Παραμετρικός σχεδιασμός και ολιστική βελτιστοποίηση πλοίου μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων χωρητικότητας 9000 TEU - Σουλτανιάς, Ηλίας (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών, 2014)
Οι παγκόσμιες ανησυχίες για περιβαλλοντικά θέματα, το νομικό πλαίσιο, τα ολοένα αυξανόμενα κόστη καυσίμων και ο ανταγωνισμός της βιομηχανίας μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων, οδηγούν στην αναζήτηση νέων βελτιωμένων πλοίων με υψηλότερη αποδοτικότητα, χαμηλότερες εκπομπές και οικονομικότερα. Προκειμένου να καλυφθούν όλες αυτές οι απαιτήσεις, οι σχεδιαστές οφείλουν να ωθήσουν τα συμβατικά μέσα τους στα όρια και να βρουν νέες λύσεις και σχεδιαστικά χαρακτηριστικά που θα βελτιώσουν τις υπάρχουσες λύσεις. Η βελτιστοποίηση δείχνει να είναι πολλά υποσχόμενο μέσο για την επίτευξη αυτών των σκοπών, όταν εφαρμόζεται με σύγχρονες τεχνικές που αναγνωρίζουν το πλοίο ως σύνολο. Η ολιστική βελτιστοποίηση στο σχεδιασμό του πλοίου είναι η μέθοδος ανάλυσης και υπολογισμού όλων των υποσυστημάτων του πλοίου ως οντότητες και όχι ως σύνθεση των μερών τους και αυτή η θεώρηση οδηγεί σε μια περισσότερο ολοκληρωμένη προσέγγιση της σχεδίασης πλοίου, σε αντίθεση με τη συμβατική σπείρα σχεδίασης πλοίου. Το σημαντικότερο εργαλείο για την υλοποίηση αυτής της προσέγγισης είναι η παραμετρική σχεδίαση, που έγινε τελευταία ευρύτερα διαθέσιμη μέσω της ανάπτυξης των τεχνολογιών CAD/CAE. Η παραμετρική σχεδίαση δίνει στους σχεδιαστές τη δυνατότητα να διερευνήσουν τις διαθέσιμες επιλογές τους σχετικά με την βελτίωση της αποδοτικότητας, συνδυαζόμενη με τεχνικές προσομοίωσης και βελτιστοποίησης. Περικλείοντας όλους τους παράγοντες επιδόσεων του πλοίου όπως υδροστατικά, ευστάθεια, αντίσταση και πρόωση, οικονομικά, ενεργειακή και επιχειρησιακή αποδοτικότητα ως υπολογιστικά τμήματα, το μοντέλο δίνει μια πλήρη εικόνα των επιδόσεων του σχεδιασμού. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας, μοντελοποιείται ένα πλοίο μεταφοράς κιβωτίων τάξης μεγέθους 9000 TEU με τη χρήση του ισχυρού CAD/CAE προγράμματος CAESES/FRIENDSHIP-Framework. Το μοντέλο παρέχει στο χρήστη τους δείκτες αποδοτικότητας και επιτρέπει την εφαρμογή μιας επαναληπτικής βελτιστοποίησης. Η πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση με τη χρήση γενετικών αλγορίθμων διερευνά το περιθώριο βελτίωσης του σχεδιασμού και δίνει ως αποτέλεσμα το τελικό σύνολο των βέλτιστων σημείων σχεδίασης Pareto Front, μεταξύ των οποίων και ένα συγκεκριμένο σχέδιο που επιλέχθηκε ως το πρώτο στη σχετική κατάταξη, σαν αντιπροσωπευτικό της όλης διαδικασίας.