钢丝绳是重要的金属制品,广泛应用于冶金、矿山、建筑、石化、航空及国防等领域。目前,国内生产的钢丝绳使用寿命普遍低于国外同类产品,部分重要用途、复合结构的钢丝绳需大量进口。设计与制造技术水平成为制约我国钢丝绳行业可持续发展的瓶颈,钢丝绳生产企业迫切需要先进的设计方法与支持工具。本文针对复杂／复合结构钢丝绳这样一类多约束、强耦合优化设计问题,基于产品模型,工作流模型,采用工作流技术和虚拟制造技术分别解决产品设计流程复杂与设计方案展现问题。论文主要工作包括：(1)根据钢丝绳结构与设计方法的特点,提出组件思想,利用组件建立了适用于钢丝绳产品设计与配置的产品模型；(2)顺应钢丝绳复合化发展趋势,引入工作流技术,使复杂的设计过程变得简单、灵活,为实现快速配置设计提供了基础。对钢丝绳设计过程进行分析,建立了工作流模型,对微软的工作流基础框架WWF (Windows Workflow Foundation)进行功能性扩展与封装,实现设计流程调度,完成不同结构股、绳的设计,在设计过程中自动调用相应结构的算法,并对设计过程进行跟踪和持久化,方便设计人员了解设计进程和随时重新开始未完成的设计,从而提高设计效率、快速响应客户需求,加速产品上市时间；(3)基于前人的研究,在系统中引入虚拟制造技术,通过钢丝绳捻制成形过程模型仿真制绳过程中钢丝、股形态与状态的变化情况,展示产品加工、组装后的三维实体效果,对设计以及实际生产中可能出现的产品质量问题进行预判,减少后期的设计修改,尽量避免实际生产后的出错浪费,并为进一步改进设计与制造提供依据；(4)开发了钢丝绳设计与虚拟制造系统,支持钢丝绳产品个性化、复合化、可视化快速设计。通过复合结构钢丝绳的典型设计案例,表明了所开发系统的有效性。