近年来，聚合物热成型技术有了快速的发展，在工业领域得到了广泛的应用。由于国内技术相对落后、耗能严重，因此对其重要环节——加热系统进行优化设计很有必要。目前，把稳健性设计方法与聚合物加热仿真模拟相结合的研究还没有。本文引入稳健设计方法，考虑不确定性因素，基于仿真模型来优化聚合物加热系统的性能并控制其性能波动。传统的稳健设计方法是基于试验的，很难在加热系统的优化设计中发挥作用，因此本文把仿真模拟技术与现代设计方法学相结合，建立新的仿真模拟虚拟试验室，开创了仿真理论与产品质量设计相结合的新型设计模式，有助于全面理解与改进产品质量设计的过程。本文的主要研究内容包括：　　1.本文提出了基于仿真的聚合物加热系统稳健性设计方法。该方法对田口方法进行拓展，保留其通用性强的特点，同时将仿真模拟引入田口方法中，克服了传统方法无法预测产品质量及其波动的弱点。根据能量守恒定律，以提高产品质量和降低能耗为目标，在传热学的基础上，分析并建立了片材在加热炉内的加热温升模型。基于稳健设计对聚合物加热系统仿真模型提出的要求，建立了新的仿真模型并进行试验验证。　　2．本文把稳健设计方法与聚合物加热系统仿真模拟技术相结合，提出了基于仿真的聚合物加热系统稳健设计的实现方法，并应用MATLAB优化和统计学工具箱，开发了结合稳健设计理论的聚合物加热系统质量优化设计综合仿真平台。　　3.本文完成了基于仿真的稳健设计方法在聚合物加热装置设计上的实例应用。考虑加热过程中存在的开合炉门造成的炉内空气对流系数变化、加热器温度突变等复杂因素干扰，实现了加热装置设计参数的稳健设计；并利用Monte Carlo模拟计算出炉片材质量特性值的分布（均值、标准差）和质量指标（设计能力指数Cpk），最后分别从改变设计参数均值和减小设计参数容差两个角度讨论了提高加热系统质量等级的方案。并对基于仿真模拟的聚合物加热系统稳健设计方法进行了可靠性验证。　　4．简要阐述了本文工作存在的不足和进一步的研究设想。