客户需求作为产品生命周期的源头,是驱动产品开发的直接动力,先进需求管理理念和模式,成为制造类企业成败的关键。有效的需求管理可以使设计者能够正确把握客户需求,及时发现未满足需求,提高产品设计质量,增加客户需求满意度,降低成本。本文在产品生命周期管理(Product Life-cycle Management, PLM)的平台上,对需求管理进行了研究。本文基于产品全生命周期中与需求相关的数据和活动,建立了PLM需求管理的功能模型,确立了PLM需求管理的7大功能。然后,重点对需求分类与整理、需求转化、需求跟踪、需求验证和相似需求检索功能进行了详细研究。首先,基于机械类产品需求的特点对客户需求进行了分类,建立客户需求分类模板,依据分类模板和需求描述语言的数据特征,提出了基于需求分类模板的规范化需求表达方法,实现了需求表达的规范化。将需求名与目标值分离,建立需求信息存储模型,减少了需求数据冗余,为相似需求检索奠定了基础。其次,使用产品质量功能展开(Product Quality Deployment, QFD)技术实现需求的逐步转化,建立了需求转化数据库表,明确了需求与设计结果的底层数据关系。用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)类图建立了需求跟踪的数据模型,采用了物料清单(Bill of Materiel,BOM)形式组织需求跟踪的表层数据,分别在底层数据关系与表层数据组织上实现了需求跟踪的数据管理,使产品设计结果有源可溯。使用扩展有向图建模方法对需求验证过程进行了工作流建模,随时跟踪需求满足状况,及时发现未满足的需求。最后,将基于实例的推理技术(Case-based Reasoning,CBR)思想应用于PLM需求管理,通过检索相似需求寻找设计参考案例。设计了需求管理的CBR流程,建立了案例库,分析了案例检索步骤,研究了检索算法,利用模糊层次分析法确定了需求权重。从需求入手,实现了设计知识的重用,提高了设计准确度,减少了设计时间,提升了企业竞争力。