abc_1029_抽樣技術與抽樣檢驗(精選PPT)

BySunnyFu May 25 06 抽樣技術與抽樣檢驗 SHENZHENPROWAREOPTICSELECTRONLIMITEDCOMPANY 1 抽樣技術與抽樣檢驗 抽樣 就是指從總體中抽取樣品組成樣本的過程 抽樣的目的在于從樣本所包含的信息中 獲得關于總體特征的知識 諸如均值 標準偏差等這些總體的特征通常稱為總體參數 在質量管理中 常用這種方法研究局部推斷全局 研究樣本去估計預測總體的統(tǒng)計方法 從而達到保證產品質量的目的 當然 運用樣本估計 推斷總體不會百分之百正確 而且會有誤差和判斷錯誤 我們需要根據統(tǒng)計的目的和要求 采取適宜的方法使這種錯誤最小化 2 1 抽樣計劃 一個抽樣計劃系指每一批中所需檢驗之產品單位數 樣本大小或一連串之樣本大小 以及決定該批允收率之準則 允收數及拒收數 2 AQL AcceptableQualityLevel 允收品質水準 當考慮一連串之批時 AQL在用于抽樣檢驗目的時 可視為滿意的制程平均值之界限 制程平均為供應商送請初始檢驗之產品平均不良率或平均百件缺點數 初始檢驗為某一特定數量產品第一次檢驗 有別于前次拒收后再將產品送回復驗之產品檢驗 注 抽樣計劃及AQL之選擇系依據假設之冒險率使用于某一缺點或一群缺點之AQL值 即表示此抽樣計劃將會接受大部分之批 只要這些批之不良率 或百件缺點數 其制程平均水準不大于指定之AQL值 因此 AQL值是所指定之不良率 或百件缺點數 按照此一抽樣程序 大部分皆將被允收 后述之抽樣計劃 系按指定AQL值之允收概率 視樣本之大小而排列 因此同一AQL值 樣本大者較樣本小者之允收概率為高 單用AQL不能對個別之批加以允收或拒收 可自一連串之批中直接獲知預期之情況 一 概念 3 3 單位產品 指將檢驗之事物 區(qū)分為不良品或良品 或點計其缺點數 它可能是單獨一件物品 一對 一組 一段長度 一塊面積 一項作業(yè) 一個體積 最終產品上之一個組件 或最終產品本體 產品單位可與購買 供應 生產或運送之單位相同 也可不同 4 批 批之一字 其意義為 檢驗批 即產品單位之集合體 自其中抽取樣本予以檢驗 而與為其它目的 如生產或運輸 之單位集合體所構成之批不同 5 批量 指批內產品單位之數目 6 樣本 指自批中抽取一個或以上之產品單位所構成 樣本中之各單位 須隨機選取 而不考慮其品質 樣本中產品單位之數目即為樣本大小 7 樣本大小代字 系與AQL一并使用之一種方法 可以在抽樣計劃表中查得一個抽樣計劃 8 缺點 指產品單位上任何不符合特定之要求條件者 9 不良品 指一個產品單位上含有一個或以上之缺點 一 概念 4 10 嚴重缺點 指根據判斷和經驗 顯示對使用 維修或依賴該產品之個人 有發(fā)生危險或不安全結果之缺點 或是由判斷及經驗指出大多數的最終產品諸如船舶 飛機等 由一個缺點就不能達成戰(zhàn)術任務之謂 11 嚴重不良品 一個產品單位上含有一個或以上之嚴重缺點 同時也可含有主要及 或 次要缺點 12 主要缺點 指嚴重缺點以外之缺點 其結果或許會導致故障 或實質上減低產品單位之使用性能 以致不能達成期望之目標 13 主要不良品 一個產品單位上含有一個或以上之主要缺點 同時也可含有次要缺點 但并無嚴重缺點 14 次要缺點 指產品單位之使用性也許實質上不致減低其期望目的之缺點或雖與已設定之標準有所差異 