如何快速响应市场和客户需求是企业赢得市场的关键。为了快速响应市场,制造企业必须最大程度的重用已有产品设计信息,实施产品模型重用策略是解决这一问题的有效途径。本文以实现产品快速设计为目的,以产品模型重用为主线来展开,分别深入研究了可重用产品模型的建立、表达、检索、集成及平台系统构建等关键技术。在研究工作的基础上,建立了一种基于产品模型重用的闸门启闭机快速设计平台。该平台实现了闸门启闭机设计的并行化和集成化,缩短了开发周期,有效保证了产品设计质量。论文的主要工作及研究成果如下：(1)根据产品模型的结构、功能及工程特性,分析了产品模型的可重用性及重用的层次。以产品模型可重用性和重用层次为基础,建立了支持快速设计的产品模型重用技术框架,分析了该框架的关键技术以及现阶段存在的不足,并给出了相应的研究技术路线。(2)在研究域结构模板的混合映射技术和模糊聚类模块划分基础上,提出了一种基于域结构模板的扩展模型,在扩展模型及其子模型的构建、表达和结构参数有向图关联等几个方面进行了深入研究。该模型基于域结构模板的映射约束,实现了设计方案模型、装配模型、结构模型和分析模型等的关联,可有效支持快速设计过程中产品模型的多层次重用,缩短了产品开发周期。(3)针对现有设计检索方式单一、难以支持高层设计信息检索等问题,基于扩展模型层次性的特点,构建了多层次模板检索框架。提取扩展模型的关键特征属性来建立扩展模板,限定了检索范围。在扩展模型模板的基础上,给出了一种粗糙集相似度检索方法,在定量属性的粗糙集离散化、相似度检索算法和特征权重调整方面进行了研究。该检索方法缩小了检索范围、确定了客观权重和定义了权重调整规则,使得设计检索适应性更好和检索效率更高。(4)针对产品重用模型各阶段模型数据的多样性和异构性特点,建立了一种基于元模型的多模型集成框架,实现了该框架下基于元模型的各阶段模型的构成和面向对象的形式化描述。系统分析了CAD/CAE主要集成方法优缺点和影响因素,建立统一的CAD/CAE模型数据和工程数据库索引,实现了基于工程数据库的CAD/CAE模型集成方法。(5)针对现有平台扩展、升级和其它应用系统集成困难等问题,根据SOA理论及Web Services技术,提出了一种面向服务模式的产品快速设计平台框架,在遗留系统封装、异构数据转换和基于X3D的可视化设计方面进行了深入研究。在该平台框架中,产品模型相应操作被Web服务封装起来,各应用软件的接口也使用Web服务进行了封装,平台系统之间成为松散耦合的关系,使得快速设计平台在重用、集成、协同等方面得到了很大的提高。(6)结合上述章节所述理论和方法,分析了闸门启闭机的产品特点和产品模型重用要求,构建了面向服务模式的支持产品模型重用快速设计平台原型系统,并分别就其设计流程、主要界面和设计结果进行了介绍,验证本文提出的相关理论技术的有效性。