随着当前全球经济的一体化，国际市场的竞争日趋激烈，用户对产品的多样性要求和生产工艺的不断进步，为赢得市场，各企业都加强了对现代产品生产的三个基本要素——产品质量、产品成本和产品生产周期——的研究。稳健设计的目的就是要设计生产出物美价廉的产品，因此，稳健设计的方法一经提出便引起了世界各工业发达国家的重视。近年来的实践证明，引入稳健性经营策略的企业，都取得了较好的经济效益和社会效益。 本文对物理规划理论与稳健设计理论进行了较为深入的研究，将物理规划方法与稳健设计理论相结合，在传统稳健设计和优化设计理论的基础上，研究分析基于物理规划的稳健优化设计方法。对国内外橇装式污水处理系统进行研究分析的基础上，以低成本与小体积作为橇装式污水处理系统优化设计的目标，建立了基于物理规划的橇装式污水处理系统稳健优化设计模型，并将该模型应用于橇装式钻井废水处理装置的设计方案中，取得了较好的效果。 计算机和CAD技术的发展，使得基于工程模型的稳健优化设计方法成为稳健设计的主流。本课题的开展对于稳健优化设计理论的研究和解决橇装式污水处理系统设计的实际问题有一定的意义。