抽样检验的基本教程

抽樣檢驗 Sampling Inspection講師：蔡耀宗 2007.10.191主講人簡介現任：品質學會 理事 兩岸交流委員會主任委員 國際委員會委員 標準檢驗局品質管制國家標準技術 委員會委員 全球華人競爭力基金會特約資深顧問2一、抽樣檢驗基本概念Sampling Inspection進料(原料,材料,零件等)出廠(成品)製程(中間產品,半成品等)判別檢查 JISJudgment Inspection System發現不良的檢查合格 不合格(允收,拒收.)不把不良品送到顧客或下一製程去3全數檢查 抽驗檢查多少樣本才合理?代表性如何?機率如何?依據或然率的原理來計算出大小不同的批量的貨品 應抽取多少樣本?訂定允收水準,樣本中的合格判定數允收批的平均品質最經濟的,最可靠的抽樣計畫依據各種分配之理論設計出來的抽樣計畫 已有各種“抽樣計劃表”可應用 抽樣計畫的性能 各種實用的抽樣表的選擇與使用4檢驗之分類1.依檢驗方式分 (1)全數檢驗 (2)抽樣檢驗 (3)管制上之抽樣檢驗5批數據樣本不良品良品規格下限規格上限與判定基準比較抽樣檢驗目的:判定全批為合格或不合格品質保證抽樣檢驗程序及目的6抽樣檢驗與管制上抽樣之區別製造樣本數據抽樣檢驗與管制界限比較L.C.LC.LU.C.L超限 X目的:判定製程是否正常以便調整製程7檢驗之分類2.依流程分 (1)驗 收 檢 驗 (2)中 間 檢 驗 (3)成 品 檢 驗 (4)出 廠 檢 驗3.依檢驗場所分 (1)定 位 檢 驗 (2)巡 迴 檢 驗4.依檢驗性質分 (1)破 壞 性 檢 驗 (2)非 破 壞 性 檢 驗8抽驗法之分類依抽樣方式分(1)單次抽樣檢驗法(2)雙次抽樣檢驗法NndC 允收d C 拒收第一次n1第二次n2d1Ac.d1Re.第一次就允收第一次就拒收Ac d1 C 不合格 拒收(C 允收數)抽樣樣本測定判定抽樣計畫 N.n.C11全數檢驗全數檢驗全數檢驗(普驗,100%檢驗)1.剛開始生產,或產量極有限者2.容易實施全數檢驗時3.要求極嚴格,不容許混入不良品時4.工程能力不足時12抽樣檢驗適用抽樣檢驗之場合1.破壞性檢驗時2.生產呈連續性時抽樣檢驗較有利之場合1.數量多且容許某種程度之不良品混入時2.檢驗項目很多時3.希望較低的檢驗費用時4.欲得到較高之可靠度時5.希望刺激生產者提高品質時13抽樣檢驗使用抽樣檢驗之條件1.產品可以整批處理時2.合格批容許含有某種程度之不良品3.有明確之品質判定基準4.可以隨機抽樣5.計量抽樣檢驗時,批內各種檢查單元之特性值,應大略知道才可以14抽樣檢驗術語1.檢驗單位2.生產批3.檢驗批4.樣本5.批量 N6.樣本數 n7.抽樣檢驗計畫8.合格判定個數9.不合格判定個數10.合格判定值11.不合格判定值15抽樣計劃法的分類1.規準型2.選別型3.調整型4.連續抽樣型5.逐次抽樣型單次抽樣雙次抽樣單次抽樣雙次抽樣JIS Z9002(逐次抽樣)JIS Z9009Dodge&Romig抽樣表LTPD型AOQL型單次(SL表)雙次(DL表)單次(SA表)雙次(DA表)單次抽樣雙次抽樣多次抽樣AQL型MIL STD 105D(ANSI Z 1.4)105E(CNS2779)CSP-A CSP-MCSP-1 CSP-2 CSP-3AOQL型連續抽樣JIS Z9008計數連續生產型抽樣JIS Z9009技術規者形逐次抽樣JIS Z9006計數選制型(一)計數值抽樣計畫16抽樣計劃法的分類1.規準型 單次抽樣2.調整型 單次抽樣JIS Z9003表JIS Z9004AQL型MIL STD-414(ANSI/ASQC Z1.9 1980)ISO 3951(二)計量值抽樣計畫17二、各種機率分配與應用1.超幾何分配(超幾何或然率)(Hyper geometric Distribution)2.二項分配 (二項或然率)(Binomial Distribution)二項機率表3.卜氏分配 (卜氏或然率)(Poisson Distribution)卜式分配表-近似值 (1)累積或然率表 (2)個別或然率表18或然率 Probility (機率)1.擲錢幣舉例2.向上之機會3.2.