正交试验法在QC小组活动制定对策阶段中的应用

丁付领 周伟忠 程先南 李洪涛 李爱超 金国强

摘要：正交试验法作为QC小组活动中常见的一种工具方法，在解决多种因素对最终结果产生影响的问题中，实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件，以达到最好的生产工艺效果。本文主要阐述在QC小组活动程序的制定对策阶段，利用正交试验法解决多个工艺参数对要因的影响，确定最终措施，从而为对策实施阶段提供依据。

关键词：正交试验法;正交试验设计; QC小组活动 ;因子

正交试验法也叫正交试验设计法，它是用“正交表”来安排和分析多因素试验的一种数理统计方法。这种方法的优点是试验次数少，效果好，方法简单，使用方便等。在研究比较复杂的问题中，往往都包含着多种因素。我们把准备考察的有关影响试验指标的条件称为因素，把在试验中准备考察的各种因素的不同状态称为水平。为了寻求最优化的生产条件，就必须对各种因素以及各种因素的不同水平进行试验，这是多因素优选的问题[1]。正交试验法具备“均匀分散，齐整可比”的特点，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。

1 正交试验在QC小组活动中的应用阶段

QC小组活动作为企业全面质量管理的一个重要组成部分，目前在我国已经得到长足发展[2]。QC小组活动的目的主要是提高职工素质，激发职工的积极性和创造性;改进质量、降低消耗，提高经济效益。通常在做QC小组活动时，执行一定的活动程序，根据最新的T/CAQ 10201-2020《质量管理小组活动准则》，我们除了要遵循PDCA原则外，还要根据课题的类型，按照活动程序逐步进行。但是，对正交实验是在要因确认、对策制定、对策实施哪个阶段进行试验讨论比较激烈。而正交试验的目的是通过试验寻找最佳参数，建议将正交试验放在对策制定前的方案选择阶段，也就是制定对策阶段，通过试验确定好参数后，才能进行后续的对策实施阶段。如果在要因确认时，需要确认有交互作用的几个参数对结果的影响程度，可以通过试验的极差判定。因此，在QC小组活动程序中，正交试验的正确应用阶段应该放在对策制定中。

2 案例分析

在开展的课题为《提高硫磺产品一等品率》QC小组活动中的对策制定阶段，为降低细粉硫的生成率，关于“工艺参数组合不当”这一要因，小组成员经过认真分析讨论，制定了两条對策，分别是利用专业经验进行多组常规参数的组合试验确定合适的工艺技术参数和利用正交试验确定合适的工艺技术参数组合。最后，从经济性、试验周期、操作等方面，优选出正交试验法作为小组的活动手段。

2.1 正交试验设计

小组挑选影响课题症结细粉硫生成率高的主要工艺参数：液硫流量、液硫温度、液硫入水高度、冷却水温度和成型盘孔径等5个因素，每个因素取4个水平，制作水平表（见表1）。同时，各因子间不考虑交互作用，选用L16（45）正交表。

2.2运用正交试验法的注意事项

（1）不应随便选取非正交表进行正交试验。

（2）进行正交试验设计时，应尽量多考虑因素、水平（位级）。

（3）在试验实施的过程中，因素水平（位级）要严格控制在规定的水平（位级）变化精度内[3]。

（4）对最后的试验结果，假如“直接看”和“算一算”的结果存在较大差异，需进一步进行调优试验，逐步逼近最优条件组合。

2.3 制定对策表

为了让对策确实可行，小组按照“5W1H”的原则，根据正交试验得出的结论，寻找到的最佳工艺条件，将其填写在具体措施里面，然后再在对策实施阶段进行验证。

3 结束语

通过正交试验法寻找到的解决细粉硫生成率高的最佳工艺参数，将其作为制定对策阶段中的措施，让措施变得更具体，符合T/CAQ 10201-2020《质量管理小组活动准则》4.1.8c）中“措施具体”的要求。

正交试验法在QC小组活动制定对策阶段中的应用，可以利用较少的试验次数寻找每个因子的最佳水平，使对策表的措施更为具体，便于小组在对策实施阶段进行效果验证，减少了对策实施阶段的工作量，提高了QC小组活动中工具应用的能力。

参考文献

[1]李和平.《精细化工工艺学》.科学出版社，2005年.

[2]刘志奇，杨杰. 《正交试验法在QC小组活动中的应用》.华北水利水电学院学报，2009年2月，第30卷第1期.

[3]邢文英.QC小组基础教材（二次修订版）.中国社会出版社，2008年.

作者简历：丁付领（1972-），男，高级技师，现主要从事硫磺生产储运技术工作，对硫磺湿法成型、储运工作具有较强的专业能力。

（中原油田普光分公司天然气净化厂 四川 达州 636156）