市场竞争归根到底是产品的竞争。产品设计链(Product Design Chain,PDC)是一个以产品开发为纽带的、以计算机信息技术和网络通讯技术为支撑的由一群企业(或组织)和客户协同开发产品或服务以满足市场和用户需要的系统。对产品设计链的有效管理,可缩短产品上市时间,降低产品成本和提高产品创新性。本文对产品设计链若干关键技术进行了深入系统的研究,包括产品设计链的概念设计产品信息建模、概念设计设计变更管理以及合作伙伴选择等,构建了面向产品设计链的概念设计系统原型(Conceptual Design System for Product Design Chain,CDS-PDC)。论文主要研究内容如下:(1)为适应客户需求的变化,提出了一种适应客户需求变化的协同设计模型。该模型为每个合作伙伴建立一个基于约束的产品需求描述结构,当用户的需求发生变化时,只需与核心企业协商,通过与CAD系统集成的协同设计软件修改相应的描述结构,使产品设计能适应顾客的需求变化。阐述了产品设计链协调的概念,指出产品信息共享对产品设计链协调的重要性,提出了基于多agent的产品设计链协调模型。在对产品设计链参考模型进行分析的基础上,提出了产品设计链系统层次模型。讨论了产品设计链的概念设计,提出了产品设计链概念设计系统的体系结构。(2)提出了基于本体的概念设计产品信息模型。研究了产品设计链中概念设计信息中非几何信息、几何信息和文件关系信息的具体内容和表示方法。采用基于本体的功能-行为-结构(Function-Behavior-Structure,F-B-S)模型表示概念设计的非几何信息。以形式化EXPRESS建模语言描述概念设计的几何信息,实现了EXPRESS到OWL的映射。采用XML描述文件间的关系信息,给出了XML语义化方法。通过本体映射使产品设计链中概念设计产品信息集成,实现了产品设计链成员间概念设计产品信息的语义一致性,有利于实现信息的检索、共享、推理和重用。(3)提出了基于配置管理的概念设计变更管理方法。针对当前概念设计变更管理的不足,根据产品设计链概念设计中产品的结构和组成不明确等特点,提出以文件关系结合配置管理的思想,对概念设计设计变更进行管理。并在分析已有概念设计流程的基础上,构建了产品设计链概念设计流程。对概念设计阶段的文件关系进行了定义和形式化描述,提出了文件矩阵树的概念,构建了基于配置管理的概念设计设计变更控制流程。(4)研究了产品开发过程中设计时间、成本的不确定性和风险因素。在时间和成本的约束下,提出了基于风险和稳健决策的产品设计链合作伙伴选择模型。采用模糊数学理论对产品开发过程中存在的风险进行量化与集总,实现了在不同的决策态度下,对产品研发时间、成本和风险的控制要求。提出了遗传算法和蚁群算法融合的优化算法,对模型进行求解,提高了算法效率。(5)构建了CDS-PDC原型系统基于Web Service构建了CDS-PDC原型系统。采用UML进行系统分析设计,建立了系统的部分用例图,验证了CDS-PDC的应用成果。