При конструировании должны быть выбраны оптимальные параметры изделия, наилучшим образом удовлетворяющие многочисленным экономическим и социаль­ным требованиям (критериям), часто противоречивым: наименьшие масса, габа­риты и стоимость; наибольшие КПД И надежность. Так, масса и удельные вели­чины, представляющие массу, отнесенную, в частности, к мощности, моменту, про­изводительности, являются простыми И эффективными критериями. Так как стои­мость материала составляет значительную часть стоимости машин, масса достаточно хорошо коррелирует с трудоемкостью. Критерий массы имеет особое значение для транспортных машин, летательных аппаратов. Габариты также тесно свя­заны с критерием массы и существенно влияют на сопряженные объекты — дру­гие детали и сборочные единицы. В част­ности, размеры механизмов определяют размеры базовых деталей, а последние влияют на площадь и высоту цехов.

Коэффициент полезного действия ва­жен в связи с тем, что большая часть энергии бесполезно тратится на внешнее трение, а оно, кроме того, вызывает износ, в основном определяющий долго­вечность машины.

Жесткость, отнесенная к массе,— кри­терий, эффективный для многих деталей машин и элементов несущих систем.

Вышеперечисленные критерии явля­ются весьма важными. Варьируемые па­раметры, например, в зубчатых приво­дах,— это распределение передаточного отношения между ступенями редуктора, относительная ширина колес, материал колес, геометрия зацепления, передаточ­ные отношения редуктора (частота вра­щения вала электродвигателя при задан­ной постоянной частоте вращения вы­ходного вала) и др. Основное распрост­ранение получила параметрическая опти­мизация, обеспечивающая оптимальные параметры элементов заданной структуры. Кроме того, можно варьировать типы объектов, например, типы редукторов (цилиндрические, червячные, планетарные и др.) — структурно-параметрическая оп­тимизация. Она предусматривает и совер­шенствование структуры изделия.

Инженерная оптимизация конкретного изделия начинается с постановки задачи, которая включает:

определение критериев, характеризую­щих качество изделия;