1、抽样检验品保教育训练资料第一節:數據的收集和整理1.1 數據一切用數據說話,數據是質量管理活動的基礎.一個具體產品是需要一系列的數據來表現它的質量,如尺寸、重量、強度、成分、功率、外觀等.這些數據反映出產品特定性質,稱為質量特性.測量質量特性所得的數據,叫質量特性數據.在質量管理過程中,需要有目的地收集有關質量數據,並對數據進行歸納、整理、加工、分析,從中獲得有關產品質量或生產狀態的信息,從而發現產品存在的質量問題以及產生問題的原因,以便對產品的設計、工藝進行改進,以保證和提高產品質量.所以說數據在質量管理中起著重要的作用.數據分為計量值數據和計數值數據等,本書第一章已作闡述,這里不再重復.1
2、.2 總體和樣本 1.總體.總體又叫母體,是研究對象的全體.一批零件、一個工序或某段時間內生產的同類產品的全部都可以稱為總體.構成總體的基本單位,稱為個體,每個零件、每件產品都是一個個體.質量檢驗常用抽樣方法進行,即從總體中抽出一部分個體,並測試每個個體的有關質量特性數據,進行統計分析後,對總體作出估計和判斷.這里要注意的是,總體並不僅僅是指研究對象的全體,而更多的是指每個個體的質量特性數據的全部.如分析一批零件的公差時,把這批零件的公差作為總體,所以總體大都是產品某种質量特性數據的集合.由於質量特性數據的數值因個體不同而異,也就是說,總體中每一個個體的某种質量特性必定與一個或一組數量指標相對
3、應,當我們把這個數值看作隨機變量時,總體顯然就是隨機變量的全體集合.總體可以是有限的,也可以是無限的.一批零件的數目是有限的.一臺機床若連續不斷地工作,那么加工零件數量就是無限的,它所構成的總體是無限總體.個體數目有限的總體稱為有限總體.若其中個體數為N,則N稱為總體批量.2. 樣本.樣本又叫子樣,是從總體中抽出來一部分個體的集合.樣本中每個個體叫樣品,樣本中所包含樣品數目稱為樣本大小,又叫樣本量,常用n表示.對樣本的質量特性進行測定,所得的數據稱為樣本值.當樣本個數越多時,分析結果越接近總體的值,樣本對總體的代表性就越好.1.3 抽樣方法抽樣就是從總體中抽取樣本的活動.在很多情況下,要獲得總
4、體產品質量特性數據是不容易的,也是不經濟的.因此常從總體中按一定方法,抽取樣本並測定質量特性數據來對總體進行推斷.合理抽樣可以減少檢驗數量,使樣品具有代表性,所以選擇抽樣方法十分重要.1. 隨機抽樣.所謂隨機抽樣,是指總體中每一個個體都有同等可能的機會被抽到.這种抽樣方法事先不能考慮抽取哪一個樣品,完全用偶然方法抽樣,常用抽簽或利用隨機數表來抽取樣品以保證樣品代表性.隨機數表是事先按照隨機原則抽取的數字寫成表,其中不僅09出現的概率相等,而且這10個數碼組成的兩位數、三位數等等出現的概率也是相等的.利用隨機數表抽樣十分簡便,由於選擇表中讀數的起點和順序的任意性,保證總體中每個個體均有同樣被抽取
5、的機會.2. 分層抽樣.分層抽樣是先將總體按照研究內容密切有關的主要因素分類或分層,然後在各層中按照隨機原則抽取樣本.分層抽樣可以減少層內差異,增加樣本的代表性.3. 系統抽樣.系統抽樣又叫機械隨機抽樣,它是在時間和空間上按一定間隔從總體中抽取樣本的一种方第一節:數據的收集和整理法.如某機床生產的零件,每隔20分鐘抽取一件來作為樣本,系統抽樣方法簡單易行,在企業產品質量檢驗中廣為采用.1.4 數據整理和統計抽樣的目的是通過樣本來反映總體.在質量管理中,常常將測試的樣本數據,通過整理加工,找出它們的特性,從而推斷總體的變化規律、趨勢和性質.一批數據的分布情況,可以用中心傾向及數據的分散程度來表示
