抽样检验与可靠性试验.ppt

1,抽样检验,天马行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,2,课程內容简介：,质量管理的基础思想 抽样检验 OC曲线说明 GB2828抽样表 零缺陷抽样计划表 如何将GB2828、105E表转换成零缺陷抽样计划 计量值抽样检验 可靠性实验,天马行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,3,质量管理的基础思想,1 质量是生产出来的，检验只是后盾。 2 选择合格的供应商、控制生产过程的稳定性，保证供应链的整体水平，让检验工作成为质量水平的验证。 3 运用统一的测量语言/术语建立质量标准（举例）。 4 测量仪器应与产品的公差要求对应。,4,何时需要采用全检？,生产过程不能保证达到预先规定的质量水平，不合格品率大时。 不合格品漏检有可能造成人身事故或对下道工序或消费者带来重大损失时。 检查效果比检查费用大时，多采用全检，例如能用效率高、精度稳定的“过止量规检查时。 全检花费的时间和费用高并限制在非破坏性检查项目的检查。 全检时，很少有产品的性能指标全部检查，一般只对特定检查项目进行检查，所以即使全检，也不一定确保一个不合格品也没有。 全检是在有限期间內检查大量产品，难免误检，因此尽量使用样板和自动检验，完善管理和使作业合理化。,天马行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,5,何时需要使用抽样检验？,产量大、批量大、并且连续生产时无法进行全数检验； 允许一定数量的不合格存在； 希望减少检验时间和检验费用时； 刺激生产者注意改进质量时； 破坏性检查全检不允许时。,6,何时需要采用抽样检验？,间断交易，以往批质量情报不充分时； 质量水平达不到，全检又没有必要，只对坏批进行全检，希望改善平均质量时； 根据检查结果选择供方时，批间质量不稳定或批数不多，转入间接检查不充分时； 抽样检查与全检相比，受检单位产品数少，检查项可多些，但是同一质量的产品批有可能判合格，也有可能判不合格。而且，当不合格品率很小时，很难抽出不合格品。,天马行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,7,检验一般的工作程序：,准备阶段 决定检查单位 决定检查项目 决定试验方法 决定质量判定标准 决定在生产过程那个阶段检查 决定全检、抽检还是无试验检查 决定质量指标 选择抽样表(计数、计量和抽样类型),实施阶段 决定批的构成 决定抽样方法 决定批处理方法 整理阶段 决定检查结果的记录方法。 决定检查结果的处理方法。,8,批的定义和构成原则,各种产品，具有相同的来源，在相同的条件下生产所得到相同规格的一群产品，称为批。 不同原料、零件和制造的产品不得归在一起。 用不同制造机械、制造方法制造的产品，不能归在一起。 不同时间或交替轮翻制造的产品，不能归在一起。,9,随机抽样,样本的选择原则：抽样检查是通过样本来判断整批产品是否合格。因此，样本要能够代表批的质量方可进行抽样检查，为此进行随机抽样至为重要。,一般可以采用 整群随机抽样 分层随机抽样 分段随机抽样 系统随机抽样,10,整群随机抽样示意图, , ,抽样,利用简单随机抽样法，通常的情况下，需将个体一一编号 然后利用乱数表或其它随机方法，作放回或不放回抽样 ，抽取特定号码的个体，因此当总体容量不大时，简单随 机抽样确实是一种有效的抽样方法。,11,分层随机抽样,12,分层随机抽样说明,分层随机抽样必须满足： 总体中的任一个体都必定属于且只属某一层。 每一层的个体数目是确切。 在任何两层进行的抽样都是相互独立的。 一般当获得的资料分布不均匀，或呈偏态分布时，分层抽样是一种有效的抽样方法。,13,分段随机抽样,在做分段时，要求每个区域內部的差异大些，区域之间的差异要小些，这样的效果才会比较好。