随着社会的进步与经济的发展,市场竞争愈来愈激烈,迫使企业提高市场敏感性,加快产品更新换代的步伐。产品改进设计是一个针对产品现有缺陷进行研究,提出改进方案,解决缺陷问题,实现产品性能升级的过程,它是创新设计领域的重要组成部分,现实中绝大多数的创新成果均来源于对已有产品的改进设计。采用先进的设计方法与技术工具指导改进设计过程,对设计出高品质、优性能的产品具有至关重要的作用。因此,在产品开发的概念设计阶段,快速准确地定位现有产品的根本缺陷,并提出有效的改进设计方案,成为近年来的研究热点。许多学者在研究创新设计工具、过程、方法等的基础上进行了归纳总结,形成各具特色的产品设计方法体系,为产品的改进设计奠定了理论基础。论文基于以上背景,对产品改进设计方法进行了研究。为在产品改进设计过程中少走弯路,提高设计的时效性,本文综合功能分析(Function Analysis,约束理论(Theory of Constraints, TOC)与发明问题解决理论(Theory of Inventive Problem Solving, TRIZ)各自的特点和优点,提出了一种基于FA/TOC/TRIZ的产品改进设计方法。该方法首先通过FA深入了解改进设计对象的功能结构关系；然后结合TOC对问题进行分析,确定产生问题的根本原因,并明确解题方向和确定系统冲突；最后运用改进的TRIZ解决问题流程对问题分析求解,获得改进设计的有效创新方案。本文提出的产品改进设计方法特色在于,在问题分析阶段提出创建产品结构-功能明细表(Structure-Function List,S-FL)和系统结构图(System Structure Diagram, SSD)概念,为科学、系统的思维流程及明确解题方向提供了技术性辅助手段。此外,将TOC中的未来现实树(Future Reality Tree, FRT)引入到创新解评价体系中,确保所有改进设计方案的有效性,对工程实施具有重要意义。本文提出的设计方法具有系统性和完整性,按分析问题—确定问题—解决问题三个阶段研究改进设计方法,对每一阶段都进行了详细规划,运用相应的设计理论和技术工具辅助设计者的设计工作。论文提出的设计过程模型思路清晰,具有易操作性,便于普通设计人员运用该方法进行创新设计。论文将该方法运用在太阳能组件接线盒的改进设计上,成功获得创新设计方案,验证了该理论的正确性和可行性,为类似产品的改进设计起到了参考借鉴作用。