随着社会科学技术的不断进步和发展,市场对产品的要求也越来越趋向于高精度、高合格率、低成本,生产技术也逐步向智能化转型。在注塑成形领域中,计算机仿真技术已经大量的应用于成形质量的预测和最优工艺参数组合的获取。然而,在实际生产制造过程当中,除了工艺参数之外,制品的质量还受到很多噪声因素的影响,通过稳健设计减少这些因素的影响提高产品合格率也就显得越来越重要。另一方面,产品的成本是企业所需要考量的一个重要因素,工艺参数的容差不仅对产品质量有着至关重要的作用,而且也直接影响着系统成本。针对这一现实问题,本文以高斯过程为代理模型,并在此基础上对注塑成形过程中工艺参数的稳健设计与容差设计展开研究。首先采用一种基于高斯过程的自适应典型相关分析方法,以工艺参数和产品质量指标为分析对象,同时从两组数据中提取典型变量,实现工艺参数与质量目标之间的关联分析,然后根据关联度大小将工艺参数参数分类为主要参数和次要参数,合理降低了多参数模型计算的复杂性,以提高设计效率。然后针对主要参数建立稳健优化模型,充分考虑注塑成形过程中噪声因素的影响,分别对目标函数和约束条件加入波动量,通过同时优化均值和方差两个目标得到稳健的工艺参数组合,并且通过数值分析对比表明该设计方法得到的优化解在稳定性方面有着很大的提升,同时也满足设计要求。接着进一步分析工艺参数容差范围与质量损失成本、制造成本以及不合格产品成本之间的关系,建立了总体的成本损失数学期望模型,然后利用1ambert W函数求解并为各个工艺参数设置合理的容差范围,保证总体损失最小,达到减少成本的目的。最后,将基于高斯过程的稳健设计与容差设计方法应用于注塑成形过程中,以一个汽车的装配件作为案例,对其进行了工艺参数与欠注缺陷的设计分析。结果表明,与传统的确定性工艺优化设计相比,由于考量了噪声因素的影响,避免了由于忽略工艺参数波动而造成质量指标不稳定的情况；另一方面,由于对其容差范围进行了合理计算设计,也减少了过于追求最优工艺参数而增加的成本。因此,本文提出的工艺优化方法能够有效地提高产品合格率并减少成本。