正交试验设计是一种用于研究多个因素对响应变量的影响的实验设计方法。它可以通过少量实验即可确定多个因素对响应变量的影响程度和作用方向，从而用最少的实验取得最多的信息，提高设计效率。因此，正交试验设计在产品设计中应用广泛，是实现高效优化产品性能的重要方法。
正交试验设计的理论基础是正交数组的构造，通过特定的构造方法将多个因素进行排列组合，实现尽可能多地涵盖因素间相互影响的实验方案。正交试验设计的优势在于，不仅考虑了因素间相互作用的影响，而且采用了最少的实验，提高了实验效率，降低了实验成本。同时，正交试验设计还能够较好地避免因素之间的相关性，提高了实验结果的可靠性。
正交试验设计广泛应用于新产品研发、工艺改进和质量控制等领域。例如，在新产品研发中，通过正交试验设计可以确定影响产品品质的因素，指导产品的设计和生产过程。在工艺改进中，可以确定工艺参数对产品性能的影响程度，指导优化生产工艺。而在质量控制中，可以通过正交试验设计确定关键性因素，从而制定出针对性的质量控制方案。