,#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*,抽样,#$* $*#$ $*#$ #$*,14,分段随机抽样二段抽样,先从总体中选出一个或几个区域，然后再从这些区域中随机抽取样本，称为二段分析随机抽样。,#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*#$* #$*#$*,#$*,*#$*, $ *,#$* *$#,15,分段随机抽样的注意事项,分段随机抽样的精度一般没有分层抽样的精度高，但当抽样方法受到存放地点，或产品形状的限制，以及在抽样费用较高的情况下，采用分段随机抽样所获得的效果最好。,16,系统抽样,系统抽样是一种从总体中每隔k个个体抽取一个样本的抽样方法，见下表，其中k值是抽样比值。比值是总容量N与样本容量n之比，即k=N/n。当比值k已知时，利用乱数表或其它随机方法，选取一个随机数或随机号码确定随机起点。于是，可从总体中抽取那些个体来组成样本就可以知道了。,17,系统抽样举例,今有总体1000个，欲自其中抽取50个样本，试问如何执行系统抽样？ 自11000对总体编号 取k=1000/50=20 在120中随意取一个数，如果取出来的是1，那么就取1,21,41,61,81981号。 如果被抽总体足够大，并且易作某种次序的整理时，那么系统抽样比分层抽样的效果好。,18,乱数表的使用,单位产品按1N编号； 随机确定起始行和列； 选择样本号码； 确定样本组。 亦可利用软件来做(运用 Microsoft Excel),19,乱数表使用练习,今有进货批500件，打算自其中抽取20件样品进行检验，试用乱数表进行抽样。,20,合格批的处理,检查合格的批，样本中发现的不合格品要更换或修复。样本外偶尔发现的不合格品也要更换或修复。 合格批入库或转入下道工序。这时，要求附上合格证或检查记录，按规定办法处理。,21,不合格批的处理,经检查不合格的批，除记录何处不合格外，作出不合格批的标志，存放地点切勿与合格批混淆，不合格批可据具体情況作如下处理，且要事先做出规： 退货或返工。 全检更换不合格品或修复不合格品。 检查部门或产品接收方对产品全检，挑出不合格品。 整批报废。 让步接收。,22,再提交检查,退货的不合格批，为了再提交检查，原则上卖方要作全检，挑出或修复不合格品。若不合格项系破坏性检查，可全检合适的代替特性，否则不得再次提交检查。 再检查注意事项： 注明是再提交批 注明不合格项或等级 全检时，合格品与修复的合格品要加以区分 不要与其它初次提交批混淆。,23,检查结果记录,为了保证检查工作准确和检查结果的应用，必须作检查结果的记录，检查记录工作有下列几点 检查数据记录：记录检查批的检查结果，以此为依据，写出合格或不合格判定报告和检查结果报告。 历次检查数据记录：汇集一定期间內的产品批检查数据，以应用结果获得各种质量数据。,24,检查结果的应用,分析检查內容：据检查结果分析检查的实施是否能达到检查的目的。 检查的调整：检查结果是抽样方案加严或放宽的调整依据。 生产过程控制：跟据检查出的不合格品的情况或质量特征值的分布趋势，可早期诊断生产过程的异常，作出有效处理。 改善质量判定标准：质量判定标准与实际是否相符，质量状况和质量要求估计得是否合适，以检查结果确定合适的质量判定标准。 选择生产方：购买产品时，选择产品质量好的生产方，长期质量稳定尤其重要，因此可以检查结果历史资料为情报。,25,符号及名词解释,N:批量批中包含的产品单位数，称为批量。 n:样品量从批中抽取的单位产品的汇集，称为样本。样本中单位产品数，称为样本大小。 抽样方案样本大小或样本大小系列和判定数组结合在一起，称为抽样方案。 Ac:合格判定数作出批合格判断样本中所允许的最大不合格品数或不合格数，称为合格判定数。 Re:不合格判定数：作出批不合格判断样本中所不允许的最小不合格品数或不合格数，称为不合格判定数。,26,符号及名词解释,AQL:合格质量水平抽样检查中，认为可以接收的连续提交检查批的过程平均上限值，称为合格质量水平。 