验收抽样的基本概念.ppt

抽樣檢驗 陳智德 缘起二次大戰期間至大戰結束之後乃至於現今的自動化大量生產形態 傳統的全检作業已無法滿足實際需要 於是 由抽檢取代全檢成為趨勢所然 抽檢技術之缘起宜歸功於美国道奇与雷蒙两位大師的貢獻 抽樣檢驗的缘起 1944年美國學者H F Dodge和H G Romig共同推出了 抽樣檢查表 是為抽樣計劃的濫觴 隨後1945年美國哥倫比亞大學替美國海軍制訂了JAN STO 105 在1950年由美國國防部修訂為MIL STD 105A 之後1958年修訂為105B 1961年修訂為105C 1963年由美 英 加三國再次修訂為105D 其後就一直沿用直到近年才用修訂為105E 以上為計數值類抽樣 而計量值類於1957年美國發表MIL STD 414 抽樣檢驗的緣起 抽樣計劃通常以 N n Ac Re 表示 有時亦簡化成 N n c N表送驗批的數量 n表需抽驗的樣本數 Ac或c表容許的不良個數 Re表判為拒收的不良個數 抽樣計劃被用來執行抽樣檢驗 亦即從送交檢驗的產品批中 隨機抽取少量規定的樣本數的產品進行檢驗 將檢查結果和抽樣計劃中的允收數或拒收數比較 從而作成該送驗批是否合格的判定 換言之 抽樣計劃規範了抽樣檢驗的方式 樣本大小和判定標準 常用代碼 範例 有一單次抽樣計劃N 100 n 10 c 1自一批100個產品中隨機抽取10個樣本加以檢驗若其中不良數小於或等於1時 則該批允收若其中不良數大於或等於2時 則該批拒收 範例 有一雙次抽樣計劃N 1000 n1 36c1 0 n2 59c2 3由1000個送驗批中抽取第一個樣本36個加以檢驗若第一樣本之不良數為0 則該批允收若第一樣本之不良數為1 2 3個時 則作第二次抽樣檢驗若第一樣本之不良數為4個或4個以上時 則該批拒收第二次抽取樣本59個 則兩次共抽取樣本95個 若其中不良數之和為3或小於3時 則該批允收若其中不良數之和為4或大於4時 則該批拒收 雙次抽樣之型式 驗收抽樣的基本概念 ISO 9000對檢驗的定義通过觀察和判斷 適當時結合测量試驗所進行的符合性評價抽樣檢驗從N中訂定的抽樣計劃以隨機方式取出n依规範要求之標准就其檢驗之結果判定允收與不允收 檢驗活動是經過 測量 試驗 評價 過程的活動 相對的概念 全檢 免檢 全檢的適用範圍易進行全面檢驗者關乎人命者產品價值遠高於檢驗費用者檢驗項目少者嚴禁不良品者 免檢的適用範圍生產穩定 對後續生產無影響國家批准的免檢產品質量認證產品的無試驗買入長期檢驗證明質量優良 使用信譽良好的產品 抽樣檢驗的適用範圍 檢驗時會破壞產品者允許有某程度之不良品在者檢驗項目繁多者欲減少檢驗時間與經費者體積較龐大的產品產量大 批量大 連續生產無法全檢 抽樣檢驗的優點 檢驗人員較少費用較經濟可作破壞性試驗 對產品的損壞較少可在較短的時間內處理完畢相較全檢 檢驗人員較不致因疲勞而通過較多的不良品 抽樣檢驗的缺點 有允收壞批及拒收好批的風險 即生產者冒險與消費者冒險率 生產者冒險率 生產者的品質 極大部份是良品 已達到允收水準 AQL 原因判為合格產品 因抽樣關係 抽到不良品 誤將此好產品拒收的機率 此種錯誤使生產者蒙受損失 故稱為生產者冒險率此為型一錯誤 TypeIerror 通常AQL之生產者冒險率訂為5 消費者冒險率 生產者的品質 極大部份是不良品 已達拒收水準 LTPD 消費者原應認為不合格之產品 因抽樣關係 抽到良品 而誤判該批是良品的機率此種錯誤 使消費者蒙受損失 故稱為消費者冒險率此為型二錯誤 TypeIIerror 通常LTPD之消費者冒險率定為10 允收水準 AQL AcceptableQualityLevel所謂允收水準是指一種不良率 此種不良率為買方認為滿意的品質水準生產者的產品 其平均品質合乎此種水準 即為合格而驗收因此AQL是作為判定合格批之最高不良率小於此最高不良率的產品品質 每批被拒收的機率極小 通常是5 拒收水準 LTPD