质量管理之正交试验设计法.docVIP

正交试验设计法 什么是正交试验设计法 正交试验设计法（简称正交试验法）就是利用正交表来合理安排试验的一种方法。 正交表 表1正交表 L9（34） 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 此表是日本规格协会推荐的正交表 表1就是一张已经设计好的正交表，它有9行4列，表内有3种数码—“1”、“2”、“3”。如果我们用L表示正交表，n表示正交表的行数；q表示正交表的列数；t表示正交表内的数码种类，那么一张正交表可以用符号表示为： Ln（tq） 例如：L9（34）正交表，最多可以安排4个因素做试验，每个因素可取3个水平，共有9种试验方案，这显然大大减少了试验方案是数量，因为如果安排4因素3水平的全搭配试验必须有34=81钟试验方案才行。 正交表的优点 多：可以考虑多因素，多指标。 快：试验周期短，见效快。 好；可以找到最佳方案。 省：试验次数少。 假如：考虑十三个因素，三水平的试验。 用L27（313）安排只要做27次试验。 而进行全面试验时，则要做313=1594323次试验，如果每天做10次试验，也要做436.8年之久方可做完. 正交试验表的种类 分两类： 一类是水平数相同的正交表，即正交表中每一列所包含的代表水平的数码是一样的。例如：L4（23）、L8（27）、 L9（34）等等。 另一类是水平数不同的正交表，例如：L8（41×24）、 L18（21×37）、L18（61×36）、L16（42×212）L32（49×24）。 L8（41×24） 1 2 3 4 5 1 1 1 2 2 1 2 3 2 2 1 1 3 2 2 2 2 2 4 4 1 2 1 2 5 1 2 1 1 2 5 3 1 1 2 2 7 2 1 1 1 1 8 4 2 1 2 1 四：常用正交试验设计与分析步骤 明确试验目的 确定考察指标 挑因素选水平 设计试验方案 实施试验方案 试验结论分析 验证试验 结论与建议 例：设计纸飞机试验 试验目的： 找到一组飞行距离最远的纸飞机设计参数。 考察指标 Y——纸飞机飞行距离。 挑因素选水平 分析： 影响Y的重要因素 A：材料 B：尺寸 C：抛出力 D：抛出角度 根据实际情况每个因素取3个水平 制定因素水平表 因素水平表 A 材料 B 尺寸 C 抛出力 D 抛出角度 1 厚纸 16开 大 45 2 中厚纸 32开 中 30 3 薄纸 64开 小 15 设计试验方案 由因素水平表可以清楚的看出，这是一项4因素3水平的试验，必须有3种数码的正交表中找到合适的表安排此项试验，这类表试验次数最少的是L9（34）表于是就选L9（34）正交表安排试验方案。 5、 L9（34）表安排纸飞机的试验设计 A 1 B 2 C 3 D 4 Y （cm） 1 1 厚纸 1 16开 1 大 1 45 Y1=900 2 1 2 32开 2 中 2 30 Y2=610 3 1 3 64开 3 小 3 15 Y3=730 4 2中厚纸 1 2 3 Y4=390 5 2 2 3 1 Y5=320 6 2 3 1 2 Y6=550 7 3薄纸 1 3 2 Y7=370 8 3 2 1 3 Y8=740 9 3 3 2 1 Y9=280 T1 T2 T3 TA1=2240 TA2=1260 TA3=1390 TB1=1660 TB2=1670 TB3=1560 TC1=2190 TC2=1280 TC3=1420 TD1=1500 TD2=1530 TD3=1860 R RA=980 RB=110 RC=910 RD=360 6、试验结论：直接看：A1 B1 C1 D1 算一算：A1 B2 C1 D3 各因素对特性值Y的影响显著性分析： 1）可由极差来确定，极差越大影响越大。由此，可对因素ABCD对Y的影响的显著程度进行排列如下： 2）画趋势图：为了直观，用因素的水平为横坐标，综合平均值为纵坐标，画出指标与因素关系图。 从图上可以明显看出每一因素的最好水平A1 B2 C1 D3，也可以看出各因素对指标影响的大小，RA RC RD RB。 7、验证试验 对于得到的最佳组合A1 B2 C1 D3必须进行验证试验，并且要反复进行几次，以考察该结论的正确性。本试验验证结果如下： 900 950 1000 平均Y=950 水平数不等的试验 安排试验有两种