在实际锻造生产中，当锻件的几何形状比较复杂或传统设计方法存在局限性时，不合理的锻造工艺和模具设计可能使得锻件的内部组织、外观形状或表面质量无法达到规定的技术要求，有时甚至产生严重的成形缺陷，如充填不满、表层折叠、内部或表面裂纹等。另外，不合理的设计还会导致材料浪费严重，模具寿命偏低。

随着竞争的日益加剧，低成本、高质量和高效率是制造业追求的目标。为了降低制造成本和提高产品质量，必须对锻造工艺过程中影响锻件质量的各项工艺参数进行优化。锻造过程涉及复杂的几何与物理变化，采用传统的设计优化方法很难达到预期的效果，而且只能进行设计方案的比较和某一工艺的不断改进，也离不开物理实验。随着现代计算机技术和塑性有限元理论的不断发展和日趋完善，以有限元法为基础的数值模拟方法已成功应用于锻件塑性成形过程变形规律和多物理场的数值预测，对实际的工艺和模具设计提供可靠的虚拟验证。因此，基于数值模拟的设计优化在锻造工艺和模具设计中的应用不仅是可能的，也是必然的。

将锻造智能设计系统、有限元分析软件和优化算法作为三个相对独立的模块，通过信息的自动传递与集成，建立以实际工艺参数为设计变量的复杂锻造过程的自动优化的技术体系。并通过选择不同的设计变量、优化目标和优化算法，实现了二维和三维锻造过程的自动优化，取得了显著的效果。