本文针对产品概念设计的特点，结合设计自动化系统DARFAD系统原有功能，对DARFAD系统进行完善和新功能开发，完善了生长型产品概念设计模块，开发了产品概念结构中的公差设计模块和产品概念结构实体匹配功能模块等系统关键技术，并通过实例验证了系统的有效性。 全面调研了国内外机电产品概念设计研究现状，深入探讨了机电产品计算机辅助概念设计研究中存在的问题。论述了分解重构理论、广义定位原理、生长型设计机理，定义了功能表面和功能模式等概念，介绍了系统现有功能。 文章阐述了产品概念设计与生物生长的相似性，在基础理论支持下，提出了符合自顶向下设计思想的基于功能模式的生长型产品概念设计构思，讨论了概念设计中实现生长型设计的关键问题，给出了生长型设计的基本单元、过程控制因素、生长实现方法、完整统一性保证，建立了生长型设计模型，通过面向对象的编程技术进行了系统实现。基于功能模式的生长型产品概念设计，使设计思路更易于理解、效率更高，便于没有较强专业背景的用户使用。 在公差设计模块开发中，讨论了概念设计中的公差设计理论，建立了层次式尺寸公差模型，实现了尺寸链的智能生成，并采用传统的公差分配方法和尺寸链解法进行了智能求解，从而实现了产品概念结构设计中的公差设计功能。产品概念设计中实现公差设计，不仅在设计初始阶段便考虑了产品的可装配性、可制造性，体现了并行设计的思想，并且为设计过程提供了判断和选优的标准，避免了概念设计过程中方案生长的随机性。 为了将产品概念设计方案向详细设计方案转化，本文开发了概念结构实体匹配功能。建立了实例零部件知识库、图形库，给出了实例零部件评价的标准，应用基于实例推理的思想，通过概念结构实体匹配功能实现了由概念设计到详细设计的自然衔接。 最后，阐述了DARFAD系统的功能、模块设置、系统开发技术和运行环境。并以偶件滚字夹具概念设计为例进行了基于功能模式的产品生长型概念设计过程演示；以活塞半精镗夹具的设计过程为例，验证了本文理论研究与技术实施的正确性和有效性。本文工作对从事机电产品计算机辅助设计、尤其是机电产品计算机辅助概念设计系统的研究与开发工作具有重要的借鉴和指导意义。