6、,表示中心傾向的有平均值、中位值等,表示數據分散程度的有方差、標準偏差、极差等.描述總體數據離散程度的參數為方差2,描述總體數據中心傾向的數為均值.若利用樣本參數近似描述總體狀況時,可以利用樣本方差S2近似代替總體方差2,利用樣本均值X近似代替總體均值.即: 下面討論樣本參數.假設測得樣本數據為: X 1, X 2, X 3X n ,則有樣本平均值X: 樣本中位值X.中位值是按照數據大小順序排列位於中間的數值叫中位值記為X:若n為偶數時,則取位於中間兩個數值的平均值為中位值.樣本极差R.樣本极差表示一組數據分布的範圍,是指數據中最大值與最小值的差: R=X max -X min.樣本方差和樣本
7、標準偏差.從樣本中測量的每個樣品的質量數據往往是參差不齊的,說明數據有波動.樣本方差和樣本標準差就是用來度量數據波動幅度大小的一個重要特性值.樣本方差是一組數據中每一個數值與平均值之差的平方和的平均值,通常記為S2.樣本方差的平方根S稱作樣本標準偏差,它與樣本方差一樣,是反映一組數據分散程度的特性值:第二節 抽樣檢驗的基本原理2.1 抽樣檢驗的概念從一批產品中隨機抽取一小部分樣本單位進行檢驗,然後根據不合格品的多少或質量特性,按一定規則對產品總體(或產品批)的質量狀況作出判斷,就稱為抽樣檢驗.在生產實踐中工序與工序、庫房與車間,生產者與使用者之間進行產品交換時,要把產品劃分為批.一個產品批總是
8、由一定數量的產品構成,抽樣檢驗就是從產品批里抽取一部分產品進行檢驗,然後根據樣本不合格品數,或質量特性的規定界限,來判斷整批產品是否合格.因為抽樣檢驗不是檢驗批的全部產品,所以即使判定為合格的產品批,其中也可能含有一定數量的不合格品.如果我們允許批量中有一定比率的不合格品,從經濟上考慮是有利的,那么檢驗的目的就是保證這批產品里的不合格品不超過這個限制比率.在這种情況下,利用抽樣檢驗就可以使檢驗的數量少、費用少、時間省、成本低.檢驗時只要嚴格執行抽檢方案,它比全數檢驗具有更大的優越性.抽樣檢驗適合於破壞性的檢驗、測量對象是連續体、產品數量多、希望檢驗費用少以及需要促使供應方加強質量管理等情況下采
9、用.抽樣檢驗的缺點就是存在可能犯兩類錯誤,即把合格批誤判為不合格批,或把不合格批誤判為合格批的可能.但從統計檢驗的原理可知,這兩類錯誤都可以被控制在一定的概率以下.2.2 抽樣檢驗方案一個批的產品數量即批量用N表示,對這個產品批規定一個不合格品率,如果批不合格品率超過這個規定值,該批產品將被拒收,這個不合格品率就稱為”批允許不合格品率”,以P1表示.抽樣檢驗就是從批N里抽取一小部分單位產品作為樣本進行檢驗,用樣本的質量對產品批質量進行推斷.樣本中所包含的單位產品數稱為樣本大小,或叫樣本容量,用n來表示,樣本中的不合格品數用d表示,樣本的不合格品率為d/n.因為是抽樣檢驗,我們無法保證樣本的不合
10、格品率d/n恰恰等於批不合格品率D/N,所以只有用d/n與P1比較而作出是接收還是拒收的決定.對計數值抽樣檢驗,實際作法並不是直接用d/n與P1作比較,而是規定一個合格判定數Ac和一個不合格判定數Re,若樣本不合格品數d小於或等於這個合格判定數Ac,就接收該批產品;若d等於或大於不合格判定數Re,則拒收該批產品.這個抽樣檢驗過程就稱為計數型抽樣檢驗方案.由此看出,抽樣方案就是為了決定樣本大小和判定檢驗批是否合格而規定的一組規則.在一個最簡單的抽樣方案中要確定兩個參數,一個是抽取的樣本大小n,一個是判定數Ac和Re,通常用(n, Ac)表示一個抽樣方案,簡寫為(n, c);有了n和Ac之後就能夠
