通常，产品的质量受到各种设计、工艺、环境等因素的综合影响，具有一定的分散性。而这些因素可以分为两种：可控因素和不可控因素（噪声因素）。可控因素如飞机构件的几何尺寸、螺栓个数、材料性能、加工精度等，可以通过合理设计提高产品质量的可靠性。不可控因素如加工机器误差、工人熟练度、环境影响、材料老化等，只能通过提高设计安全裕度、缩小容差来提高可靠性，但这会大幅提高制造成本。

    稳健设计（也称为鲁棒设计 、健壮设计、robust设计），是在日本学者田口玄一提出的三次设计法上发展起来的、低成本、高稳定性的产品设计方法。稳健设计包括产品设计和工艺设计两个方面。通过稳健设计，可以使产品的性能对各种噪声因素的不可预测的变化，拥有很强的抗干扰能力。产品性能将更加稳定、质量更加可靠。

    如下图，x为可控的设计因素，z为不可控的噪声因素（分散性无法控制），产品质量y受设计因素和噪声因素综合影响。通过合理调整设计因素x，可以使得y对噪声因素z不再敏感，从而获得较好的产品质量稳健性。

ANSYS Workbench的稳健设计

    ANSYS Workbench最新版本9.0，以三次设计法为基础，利用其独有的多目标优化、6Sigma设计、稳健设计技术，可以从系统设计、参数设计、容差设计等三个层次，完成产品的质量稳健性设计。

    下面以飞机结构设计中常见的连接件设计为例，通过Workbench完成其优化设计及稳健性设计流程：

    1.系统设计

    系统设计阶段，是应用专业技术进行产品的功能设计和结构设计的阶段，是从定性角度考虑各参数对产品质量的综合影响，它是整个产品质量设计的基础。

    Workbench可以直接读入飞机构件的CATIA模型及各种设计参数，快速完成模型处理、加载求解等过程，并对连接件部位的等多个设计方案进行精确分析与比较，对系统设计进行快速的可行性评价和校验。