随着科学技术不断进步,制造业市场形势瞬息万变,现代制造业竞争愈发激烈,传统机械设计方式逐渐不能满足现代制造业的设计要求。能否使机械设计过程更有效率和更具创新性成为企业能否适应市场竞争的战略要素之一。概念设计是设计的开始阶段,也是创新性表现得最为集中和突出的阶段,对新产品的性能和市场竞争力具有决定性的影响。为此,对产品概念设计过程的相关理论、方法进行研究是很有必要的。气泡膜机组是包装材料生产企业的基础设备,通过一系列的工艺流程环节实现生产过程中的物态变化。由于缺少统一的气泡膜行业标准,导致了行业中的机组样式多种多样。在气泡膜机组这种大型复杂机械的概念设计过程中,数量庞大的概念信息等待处理。为了能清晰明了地表达各层次概念信息的结构关系以及相互映射关系,需要研究概念设计的模型问题。在推理概念方案时,知识的运用模式及知识的选择直接决定推理的效果和推理的效率,因而,推理机制的研究尤为重要。考虑到气泡膜机组概念设计阶段信息的不确定性,这给候选概念方案评价及优选带来了很大的难度,所以,研究概念设计过程中的评价优选问题也是很有必要的。论文的主要研究内容：(1)阐述了概念设计的相关概念、概念设计过程中的两个关键问题(“建模问题”和“推理问题”)、目前我国机械产品设计的状况与国内外对概念设计以及概念设计过程中两个关键问题的研究现状、本文研究的目的与意义。(2)气泡膜机组概念设计的模型研究,结合本文的研究对象气泡膜机组,研究概念设计中概念信息的组织体系结构及设计方法理论,借助多色集合理论对概念设计模型进行信息处理。(3)气泡膜机组概念设计的方案推理研究,基于多色集合理论进行气泡膜机组功能域—行为域—载体域的概念空间映射。研究气泡膜机组概念设计候选方案的推理机制,包括基于多色集合的围道推理矩阵,方案推理过程的约束问题的实现和贴近度函数的建立。简要介绍和实例展示了依据设计需求相对重要程度,分步推理获得候选概念方案的流程。(4)气泡膜机组概念方案评价与优选研究,结合模糊图论,建立概念方案的模糊评价函数,研究如何对气泡膜机组概念空间的结构及其中包含的模糊信息进行全面、系统的评价,并以实例展示如何从候选概念方案中优选出理想的气泡膜机组概念方案。