由于目前市场产品的性能同质化严重,企业为巩固品牌在消费者的认知地位,对产品进行家族化设计,即根据族产品家族化的共同特征在一定范围的制约下对下一代产品进行再设计。而这就需要对已拥有的设计经验和知识进行再整合和扩展,以形成统一的规范,从而应用到下一代产品设计。产品的创新设计思维来源于设计师的设计经验以及企业相关数据,在前期方案设计时,设计师需与企业进行有效的沟通,设计知识才能被准确表达。若要修改方案,两者必须重新沟通,这就增加了沟通成本,导致方案设计周期长,产品开发效率低。因此本研究基于本体表示的方法,从产品族外观设计的领域构建了本体概念模型,通过本体模型形成的知识图谱来实现产品设计过程中的知识共享与重用。第一,分析和研究产品族外观设计的要素组成以及要素之间的关系。搜集并整理了以马自达汽车为例的相关资料,主要是利用网络爬虫技术对在线评论进行爬取。采用自然语言相关处理方法对采集到的语料进行预处理,包括分词、去停用词以及词频统计等。通过数据预处理之后,采用相关计算方法确定关键高频词,结合外观设计知识的特点,对产品外观设计相关要素的目标语料进行限定,采用共现分析法来研究关键词之间的共现情况。第二,构建以语料提取和聚类降维为基础的挖掘机制。首先将处理后的语料文本分词通过因子分析进行相关性分析并提取知识概念公因子,其次系统聚类法将关键概念进行分类,以此构建产品族外观设计知识的挖掘机制,从而确定知识概念的层级关系;然后从关键高频词的相关性、主要因子、聚类分析三个方面说明了方法的具体应用;最后输出了关键词的聚类谱系图,为构建产品族外观设计知识本体的语义概念模型提供数据来源。第三,构建以本体形式的产品族外观设计知识图谱。通过使用Protégé5.5本体建模软件,在软件中对知识概念进行属性、类别的定义。结合七步建模法,构建了以马自达系列汽车为例的外观设计知识本体模型,实现外观设计知识本体的形式化表示,从而解决领域信息异构问题。通过Protégé5.5软件中的Onto Graf插件对马自达系列汽车外观设计知识进行本体可视化,形成本体知识图谱。研究以马自达系列汽车为实例,在对本体模型概念层定义的基础上,通过外观设计相关设计要素确定设计知识的语料内容。利用因子分析与系统聚类法构建以语料降维提取和聚类为基础的产品族外观设计知识挖掘机制,从获取的语料文本中提取了具有外观设计要素的关键知识概念。最后以马自达系列汽车为例,采用Protégé5.5建模软件,对马自达外观设计知识概念进行较为准确的抽象表征,构建本体形式的知识图谱。知识图谱为知识在不同设计系统之间的重用和共享提供了一定的基础,在产品创新设计中,为企业提供设计参考。