产品创新设计是科技进步和经济发展的源泉，在日趋激烈的竞争中，缩短产品生命周期，降低生产成本已经成为制约企业和国家经济发展的重要因素。目前利用计算机建立集成化设计和制造系统是解决这些问题的方法之一。但是这些集成系统存在智能化程度低、灵活度与扩展性差等问题，针对这些问题本文提出一种采用具有管理功能的专家系统——元系统为核心的计算机辅助设计支持系统的集成系统结构。 本文通过分析当前系统集成的主流方法，提出一种在分层结构基础上采用模块化装卸结构的组织方式，在总体上给出并实现了系统的骨架结构，包括：系统中模块的设计准则、模块之间的通讯方式及数据结构。同时规划了设计任务分配以及各设计子模块的结果协调和冲突处理方式。重点研究了基于元系统的集成方法。在深入分析元系统与智能工程理论和专家系统工具之间关系的基础上，总结出元系统推理机、知识库的特点以及他们的建立规则。在建立总体集成系统结构的同时，本文对系统中包含的相关子系统模块的建立规则也做了充分研究，提出分层模块化结构的子系统建立思路。 最后，在理论研究的基础上，以国家自然科学基金项目为支撑，实现了原型系统。系统运行良好，集成结构合理，整体系统在一定程度上具有了智能、灵活和高扩展性等优良特性，通过实践证明了本文提出的方法和思路是合理可行的。