擲骰子之例正正反反1/21/2(許多次後之近似值)A AB B19或然率 Probility (機率)1 12 23 34 45 56 61 12345672 23456783 34567894 456789105 5678910116 6789101112A AB B20或然率 Probility (機率)向上點數23456789101112次數12345654321合計機率1/362/363/364/365/366/365/364/363/362/361/36121樂透彩頭獎機率42個數值 選6個有 C=5,245,786 組合其中一組出現的機率 (中頭獎的機會)=(524萬分之)每期買10張,多久才會中頭獎呢?一年開獎2 52(週)=104 期 5,245,786 104=5,0440.2550445044年才會中一次頭獎年才會中一次頭獎42642 41 40 39 38 371 2 3 4 5 615,245,78622二項機率表nXr10012345P0.20.1074.2684.3020.2013.0881.026423卜氏或然率例:n=100 p=0.02np c 0 1 232.0 .1353 .406 .677 .857P0=0.135P0+P1=0.406P1=0.271P0+P1+P2=0.677P2=0.271124卜氏或然率r012345678P.135.271.271.180.090.036.012.003.001累計.135.406.677.857.947.983.995.999 1.000r r25卜氏分配表Cnp26三、OC曲線Pa允收或然表N=1000n=100c=2送驗批不良率(%)27OC曲線100806040200246810允收或然率Pa(%)不良率(%)O.C.CurveN=1000n=100c=2P(%)00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0np01234567891011121314Pa(%)100 99.9 98.3 91.6 78.5 61.6 44.6 30.1 19.1 11.66.73.82.01.10.628Operating Characteristic Curve作業特性曲線n=100 n=100 c=4c=4允收或然率(%)AQLLTPD29Operating Characteristic Curve作業特性曲線AQL允收品質水準P0M0LTPD 拒收品質水準P1M1生產者冒險率 (P.R)一般=0.05消費者冒險率 (C.R)一般=0.10Acceptable Quality LevelLot Tolerance Percert DefectiveProducers RiskConsumers RiskAOQL=Q/2平均出廠品質界線30理想抽樣計畫之OC曲線0100AQL=LTPD送驗批不良率允收或然率(%)31n=165C=1n=5C=0n=220C=7n=100C=4n=18 c=0n=35 c=2n=100 c=0n=25 c=132不良率(%)N.C 定時n 變化的OC曲線N=1000C=1n=5n=10n=20n=30n=50n=100允收或然率(%)33不良率%N.N 定,C變化之OC曲線允收或然率%N=1000n=20C=0C=2C=1C=334O.C.Curve 10%Sample SizeN Nn nC CA A10001000B B200200C C100100D D5050不良率(%)允收或然率(%)ABCD35O.C.Curve SAME SAMPLE SIZE允收或然率(%)不良率(%)DCBAN Nn nC CA A1000200B B200200C C100200D D5020036雙次抽樣計畫之OC曲線n1=50n1p=500.01=0.5n2=50n2p=500.01=0.5PaP0 =0.607P0+P1 =0.910 P1 =0.303P0+P1+P2=0.986 P2 =0.076P0+P1 =0.91P0=0.607 0.607(0.303)(0.91)=0.276(0.076)(0.607)=0.046 0.929AQL=0.65%n1=50C1=0n2=50C2=2p=0.01 時37雙次抽樣計畫之OC曲線n1=50n1p=500.02=1.0n2=50n2p=500.02=1.0PaP0 =0.368P0+P1 =0.736 P1 =0.368P0+P1+P2=0.920 P2 =0.184P0+P1 =0.736P0=0.368 0.368(0.303)(0.91)=0.271(0.076)(0.607)=0.068 0.707p=0.02 時380204060801000246810p 不良率(%)P00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1Pa1.000 0.9290.7070.4660.2820.1630.0910.0510.0280.0150.008 1 Pa1.000 0.6070.3680.2230.1350.0830.050 0.030 0.0180.0110.007 2 Pa1.000 0.986 0.920 0.809 0.677 0.544 0.423 0.322 0.238 0.174 0.125 允收或然率(%)PaO.C.Curven1=50 C1=2O.C.Curven1=50 C1=0O.C.Curven1=50 C1=0n2=50 C2=239四、計數值抽樣計畫(一)規準型抽樣檢驗指定P0(=0.05 5%)P1(=0.10 10%)JIS Z 9002計數規準型單次抽驗法JIS Z 9004計量規準型單次抽驗法P0P11-批不良率Pa40例P0=1%P1=5%時之抽樣計畫P14.51P05.600.901 1.121203例P0=1.5%P1=3%時之抽樣計畫P12.81P03.551.41 1.80 *n=120C=3須用表 10.2P1/P0=3/1.5=2502/0.5+1065/3=663P1/P0Cn2.2-2.015502/P0+1065/P141(二)選別型抽樣檢驗LTPD 型抽樣計畫 允收/拒收允收/選別批nr抽樣檢驗不良品r c 允收r c 不合格(拒收)批良品不良品良品N允收換良品全數檢查全數檢查良品42Dodge&Roming 抽樣表SL表lLTPD單次 DL表lLTPD雙次SA表lAOQL單次DA表lAOQL雙次0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 7.0 10.00.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 7.0 10.00.1 0.25 0.5 0.75 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 7.0 10.0共有42種表43%不良率Pa00.20.40.60.810123456n=60c=0n=100 c=1n=135 c=2n=165 c=3LTPD4445AOQL型抽樣計畫Average Outgoing Quality Limit(平均出廠品質界限)允收允收允收不合格批不良品良品(補換良品)(不補換良品)AOQL2%抽樣計畫8%6%0%0%0%0%4%2%1%4%2%1%全數檢查8%4%6%2%1%平均1.4%允收之平均不良率不會超過AOQL=(2%)46(三)調整型抽樣計畫(1)AQL型 以保護生產者的利益為前提AQL0.95PaPdAQL時有很高的允收或然率(9095%)1.MIL-STD-105E47調整型計畫(2)調整鬆緊正常檢驗 開始正常檢驗連續2、3、4或5批中有2批拒收 嚴格檢驗連續10批均可允收 減量檢驗 嚴格檢驗正常檢驗 減量檢驗正常檢驗可確保驗收批之品質可選擇優良供應商與刺激,其自行實施Q.C MIL STD 105E 計數抽樣檢驗表改用改用連續5批均可允收有一批不合格嚴格檢驗減量檢驗48(3)MIL-STD-105E 計數抽樣表修訂經過1942美Bell電話研究所發明第一套抽樣表美兵工署採用(Army Service Force Tables)1945可倫比亞大學 統計研究小組(Statistical Research Group S.R.G)為美國海軍訂抽樣表1949年美國國防部公佈 JAN-STD-105(Joint Army and Navy Standard)1950年9月修定稱為 MIL-STD-105A1958年12月31日修訂公佈 MIL-STD-105B1961年7月修訂 MIL-STD-105C4919601962 