Durante el diseño multidisciplinario de componentes aeronáuticos soldados, los diseños se optimizan principalmente en función del rendimiento del componente, empleando técnicas de modelado y simulación bien establecidas. Por el contrario, debido a la complejidad de modelar los fenómenos del proceso de soldadura, gran parte de la experimentación en soldadura se basa en pruebas físicas, lo que significa que los aspectos de producibilidad de la soldadura se consideran después de que el diseño ya se ha establecido. Además, la investigación sobre la optimización de la soldadura se centra principalmente en los parámetros del proceso de soldadura, pasando por alto el impacto potencial del diseño del producto. Como consecuencia, los bucles de rediseño y la retrabajo de soldadura aumentan el costo del producto. Para resolver estos problemas, en este artículo se presenta un método novedoso que combina los beneficios de las técnicas de diseño de experimentos (DOE) con la simulación de soldadura. El objetivo del método de diseño virtual de experimentos es modelar y optimizar el efecto de las interacciones entre los parámetros de diseño y soldadura desde las primeras etapas del proceso de diseño. El método se explica a través de un estudio de caso, en el que la penetración del cordón de soldadura y la distorsión son respuestas de calidad a optimizar. Primero, se realizan un pequeño número de soldaduras físicas para desarrollar y ajustar la simulación de soldadura. A partir de esta actividad, se presenta un nuevo modelo de fuente de calor combinada. Posteriormente, se emplea el diseño óptimo de la técnica DOE para diseñar una matriz experimental que permite la incorporación conjunta de los parámetros de diseño y soldadura. Luego se ejecutan simulaciones de soldadura y se obtiene una función de respuesta. Con experimentos virtuales, se pueden probar una gran cantidad de combinaciones de parámetros de diseño y soldadura en poco tiempo. En conclusión, la creación de un meta-modelo permite realizar optimización de la producibilidad de soldadura y análisis de robustez durante las primeras fases de diseño de componentes aeronáuticos.