正交試驗法在QC小組活動制定對策階段中的應用

丁付領 周偉忠 程先南 李洪濤 李愛超 金國強

摘要：正交試驗法作為QC小組活動中常見的一種工具方法，在解決多種因素對最終結果產生影響的問題中，實現通過少數的實驗次數找到較好的生產條件，以達到最好的生產工藝效果。本文主要闡述在QC小組活動程序的制定對策階段，利用正交試驗法解決多個工藝參數對要因的影響，確定最終措施，從而為對策實施階段提供依據。

關鍵詞：正交試驗法;正交試驗設計; QC小組活動 ;因子

正交試驗法也叫正交試驗設計法，它是用“正交表”來安排和分析多因素試驗的一種數理統計方法。這種方法的優點是試驗次數少，效果好，方法簡單，使用方便等。在研究比較復雜的問題中，往往都包含著多種因素。我們把準備考察的有關影響試驗指標的條件稱為因素，把在試驗中準備考察的各種因素的不同狀態稱為水平。為了尋求最優化的生產條件，就必須對各種因素以及各種因素的不同水平進行試驗，這是多因素優選的問題[1]。正交試驗法具備“均勻分散，齊整可比”的特點，是一種高效率、快速、經濟的實驗設計方法。

1 正交試驗在QC小組活動中的應用階段

QC小組活動作為企業全面質量管理的一個重要組成部分，目前在我國已經得到長足發展[2]。QC小組活動的目的主要是提高職工素質，激發職工的積極性和創造性;改進質量、降低消耗，提高經濟效益。通常在做QC小組活動時，執行一定的活動程序，根據最新的T/CAQ 10201-2020《質量管理小組活動準則》，我們除了要遵循PDCA原則外，還要根據課題的類型，按照活動程序逐步進行。但是，對正交實驗是在要因確認、對策制定、對策實施哪個階段進行試驗討論比較激烈。而正交試驗的目的是通過試驗尋找最佳參數，建議將正交試驗放在對策制定前的方案選擇階段，也就是制定對策階段，通過試驗確定好參數后，才能進行后續的對策實施階段。如果在要因確認時，需要確認有交互作用的幾個參數對結果的影響程度，可以通過試驗的極差判定。因此，在QC小組活動程序中，正交試驗的正確應用階段應該放在對策制定中。

2 案例分析

在開展的課題為《提高硫磺產品一等品率》QC小組活動中的對策制定階段，為降低細粉硫的生成率，關于“工藝參數組合不當”這一要因，小組成員經過認真分析討論，制定了兩條對策，分別是利用專業經驗進行多組常規參數的組合試驗確定合適的工藝技術參數和利用正交試驗確定合適的工藝技術參數組合。最后，從經濟性、試驗周期、操作等方面，優選出正交試驗法作為小組的活動手段。

2.1 正交試驗設計

小組挑選影響課題癥結細粉硫生成率高的主要工藝參數：液硫流量、液硫溫度、液硫入水高度、冷卻水溫度和成型盤孔徑等5個因素，每個因素取4個水平，制作水平表（見表1）。同時，各因子間不考慮交互作用，選用L16（45）正交表。

2.2運用正交試驗法的注意事項

（1）不應隨便選取非正交表進行正交試驗。

（2）進行正交試驗設計時，應盡量多考慮因素、水平（位級）。

（3）在試驗實施的過程中，因素水平（位級）要嚴格控制在規定的水平（位級）變化精度內[3]。

（4）對最后的試驗結果，假如“直接看”和“算一算”的結果存在較大差異，需進一步進行調優試驗，逐步逼近最優條件組合。

2.3 制定對策表

為了讓對策確實可行，小組按照“5W1H”的原則，根據正交試驗得出的結論，尋找到的最佳工藝條件，將其填寫在具體措施里面，然后再在對策實施階段進行驗證。

3 結束語

通過正交試驗法尋找到的解決細粉硫生成率高的最佳工藝參數，將其作為制定對策階段中的措施，讓措施變得更具體，符合T/CAQ 10201-2020《質量管理小組活動準則》4.1.8c）中“措施具體”的要求。

正交試驗法在QC小組活動制定對策階段中的應用，可以利用較少的試驗次數尋找每個因子的最佳水平，使對策表的措施更為具體，便于小組在對策實施階段進行效果驗證，減少了對策實施階段的工作量，提高了QC小組活動中工具應用的能力。

參考文獻

[1]李和平.《精細化工工藝學》.科學出版社，2005年.

[2]劉志奇，楊杰. 《正交試驗法在QC小組活動中的應用》.華北水利水電學院學報，2009年2月，第30卷第1期.

[3]邢文英.QC小組基礎教材（二次修訂版）.中國社會出版社，2008年.

作者簡歷：丁付領（1972-），男，高級技師，現主要從事硫磺生產儲運技術工作，對硫磺濕法成型、儲運工作具有較強的專業能力。

（中原油田普光分公司天然氣凈化廠?四川?達州?636156）