11、很容易地進行抽樣檢驗了.抽樣方案中簡單的抽樣方案是一次抽樣方案,較復雜的抽樣方案有二次抽樣及多次抽樣方案,一次抽樣方案的實施過程,是從批量N的一批產品中抽取樣本大小為n的一個樣本,規定一個合格數Ac,對樣本進行檢驗,若樣本中不合格品數dAc,則接收該產品;若dAc則拒收該批產品.二次抽樣方案就是從批量為N中最多抽查兩個樣本之後,就應作出合格與否的判斷.由于二次抽樣方案是抽兩次,這樣就有兩個樣本大小,分別記為n1和n2,有兩個合格判定數,分別為Ac1和Ac2,所以這個抽樣方案由四個參數來決定,用n1n2Ac1Ac2(簡稱為n1, n2, c1, c2, ).二次抽樣方案的實施過程,是第一次從批量
12、N中抽取樣本大小n1的第一個樣本,若檢驗不合格品數d1Ac1,則判定該批合格,予以接收;若不合格品數d1Re1,則拒收該批產品;若d1超過Ac1,但小於Re1,則繼續抽取樣本大小為n2的第二個樣本.設第二個樣本的不合格品數為d2,若d1+d2Ac2,仍判定該批合格;若d1+d2Re 2 ,則判定該批不合格.多次抽樣方案和二次抽樣方案過程相似,只是抽取樣本個數增多,規定的合格判定數也相應增多而已.第三節 關於可以接收的質量水平(AQL) AQL的含義和作用.可以接收的質量水平AQL(Acc ept-able Quality Level)就是生產方和接收方共同認為滿意的不合格品率(或每百單位的缺陷
13、數)的上限,它是控制最大過程平均不合格品率的界限,是ISO2859抽樣方案的設計基礎.過程平均不合格品率,用P表示,是指若干批產品初次(不包括第一次不合格經過返修再次提交檢驗的批次)檢驗的不合格品率的平均值.計算公式為:100%P= D1+D2+Dk N1+N2+Nk式中Ni和Di分別是第i批的批量和不合格品數,k為批數.AQL是可接收和不可接收的過程平均不合格品率的界限.當生產方提供的產品批過程平均不合格品率P優於AQL值時,抽樣方案則以高概率接收產品批;如果交驗批的P稍壞於AQL時,則轉換用加嚴檢查;若拒收比例繼續增加那就要停止檢查驗收.當然,只規定AQL並不能完全保證接收方不接收比AQL
14、質量壞的產品批,因為AQL是平均質量水平.該抽樣方案是通過轉換抽檢方案的措施來保護接收方利益的.2. AQL的確定.按用戶要求的質量來確定.當用戶根據使用的技術、經濟條件提出了必須保證的質量水平時,則應將該質量要求定為AQL.根據過程平均來確定.此种方法大多用於少品种、大批量,而且質量信息充分的場合,AQL值確定一般稍高於過程平均.按缺陷類別和產品等級指定.對於不同的缺陷類別及產品等級,分別規定不同的AQL值.越是重要的項目,驗收後的不合格品造成的損失越大,AQL值就應越小.這种方法多用於小批量生產和產品質量信息不充分的場合.考慮檢驗項目來決定.同一類檢驗項目有多個(如同屬嚴重缺陷的檢驗項目有
15、3個)時,AQL的取值應比只有一個檢驗項目時的取值要適當大一些.同供應者協商決定.為使用戶要求的質量同供應者的生產能力協調,雙方共同協商合理確定AQL值.這樣可減少由AQL值引起的一些糾紛.這种方法多用於質量信息不充分(如新產品)的場合.N3. AQL在抽檢表中的設計.AQL在抽檢表中是這樣設計的,AQL在10以下時,可表示為不合格品率,如10%,6.5%,4.0%等,也可以表示每百單位缺陷數,但在10以上它只表示每百單位缺陷數.所以在抽檢表的設計上,例如表11-7,不合格品率是0.015%10%,共分16級;每百單位缺陷數則是0.0101000,共分26級.在確定AQL時,應從這些級中找其近
