在设计过程的早期创建最佳设计，并显著降低与设计失败相关的成本。

通过设计能够承受所有现实环境和负载的部件和组件，最大限度地提高性能。这些设计通常更坚固，重量更轻，需要更少的材料。

在给定优化目标和一组为传统或先进制造设计的约束条件下，找到材料的最佳分布。