当前课程知识点：系统化产品设计与开发 > 第十五讲 稳健设计 > 第5节 正交试验 > 第5节 正交试验
我们回到福特汽车公司
在对后座安全带
进行性能研究的时候这个案例
他们准备对这七个主要的控制因素
从织带拉伸刚度一直到锁舌的摩擦
这样从A到G这七个控制因素
看看它们对产品的性能有哪些影响
他们已经决定了做这种L8的正交试验
在这一页的右边
我们就列出了这七种因素
分别在八个试验里边每种因素
准备取水平1还是水平2
通过充分的组合
能够在八个试验里边把这七个因素
都分别测一下水平1水平2的情况
当然大家注意到
在最右边我们还有两列
有个N+和N-
这个是什么意思呢
将来我们在这个表里面会
放上关于噪声因素的情况
N+表示是噪声因素都是最好的情况
N-表示噪声因素都是最恶劣最糟糕的情况
看看在这两个极端条件下
它们的性能会怎么样
针对着我们前面这些控制因素的各种组合
这样的话我们就不得不讨论一下
怎么样来测试这些噪声因素
对产品性能的影响
在工程界常用的有这么几种做法
你选其中一种就可以了
一种做法比较简单
就是把噪声也当一个影响因素
在正交阵列之外
你给它额外加几列
把每个噪声因素当做一个影响因素
看看它们对性能的影响就可以了
所以这样的做法就是把噪声因素
当控制因素一样来对待
但是如果说噪声因素比较多的时候
你这个表搞得就很复杂就得做好多次的试验才行
还一个做法是使用外部阵列
就是对主阵列里边每一行
我们把所有的噪声因素
几种因素进行排列组合
然后做数次试验然后对它们进行统计
再一个做法就是
对主正交阵列里边的每一行
我不是做一次试验而是我对噪声因素不做控制
让它自然的去发生比如说我做五次八次十次试验
然后来做统计
看看最后测出来的在这几次试验里边
产品的性能有一个什么样的波动的范围
可以用它的方差来描述
要想做试验的次数比较少就有一个办法
以典型的有代表性的或者是极端的
这种复合噪声条件来做试验
比如说我做一个极端实验
把各种噪声条件都尽量的控制到最小
然后另外一个实验呢就是各种噪声条件
按照最糟糕的最恶劣的情况来做
看看这两个极端最后对产品性能的这个范围的影响
到底有多大影响这样我们就心里有个数了
这样的话呢每行我们可能也是要做两次或者是几次试验
然后来估计这个性能波动的范围或者是方差
福特公司的这个后座安全带的开发团队
最后选的就是这个做法
他们把选定的三种噪声因素做了两种典型的组合
就是最好的情况和最差最糟糕的情况
看看分别对产品的性能会有什么影响
按照L8的试验计划
本来一行只做一次的那现在就需要做两次
看看这两次试验里边
对应于噪声最好的情况结果怎么样
和噪声最糟糕的情况结果怎么样
来做一个范围的考量
第四步就是要去开展进行这些试验了
我们在各种设定的条件下
对不同的因素在它各自的水平上
按照我们制定的试验计划来进行测试
但是这里边要注意两件事情
这个试验的计划最好不要严格按照
你这数的这个12345678这么来试
最好给它排一个随机的顺序
因为我们在做试验的时候
比如说有些东西会磨损有些东西会老化
这个试验会越做越好或者越做越差
所以不要让这个系统性的影响这种系统性的趋势
不要让它跟试验结果产生关联
这是我们要注意的两件事情
我们看当试验做完了之后
我们对每种控制因素的组合一共有八种情况
每种情况呢我们考察它在噪声最差的情况下
比如说对第一个试验
从A到G这七个因素都是取的水平1
我们做了俩实验
一个是噪声状况最恶劣的时候结果测出来
这个乘客的后仰角是0.3403个弧度
然后把各种噪声条件调到最好的情况
测出来这个乘客的后仰角
小一点是0.2915个弧度
这是最差和最好情况的对比
有了这个最差和最好的情况
我们就可以再算一下它们俩的均值在哪儿
就是0.3159弧度
然后它们的波动的范围
按照质量统计的说法叫极差
这个极差的范围是多少呢是0.0488个弧度
对于其余的第二到第八个试验
我们也是这样做下来
把它们的噪声最差和噪声最好的情况的均值
和极差也都算出来
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