16、似值.批中每百單位缺陷數可按公式P=100C計算.3.1 檢查水平ISO2859規定了7個檢查水平,有一般檢查水平、和特殊檢查水平S-1、S-2、S-3、S-4.檢查水平與檢查寬嚴程度無關.檢查水平級別反映了批量與樣本大小之間的關係.ISO2859的原則是,如果批量增大,樣本大小也隨之增大,但不是成比例地增大,而是大批量中樣本大小的比例比小批量樣本大小的比例要小,表11-4給出一般水平的批量與樣本大小之間的關係.一般檢查水平中,級為正常檢查水平.檢查水平適合於檢查費用較高的情況;檢查水平適合於檢查費用較低的情況.特殊檢查水平一般用於破壞性檢查,或費用較多的檢查.因為特殊檢查所抽取的樣本大小較少
17、,所以又稱第三節 關於可以接收的質量水平(AQL)小樣本檢查. 表11-4 檢查水平的批量與樣本大小的關係(一次正常檢查)n/N(%)水平水平水平NNN5044103072716720101606251050125020005640400063001250050000800003.2 抽樣表的構成ISO2859主要抽樣本字碼表(表11-6),抽樣方案表(表11-7和表11-8)、放寬抽樣界限表、以及轉換規則所組成.抽樣方案中,凡AQL10%的適用於每百單位缺陷數的檢查,AQL10%的抽樣方案,既適用於不合格品率的檢查,也適合於每百單位缺陷數的檢查.樣本字碼表的用途是,當已經知道批量大小並確定了
18、檢查水平時,由樣本字碼表給出相應的字碼,然後按樣本字碼和AQL值,從抽樣方案表中查得正常、加嚴和放寬的抽樣方案.ISO2859的抽樣方案包括一次、兩次和多次抽檢表,它所對應的正常、放寬和加嚴抽樣方案也是由多個抽樣方案所組成.通常是用一次和兩次抽樣方案為例來介紹該抽樣表的應用.3.3 抽樣方案的確定確定抽樣方案就是選定n, Ac和Re.進行步驟如下:1.根據批量N,確定樣本字碼.利用表11-6找到批量大小N所在的行,指定檢查水平所在的列,行列相交欄可得樣本字碼.2.選定主檢表,如表11-5所示.抽檢形式檢查的寬嚴度主檢查表一次抽檢正常檢查加嚴檢查放寬檢查表11-7A表11-7B表11-7C二次抽
19、檢正常檢查加嚴檢查放寬檢查表11-8A表11-8B表11-8C3. 選取抽樣方案.一次抽樣.利用主檢查表(表11-7A、B、C),按樣本字碼確定對應的樣本大小n,再從樣本字碼所在的行與AQL所在列的相交欄,找到合格判定數Ac和不合格判定數Re.二次抽樣.利用主檢查表(表11-8A、B、C),按樣本字碼確定對應的第一樣本大小n1和第二樣本大小n2,再從樣本字碼所在的行與AQL所在的列的相交欄,找到第一合格判定數AC1,第一不合格判定數Re1,第二合格判定數AC2,以及第二不合格判定數Re2.例: 采用ISO2859對某產品進行抽樣驗收,按條件:AQL=1.5%, N=1500,檢查水平為,確定一
20、次正常、加嚴和放寬抽樣方案.第三節 關於可以接收的質量水平(AQL)步驟如下:第1步,正常檢查方案的確定.從表11-6找到包含批量大小N=1500的行是12013200,從這一行與檢查水平所在列的相交欄,找到樣本字碼為K.因為是一次正常抽檢,所以用表11-7A的檢查表.查表可知K對應的樣本大小n=125,該行與AQL=1.5%列的相交欄為Ac=5, Re=6,由此得抽樣方案:N=1500,n=125,Ac=5,Re=6.檢驗過程是:從1500個產品中隨機抽取125個產品為樣本進行測試,如果不合格品數dAc=5則接收產品批;如果d6,則拒收該產品批.如果用第百單位缺陷數進行質量的衡量,那就將樣本
21、中的缺陷數(一個不合格品可能不只有一個缺陷)與Ac及Re進行比較.第2步,加嚴檢查和放寬檢查方案的確定.這兩個方案除所用的主檢表與正常檢查不同外,其他步驟和正常檢查方案的確定過程一樣.加嚴檢查用表11-7B查得抽樣方案結果為: n=125, Ac=3, Re=4.放寬檢查用表11-7C查得抽樣方案結果為: n=50, Ac=2, Re=5.對於放寬檢查有個特殊情況,就是當樣本中的不合格數AcdRe時,(如本例d=3或4時)仍可判該批合格.但從下一批起就恢復正常檢查,並稱此批為附條件合格.例: 試求與上例同樣條件的二次正常、加嚴及放寬檢查方案.二次正常、加嚴及放寬檢查方案的確定,是分別利用表11