但在產品單位之使用與操作效用上 并無多大影響 15 次要不良品 一個產品單位上含有一個或以上之次要缺點 但并無嚴重缺點或主要缺點 一 概念 5 二 抽樣檢驗的類型 抽樣計劃包括三個部分 即批量N 樣本數n 合格判定數c 1 根據抽樣分析結果分 計數值抽樣檢驗計劃是根據規(guī)定要求 把檢驗結果分為合格品和不合格品或計算缺點數的抽樣檢驗 主要是針對抽樣結果是為分析個數或數量的抽樣計劃 目前在工廠品管作業(yè)中 主要是用來計劃不良率和做不良分析的 計量值抽樣檢驗計劃主要是針對抽樣結果為量測某一個或某一些重要特性數據的分布及分析的抽樣計劃 如OQC部門對某一批產品抽取125個樣本量測來算Cpk等 兩類抽樣檢驗各有特點 究竟選用哪種抽樣檢驗主要取決于產品批的質量保證形式以及質量特性值所取數據的性質 如果保證批質量的平均值 必須采用計量抽樣檢驗 如果要求保證批的不合格數或缺點數 則只得采用計數抽樣檢驗 如果要求保證批的不合格品率 那么兩者均可采用 6 二 抽樣檢驗的類型 2 根據抽樣計劃的連續(xù)性分 動態(tài)抽樣計劃也就是指在一個穩(wěn)定流動的過程 要設定定時抽取幾個樣本數 如統(tǒng)計制程管制中的計量值部分 就需要設定每過1小時或2小時要抽取5 20個樣本數 現常用的有國際上的MIL STD 414和國內的GB6378 靜態(tài)抽樣計劃也就是指只要達到抽樣計劃中的母體數 就只要直接按抽樣方法抽取出來 它不管時間推移 如工廠的IQC部門 只要根據母體數計可決定抽樣數 7 二 抽樣檢驗的類型 3 據抽樣檢驗數量分抽樣檢驗根據抽檢數量的多少的特性一般分為 全檢 抽檢 免檢 全數檢驗簡稱為 全檢 是對全數物品檢驗的方法 又稱為100 檢驗 它不僅耗時且耗費成本 常用在機械化 自動化程度比較高 非常關鍵 較少數量的檢驗中 一般在以下狀況使用全數檢驗 A 不允許有不合格 任何不合格將造成安全上或經濟上損失時 B 制程品質水準惡化 亟待修正為規(guī)定品質水準時 C 為了解該批制品實際品質狀況 D 檢驗手續(xù)簡單 不會大量浪費人力 時間 經費 E 檢驗的數量較少 8 二 抽樣檢驗的類型 抽檢是按已訂的產品抽樣水準及抽樣計劃 用適當的抽樣方法來從母體數中抽取適當的樣本數 它自群體中隨機抽取一定數量為樣本 再透過對樣本數據的分析 以力爭大體反饋母體之狀況 經檢驗結果與原定檢驗標準比較 利用統(tǒng)計方法以判定該群體是否合格 注 也可以把全檢和免檢定為抽檢的一種特殊狀況 一般在以下狀況使用抽樣檢驗 A 破壞性檢驗 B 允許有少數不合格品 C 節(jié)省檢驗費用及時間 D 受檢物品個數很多時 E 全檢不可行時 全檢影響交貨期 F 全檢之成本遠高于不合格品所造成之成本時 G 受檢物品之群體面積很大 不適合全檢 H 受檢群體為連續(xù)性物體 如紙張 電線 9 二 抽樣檢驗的類型 抽檢的優(yōu)缺點 A 優(yōu)點 節(jié)約了檢驗費用 適用于破壞性測試 所需要的檢驗人員較少 由于拒收的整批 而不是僅僅退回不合格品 因此能更有力的促進產品質量的提高 B 缺點 存在接受 劣質 批和拒收 優(yōu)質 批的風險 增加了計劃的工作量 樣本所提供的產品信息一般少于全數檢驗 10 免檢是指對產品檢驗時不予檢驗 理論上 免檢是最經濟的 可以大量節(jié)省人力 物力 