Este estudio optimiza el diseño estructural de una carcasa de ala compuesta al minimizar la masa y maximizar la primera frecuencia natural. El análisis se centra en los efectos del grosor de la espuma de cloruro de polivinilo (PVC) y el ángulo de orientación de las fibras de las capas internas de carbono, con las capas externas fijas a +/-45 grados para la rigidez torsional. Se empleó un Algoritmo Genético Multi-Objetivo (MOGA), bien adaptado para problemas de ingeniería complejos, junto con el Diseño de Experimentos para desarrollar un modelo de superficie de respuesta preciso, logrando errores predictivos del 0% para la masa y del 2.99% para la frecuencia. La configuración óptima - orientaciones de fibras de 90 grados y 0 grados para las capas superior e inferior y un grosor de espuma de 1.05 mm - produjo una masa de 412 g y una frecuencia de 122.95 Hz. Estos hallazgos demuestran la eficacia del MOGA en la consecución de diseños aeroespaciales innovadores y ligeros, logrando un equilibrio entre la eficiencia de materiales y el rendimiento estructural.