LotTolerancePercentDefective所謂拒收水準 乃指消費者認為品質惡劣的送驗批所含有的最低不良率稱之通常訂允收機率為10 時之不良率為LTPD 抽樣的概念 測量 試驗 評價 測量能力是否充分試驗過程是否有標準評價過程為符合性判定 合格與否是針對標準而言 抽樣計劃於驗收時 雙方議定所使用之抽樣檢驗方法所依據的計劃用以做為驗收准則 分為計數的與計量的等两大類 抽樣計劃 抽樣計劃配合所欲檢驗送驗批中的品質特性值 而可分為兩大類 亦即 a 計數值類 最常被使用的MIL STD 105b 計量值類 通常未受到應有的重視如MIL STD 414按照檢驗方式來分類 可分為四大類 a 規準型 最常被介紹的是日本JIS Z 9002 運用 p0 p1 b 調整型 最常被介紹的MIL STD 105 運用AQLc 選別型 最常被介紹的有LTPD和AOQL兩種 LTPD保證每批而AOQL保證多批d 連續生產型 最常被介紹的有CSP 抽樣計劃的分類 抽樣檢驗標準中涉及得抽樣计划類型 計數值抽樣檢驗 只考慮單位產品合格與否計量值抽樣檢驗 需要測定質量特性的具體數值和計算出分布的特徵值 抽樣计划的理论依据 計數值抽樣檢驗 依据之分配理論 超幾何 二项及卜氏分配 有不良品个数 N n c 缺点数 N n d 計量值抽樣檢驗 依据之分配理論 常態分配 有已知標准差法 未知標准差法 抽樣檢驗標準中涉及得抽樣檢驗類型 調整型抽樣檢驗 a 調整檢驗的寬嚴程度 單次 多次 b 調整檢驗水平 I II III c 調整檢驗方式 全檢 抽減 免檢 非調整型抽樣檢驗a 规準型 只需判定批本身的質量是否合格b 挑選型 需預先規定檢驗方法的抽樣檢驗c 連續型 檢驗是對連續通過的產品而進行 抽樣次數之優劣點 OCcurve 作業特性曲線 OperatingCharacteristicCurve OCcurve 係表示各種不良率的送驗批 在某一抽樣計劃 n c 下 能被允收的機率OC曲線是顯示一抽樣計劃能分辨送驗批為好批與壞批的能力 註1 圖中縱軸表允收機率 通常以pa表示 橫軸表不良率 整個O C 曲線配合縱 橫軸之解釋為當橫軸送驗批的不良率為p 時 對應其O C 曲線到縱軸此送驗批會被判允收的機率為pa 註2 AQL型關心O C 曲線的上方肩部 pa值大的區域LTPD型關心O C 曲線的下方尾部 pa值小的區域AOQL型關心O C 曲線的中間部分 pa值 50 區域規準型則關心O C 曲線的上下方 1 pa值 生產者 和pa值小 消費者 的區域 抽樣計劃的特性曲線O C Curve OC曲線的計算 批量很大 即N 10n時 可採用二項分配計算批量N很大 樣本數n亦很大時 則當批量不良率p 0 1或np 5 用常態分配當批量不良率p 0 1且np 5 則用卜氏分配當批量較小時 可採超幾何分配計算 範例 設有一單次抽樣計劃 n 100 c 2試以卜氏分配表 求其允收機率Pa並彙製OC曲線 解答 範例 設有一雙次抽樣計劃如下N 15 000n1 100 c1 2n2 200 c2 5求其OCcurve 解答 P 0 01時 解答 OC曲線的性質 樣本大小與批量成固定比例 即n N保持固定譬如說是批量的10 N 50n 5c 0N 100n 10c 0N 200n 20c 0N 1000n 100c 0品質保證不同 n N比及n c固定之OC曲線 OC曲線的性質 批量N不同 樣本大小n保持不變N 1000n 20c 0N 200n 20c 0N 100n 20c 0N 50n 20c 0品質保證差不多 N n一定 將c變動 N c一定 將n變動 c N一定 N亦一定 OC曲線的性質 依同一比例所抽取的樣本數 其OC曲線比較起來 對於品質的保證有很大的差異各批中抽取一定的n及c 可得相當近之品質保證OC曲線不受批量N大小之影響N及c保持一定 n增加時 生產者冒險率 增加 消費者冒險率 減少N及n固定 c變小時 傾斜度變大 抽樣計劃較嚴 