財力 時間等資源 在工作中 在有一定保障的基礎上盡可能朝免檢的方向走 一般會有如下幾種狀況采用免檢 A 時間非常緊急 沒時間檢驗 B 產品一般不重要的特性 使用無影響 也無風險 C 產品無法檢驗的項目 D 在上游供應商已檢驗 并對其檢驗放心 進而無需檢驗 E 在商業(yè)運作中 一直保持交易 并且歷史記錄非常好 對某一批或某幾批可采用免檢 這是制造業(yè)在實際運作中要時刻分析的重點 二 抽樣檢驗的類型 11 4 據檢驗次數分 單次抽樣指在抽樣過程中 只從檢驗批中抽取一次來檢驗 在商業(yè)運作中 大多數都采用一次抽樣 雙次抽樣就是在抽樣的過程中 從檢驗批中抽取一組樣品來檢驗后 再從中間又抽一組樣品來檢驗 這中間有兩種狀況 一是第一組樣品檢驗后 樣品不放回去 二是每一組樣品檢驗后 樣品又放回原批中再重新抽第二組 一般在第二次抽樣檢驗要求會嚴一點 但可把檢驗數和缺點數合計后再進行判定 通常應用較少 一般是在以下幾種狀況采用雙次抽樣 A 此批產品使用較急 且在第一次抽樣檢驗不合格時 再采用第二次抽樣 B 批量較大 而又不愿分多個檢驗批時 多次抽樣實際上是雙次抽樣的延續(xù) 只是將雙次抽樣的次數增多而已 序貫型抽樣 二 抽樣檢驗的類型 12 5 根據檢驗嚴格程度分在各種抽檢計劃中 為了考慮產品的品質可能有連續(xù)性和成本等要求 一般都會設立正常檢驗 加嚴檢驗 減量檢驗三種 正常檢驗就是在抽檢計劃中 在正常狀況下使用的檢驗 減量檢驗就是比正常檢驗的數量更少 如原來要抽100個 減量卻只要抽80個 加嚴檢驗就是比正常檢驗的數量更多 如原來要抽100個 加嚴卻要抽125個 二 抽樣檢驗的類型 13 6 根據檢驗連續(xù)性分在實際運作過程中 根據其時間性和連續(xù)的特性 可以分析連續(xù)性檢驗和非連續(xù)性檢驗 連續(xù)性檢驗是指檢驗時間是有一定規(guī)律的 透過本次檢驗就知道下一次的檢驗時間 如每天生產1000個 該種檢驗有助于預測產品的各種特性 它是SPC的主要精神之一 非連續(xù)性檢驗就是指檢驗的時間沒有一定規(guī)律 不知道下一次檢驗在什么時間或間隔時間較長的檢驗 如某電子廠購買通用釘子 一次買了1000顆 下一次買就可能要到3個月后 在品質管理上 要盡可能讓品質中的檢驗做到連續(xù)性 7 據抽樣方式的不同劃分標準型抽樣檢驗 選擇型抽樣檢驗 調整型抽樣檢驗 連續(xù)型抽樣檢驗 二 抽樣檢驗的類型 14 所謂隨機抽樣 即從總體中隨機抽取一定數目的個體單位作為樣本進行觀察 使每個個體單位都有一定的概率被選取入樣本 從而據樣本所做出的結論對總體具有充分的代表性 隨機抽樣能有效地避免主觀性導致的傾向性誤差 系統(tǒng)誤差 使得樣本資料能夠用來有效地估計和推斷總體的數量特征 并通過計算抽樣誤差 說明估計結果的可靠程度 與隨機抽樣不同的是非隨機抽樣或稱判斷抽樣 利用判斷抽樣 檢查相關數據的任意樣本 計算不合格的百分比 由于判斷抽樣不是隨機的 做出錯誤結論的風險不能量化 因此 它并不是首選的抽樣方法 合理的抽樣方法可以減少抽檢的數量及增加樣本數據之代表性 如何抽樣才是合理的方法 三 隨機抽樣 15 三 隨機抽樣 1 隨機抽樣方法 簡單隨機抽樣簡單隨機抽樣是最基本的一種概率抽樣 即指總體中的每一個個體被抽到的機會是機同的 在簡單隨機樣本中 X1 X2 Xn互相獨立的隨機變量 