質(zhì)量管理之正交試驗設(shè)計法

1、正交試驗設(shè)計法、什么是正交試驗設(shè)計法正交試驗設(shè)計法(簡稱正交試驗法)就是利用正交表來合理安排試驗的一種方法。、 正交表表1正交表l9 (34)1234111112122231333421235223162312731328321393321此表是日本規(guī)格協(xié)會推薦的正交表表1就是一張已經(jīng)設(shè)計好的正交表，它有9行4列，表內(nèi)有 3種數(shù)碼一“1”、“2”、“3”。如果我們用l表示正交表，n 表示正交表的行數(shù)；q表示正交表的列數(shù)；t表示正交表內(nèi)的 數(shù)碼種類，那么一張正交表可以用符號表示為：正交表行數(shù)列數(shù)數(shù)碼種類例如：l9 (34)正交表，最多可以安排4個因素做試驗，每 個因素可取3個水平，共有9種試驗方

2、案，這顯然大大減少 了試驗方案是數(shù)量，因為如果安排4因素3水平的全搭配試 驗必須有34=81鐘試驗方案才行。正交表的優(yōu)點多：可以考慮多因素，多指標(biāo)?？欤涸囼炛芷诙蹋娦Э?。好；可以找到最佳方案。:試驗次數(shù)少。假如：考慮十三個因素，三水平的試驗。用l27 (313)安排只要做27次試驗。而進行全面試驗時，則要做313=1594323次試驗，如果每天做10次試驗，也要做436.8年之久方可做完.四、正交試驗表的種類分兩類: 一類是水平數(shù)相同的正交表，即正交表中每一列所包含的代表水平的數(shù)碼是一樣的。例如：l4 (23)> l8 (27)>l9 (34)等等。另一類是水平數(shù)不同的正交表，例

3、如:l8 (43、l18 (2*37)、l18 (636)> l16 (42x212) l32 (49x24)ol8 (4*x24)12345111221232211322222441212512112531122721111842121四：常用正交試驗設(shè)計與分析步驟1、明確試驗?zāi)康?、確定考察指標(biāo)3、挑因素選水平4、設(shè)計試驗方案5、實施試驗方案6、試驗結(jié)論分析7、驗證試驗8、結(jié)論與建議例：設(shè)計紙飛機試驗1、試驗?zāi)康模赫业揭唤M飛行距離最遠的紙飛機設(shè)計參數(shù)。2、考察指標(biāo)y紙飛機飛行距離。3、挑因素選水平分析：影響y的重要因素a：材料 b：尺寸 c：拋出力 d：拋出角度根據(jù)實際情況每個因素取

4、3個水平制定因素水平表因素水平表因平a材料b尺寸c拋出力d拋出角度1厚紙16開大45°2中厚紙32開中30°3薄紙64開小o154、設(shè)計試驗方案由因素水平表可以清楚的看出，這是一項4因素3水平 的試驗，必須有3種數(shù)碼的正交表中找到合適的表安排 此項試驗，這類表試驗次數(shù)最少的是lg (34)表于是就 選l9 (34)正交表安排試驗方案。列 試號 驗、a1b2c3d4y(cm)11厚紙116開1大1 45°y 尸900212 32開2中2 30°y2=610313 64開3小3 15°y3=73042中厚紙123y4=39052231y5=3206

5、2312y6=55073薄紙132y7=37083213y8=74093321y9=280tita尸2240tbi=1660tci=2190tdi 二 1500t2ta2=1260tb2=1670tc2=1280td2=1530t3ta3=1390tb3=1560tc3=1420td3=1860rra=980rb=horc=910rd=3606、試驗結(jié)論：直接看：a) b) cj d算一算：a】b2 ci d3各因素對特性值y的影響顯著性分析:1)可由極差來確定，極差越大影響越大。由此，可對因素abcd對y的影響的顯著程度進行排列如下:大> 小2）畫趨勢圖：為了直觀，用因素的水平為橫坐標(biāo)

6、，綜從圖上可以明顯看出每一因素的最好水平a】 b2c! d3, 也可以看出各因素對指標(biāo)影響的大小，ra> rc> rd> rb。7、驗證試驗對于得到的最佳組合a】b2 ci d3必須進行驗證試 驗，并且要反復(fù)進行幾次，以考察該結(jié)論的正確性。本 試驗驗證結(jié)果如下：9009501000平均y=950水平數(shù)不等的試驗安排試驗有兩種：一種是直接套用不等水平數(shù)的正交表，即混合型正交表； 另一種是擬水平法，即在等水平的正交表內(nèi)安排不等水平的 試驗。一、直接使用混合型正交表例：污水去鋅去鎘試驗因素水平表因ph值a凝聚劑b沉淀劑ccacl2d廢水濃度e178加naoh不加稀289不加na? co3加濃391041011混合型正交表5 (4!x24)正好適合本例。二、擬水平法實際應(yīng)用中有時會遇到這樣情況，在現(xiàn)成的混合型正 交表中找不到合適的表或即使能找到但需要做較多 試驗，這時就可以采用擬水平法。例：鋼球熱處理試驗因素水平表因平保溫時間a (分)裝爐量b (斤)力口溫溫度c ("c)1151283521712.7584531813由于爐子只能加熱到兩種溫度，所以因素c只能取兩個水平。 這個試驗當(dāng)然可以用混合型正交表l8 (2x37)但試驗次數(shù)太多。能否少做