ASN:对一个批质量已知的批，按给定抽样方案作出合格或不合格判断，该批所需检查样本单位数的平均值，称为平均样本大小。 IL:检查水平提交检查批的批量与样本大小之间的等级对应关系，称为检查水平。检查水平高，批中抽取的样本相对多。,27,合格质量水平AQL,AQL的意义 AQL是合格质量水平。当批质量等于或优于AQL时，抽样方案以高概率判批合格，当批质量劣于AQL时，抽样方案的高概率判批不合格。 AQL数值 AQL以每百单位产品的不合格品数或不合格数表示。在数值上它等于过程平均不合格品率上限值Pmax，它是允许的不能再坏的批质量平均值。,28,Pa,不良率,p0,AQL:可以接受批的最高不合格率和允收概率，一般设定的允收概率为95%,又称为生产者冒险率。,LTPD:指消费者认为质量恶劣的送验批所含有的最低不合格率，通常设定允收概率为10%时的不合格率为LTPD,29,生产者冒险率PR(Producers Risk),生产者产品的质量相当良好，已达允收水准，理应判为合格，但由于抽样的关系，样本中不良品过多而误判为拒收，其概率称为生产者冒险率，因为此种错误使生产者蒙受损失而命名。此时冒险率又称为第一型误差，用表之，通常于AQL时，订=5%。,30,消费者冒险率CR(Consumers Risk),生产者产品的质量相当恶劣，已达拒收水准，理应判为不合格，但由于抽样的关系，样本中不良品甚少而误判为允收，其机率称为消费者冒险率，因为此种错误使消费者蒙受损失而命名。此時冒险率又称为第二型误差，用表之，通常于LTPD时，订=10%。,31,AQL的选择原则,AQL一般在技术标准中确定，也可在生产方及使用方的订货合同中规定，一般遵守下面三条原则： 军用产品AQL工业产品AQL民用产品AQL。 严重不合格项AQL一般不合格项AQL轻微不合格项AQL 订货方可根据要求提出满意的AQL值，但必须考虑生产方的生产能力，AQL值提的过严，会使生产方的成本增加，故确定AQL值应与产品性能水平一致。,32,AQL的选择-1,无历史资料时，AQL难以一下子选择，可暂定AQL，然后根据实际情况再做修正。 根据质量要求决定AQL。当产品质量(不合格率或不合格数)要求明确时，以产品质量水平作出AQL值。,33,AQL的选择-2,按检查项目多少来决定AQL，以美国陆军为例：,34,AQL的选择-3,用过程平均决定AQL。用以往的检查数据求平均值，在此基础上决定AQL。对批量生产来讲，当质量信息颇多时，常采用此方法决定AQL,35,AQL的-选择4,供需双方商定AQL。供需双方商定AQL比较妥当，这种确定AQL的方法，对新产品且非常缺乏质量信息时，常常采用。 AQL选择参考数值。对于不同需要，在规定AQL时，可以参考下列三个表,36,37,抽查特性曲线(OC曲线),由上式可知，给定n.Ac,Pa(p)与p成函数关系，即以p为橫坐标，Pa为纵坐标，对应每一个抽样方案n,Ac都可划出一条Pa与p的关系曲线，Pa与p的关系曲线称为抽样特性曲线,38,理想OC曲线,当批质量p小于或等于质量标准时，产品批应当全部接收，即Pa(ppt)=0。,p,Pa,1.0,pT,39,实际OC曲线,理想OC曲线即使全检也不易得到，有实用价值的是实际OC曲线。 批质量愈好接收概率愈高，批质量合格时(p0=AQL)高接收概率；批质量不好时，(p1=LTPD)接收概率愈低。,p0,p1,40,OC曲线的特征,OC曲线愈接近理想曲线，抽样方案判批质量好坏的能力愈强； OC曲线愈陡，抽样方案愈严格；OC曲线愈平，抽样方案愈松。 样本量n和合格判定数Ac不变时，批量N对OC曲线的变化影响不大。 批量N和合格判定数不变时，样本量n愈大，OC曲线愈陡。 批量N和样本量n不变时，合格判定数Ac愈小，OC曲线愈陡。,41,OC曲线的用途,选择好的抽样方案：根据OC曲线的陡平程度和合格概率，选择相应的抽样方案。 评价选定的抽样方案：选定抽样方案是否合理，可查找其相应的OC曲线，分析评价抽样方案的优劣。 