美國(America)英國(Britain)加拿大(Canada)三國合成小組 ABC工作小組完成 ABC-STD-105表(共同標準)1963年4月美國公佈:MIL-STD-105D 表(各國普遍採用)美國國家標準學會(America National Standards Institute ANSI)ANSIZ 1.4(與MIL-STD-105D相一致)1989年5月制定MIL-STD-105E表係將105D 11章及附表改編為六章，內容大致相同，表 及曲線完全相同2.ISO2859-1：1999(E)3.GB/T2828.1-200350五、MIL-STD-1916標準之應用1.美國國防部於1996年4月1日發行MIL-STD-1916標準，美國 軍方已正式採用2.計數值抽樣檢驗僅採單次，且以0收，1退為判定標 準，不允許不合格品(計量值與連續抽樣亦同)希望供應者遠 離以允收品質水準(AQL)為主的檢驗策略，而以執行有效果 的，且以預防為主的策略，即供應者應建立並維持不斷改進 的品質管理，以執行有效的製程管制程序，以達成不生產不 合格品，可以簡化抽樣檢驗作業51六、抽樣檢驗之實施與抽樣技術(一)正確的抽驗方法(二)適當的品質基準(三)合理的抽樣計畫(四)正確的抽樣方式(五)檢驗記錄、分析、研判即時回饋現場追蹤 原因採取措施改善，並作改善結果追蹤52(六)抽樣技術 1.隨機抽樣 (1)單純隨機抽樣 (2)分層隨機抽樣 (3)系統抽樣 (4)曲折抽樣 2.各種抽樣方法 (1)分層抽樣法 (2)區域抽樣法 (3)分段抽樣法 (4)反覆抽樣法 (5)集合體抽樣法 53七、檢驗記錄之分析、研判與追查追蹤八、演練與檢討九、意見交流(Q&A)十、結語54Single Sampling Table for Lot Tolerance Per Cent Defective(LTPD)=4.0%5556表 樣本大小之代字57表 IIA 正常檢驗單次抽樣計畫(主抽樣表)Acceptable Quality Levels(主抽樣表)=採用箭頭下第一個抽樣計畫,如樣本大小等於或超過批量時,即用100&檢驗=採用箭頭上第一個抽樣計畫Ac=允收數;Re=拒收數58表 IIB 加嚴檢驗單次抽樣計畫 (主抽樣表)=採用箭頭下第一個抽樣計畫,如樣本大小等於或超過批量時,即用100%檢驗=採用箭頭上第一個抽樣計畫Ac=允收數;Re=拒收數5960CNS 2779.Z 400661CNS 2779.Z 4006單次正常62CNS 2779.Z 4006單次加嚴63附錄六 美軍MIL-STD-lO5E抽樣程序及抽樣表 與MIL-STD-lO5D抽樣程序及抽樣表之異同 1O5E係將1O5D共l1章及附表改編寫6章，內容大致相同，表及曲線完全一樣，所不同者詳列如下:(一)章節重新排列:第1章將前言改為總則;增加第2章參考資料;集中所有名詞定義 編為第3章;第4章一般要求條件，增加4.1書面程序，4.2不符合;第5章表及曲線 ，第6章附註。(二)在目的中增加一段說明:本標準中所述之抽樣計畫，適用於 AQL為0.01%或較高者，因此它不合應用在當不良品的品質水準為每百萬分之一為範圍時 是可以理解的。(三)抽樣時間一節中增加:樣本如在集合時抽取，批之大小須在任何樣本單位抽 取前決定，如在抽取時在該批完成前即已達到拒收數，則已完成之此部分產 品亦將拒收，不良產品之原因須先決定，並採取矯正措施，在此之後始可開 始新的批。(四)在正常轉換為加嚴之條件中，改為初始檢驗之連續2、3、4批或5批中有2批被 拒收，即可開始使用加嚴檢驗，此點較1O5D合理。(五)在檢驗之中止中由連續10批改為初始加嚴檢驗時，如果沒有允收的連續批數 累積到5批，本標準之允收程序即告中止。直至採取矯正措施後，才能恢復檢 驗。(六)在檢驗水準中增加舉例說明:在S-l下之代字不會超過D，相當於大小為8之單 次樣本，如果AQL為0.01%時，其最小樣本為125，此時就不會選用S-l(七)取銷1O5D第4.6優先AQL值之說明(八)取銷1O5D第6章允收與拒收之規定(九)MIL-STD-lO5E與MIL-STU-1O5D目錄對照表64199665666768ISO 2859-1:1999(E)69ISO 2859-1:1999(E)70ISO 2859-1:1999(E)7172737475767778