并且與總體有相同的概率分布 簡單隨機變量可以通過重復從總體中隨機抽取得到 顯然 有放回地隨機抽樣得到的樣本是簡單隨機抽樣 無放回地隨機抽取只要樣本量n相對于總體N來說很小 就可以近似地看做一個簡單隨機抽樣 當面對N個個體組成的總體 對其中的N個個體沒有更多的了解時 一般采用簡單隨機抽樣 假如從一個1000個塑料電子插頭部件 經過完全混合的盒子中 無返還地隨機選取25個零件 則這個定義中的隨機性方面得到滿足 簡單隨機抽樣是像質量審核這樣的科學統(tǒng)計調查的基礎 是質量保證研究的有用工具 許多統(tǒng)計程序依賴于抽取隨機樣本 如果不使用隨機樣本 可能會引人偏向 16 三 隨機抽樣 隨機抽樣可以利用隨機數表選取樣本 比如 可以利用系列數 或將各個單體置于有惟一的行和列編號的托架或盤中 或者將每個單體與一個物理距離相聯系 為總體中的每個要素指定一個獨一無二的號碼 而后以一個系統(tǒng)的方式選擇各個號碼 這種選擇可以從數碼表中的任何一點開始 可以向任何方向移動 使用任何一組數字 來達到抽樣的目的 簡單隨機抽樣的特點是方法簡單直觀 由于總體中每個個體抽取的概率相等 計算抽樣誤差及對總體參數加以推斷時比較方便 其缺點是程序比較復雜 在實際工作中做到總體中每個個體都被抽到的機會完全一樣的不容易的 17 三 隨機抽樣 分層隨機抽樣分層隨機抽樣也稱為分類隨機抽樣 即先將總體按某些重要的樗分成互不交叉重疊的若干層 然后在各層中采用簡單隨機抽樣或其他抽樣方式抽取若干個樣本單體 郵各層的樣本單體組成一個樣本 例如 甲 乙 丙三個車間都生產同一種產品 若甲車間的生產量是全部的30 乙車間占50 丙車間占20 需要抽取100件的樣本 采用分層隨機抽樣時則應從甲車間隨機抽取30件 從乙車間隨機抽取50件 從丙車間隨機抽取20件 合起來共100件 組成樣本 分層隨機抽樣會提供與簡單隨機抽樣類似的結果 但使用的樣本量更少 它比相同樣本量的簡單隨機抽樣產生更小的估計誤差 當各組內部的測試指標相似時 即各層的內單體現象時 更是這樣 分層隨機抽樣的優(yōu)點是樣本代表性好 抽樣誤小 其缺點是抽樣手續(xù)較繁瑣 這種方法常適用于產品質量的驗收 18 三 隨機抽樣 等距 系統(tǒng) 隨機抽樣等距隨機抽樣也稱為系統(tǒng)隨機抽樣或機械隨機抽樣 即將總體單體按某一標志 如時間 排序 然后按一定間隔來隨機抽取樣本的單位 等距隨機抽樣的優(yōu)點是實施方便 同時能夠保證樣本對總體的代表性 適合大批量生產的流水線上產品的抽查 缺點是若總體單位排序后呈現一定的規(guī)律性甚至周期性 而抽樣間隔的周期正好與之吻合 依賴于這樣排列的等距抽樣就因而會產生系統(tǒng)性的偏差 19 三 隨機抽樣 整群隨機抽樣整群隨機抽樣也稱集團隨機抽樣 即在總體中 不是抽取個別樣品 而是隨機抽取整群的產品 這種方法是先將總體按某個標志 企業(yè) 車間 班組 工序或一段時間內生產的一批零件等 分成若干群 然后隨機地抽取若干群 并由抽中的群中的所有個體組成樣本 比如 對某產品抽取5 進行檢查 每隔20小時抽取1小時的產量組成樣本 然后對這些抽出來的樣本進行質量檢查并推斷總體的質量狀況 整群隨機抽樣的優(yōu)點是 比較方便 當群內的要素不相像 不均一 時 整群抽樣可以產生不錯的結果 在這種情況下 每個群都代表整個總體 其缺點是 由于樣本只是來自個別幾個群體 