当今的制造业正逐渐向多品种、小批量、用户定制、响应市场变化等方向发展，对生产线的要求也越来越多。柔性生产线的设计理论也逐渐成为国内外学者的研究对象。但是现有设计理论仅能解决生产线局部的柔性需求，并不能满足制造企业长久的发展。本文提出公理化行为设计理论，希望从整体的角度为柔性生产线的设计提供新的方法。为了更好地解决柔性生产线的设计问题，本文首先对公理化设计和行为设计等多种设计理论进行了综述研究。对比分析了上述理论在柔性生产线设计问题中的应用情况之后，提出使用公理化设计和行为设计相结合的方法来解决柔性生产线的设计问题。文中分别应用公理化设计和行为设计对柔性生产线的设计问题进行了求解。结合案例给出了生产线的公理化设计模型和行为设计模型。在案例分析的过程中，本文对生产线的行为进行了详细定义，并理清了生产线行为之间的关系。通过案例分析，本文发现公理化设计理论和行为设计理论都不能很好地解决柔性生产线的设计问题。因此，本文综合了公理化设计和行为设计两种设计理论各自的优势，提出了公理化行为设计理论。在对公理化行为设计进行了一般性的定义之后，本文给出了公理化行为设计的设计模型。结合文中的案例，验证了公理化行为设计对于解决柔性生产线设计问题具有普遍性。最后本文以某机加工厂的柔性设计为背景，应用公理化行为设计方法为其设计了两种方案。然后应用Em-plant仿真软件对上述两种方案以及该机加工厂自行设计的方案进行仿真建模分析。在比较了三种方案仿真得到的数据之后，本文证明了公理化行为设计能够很好地解决生产线的柔性需求，且该方法得到的方案能够使生产线整体的柔性提高。这是其他设计方法所不具备的。本文提出了解决柔性生产线设计的新理论——公理化行为设计理论。并验证了该方法的普遍性和实用性。为柔性生产线的设计问题提供了更好的设计理论。