近年来,随着生活水平的日益提高,人们对产品质量的要求越来越高。研发物美价廉的产品早已成为企业在市场中竞争的重要手段。本课题在国内外研究可靠性设计理论,容差设计技术的基础上,结合当前流行的群智能优化算法,研究、探讨了稳健可靠性优化设计理论。同时,针对机械产品的稳健性评估问题,本文利用仿真软件Isight联合MATLAB,使之得到了很好的解决。本文在四个方面进行了研究工作。首先,简要介绍了可靠性理论及其常规的设计方法,着重讨论了如何应用一次二阶矩法和蒙特卡罗法进行可靠性分析。另外,通过引入容差设计技术,为稳健可靠性的分析提供了理论支持。然后,建立了可靠性概率优化设计的一般数学模型。由于该优化数学模型很难寻找到理想中的稳健解,在此基础上,提出了6σ稳健可靠性设计模型,并分别建立了单目标、多目标的6σ稳健可靠性优化设计的数学模型。其次,为寻找最优解,针对工程中单目标、多目标问题具有复杂非线性、多约束、多目标的特点,本文分别研究了具有全局搜索性的、复杂非线性优化的粒子群算法和遗传算法。其中,遗传算法为方便融合其它算法而采用了实数进行编码。最后,采用Isight软件集成Matlab这一平台,分别对实例的常规优化模型和6σ稳健可靠性优化模型所得出的结果进行了稳健性的评估。通过两者结果分析对比,证明了6σ稳健可靠性优化理论是一种行之有效的设计方法。