《质量管理与可靠性》课程教学资源（PPT课件）第5章 设计质量管理

场北联合大学HEBEL UNITED UNIVERSITY第五章设计质量管理5.1正交试验设计5.2质量功能展开OFD5.3田口方法5.4 三次设计T

5.1 正交试验设计 5.2 质量功能展开QFD 5.3 田口方法 5.4 三次设计 第五章 设计质量管理

场北联信大客HEBEIUNITED UNIVERSITY学习目标【目的要求】熟悉正交表的格式及特征熟悉正交试验设计的基本概念和基本流程熟练掌握质量功能展开的原理及实施要点掌握质量屋的结构及内容>理解田口方法的基本观点和策略>熟悉三次设计的基本原理【重点】质量屋的展开原理，，三次设计方法，正交试验设计【难点】三次设计方法

【目的要求】 ➢ 熟悉正交表的格式及特征 ➢ 熟悉正交试验设计的基本概念和基本流程 ➢ 熟练掌握质量功能展开的原理及实施要点 ➢ 掌握质量屋的结构及内容 ➢ 理解田口方法的基本观点和策略 ➢ 熟悉三次设计的基本原理 【重 点】质量屋的展开原理，三次设计方法，正交试 验设计 【难 点】三次设计方法 学习目标

汤北联合大客HEBELUNITED UNIVERSITY5.2正交试验设计正交试验设计的基本方法5.2.15.2.2多指标的正交试验设计

5.2 正交试验设计 5.2.1 正交试验设计的基本方法 5.2.2 多指标的正交试验设计

场北联合大客HEBEIUNITEDUNIVERSITY5.2.1正交试验设计的基本方法正交试验设计（OrthogonalDesign）是于二十世纪50年博士在代初期，由日本质量管理专家田口玄一（Tachugi）前人提出的多因素试验设计方法的基础上，进一步研究开发出来的一种试验设计技术。进行（正交表）正交试验设计法使用一种规范化的表格试验设计，可以用较少的试验次数，取得较为准确、可靠的优选结论

正交试验设计（Orthogonal Design）是于二十世纪50年 代初期，由日本质量管理专家田口玄一（Tachugi）博士在 前人提出的多因素试验设计方法的基础上，进一步研究开发 出来的一种试验设计技术。 正交试验设计法使用一种规范化的表格（正交表）进行 试验设计，可以用较少的试验次数，取得较为准确、可靠的 优选结论。 5.2.1 正交试验设计的基本方法

场北联合大客HEBEIUNITEDUNIVERSITY正交试验的定义正交试验是一个科学的安排和分析试验的方法。它是利用“均衡分散性”和“整齐可比性”正交值原理，从大量的试验点中挑选出适量、具有代表性、典型的试验点以解决多因素问题的试验方法。正交试验设计主要可以完成确定出各因素对试验指标的影响规律，得知哪些因哪些素的影响是主要的、哪些因素的影响是次要的、因素之间存在相互影响：选出各因素的一个水平组合来确定最佳生产条件正交试验设计的基础是正交表

正交试验是一个科学的安排和分析试验的方法。 它是利用“均衡分散性”和“整齐可比性”正交值原 理，从大量的试验点中挑选 出适量、具有代表性、典 型的试验点以解决多因素问题的试验方法。 ◼ 正交试验的定义 正交试验设计主要可以完成： ◆ 确定出各因素对试验指标的影响规律，得知哪些因 素的影响是主要的、哪些因素的影响是次要的、哪些 因素之间存在相互影响； ◆ 选出各因素的一个水平组合来确定最佳生产条件。 正交试验设计的基础是正交表

场北联合大客HEBEIUNITEDUNIVERSITY正交试验的有关名词·试验指标（指标、试验结果）数量指标：硬度、拉力、重量、长度指试验需要考察的效果非数量指标：颜色、外观·因素对试验指标有影响的参数，用大写A、B、C.....表示可控因素：火温度、冷却时间不可控因素·因素水平因素变化的各种状态和条件，用1、2、3.....表示

