抽样与检验

抽样与检验一、抽样检验基本概念1.在质量管理中，一般有来料检验、过程检验、成品检验、出货检验四部分，每一部分中都会有抽样计划、允许水准、具体的抽样方式、统计分析等工作。2．基本概念(1)批各种产品，凡是具有相同的来源，且在相同的条件下生产所得到一群相同规格的产品，可称为一个批，这样的批也可给予一个名字叫“制造批”。一个制造批中的质量变异具有一个分布，在抽样时应尽可能的使检验批的质量接近实际值，这样才可使抽验的结果正确，因此一批可能根据需要可以区分为几个检验批，但必须注意避免将几个批合并为一个检验批。(2)检验批在统计学中，可以称为母体或群体。就是在各种批中，被选定用来做抽样检验的批，该批是根椐其整个批中量的大小，照抽样计划，抽出“小”批加以检验的一个群体。通常检验批要根据允许水准来判定这个检验批是否允收。(3)批量是指每个检验批内产品的单位数据，在统计学中也可称为“母体数”，通常以“N”表示。(4)样本是指从检验批中所抽出的以一个以上单位组成的产品，样本中的各个样品均须随机，而且不考虑它的品质的好坏。样本中所含的产品单位的数目称为“样本数”或“样本大小”，通常以“n”表示，它一定小于等批量数“N”。(5)抽样检验从双方约定的检验批中，根据批量大小，抽出不同数量的样本。将该样本以事先确定的检验方法加以检验，并将检验的结果与预先确定的要求或“品质标准”比较，以决定该批是否合格。在计数值中，是将样本中不良品的个数所抽样计划中允收不良品的个数比较，以判定该检验批是否允收。在计量值中，是将各样品检验结果加以统计分析，以平均值、离散度、综合指数的判定基准比较，以决定该检验批是否允收。(6)合格判定数判定一批产品是否合格或不合格的基准不良个数称为合格判定数，通常以“C”(或AC)表示。(7)缺陷产品单位的品质特性不合乎双方所规定的规格、图样、说明或要求等称为缺陷，通常用“d”表示。如若是买卖的关系，缺点一般可分为：(a)严重缺陷(Criticaldefect)，凡有危及产品的使用或携带安全，或使产品的重要功能失效的缺陷；(b)主要缺陷(Majordefect)，凡使产品使用性能不能达到所期望之目的，或显著减低其实用性能的缺陷；(c)次要缺陷(Minordefect)，实际上不影响产品的使用功能或引起较大抱怨的缺陷。(8)不良品和不合格品一般产品都有多种品质特性，而这些品质特性里所指定须检验的项目称为检验项目。如果其中有一个或一个以上的检验项目不合乎此要求或此规格时，但可能符合其它要求或规格，这个产品就为不合格品；如果不合格项目较为严重，如无功能，就为不良品。如一个电子电容，要求是1000皮法，结果是只有800皮法，对于1000皮法的要求上就是不合格品，如用到800皮法的要求上就是合格品，但如果电容是短路，则不管是用到1000皮法或800皮法上都是不符合要求的，应称为不良品。(9)检验就是依照约定的“检验方法”，试验、分析或测定样品所规定的品质特性，然后将其结果与原定品质标准比较，以判定是否合格。(10)检验方法就是规定有关执行检验的各种方法，如抽样、测试、分析过程等等方法及步骤，并详细规定试验、分析，测定各过程中所使用仪器的型号、规格等。一般检验方法大都采用国家或国际标准的检验方法，也可以方法，也可由各公司自行设计检验方法，但为双方所接受，并在合约中定明。检验的方式依检验的项目不同可分为感官检查(如目测、品味等)、物理性测定、化学性分析、生物特性试验、放射性测定、超声波控测、用光学分析、仪器测定分析等方法。(11)质量标准是对每个产品的品质要求标准。如在计数值的检验时，质量标准将以缺陷分级的方式来制定。质量标准的制定将视双方的需要而确定，并须考虑经济的因素。(12)抽样计划在验收检验时使用柚样检验法，就必须先设计一个抽样计划。计数值的抽样计划一般包括三个部份：即批量数、样本数及合格判定数。如MIL—STD-105E、国内的GB—2828—87等。计量值的抽样计划一般包括：规格、样本、各品质指标(如平均数、CPK值)等。