Các giai đoạn thiết kế và sản xuất của tàu được giới thiệu tuân theo quy trình xoắn
ốc Evans, được mô tả Hình 2.1 [64], [65]. Quy trình thiết kế tàu, với các vòng lặp đểđáp ứng nhiệm vụthư thiết kế. Trong giai đoạn thiết kếcơ bản, nghiên cứu hình dáng tàu là nhiệm vụđầu tiên và ảnh hưởng quan trọng đến tính toán thiết kế kỹ thuật và chế tạo bao gồm tính năng hàng hải, kết cấu, hệđộng lực, giải pháp thi công đóng mới của phương
tiện thủy. Thiết kế tàu với sự hỗ trợ của máy tính là lựa chọn hình dáng tàu phù hợp và tích hợp mô hình hóa vào toàn bộ quy trình thiết kế nhằm giảm sai sót trong giai đoạn thiết kế thi công. Cụ thể, việc tích hợp các giải thuật tối ưu giúp đề xuất hình dáng tàu phù hợp trong giai đoạn thiết kếcơ bản hướng đến cải thiện sức cản qua đó giúp tiết kiệm chi phí nhiên liệu trong quá trình khai thác. Kếđến, trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật, việc xây dựng các giải thuật mô hình hóa sẽđảm bảo chất lượng tuyến hình, cải thiện thời gian và công sức tính toán trong quá trình hạ liệu, triển khai sườn thực phục vụ sản xuất.
Hình 2.1 Vai trò của thiết kế hình dáng tàu với sự hỗ trợ của máy tính theo quy trình xoắn ốc Evans
Hiện nay có hai cách tiếp cận để thiết kếhình dáng tàu, được liệt kê như sau:
- Thiết kế mới, yêu cầu người thiết kế phải có kiến thức và kinh nghiệm toàn diện trong công tác thiết kế tàu. tuyến hình tàu mới cần thử nghiệm thực tế về các tính năng hàng hải như ổn định tàu, động lực học tàu nhằm đảm bảo độ tin cậy.
- Thiết kế theo tàu mẫu, trong thực tế, yêu cầu những mẫu tàu đã có tính năng tốt theo đặc trưng tuyến luồng làm cơ sở chọn đường hình dáng
Trên thực tế, phương pháp thiết kế theo mẫu được ưa chuộng hơn vì tính hiệu quả và độ tin cậy đã được kiểm chứng, minh họa tại Hình 2.2. Thiết kế theo mẫu dựa trên phân tích thực nghiệm tập hợp dữ liệu tàu mẫu, theo đó, thể hiện mối quan hệ toán học giữa các thông số kích thước cơ bản của nhóm tàu được chỉ định. Trong giai đoạn thiết kếsơ bộ, các phương pháp xác định kích thước cơ bản tàu thường dựa vào phân tích hồi quy và hệ số thực nghiệm cho từng loại tàu. Độ chính xác của phương pháp thiết kế theo mẫu phụ thuộc vào sốlượng và chất lượng cơ sở dữ liệu tàu mẫu, phạm vi áp dụng của các công thức thống kê và các ràng buộc kỹ thuật. Kích thước tàu liên quan đến việc bố
trí container theo các chiều tương ứng (vì container có kích thước tiêu chuẩn).