Redesign options of large container vessels in order to comply better with the COFASTRANS system for loading/unloading from both sides

Tsaganos, Leonidas-Nektarios; Τσαγανός, Λεωνίδας-Νεκτάριος

dc.contributor.author	Tsaganos, Leonidas-Nektarios	en
dc.contributor.author	Τσαγανός, Λεωνίδας-Νεκτάριος	el
dc.date.accessioned	2020-09-10T09:06:54Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51077
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18775
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Containerships	en
dc.subject	ULCV	en
dc.subject	Preliminary design	en
dc.subject	Ship-to-Shore gantry cranes	en
dc.subject	Ship-to-Shore portal cranes	en
dc.subject	Πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων	el
dc.subject	Προκαταρτική μελέτη πλοίου	el
dc.subject	Χρόνοι φορτοεκφόρτωσης	el
dc.subject	Τεχνο-οικονομική μελέτη	el
dc.subject	Εφοδιαστική αλυσίδα	el
dc.title	Redesign options of large container vessels in order to comply better with the COFASTRANS system for loading/unloading from both sides	en
dc.title	Ανασχεδίαση πλοίων μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων έτσι ώστε να είναι συμβατά με το σύστημα COFASTRANS για φορτοεκφόρτωση και από τις δύο πλευρές	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ship Design/Logistics	en
heal.classification	Μελέτη Πλοίου/Εφοδιαστική Αλυσίδα	el
heal.dateAvailable	2021-09-09T21:00:00Z
heal.language	en
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-03-09
heal.abstract	The increase in the population of the Earth has led to an increase in demand for transportation of goods worldwide. The most efficient way to transport them is by sea. This was the main reason that led to the construction of larger ships and the development of new types.From the 1950s, when standardized dimensions’ cargo (containers) first appeared, since today, these ships have evolved considerably. Investment in such vessels depends on demand, and this was the main reason for the impressive development of this type of ship. The increase in population, in economic terms, is translated into an increase in demand, which ideally leads to an increase in the size of ships in order to carry larger capacities (TEUs). In reality, though, this cannot be achieved for reasons of navigation and construction obstacles during the route of the vessel (e.g. bridges), but also because of the inability of the cargo to be loaded/unloaded by the present technology (vessel’s beam restriction). In addition, the increase of the ship size results in slower loading and unloading rates, which reduces the operations efficiency of both port and ship owner processes, resulting in the increase of the vessel’s remaining time at port. According to literature, many attempts have been made to optimally solve the above problems. The most promising system is believed to be the COFASTRANS one, in which loading/unloading is carried out in an indented berth using new design cranes (Ship-to-Shore Portal Cranes, SSPCs). For this reason, possible changes to the main dimensions of the large container vessels were investigated to make them compatible to the new COFASTRANS system for loading/unloading from both sides. The analysis was done for 2 case study vessels, and 6 new designs were proposed for each case. Initially, it was considered necessary to investigate the feasibility of these cases, which was achieved by using statistical preliminary design methods.The calculation of loading/unloading times for all proposed cases was also necessary. A software tool has been developed to reduce computational time and to repeat all the calculations for each case, because of their large number. An important point of the study was the economic evaluation of each case using the introduced index FCT (Fuel Cost per TEU) in order for the above procedure to “come to life”. Last but not least, a detailed evaluation of the results as well as suggestions were made, for further improvement of the above study and for future applications.	en