如MIL-STD—414、国内的GB—6378等。二、抽样检验分类抽样检验分类一般可根据抽样检验数的数量、抽样检验次数、抽样检验的严格程度、连续性等等来分。1．根据抽样检验的数量分抽样检验根据抽检数量的多少的特性一般分为：全检、抽检、免检。(1)全数检验简称为“全检”，是对全部物品检验的方法，又称为100％检验。它不仅耗时且耗费成本，常用在机械化、自动化程度高，非常关键、较少数量的检验中。一般在以下状况使用全数检验：(a)不允许有不合格，任何不合格将造成安全上或经济上损失时；(b)制造过程质量恶化，亟侍修正为规定质量要求时；(c)为了解该批制品实际品质状况；(d)检验手续简单，不用大量浪费人力、时间、经费；(e)检验的数量较少。(2)抽检是按已订的产品抽样水准及抽样计划，用适当的抽样方法来从母体数中抽取适当的样本数。它自群体中随机抽取一定数量为样本，再透过对样本数据的分析，以力争大体反映母体之状况。经检验结果与原定检验标准比较，利用统计方法以判定该群体是否合格。注：全检和免检为抽检的一种特殊状况。一般在以下情况使用抽样检验：(a)破坏性检验；(b)允许有少数不合格品；(c)节省检验费用及时间；(d)受验物品个数很多时；(e)100％全检不可行时，全检影响交货期；(f)全检的成本远高于不合格品所造成之成本时；(g)受检物品之群体面积很大，不适合全检；(h)受检群体为连续性物体，如纸张、电线。(3)免检是指在对产品检验时不予检验。理论上，免检是最经济的，可以大量节省人力、物力、财力、时间等资源。我们在工作时，在有一定保障的基础上尽可能朝免检的方向发展。一般如下几种状况可采用免检：(a)时间非常紧急，没有时间检验；(b)产品一般不重要的特性，对使用没有影响，也没有风险；(c)产品没法检验，如企业购买钢材，而无硬度计，对硬度就只能免检；(d)在上游供货商已做检验，并对他的检验放心，进而无需检验，如技术监督局或海关对某品牌电器信得过，对该企业就可发放出口免检证明；(e)在商业运作过程中，一直保持交易，并且历史记录非常好，对某一批或某几批可采用免检。这是制造业在实际运作中要时刻分析的重点。2．)根据检验次数分(1)单次抽检就是指在抽样的过程中，只从检验批中抽取一次来检验。如一批1万个电阻中，一次性从中间抽315个样品来做外观检验。在商业运作中，大多数都采用一次抽样。㈤双次抽样就是指在抽样的过程中，从检验批中抽取一组样品来检验之后，再从中间又抽一组样品来检验。这中间又有两种状况：一是第一组样品检验之后，样品不放回去；二是每一组样品检验之后，样品又放回原批中再重新抽第二组(注：这中间有一个回归分析问题)。一般在第二次抽样检验要求会较严一点，但可把检验数和缺陷或不良数合起来算，再进行判定。通常应用较少，一般是在以下几种状况采用双次抽样：(a)此批产品使用较急，且在第一次抽样检验不合格时，再采用第二次抽样；(b)批量较大，而又不愿分多个检验批时。(3)多次抽样实际上是双次抽样的延续，只不过是将双次抽样的次数增多而已。例如┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐│抽样数│样本数│累样本数│允收数│拒收数│├─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤│1│50│50│#│4││2│50│100│1│5││3│50│150│2│6││4│50│200│3│7││5│50│250│4│8││6│50│300│5│9│└─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘3．根据检验严格程度分在各种抽样计划中，为了考虑产品的质量可能有连续性和成本等要求，一般都会设立正常检验、加严检验、减量检验三种。(1)正常检验就是在抽样计划中，在正常状况下使用的检验。(2)减量检验就是比正常检验的数量更少，如原来要抽100个，减量却只要抽70个。