随着经济与科技的飞速发展,人们对产品质量要求的日益提升,产品设计复杂性的不断增加,如何成功的完成产品设计即在满足客户需求的同时提升产品设计质量已成为当今制造企业获得市场竞争优势的关键所在。但在现有的产品设计方案优化中,尚存在客户参与不足,不能有效地将客户需求融入产品设计过程,缺乏对设计方案后续的具体参数选择。因此,本文在前人所做研究工作的基础上,从最大限度满足客户需求出发,运用模糊聚类、质量屋、灰色理论和正交试验设计等方法融合进产品设计方案优化决策过程,对产品设计优化中存在的大量不确定性、模糊信息进行分析处理,将客户需求真正融入产品优化设计中,并对具体设计参数做出有效的选择。论文的主要工作如下：一、客户需求处理。针对客户需求表达中存在的模糊抽象性与不完整性等问题,提出了基于语义的客户需求分解方法,通过语义分割与转化、相同需求单元合并与环境补充,将采用自然语言描述的原始的客户需求分解为明确具体的需求单元,然后对分解后的需求单元进行模糊聚类分析,以便通过需求映射处理,获取更为准确的产品设计技术需求。二、客户需求映射。针对客户需求不能准确、有效的反应到产品的设计中来,在客户需求分析处理的基础上,以客户满意为准则,应用改进质量屋技术将客户需求映射为产品设计方案的设计指标,提出基于客户需求映射的产品设计技术需求权重获取方法。结合AHP和熵权法,获得了产品设计指标的综合权重,从而真实反映客户需求对产品设计的影响。三、产品设计参数优选。针对传统QFD无法进一步指导产品设计人员如何对那些应重点关注的反映产品技术特性的相关设计参数的问题,应用正交试验实现关键产品设计参数的最优组合。然后利用灰色关联决策来进行正交试验结果的分析处理,分清各因素对指标影响的主次顺序,分析设计方案中的各属性参数与目标的关联系数和关联度,从而得到一组优选属性,进一步确定最佳方案。四、产品设计方案优化实证。以电冰箱产品设计方案优选为例。将客户需求融入到冰箱的设计过程中,应用语义的客户需求分解方法、改进质量屋和正交灰色关联技术,最后获得融合客户需求的电冰箱产品设计方案优选。