La calidad de ensamblaje de un motor a reacción determina directamente su estabilidad en operación a alta velocidad. La coaxialidad y el desbalance fuera de tolerancia causados por un ensamblaje inadecuado pueden dar lugar a fallos de vibración complicados. Para cumplir con los requisitos del objetivo dual y reducir el costo de las pruebas, es necesario predecir los ángulos de ensamblaje óptimos de los rotores en cada etapa durante el pre-ensamblaje. En este estudio, propusimos un método de optimización de ensamblaje para un rotor multietapa de un motor a reacción. En primer lugar, desarrollamos un modelo de transmisión de coordenadas para calcular las coordenadas de cualquier punto en los rotores en cada etapa durante los procesos de ensamblaje de un rotor multietapa. Además, propusimos dos conjuntos diferentes de datos de optimización de ensamblaje para la coaxialidad y el desbalance, y establecimos una función de evaluación de objetivo dual para ello. Además, utilizamos el algoritmo genético para resolver los ángulos de ensamblaje óptimos de los rotores en cada etapa. Finalmente, se utilizó la técnica de simulación de Monte Carlo para investigar los efectos de los errores de medición geométrica de cada rotor en el algoritmo genético propuesto. Los resultados de la simulación muestran que el proceso de optimización de objetivo dual tuvo una buena convergencia, y los ángulos de ensamblaje óptimos obtenidos de cada rotor no se vieron afectados por los errores de medición geométrica. Además, la optimización de objetivo dual puede garantizar que tanto la coaxialidad como el desbalance se acerquen a sus respectivos valores óptimos en la mayor medida posible, y los resultados experimentales también verificaron esta conclusión. Por lo tanto, el método de optimización de ensamblaje propuesto en este estudio puede utilizarse para guiar los procesos de ensamblaje del rotor multietapa de un motor a reacción para lograr una optimización sincrónica de la coaxialidad y el desbalance.