品質保證程度愈高為獲得某程度的品質保證 c不必等於0 只有n增加 c 1以上 仍可得到相等的品質保證 練習 設N 1000 n 10p 4 c 4的機率 若貴公司生產之不良率為0 004 貴公司生產50pcs 出現5個不良品的機率是多少 計數值類抽樣計劃的導入步驟 1 決定買賣雙方交易型態 a 不定期採購 b 會持續交易 依檢驗結果所會採取的行動又分為1 選別型2 調整型2 依據所選擇的型式 決定其相關品質水準值a 規準型 決定其p0 p1 為生產者冒險率 為消費者冒險率b 調整型 決定其AQL 允收品質水準 依檢驗結果對後批進行加嚴或減量 其各個抽樣計劃的允收批中的品質水準幾乎相同 c 選別型 若決定LTPD 拒收水準 依檢驗結果對拒收批進行全檢 對壞批拒收的保證程度相似 或若決定AOQL 平均出廠品質水準 依檢驗結果對拒收批進行全檢3 視所選擇的型式 提供必要的送驗產品之製程不良率4 視所選擇的型式 選用相關抽樣計劃表 依表中行與列所給定的條件 決定出自己所定相關條件下的抽樣計劃 N n Ac Re 或 N n c 規準型抽樣檢驗 抽驗步驟 決定品質基準指定Po及P1之值決定批量由表中查出抽樣計劃依計劃抽取樣本測量樣本之品質特性 以判定該批為允收 拒收對拒收批之不採行全數檢驗 查表方法 查JISZ9002查出P0與P1之行列交接處左側之數代表樣本數n 右側之數代為允收數c若該欄中沒有數字時或其他狀況 則依箭頭所指方向查出第一個有數字之欄 即為所需之n及c若欄中有 號 依附表計算JISZ9002表左下角空欄乃因Po P1 沒有此種抽樣計劃若所求得之n值較批量為大時 採行全數檢驗 練習一 設P0 AQL 1 0 05 P1 LTPD 7 0 10 試求單次抽樣計劃查表n 80 c 2 練習二 建宏公司採購部門擬購買機械零件 和供應商協定P0 0 5 P1 3 若依照日本工業規格JISZ9002計數值規準型一次抽樣計劃表 試查出其樣本數n和允數數c 查表n 150 c 2 選別型抽樣檢驗 選別型抽樣檢驗 規準型抽樣檢驗 一旦被判為不合格之產品 即為拒收批 不做任何補救處置選別型抽樣檢驗 對不合格批下一步驟則進行全數檢驗 將不良品選出退貨換回良品或修理 使不合格批全部變為良品再允收交貨JISZ9006Dodge RomingTable 練習一 設N 750 p bar 0 6 LTPD 3 時 求其單次抽樣計劃查JISZ9006表得n 220 c 3 AOQL 0 88 練習二 設N 2500 p bar 0 5 AOQL 1 求其單次抽樣計劃查JISZ9006得n 135 c 2 LTPD 3 8 練習三 N 1200 p bar 0 7 LTPD 3 試求其單次抽樣計劃查JISZ9006得n 260 c 4 AOQL 0 98 Dodge RomingTable 主要特性 進行選別檢驗 將檢驗不合格的送驗批 進行全數檢驗 剔除不良品再以良品替換平均總檢驗件數 ATI 為最少確保AOQL 平均出廠品質保證 及LTPD 送驗批的品質保證 之允收機率 練習一 設N 800 製程平均不良率P bar 0 25 拒收水準LTPD 0 5 試用Dodge RomingTable求 1 單次抽樣計劃及AOQL 2 雙次抽樣計劃及AOQL 解答 1 查表n 350 c 0 AOQL 0 06 2 查表n1 400 c1 0 n2 185 c2 1 AOQL 0 06 調整型抽樣檢驗 特性 調整型抽樣檢驗係根據過去交貨抽樣檢驗的結果 適當地調整抽樣檢驗的鬆緊程度根據過去檢驗的結果 當發現成績不好時 改用嚴格檢驗 成績好時 則改減量檢驗 步驟 選定AQL決定檢驗水準 I II III級選定樣本代字在AQL與樣本代字 查得樣本大小n 允收數Ac與拒收數Re抽樣計劃型式 單次 雙次 逐次不合格批之處理 該批可以施行全數檢驗 把不良品剔除後 再送去抽驗 AQL值與樣本數代字為選定抽樣計劃之必須指標1 所謂AQL是指在抽檢時 