de materiales (aceros de alta resistencia, aleaciones ligeras y compuestos) y estrategias de inspección no destructiva (NDT).
11. Análisis de vibraciones y control acústico: identificación de fuentes (propulsor, maquinaria, flujo), modelado vibroacústico acoplado (FEM-BEM), medidas de mitigación (aislamiento, mounts elásticos, tratamientos acústicos), predicción de firma sonora submarina y cumplimiento de requisitos ambientales y de confort.
12. Sistemas de control, automatización y gemelo digital IA: arquitectura de control distribuido, PLC/SCADA, modelos reducidos para control predictivo, implementación de gemelo digital para simulación en tiempo real, aprendizaje automático para predicción de fallos y optimización operativa, y ciberseguridad OT/IT.
13. Instrumentación y ensayos operacionales: diseño de campañas de ensayos en calmado y mar abierto, montaje de pruebas en remolcador y pruebas de modelo en tanque (towing tank), instrumentación DAQ de alta fidelidad, protocolos de adquisición, filtrado y análisis de datos, y correlación CFD-tanque-nave real.
14. Estrategia de ensayos de aceptación: definición de pruebas de mar para verificación de consumo, emisiones, comportamiento dinámico, maniobrabilidad, ruido y confort, criterios de aceptación, tolerancias, trazabilidad de datos y elaboración de informes técnicos para armador y sociedad de clasificación.
15. Cumplimiento regulatorio y estrategia de certificación: plan de certificación frente a sociedades de clasificación (DNV, LR, ABS, BV), demostración de conformidad con IMO/ISEW, requisitos de IEC/ISO para sistemas eléctricos marinos, procedimientos para aprobación de diseño híbrido y de almacenamiento energético, y roadmap para certificación por etapas.
16. Análisis de impacto ambiental y LCA: evaluación de emisiones en ciclo de vida (well-to-wake), comparación de escenarios de combustible, estrategias de reducción de huella de carbono, gestión de residuos y aguas de lastre, y medidas de mitigación para cumplimiento de MARPOL y políticas portuarias verdes.
17. Mantenimiento basado en condición y fiabilidad operativa: definición de indicadores de salud, estrategias CBM/PHM asistidas por gemelo digital IA, planificación de repuestos críticos, optimización de intervenciones y coste total de propiedad (TCO) frente a mantenimiento preventivo tradicional.
18. Integración de factores humanos y ergonomía: diseño de puente y sala de máquinas con interfaces HMIs centradas en el operador, análisis de carga de trabajo, procedimientos operativos, formación mediante simuladores con escenarios reales y protocolos para toma de decisiones asistida por IA.
19. Plan de entrega técnica y documentación: estructura completa del entregable final (memoria técnica, cálculos, planos CAD/CAM, modelos CFD/FEM, scripts de optimización, resultados de ensayos, procedimientos de operación y mantenimiento, manuales para certificación), formato digital interoperable y plan de transferencia tecnológica al astillero/armador.
20. Roadmap industrial y viabilidad económico-financiera: análisis de costes de fabricación, montaje y puesta en servicio, estimación de ahorro energético y retorno de inversión, evaluación de escalabilidad productiva, estrategia de comercialización, y recomendaciones para industrialización y replicabilidad del diseño.