而不能均勻地分布在總體中 因而代表性較差 抽樣誤差較大 這種抽樣方法多用于過程控制 20 三 隨機抽樣 分段隨機抽樣假如群體分成幾組 如電子零件20k為一箱 交貨時10箱為一批 茲自此批抽100個驗收 如何自其中隨機抽樣 分段抽樣的方法為自10箱中隨機抽一箱 再自此箱以隨機方式抽取100個即可 21 三 隨機抽樣 2 抽樣誤差抽樣中的誤差通常由兩類原因引起 抽樣誤差和系統(tǒng)誤差 通常稱為非抽樣誤差 無論如何精心抽取樣本 抽樣誤差總會產生 這通常是由于樣本不能總是代表總體而產生的結果 減少抽樣誤差的惟一方法是擴大從總體中抽取的樣本 然而 系統(tǒng)誤差可以通過設計減少或消除 系統(tǒng)誤差來源包括 偏向 從自己的觀點看問題或解決方案的傾向 非可比的數據 數據來自兩個總體卻被誤認為是來自一個總體 不加鑒別的趨勢估計 認為過去發(fā)生的未來仍然會發(fā)生的假設 因果關系 由于兩個變量有關系 而認為其中一個發(fā)生變化必然引起另一個變化的假設 不恰當的抽樣 因使用了有誤差的數據收集方法 而導致產生偏向 如利用電子郵件從擁有電子郵件服務的單體組成的少數總體中獲取意見 通過了解抽樣技術 精心設計抽樣方案 能夠克服這些誤差來源 運用樣本均值估計總體均值時 還需要了解這個值與真實的總體均值接近程序如何 抽樣誤差大小郵樣本量確定 所以樣本量是抽樣中的關鍵事項 通常 可以針對所研究問題 確定在一定的置信水平下 根據可接受的抽樣誤差的大小 確定恰當的樣本量 22 四 抽樣特性曲線及抽樣風險 抽樣特性曲線 OperatingCharacteristicCurve 是指當一個抽樣檢驗方案 N n A 確定后 產品批的接收 確定產品批為合格 概率L p 與產品批的實際質量水平 合格率p 間的關系曲線 抽樣特性曲線也稱為OC曲線 曲線所反映的函數關系稱為抽樣檢驗方案的檢驗特性函數 也就是有不同的OC曲線 抽樣特性曲線反映了抽樣檢驗方案對各種質量水平的產品批的辨別能力 是制定和評價抽樣檢驗方案的基本工具 典型的OC曲線如下頁圖所示 以計數標準型抽樣檢驗方案為例 23 四 抽樣特性曲線及抽樣風險 24 四 抽樣特性曲線及抽樣風險 抽樣特性曲線的原理 典型的標準型抽樣方案是這樣確的 希望不合格品率為P1的批量不合格 設其接收概率為L P1 希望不合格品率為P0的批盡量合格 設其拒收概率為1 L P0 一般規(guī)定 0 05 0 01 抽樣方案的OC曲線通過A B兩點 如圖示 如圖所示 在抽樣檢驗中 對于一個抽樣檢驗方案 N n A 任何規(guī)定的產品批接收L p 或拒收概率1 L P 對應著一定的產品質量水平P 而要保證規(guī)定的產品質量水平P時 產品批的接收概率為L p 兩類錯誤和風險 實際上對于一批數量很大的成品 其質量狀況不清楚 通過隨機抽取其中的一個樣本 來檢測 研究該樣本的質量狀況 以此來推測判斷整批成品的質量好壞 然后做出接收或是拒收決定 這種做法會出現下表所示的四種情況 因此 進一步分析發(fā)現 25 四 抽樣特性曲線及抽樣風險 批成品質量與 接收 拒收 之間的關系 26 第一 對于給定的抽樣方案 當批質量水平 如不合格率 為某一指定的可接收值 如可接收質量界限 時的拒收概率 即好的質量批被拒收時生產方所承擔的風險 稱為 風險或生產方風險 A點為生產方風險點 