估计过程不合格品率：获得质量信息，据OC曲线坐标Pa可以橫坐标查得过程不合格品率p，从而获得生产质量信息。,42,百分比抽样的不合理性说明,43,百分比抽样的不合理性,44,检查水平的意义,批量N和合格判定数Ac不变，抽样检查的判断能力随抽样量n的增加而增加。 抽样检查中，判断能力用检查水平表示，即判断能力强，检查水平高。,45,检查水平的等级,一般检查水平分三级，一般检查水平，一般检查水平，一般检查水平，判断能力 特殊检查水平分四级，特殊检查水平S-1，S-2,S-3,S-4。判断能力S-4S-3S-2S-1。一般检查水平的判断能力大于特殊检查水平的判断能力。,46,检查水平的选择原则-1,没有特殊规定时，首先采用一般检查水平。 比较检查费用，若每个样品的检查费用为a，判批不合格时处理一个样品的费用为b，检查水平选择应遵循: ab选择检查水平 a=b选择检查水平 ab选择检查水平,47,检查水平的选择原则-2,为保证AQL，使得劣于AQL的产品批尽可能少的漏过去，宜选用高的检查水平。 检查费用(包括人力、物力、时间等)较低时，选用高的检查水平。 产品质量不稳定，波动大时，选用高的检查水平。 破坏性检查或严重降低产品性能的检查，选用低的检查水平。 检查费高时，选用低的检查水平 产品质量稳定，差异小时，选用低的检查水平 历史资料不多或缺乏的试制品，为安全起见，检查水平必须选择高些；间断生产的产品，检查水平选择的要高些。,48,检查水平的选用条件,即使降低判断的准确性，但对用户使用该产品并无明显影响； 单位产品的价格较低； 产品生产过程比较稳定，随机因素影响较小； 各个交验批之间质量状况波动不大； 交验批內的质量比较均匀； 产品不合格时，带来的危险性较小。,49,检查水平的选用条件,需方在产品的使用上有特殊要求。 单位产品的价格比较高。 产品的质量在生产过程中易受随机因素的影响。 各个交验批之间的质量状况有较大的波动。 交验批之间的质量存在着较大的差別。 产品不合格时，平均处理费超过检查费用 对于质量状况把握不大的新产品。,50,抽样方案类型ASN的比较,ASN,np,一次抽样,二次抽样,五次抽样,51,抽样方案的选择,52,单次抽样示意图,N,n,Ac 随机抽取n件检 验出d件不合格品,若dAc 则判定该批合格,若dAc 则判定该批不合格,53,双次抽样示意图,N,n1,n2,Ac1,Re1,Ac2,Re2,在N件中随机抽n1件，设检验出d1件不合格,若d1Re1 判定不合格,若d1Ac1 判定合格,若Ac1d1Re1則再抽取n2件 设检验出d2件不合格,若d1+d2Ac2 判定合格,若d1+d2Re2 判定不合格,54,多次抽样使用说明,55,检查严格度的意义,计数调整型抽样检查规定抽样检查与抽样方案调整同时进行，旨在保证批质量在AQL附近或优于AQL。检查严格度通过抽样方案调整实现。抽样检查严格度体现在样本中抽样量或合格判定数的调整(增大或减少)，通过增加或减少样本量或合格判定数，批高批质量或降低批质量的要求。,56,pa,P%,Ac=5,Ac=4,Ac=3,Ac=2,Ac=1,Ac=0,57,GB2828的使用-1,规定产品的质量特性 在产品技术标准或订货合同中，必须明确对单位产品规定技术性能、技术指标、外观等质量特性。 不合格的分类 A类不合格：是指单位产品的极重要质量特性不符合规定，或者单位产品的质量特性极严重不符合规定。 B类不合格：是指单位产品的重要质量特性不符合规定，或者单位产品的质量特性严重不符合规定。 C类不合格：是单位产品的一般质量特性不符合规定，或者单位产品的质量特性轻微不符合规定。,58,GB2828的使用-2,规定合格质量水平 规定检查水平 确定检查批 检查严格度的规定 除非另有规定，不然在检查开始时用正常检查。 抽样方案类型的选择(一次抽样、二次抽样、五次抽样),59,GB2828的使用-3,检索抽样方案 样本的抽取 逐批检查合格或不合格的判定 处置,60,61,GB2828练习一,今有N=2500, 检验水平为，AQL=4%，分別求出： 单次抽样时的 正常检验时、加严检验时、减量检验时的n,Ac,Re。 