在以信息技术为特征、以知识为导向、以增强核心竞争力为目标的知识经济时代,知识的有效获取、积累和使用,是企业开发具有自主知识产权产品、提高自身竞争力的源动力。产品设计实例知识随着信息化、网络化、知识化快速发展对企业智能资产增加扮演着重要的角色,设计实例质量的提高、数量的增加、内涵的提取会增强企业核心设计竞争能力并带给企业巨大的效益。本文以产品设计实例为对象,从产品设计知识的隐性扩展(设计认知)和显性扩展(产品设计过程)角度着手,对产品设计实例知识表示,产品设计实例知识全面操作和评价,不完整问题描述产品设计实例的相似知识修复,产品设计个体的产品设计元认知建模,以及基于实例知识管理(CKM)的产品设计方法等问题进行了研究。论文的主要内容和创新点如下:(1)针对产品设计实例的知识表示问题,结合本体思想建立了多元组产品设计实例知识描述模型。从知识分类和特征入手,定义了机器知识和人类知识,分析产品设计知识的特征、来源及生命周期,阐明了产品设计实例知识和产品实例知识的区别,研究了产品设计实例知识表示的系统性、复杂性、过程可分性等特点。并对产品设计实例知识进行巴克斯范式的规范性描述,建立SSU实例知识存储模型,分析了实例知识描述和实例知识存储的映射关系,探讨了知识粒度和知识层次结构。(2)针对产品设计实例知识的知识操作和知识评价问题,提出了包括常规操作和KM操作的产品设计实例知识的知识操作框架:建立了基于自上而下和自下而上的双层搜索模式,和基于SSU模板和属性字典的浏览;研究了冗余性检查、唯一性检查、一致性检查、有效性检查和冲突检查等KM操作行为;构建了产品设计实例知识的质量评价指标体系,分析了泛性指标中的实例类知识项评价指标。并建立了实例类知识动态质量评价模型,对其评价流程、评价步骤、评价算法、及相关关键技术进行了研究和讨论。(3)针对产品设计实例描述的不完整性,通过密集型领域知识、附加知识和阐释知识的使用,提出应用相似转换矩阵来对产品设计过程中不完整问题进行预处理的解决方案,建立了基于协商的相似知识修复模型。分析了多层级的协商步骤,讨论了具体协商层级,包括特征协商层、权重方法协商层和语义协商层,通过不同的协商层次来对产品设计实例进行有效的知识修复,从而实现产品实例的不完整问题描述的修复和相似知识的检索。(4)针对个体设计者隐性知识对产品设计实例知识形成的重要影响问题,从认知科学角度入手,在联结主义和物理符号主义假设的基础上建立了产品设计元认知模型:区分了产品设计中的元认知过程和认知过程,探究了产品设计中元认知的要素和产品设计中的元认知特征,分析了个体认知与元认知活动与产品设计的关联。并研究了产品设计过程中个体认知差异性,分析了产品设计过程中问题解决与差异形成,提出了产品设计中个体认知的十四点差异表征。(5)针对产品设计实例的知识应用问题,结合基于实例推理和知识管理理念和技术,提出了基于CKM的产品设计模型。分析了产品设计与实例知识管理之间的相互关系,讨论了基于CKM的产品设计特征,研究了基于CKM的产品设计方法机理、具体实现步骤,以及关键技术等。详尽地阐述和探究了基于CKM的产品设计系统中的知识管理技术,包括知识评价、知识分享、知识更新和知识地图等,并提出了进行基于CKM产品设计时应注意的七条设计准则。