随着全球经济一体化进程的加快，企业之间的竞争日益激烈，以顾客为中心的大规模定制生产模式越来越受到企业的重视，而模块化设计技术作为大规模定制生产模式的关键技术也就越来越得到学术界的关注。目前，模块化设计理论与技术的研究落后于实际应用，这严重制约着模块化设计技术的进一步推广应用。本文在国家863/CIMS主题项目（2001AA412210）资助下，对模块化产品设计过程建模、模块间接口关系建模与判定、相似模块检索、模块化产品设计方案综合评价以及模块化产品结构快速配置等问题进行了深入的研究。　　通过对模块化产品的研究，应用系统工程理论提出了产品模块系统的概念，探讨了产品模块系统的分类方法和结构特点，给出了产品模块系统的结构模型。基于可拓理论提出了以模块物元和模块族物元描述模块和模块族、根据模块物元的可拓性和模块物元变换方法实现模块化产品变型设计的可拓模块化设计方法，实现了产品模块系统及其设计过程的形式化描述。　　然后对模块化设计过程中的几个关键技术进行了研究。模块化设计过程中，模块接口信息难于描述，信息模型难以建立，复杂产品基本模块间接口关系不易判定，论文基于可拓学关系元理论，建立了模块接口信息描述模型，并提出了模块接口关系逆推法，使模块划分结束时能够直接判定组成产品的所有基本模块的接口关系。利用实例推理技术和层次分析法(AHP法)，在考虑模块化产品独特的层次结构的基础上，提出了既考虑产品信息，又考虑中间模块和基本模块信息的模块检索原理与方法。此外，本文还提出了基于关联度的候选模块物元可拓综合评价方法，实现了模块及产品设计方案的综合评价。　　最后，论文将可拓模块化设计技术和质量功能部署技术相结合，并应用到产品结构配置中，建立了基于模块族和产品族的产品结构配置模型，实现了用户需求到产品需求再到产品下级模块物元需求的映射，继而利用可拓模块化设计方法实现产品结构的快速配置。论文最后介绍了模块化产品结构配置系统及测试案例，验证了论文相关技术、理论与系统的正确性和有效性。