双次抽样时的 正常检验时、加严检验时、减量检验时的n1,Ac1,Re1, n2,Ac2,Re2 多次抽样时的 正常检验时、加严检验时、减量检验时各次的n,Ac,Re,62,GB2828练习二,设N=3000,AQL=4%，级水平，求减量检验的双次抽样计划，又若双次抽样结果累计不良数为8个，該批能否允收，並做如何措施? 设某产品采用調整型多次抽样，N=1500，AQL=0.65%，正常检验，若该批产品质量甚好，问至少抽几次?抽多少样本检验始可允收该批?,63,零允收数抽样计划,零缺陷计划是由Nicholas L. Squeglia所开发的。 它和GB2828相比可以以较少检验数而能提供相同或较高的消费者保障。 除了经济优点外，它还易于使用及管理。 起初是用在军方产品，后来更广泛应用于许多工业上计数型的抽样，特別强调在零缺陷的输出。,64,C=0抽样计划和105E（GB2828）抽样计划的关系,65,零缺陷的原理,直接利用MIL-STD-105E修改而成。 表中的ASSOCIATED A.Q.L是一个索引值。 另外运用此表可能增加判退的批数。 零缺陷的另外考虑： 如果你的质量相当差，大于0的允收数並沒有多大的帮助。 当你的抽样计划允收数大于零，你在授权你的检验者接受一些可能没有用的产品。 零缺陷强制对任何不合格采取措施。 如果你正在努力迈向零缺陷，那你怎能容许你的抽样计划允许有缺陷数呢？,66,67,68,如何自105E表推导出零缺陷表,例子：自上图n=125,Ac=10，在105E表中，是K代字，查其表得知在Pa=0.1时，其p为0.123。,69,C=0 SAMPLING PLANS INDEX VALUES (ASSOCATED AQLS),*Indicated entire lot must be inspected Note: The Acceptance Number in all cases is ZERO TABLE NO.1-a,70,零缺陷的A.O.Q.L,A.O.Q.L:Average outgoing quality limit 利用本抽样方法之下最大的平均出厂质量水平。 C=0抽样计划的A.O.Q.L和105E的A.O.Q.L做比较时，一般等于或小于105E的A.O.Q.L。,71,72,INDEX VALUES ASSOCATED A.Q.L.(%),73,SMALL LOT SIZE SUPPLEMENT ASSOCIATED A.Q.L.s,74,零缺陷使用注意事项,没有检验水平的设定 没有正常、加严、放宽的区分 只有正常的表格使用 对消费者的保证比较大 对生产者的风险比较高。,75,零缺陷抽样表练习,76,计量型抽样检验,假定产品的某项主要质量特性已知为正态分布，抽取n个样本，根据其测定值计算样本平均数x及样本标准差s，分别作为群体平均数及标准的估计值，再利用规格的上（下）限可算出所分配的正态曲线在规格界限外的面积，此即该批产品的估计不良率，若不良率小于最大允许不良率，允收该批，否则拒收。,77,抽样检验,U 规格上限,x,78,抽样检验,MIL-414表应用实例 未知变异性标准差法 例2.8某种器具的操作温度，规定最多为209OF。有一批40个器具送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，及AQL=1%。自表A-2与表B-1得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,79,抽样检验,80,抽样检验,未知变异性标准差法 例2.9某种器具的操作温度，规定最多为209OF。有一批40个器具，送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，及AQL=1%。