金融危机后,我国以劳动密集型为主的制造模式面临着来自发达国家与落后国家的双重挤压,提高产品设计能力是我国制造业转型升级,获得更高附加值的关键。产品的复杂化、个性化和生命周期的缩短在增加产品设计复杂性和多样性的同时,也提出了更高的时效性要求。变型设计通过重用以往的设计资源,在保证成本和质量的前提下,能够在短时间内得到满足用户需求的产品,有效缓解当前产品设计在复杂性、多样性和时效性方面存在的矛盾。对以往设计知识的有效重用是变型设计顺利实现的关键。由于基于案例推理与变型设计在总体思路上有着天然的相似性,因此本论文将其作为主体,在对其进行改进的基础上,结合知识推送技术,实现设计知识的有效重用,提高变型设计的效率和质量。为提高设计案例获取的自动化水平,针对设计案例相关数据的存储特点,提出一种基于本体填充的案例获取方法。在利用本体对设计案例进行表示的基础上,通过本体提供的语义,对存储于产品数据管理系统数据库和设计文档中的设计数据进行抽取,并将所得设计数据填充为本体实例,形成以本体实例形式存储的设计案例,实现设计案例的获取,为后续的设计知识重用提供基础。为实现面向大规模、高维度案例库的修改规则自动获取,提出一种基于关联规则挖掘的案例修改规则获取方法。首先利用基于熵的离散化方法对设计案例中的连续数值型属性进行离散化处理,然后通过相似性判断生成案例对,并通过对比案例对中的案例构建变化事件集,最终利用关联规则挖掘技术从变化事件集中得到由变化事件组成的频繁项集,并将频繁项集中的设计需求变化事件和设计结果变化事件分别转化为规则的前件和后件,将其中满足置信度阈值的规则作为案例修改规则,实现案例修改规则的自动获取。为实现案例的自动修改,提出一种考虑逆向约束的案例检索与修改方法。在案例检索过程中就利用成熟度、充足度、匹配度和对立度衡量存量规则对于候选案例修改的支持程度,并同时考虑对候选案例进行修改所需的工作量,实现案例检索和规则选择,保证检索到的案例能够最大程度上实现自动修改。对于修改过程中可能遇到的规则冲突问题,本论文提出一种基于规则定向挖掘的冲突消解方法,并通过修改结果的解码得到设计结果。实验结果表明,本论文提出的案例检索与修改方法在案例检索准确率和修改准确率上要优于其他方法。为了在无需建立知识资源描述和需求模型的情况下实现对多种类型知识的推送,提高知识重用效率,提出一种基于序列模式挖掘的变型设计知识推送方法。首先通过对以往设计过程中的知识行为数据进行分析,得到设计任务所对应的知识序列,然后利用序列模式挖掘技术从中得到频繁知识序列,在执行新的设计任务时,通过分析设计人员在执行当前设计任务时所产生的知识序列及其当前的知识行为判断其知识需求,实现设计知识的推送。根据本论文提出的基于案例推理与知识推送的智能化变型设计方法,基于山东山大华天软件有限公司的InforCenter平台,开发了智能化变型设计系统,并在某电动机制造企业中得到应用,应用前后的对比表明,该智能化变型设计系统能够大幅提高产品设计的效率和质量。