22、-8A、B、C進行,步驟和上例的檢查步驟一樣.N=1500,水平,字母為K,二次正常查表11-8A, n=80, AQL=1.5%, Ac1=2, Re1=5, Ac2=6, Re2=7.加嚴檢查和放寬檢查的判定過程和正常檢查一樣,只是判定標準不同而已.二次抽樣方案列表如下:檢查類型批量N樣本樣本大小n累計樣本大小合格判定數Ac不合格判定數Re正常檢查加嚴檢查放寬檢查150015001500第1第2第1第2第1第280808080323280160801603264261403574546二次正常檢查判定過程如圖11-9,放寬檢查判定過程如圖11-10.第三節 關於可以接收的質量水平(AQL)
23、3.4 轉移規則ISO2859屬於調整型抽樣檢查,它是通過檢查的寬嚴程度,要求供貨方提供符合規定質量要求的產品批,ISO2859的抽樣方案與轉移規則必須一起使用,兩者是不可分割的有機整體.ISO2859規定可以采用3种不同的抽樣方案,當一批批產品不合格率處在AQL(可接收質量水平)時,采用正常檢驗;當一批批產品的不合格品率低於AQL時,希望很快轉移到加嚴檢驗;當一批批產品的不合格品率低於AQL時,則以適當的速度轉移到放寬檢驗.每种檢驗所對應的抽樣方案不同.所謂”加嚴”主要是使樣本大小加大,或者使樣本中合格判定數減少.為了實施滿足上述要求的轉移,ISO2859采用了如下一些轉移規則:1.正常轉加
24、嚴.當進行正常檢驗時,如果在不多於連續與批中有2批經初次檢驗(不包括再次提交檢驗批)不合格,則從下一批檢驗轉到加嚴檢驗.例如,若檢驗批是用自然數順序連續編號的,並開始執行正常檢驗,在檢驗過程中,發現第i批不合格,之後又發現第j批不合格,若j-i5,則從第j+1批開始執行加嚴檢驗.2.加嚴轉正常.當進行加嚴檢驗時,如果連續5批經初次檢驗(不包括再次提交批)合格,則從下一批檢驗轉到正常檢驗.3.正常轉放寬.當進行正常檢驗時,如果下列4個條件同時得到滿足:連續10批(不包括再次提交檢驗批)正常檢驗合格;在此連續10批或要求多於連續10批所抽取的樣本中,不合格品(或缺陷)總數小於或等於放寬檢驗的界限數
25、表所列的界限數;生產正常;質量部門同意,則轉到放寬檢驗.4.放寬轉正常.在進行放寬檢驗時,如果出現下列4种情況之一,則從下一批檢驗轉到正常檢驗:有一批放寬檢驗不合格;有一批”附條件合格”;生產不正常;質量部門認為有必要回到正常檢驗.5.加嚴轉暫停檢驗.加嚴檢驗開始後,如果接連10批進行加嚴檢驗仍不能轉回正常檢驗,則暫時停止按本標準進行的檢驗.6.暫停檢驗轉加嚴.暫停檢驗後,如果質量確有改進,質量部門認為可以恢復到加嚴檢驗.第三節 關於可以接收的質量水平(AQL)表11-6 樣本大小字碼批量範圍特殊檢驗水平一般檢驗水平S-1S-2S-3S-4I2-89-1516-2526-5051-9091-150151-280281-500501-12001201-32003201-100010001-3500035001-150000150001-5000003500001AAAABBBBCCCCDDDAAABBBCCCDDDEEEAABBCCDDEEFFGGHAABCCDEEFGGHJJKAABCCDEFGHJKLMNABCDEFGHJKJMNPQBCDEFGHJKLMNPQR