heal.abstract	Η αύξηση του πληθυσμού της Γης έχει οδηγήσει στην αύξηση της ζήτησης για την μεταφορά αγαθών ανά την υφήλιο. Ο πιο αποδοτικός τρόπος για την μεταφορά αυτών είναι δια θαλάσσης. Αυτός ήταν και ο κύριος λόγος που οδήγησε στην κατασκευή μεγαλύτερων πλοίων καθώς και στην ανάπτυξη νέων τύπων.Από το 1950, που πρωτοεμφανίστηκαν τα τυποποιημένα φορτία (εμπορευματοκιβώτια), μέχρι σήμερα, τα πλοία αυτά έχουν εξελιχθεί αρκετά. Η επένδυση σε τέτοιου είδους πλοία εξαρτάται από τη ζήτηση, και αυτός ήταν και ο κύριος λόγος της εντυπωσιακής ανάπτυξης αυτού του τύπου πλοίων. Η αύξηση του πληθυσμού, σε οικονομικούς όρους μεταφράζεται ως αύξηση της ζήτησης και αυτό οδηγεί ιδανικά στην αύξηση του μεγέθους των πλοίων με σκοπό να μεταφέρουν μεγαλύτερες ποσότητες. Στη πραγματικότητα, όμως, αυτό δεν μπορεί να επιτευχθεί για λόγους ναυσιπλοΐας και κατασκευαστικών εμποδίων κατά το ταξίδι (π.χ. γέφυρες) αλλά και αδυναμίας φορτοεκφόρτωσης από τη παρούσα τεχνολογία (περιορισμός στο πλάτος του πλοίου). Επιπλέον η αύξηση του μεγέθους του πλοίου οδηγεί σε πιο αργούς ρυθμούς φορτοεκφόρτωσης, γεγονός που μειώνει την απόδοση των διεργασιών τόσο του λιμανιού αλλά και των πλοιοκτητών, με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο χρόνος παραμονής του πλοίου στο λιμάνι. Σύμφωνα με την βιβλιογραφία, έχουν γίνει αρκετές προτάσεις για τη βέλτιστη επίλυση των παραπάνω προβλημάτων. Το σύστημα που θεωρήθηκε πιο ελπιδοφόρο είναι το COFASTRANS, κατά το οποίο η φορτοεκφόρτωση γίνεται σε μία εσοχή ελλιμενισμού (indented berth) με τη χρήση νέων γερανών (Ship-to-Shore Portal Cranes, SSPC). Για τον λόγο αυτό, διερευνήθηκαν πιθανές αλλαγές στις κύριες διαστάσεις των μεγάλων πλοίων μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων ώστε να είναι συμβατά με το νέο σύστημα COFASTRANS και να ξεφορτώνουν και από τις δύο πλευρές. Η ανάλυση έγινε για 2 συμβατικής σχεδίασης πλοία (case study vessels) και προτάθηκαν 6 νέες σχεδιάσεις για το κάθε ένα. Σε πρώτο στάδιο κρίθηκε αναγκαία η διερεύνηση των κριτηρίων αξιοπλοΐας, η οποία επετεύχθη με χρήση στατιστικών μεθόδων προκαταρτικής σχεδίασης.Επίσης ήταν αναγκαίος ο υπολογισμός των χρόνων φορτοεκφόρτωσης για όλες τις περιπτώσεις πλοίων. Λόγω του μεγάλου όγκου υπολογισμών, αναπτύχθηκε ένα εργαλείο για να μειωθεί ο υπολογιστικός χρόνος αλλά και να επαναληφθούν οι υπολογισμοί για όλα τα σενάρια. Σημαντικό σημείο της μελέτης ήταν η οικονομική αξιολόγηση της κάθε περίπτωσης πλοίου μέσω του εισαγόμενου δείκτη FCT (Fuel Cost per TEU), ώστε να πάρει «σάρκα και οστά» η παραπάνω διαδικασία. Τέλος έγινε αναλυτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων καθώς και προτάσεις για περαιτέρω βελτίωση της παραπάνω μελέτης αλλά και για μελλοντικές εφαρμογές.	el
heal.sponsor	It was an honor to have met and discussed with Mr. Vladimir Nevsimal-Weidenhoffer, the inventor of the Ship-to-Shore Multi Trolley Portal Gantry Container Crane. Mr. Nevsimal offered me constructive criticism and advice, that proved to be of great importance for my study. The same goes for Mr. Hannu Oja, with whom I have had a conference call that assisted with the further understanding of cranes’ operation.	en
heal.advisorName	Tsouvalis, Nicholas	el
heal.advisorName	Τσούβαλης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Tsouvalis, Nicholas	el
heal.committeeMemberName	Zaraphonitis, George	el
heal.committeeMemberName	Lyridis, Dimitrios	el
heal.committeeMemberName	Τσούβαλης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ζαραφωνίτης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών. Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	167 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false