在激烈市场竞争及个性化客户需求的推动下,全球经济迅猛发展,分化变动的买方市场替代了统一稳定的卖方市场,客户在产品设计中的参与度不断加深。在这种背景下,制造企业需要从以产品为中心的大规模定制转变为以客户为中心的个性化定制,向客户提供个性化产品。尽管个性化定制带来的竞争优势已经被工业界及学术界认识到,先进制造技术及互联网技术为企业开展个性化产品设计奠定了基础,但缺乏有效的个性化产品设计指导方法与技术。因此,本文围绕个性化产品设计的关键问题展开系统研究,主要包括:(1)客户价值驱动的个性化产品设计框架。定义了个性化产品设计的相关概念,分析了个性化产品设计的三个基本特性,在此基础上构建了客户价值驱动的个性化产品设计框架,并制定了实施个性化产品设计的总体流程。(2)个性化产品客户价值需求识别与分析。提出了个性化产品的客户价值层次模型,从三个层次四个维度识别客户价值需求;针对客户价值需求模糊性及差异性,开发了基于二元语义模糊Kano模型客户价值需求分类方法,并应用模糊对数最小二乘法及最大偏差法对分类结果进行量化分析以确定客户价值需求的重要度。(3)个性化产品客户价值需求预测与转化。开发了果蝇优化的GM(1,1)模型对客户价值需求的重要度、频率进行预测;基于频率与重要度构建客户价值需求的未来类别分析模型—IF模型;集成IF模型及QFD以将客户价值需求的动态变化传递到技术特性中,基于此建立以客户满意度与成本投入最优权衡为目标的数学优化模型,并设计了多种群自适应遗传算法求解模型以优化客户价值需求的未来类别、目标值、技术特性的目标值。(4)个性化产品的模块构建。利用区间直觉模糊集相似度集成零部件相关性分析时的多样化决策信息,提出了基于区间直觉模糊聚类的个性化产品模块划分方法;构建了个性化产品模块划分方案的无监督评选指标体系,并应用基于集成权重的区间直觉模糊TOPSIS法评选出最佳模块划分方案;利用区间直觉模糊最小交互熵法进行模块的个性化度分析,作为个性化产品模块类别划分的依据。(5)个性化产品的配置优化。构建了引入情境特征的个性化产品配置网络,并提出基于GA-BPNN算法的个性化配置网络构造方法;建立了基于配置网络的个性化产品多目标模糊配置优化模型,并利用机会约束策略及基于模糊模拟的改进非支配遗传算法对模型进行转化与求解以确定最优配置方案。通过应用示例对以上理论研究内容进行验证,表明了本论文研究内容的可行性及有效性。本论文研究内容的出发点是实际工业需求,在一定程度上解决了制造企业在个性化产品设计过程中长期面临的若干关键问题。