自表A-2与表B-1得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,81,抽样检验,82,抽样检验,双边规格界限（未知变异性标准差法）规格上限与下限为同一AQL值的情况 例2.10某种器具的操作温度，规定最低为180OF，最高为209OF。有一批40个器具，送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，及AQL=1%。自表A-2与表B-1，得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,83,抽样检验,84,抽样检验,85,双边规格限界限（未知变异性标准差法）规格上限与下限各予不同AQL值的情况 例2.11某种器具的操作温度，规定最低为180OF，最高为209OF。有一批40个器具，送请检验。采用IV级检验水准，正常检验，对规格上限 AQL =1%。对规格下限AQL=2.5%。自表A-2与表B-3得知需要5个样本。如样本的观测值为197O、188O、184O、205O与201O，决定此批是否符合允收准则。,86,抽样检验,87,抽样检验,88,可靠度,對產品系統施以規定的環境條件在規定的時間中能完成所要求功能的機率。 可靠度在設計完成時即已賦予。 正確的製造與嚴格的生產質量控制並不能提高可靠度。 可靠度工程是為了達到產品可靠度要求而進行的有關設計、試驗和生產一系列工作。,89,可靠度工作要項-質量鑑定階段,可靠度質量鑑定試驗 環境質量鑑定試驗 故障分析 可靠度評估,90,可靠度工作要項-質量接收階段,可靠度質量接收試驗 環境質量接收試驗 故障分析 可靠度評估,91,工作要項說明,環境需求定義 定義在壽命週期中，所遭遇的環境水平及持續時間。 可靠度需求定義 壽命週期中每一階段均需建立系統數量化可靠度需求，並使系統符合系統效益的要求。,92,工作要項說明,綜合試驗計畫 建立綜合試驗計畫，包含: 1. 可靠度發展試驗 2. 環境發展試驗 3. 環境質量鑑定試驗 4. 可靠度質量鑑定試驗 5. 可靠度接收試驗 6. 燒入及篩選試驗,93,浴缸曲線,94,電子零組件的挑選試驗,對於採購的電子零組件，若僅靠進料檢驗判定允收或拒收，無法保證零組件裝配於系統中，最初使用產生的早夭期失效。所以挑選試驗(Screening Test),95,挑選試驗的意義,利用挑選試驗，模擬自然環境與動力環境，選擇適當的應力等級，以加速方式施應力於電子零件，先行淘汰具有先天性缺陷的零件，減少在電路板測試、系統測試與實際使用階段花費在修理更新及維護的大量時間和金錢。,96,挑選試驗方法設定的原則,零件應用的環境 零件的質量 現有的設備能力 零件的生產與儲存年限 應力大小的適當性 抽樣的方法 規定零件等級 運用以往經驗，修正現有方法。,97,應力的分類,環境應力:溫度、溼度、高度、鹽霧、燒入等。 機械應力:振動、衝擊、離心、加速度等,98,失效機能與挑選試驗項目關係,99,電子產品挑選試驗流程,100,環境挑選試驗的效益,101,溫度循環試驗,溫度範圍: - 40 C 至 70 C 溫度變率: 5 C /分鐘 週期數: 12 週 停留時間: 高低溫各2小時 電源: 通,102,溫度輪廓,103,試件數量,可靠度鑑定試驗: 所需的試件數應於合約中規定通常最少試件數為2件依產品可用性、交貨時程、及試驗時間長短而定。 可靠度接收試驗: 如合約中未規定時以一個月產量為一批抽樣數以每批10%為原則最少3個最多20個產品。 新品接收試驗: 全數進行可靠度接收試驗。,104,試驗條件-應力,產品試驗週期中的電源開關依其實際使用週期(Duty Cycle)而定以最嚴格的操作情形。 輸入電壓:在規定的公稱值。 振動應力:試產品操作時的振動應力施加包含: 振動形式(正弦或隨機)、頻率範圍、振幅、軸向。,105,試驗條件-應力,熱應力: 溫度循環的上下限及持續時間須有明確規定如不須溫度循環則試驗溫度在試驗時間內保持一定條件包含: 1)起始溫度(高低溫)、電源開關與暖機時間 2)操作溫度(範圍、溫度變率、變化頻率) 3)每一任務週期的溫度循環