• 试验指标(指标、试验结果) 指试验需要考察的效果 数量指标：硬度、拉力、 重量、长度 非数量指标：颜色、外观 • 因素 对试验指标有影响的参数，用大写A、B、C.表示 可控因素：淬火温度、冷却时间 不可控因素 • 因素水平 因素变化的各种状态和条件，用1、2、3.表示。 ◼ 正交试验的有关名词

场北联信大客HEBEIUNITED UNIVERSITY正交表的格式与特性正交的概念在数学上，两个向量A(a,az,",a,)和B(b,bz,""",b)若满足A.B=ab, +a,b, +..+ab. =0即两向量的内积等于零，则称向量A与向量B正交。由于在构造正交表的过程中使用了上述原理，因此将相应的试验设计法称为正交试验设计

◆ 正交的概念 在数学上，两个向量 和 若满足 ( , , , ) A a1 a2  an  ( , , , ) B b1 b2  bn  A• B = a1 b1 + a2 b2 ++ an bn = 0   B  A  即两向量的内积等于零，则称向量 与向量 正交。 由于在构造正交表的过程中使用了上述原理，因此将 相应的试验设计法称为正交试验设计。 ◼ 正交表的格式与特性

场北联合大客HEBEI UNITED UNIVERSITY正交表（完全对）>完全有序元素对设有两组元素(a,az,",a)与(bi,b,b），它们可构成如下的元素对：(a,b,),(ai,b,),... (ai,bk)(az,b,),.. (az,br)(az,b,),·.(an,b),(an,b,),...(an,bk)称这些元素对为由元素a,az,",an)与(b,bz,.,b)构成的完全有序元素对”，简称尔“元素对”。若元素为数字，则称为“完全有序数字对

◆ 正交表 ➢ 完全有序元素对（完全对） 设有两组元素 与 ，它们可构 成如下的元素对： ( , , , ) a1 a2  an ( , , , ) b1 b2  bk ( , ), ( , ), ( , ) ( , ), ( , ), ( , ) ( , ), ( , ), ( , ) 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 1 n n n k k k a b a b a b a b a b a b a b a b a b      ( , , , ) a1 a2  an ( , , , ) 称这些元素对为由元素 与 b1 b2  bk 构成的 “完全有序元素对”，简称“元素对”。若元素为数字，则 称为“完全有序数字对

汤北联合大客HEBELUNITEDUNIVERSITY例：由数字(1,2,3,4)和(1,2,3)构成的完全有序数字对为(1,1),(1,2),(1,3)(2,1),(2,3)(2,2),(3,1),(3,3)(3,2),(4,1),(4,3)(4,2),若在一个矩阵的任意两列中，由两列中的对应元素所构成的数字对是完全对且每对出现的次数相等，则称这两列是均衡搭配，否则就是不均衡搭配。例如：

例：由数字(1,2,3,4)和(1,2,3)构成的完全有序数字对为： (4,1), (4,2), (4,3) (3,1), (3,2), (3,3) (2,1), (2,2), (2,3) (1,1), (1,2), (1,3) 若在一个矩阵的任意两列中，由两列中的对应元素所 构成的数字对是完全对且每对出现的次数相等，则称这两 列是均衡搭配，否则就是不均衡搭配。例如：

场北联启大客HEBEL UNITED UNIVERSITY第第Ⅱ列第Ⅲ列第列与第列中的对应元素构成8个数字对：[1171(1,1)(1,1)21(1,2)(1,2)211(2,1)(2,1)221A=(2,2)(2,2)221它们是由元素(1,2)和元221素(1,2)构成的完全数字对222每对各出现两次，因此称这2][22两列为均衡搭配而第列与第Ⅲ列、第I列与第Ⅲ列，由于每对出现的次数不相同，国因此均为不均衡搭配

                        = 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 1 1 2 1 1 1 A 第I列 第II列 第III列 第I列与第II列中的对 应元素构成8个数字对： (2,2) (2,2) (2,1) (2,1) (1,2) (1,2) (1,1) (1,1) 它们是由元素(1,2)和元 素(1,2)构成的完全数字对， 每对各出现两次，因此称这 两列为均衡搭配。 而第I列与第III列、第II列与第III列，由于每对出现的 次数不相同，因此均为不均衡搭配