認為能允許之不良率之上限或是百件缺點數之上限2 不良率 X100 3 百件缺點數 X100 一 決定AQL 允收品質水準 4 AQL之選定 1 以需求品質來決定或參考以往有關的資料來訂定 2 檢驗項目很多時 可指定不同之AQL對缺點或不良品之各級亦可指定不同之AQL值5 AQL 10 0 可用不良率或百件缺點數表示AQL 10 0 僅用百位缺點數表示 AQL取值的原則 單項檢驗的AQL應嚴於多項目檢驗原材料 零部件檢驗的AQL值應嚴於成品檢驗嚴重不符合的要求應嚴於輕微不符合航天類產品檢驗AQL應十分嚴格電器性能的檢驗AQL值應嚴於機械性能 其次是外觀性能 範例二 企業別檢驗類別不符合類別AQL值 進料檢驗嚴重 主要0 65 1 5 2 5一般工廠輕微4 0 6 5成品檢驗嚴重1 5 2 5主要 輕微4 0 6 5 不同性能與AQL的參考值 質量特性AQL 電器性能0 4 0 65機械性能1 0 1 5外觀質量2 5 4 0 二 決定檢驗水準 檢驗水準適用決定製品群體批大小及樣本大小間的關係1 檢驗水準有I II III三級 通常都採用II級檢驗水準 不過無須太高判斷力時可採用I級 需要較高判斷力時則可採用III級2 其他還有S 1 S 2 S 3 S 4四種特殊水準 是適用於較小樣本 而容許有較大的冒險率時所用 破壞性試驗或檢驗成本很高時 三 查樣本代字 1 儘可能的將均一性質的製品集中在一起構成群體批 每批內製品應具有相同之型式 等級 種類 尺寸 成分 並進可能在主要相同條件下製成2 依群體批大小及檢驗水準 查樣本大小之代表字 查出樣本代字 四 決定抽樣型式 1 選用單次抽樣 雙次抽樣 多次抽樣之任何形式2 通常是根據管理的難易 與平均樣本大小間的比較已決定抽樣型式 一般使用單次抽樣 五 決定檢驗之寬嚴 1 選定正常檢驗 加嚴檢驗或減量檢驗2 開始檢驗時 均使用正常檢驗正常 加嚴 減量之轉換 1 正常 加嚴連續5批中有2批被拒收時 2 加嚴 正常連續5批全被允收時 3 正常 減量 連續10批全都被允收 連續10批所被抽取樣本總數中其不良品或缺點之總數 較減量檢驗的界限值表所訂的界限值少 生產穩定時 負責單位認為可以適用減量檢驗 4 減量 正常 任何一批被拒收 檢驗情形不能達到允收或拒收標準 雖可允收該批 但下一批則改用正常檢驗 生產情況呈現不規則或停滯時 負責單位認為需恢復正常檢驗較適當 六 查抽樣計劃 依AQL值 樣本代字 抽樣型式 檢驗之寬嚴 查抽樣計劃表 查出樣本數以及允收數 Ac 拒收數 Re 如一抽樣計劃表查出為箭頭 則依箭頭方向使用最接近箭頭方向之抽樣計劃 如樣本數大於或等於批量數 則採100 全檢 七 抽取样本 要盡量做到隨機抽取样樣本 當檢驗批由若干層组成 就以分層抽樣方法抽取樣本 在使用二次和五次抽樣方案时 每個樣本都應從整批中抽取 抽取樣本的時間 可以批的形成的過程中 也可以在批组成以後 八 檢驗樣本 根据產品技术標准或訂货合約中對單位產品规定的檢驗項目 逐個對樣本单位進行檢驗 並累計不合格品總數或不合格總數 當不合格分類時應分别累計 九 判斷逐批檢驗合格或不合格 根據檢索出的抽樣方案 進行批合格与否的判斷 判為合格就整批接收 判為不合格則全部退回供應商 練習一 已知批量N 2500 AQL 2 5 II級正常檢驗 用Mil Std 105D抽樣表 試求單次抽樣計劃 解答 樣本代字為Kn 125Ac 7 Re 8 練習二 加壓於罐內在5 5kg cm2經一分鐘後 作通過試驗 須通過批量99 85 方為合格 根據此標準 依Mil Std 105D表 試擬單次抽樣計劃 解答 AQL 0 15 N 22 000查表得知 樣本代字為M根據樣本代字查表II A得樣本數n 315再查n 315和AQL 0 15 相交處得Ac 1 Re 2 連續生產型抽樣檢驗 步驟 練習一 設AQL 0 65 時 CSP 1抽樣計劃有那些I與f的組合 解答 查CSP 1得 1 f 1 2 i 25 2 f 1