質量水平P0為抽樣方案中與特定的生產方風險水平相對應的質量水平 這種情況下 我們犯了把質量好的一批產品當做質量壞的一批產品去看待 處理的錯誤 這類錯誤在統(tǒng)計方法中叫做第 類錯誤 稱為 棄真 錯誤 犯這類錯誤的概率值用 表示 則為第 類錯誤的風險率 第二 對于給定的抽樣方案 當批質量水平 如不合格品率 為某一指定的不滿意值 如極限質量水平 時的接收概率 即質量壞的批被接收時使用方所承擔的風險 稱為 風險或使用方風險 B點為使用方風險點 質量水平P1為抽樣方案中與特定的使用方風險水平相對應的質量水平 在這種情況下 我們犯了把質量壞的一批產品當然質量好的一批產品去看待 處理的錯誤 這類錯誤在統(tǒng)計方法中叫做第 類錯誤 稱為 取偽 錯誤 犯這類錯誤的概率用 表示 則為第 類錯誤的風險率 從抽樣方案的特性曲線看 P0和P1是兩個重要的參數 對一批產品進行抽樣檢驗時 可以通過控制A B兩上點 來權衡生產方的利益和風險度與使用方的產品批質量水平和風險度 四 抽樣特性曲線及抽樣風險 27 1 抽樣轉換 正常至加嚴 當實行正常檢驗時 如初始檢驗之連續(xù)2 3 4批或5批中有2批被拒收 即查開始改用加嚴檢驗 不包括復檢批 加嚴至正常 當實施加嚴檢驗時 如初始檢驗連續(xù)5批中均允收時 即開始改用正常檢驗 正常至減量 當施行正常檢驗時 如能合乎下列各項條件 即可改用減量檢驗 a 正常檢驗之前面10批 或更多批 在初始檢驗時均已允收者 及b 前面10批 或照上述 a 情況所用之其他數字 之樣本中 其不良品 或缺點 之總數 等于或小于一定數目者 如果使用雙次或多次抽樣 所有已經檢驗過之樣本 均應包括在內 并非僅指 第一次 樣本 及c 生產穩(wěn)定 及d 認為減量檢驗為適當者 五 檢驗程序 28 減量至正常 當施行減量檢驗時 如在初始檢驗中 發(fā)生下列任何一種情況 即改用正常檢驗 a 有1批被拒收 或b 按照減量檢驗之特殊程序 認為可以允收之批 或c 生產情況呈不規(guī)則或遲延者 或d 在其他情況下 認為應開始正常檢驗者 減量檢驗之特殊程序 減量檢驗時 如抽樣程序尚未達到允收或拒收準則即可中止 在此等情況下 該批可認為允收 惟下一批開始時 需恢復為正常檢驗 五 檢驗程序 29 2 檢驗之中止 在初始加嚴檢驗時 如果沒有允收的連續(xù)批數 累積到5批 其允收程序 即告中止 在上述要求下 直至采取矯正措施后 才能恢復檢驗 3 抽樣計劃 檢驗水準 檢驗水準決定批量與樣本大小間之關系 檢驗水準用于合約商書面程序中所規(guī)定之任何特定需求條件 三種檢驗水準為 及 級 供一般使用 通常采用 級檢驗水準 不過 當僅需較低判別時 可采用 級水準 當需要較高判別力時 就采用 級水準 此外尚有四種特殊水準 S 1 S 2 S 3 S 4 亦列入同一表中 在必須用較小之樣本大小 并能夠或必須容忍較大之抽樣冒險率時 注 選用檢驗水準S 1至S 4時 必須注意避免與這些檢驗水準不相一致之AQL值 換包括說 特殊檢驗水準之目的 即必須保持小樣本時用之 例如 在S 1下之代字不會超過D 相當于大小為8之單次樣本 如果AQL為0 10 時 其最小樣本為125 此時就不會選用S 1 樣本代字 樣本大小用樣本代字來標示 表 是用于查求某一批量在指定檢驗水準下之樣本代字 五 檢驗程序 30 抽樣計劃之查得 應用AQL及樣本代字 可從表中查得一抽樣計劃 如AQL