(3)加严检验就是批正常检验的数量更多，如原来要抽100个，加严却要抽125个。4．根据检验连续性分在实际运作过程中，根据其时间性和连续的特性，可以分为连续性检验和非连续性检验。(1)连续性检验是指检验时间是有一定规律的，透过本次检验就知道下一次的检验时间，如每天生产1000个。该种检验有助于预测产品的各种特性，它是SPC的主要精神之一。(2)非连续性检验就是指检验的时间没有一定规律，不知道下一次检验在什么时间或间隔时间较长的检验。如某电子厂购买通用钉子，一次买了10000颗，下一次买就可能要到3今月后。在品质管理上，要尽可能让品质检验做到连续性。三、抽样方法合理的抽样方法可以减少抽样的数量及增加样本数据之代表性，如何抽样才是合理的方法?下面介绍几种常用的抽样方法：1．简单随机抽样(SimpleRandomSampling)抽样时保证群体的每一个体，均有相同的机率被抽为样本。例如，以20k为一批的电线(假定有编号)，以自动测试机选样测试100个，如何自其中随机抽样?事实上，只要取100个0—1之间的随机数，再将其乘以2000取整数，再将其由小而大排序，测试机依其排序之号码依序测试，即可保证测试机是随机取来。2．分层随机抽样(StratifiedRandomSampling)假如群体分成几组，例如电子零件20K为例，分别装在10个相同的箱中，自此批任取100个检验，如何自其中随机抽样?分层抽样的方法为从每箱抽10个零件，而每箱以随机方式抽取即可。3．系统抽样(SystemvticSampling)系统抽样是较方便之抽样法，例如，以20k为一批的电子件，以自动测试机选样测试100个，将2000个零件分成100份：即每份200个，在此一份中随机取一号，若取到的为X号，则被取到的样本为每200个跳一号，如下列序号：X，X+200，X+400，．．．．．．．．．．．X+198004．分段随机抽样(StageSampling)假如群体分成几组，如电子零件20K为一箱，交货时10箱为一批，则自此批抽100个验收，如何自其中随机抽样?分段抽样的方法为自10箱中随机抽一箱，再从此箱以随机方式抽取100个即可。以上仅介绍几种抽样法，抽样方法是一门很专业的学问，在实际应用时要依具体的问题设计，假如牵涉到公众事务，则要请专家研究设计。四、抽样计划抽样计划：。包括三个部分，即批量N、样本数n、合格判定数c。1．根据抽样分析结果分(1)计数值抽样检验计划主要是针对抽样结果是为分析个数或数量的抽样计划，目前在工厂质量管理中，主要是用来计算不良率和做不良分析的。如我们后面要讲的MIL-STD—105E表，还有以前常用的MIL—STD—105D表等。计数值的抽样计划一般采用每批抽取样本来分析，国际上一般采用MIL—STD—105E，国内经常采用GB2828(与105E差不多，二者可通用)。应用在IQC或OQC上，理论上计数值是不连续的运作，但是在应用到PQC上，最好应用连续性，更便于对制造过程中不同原因的深入分析。(2)计量值抽样检验计划主要是针对抽样结果为测量某一个或某一些重要特性数据的分布及分析的抽样计划。如OQC部门对某一批产品抽取125个样本测量来算CPK等。计量值的抽样计划理论上是采用每固定时间抽取4—20个样本数来进行测量，常用的抽样计划有MIL—STD-414(国际上惯用)、GB6378(国内惯用)等。因其有连续性，所以在PQC上应用比较多。但单纯从品质的角度来分析计量值，在IQC及OQC上可采用一次性抽取50—150个样本来量测做状态分析(直方图，计算CPK等)。计量值做状态分析时一般不宜超过350个数值，否则数据太大分析就不准确，同时还浪费人力、物力、时间等成本。2．根据抽样计划的连续性分(1)动态抽样计划就是指在一个稳定流动的过程，要设定定时抽取几个样本数。如统计制造过程控管中的计量值部分，就需要设定每过l小时或2小时要抽取5-20个样本数，现常用的有国际上的MIL—STD-414和国内的GB6378。(2)静态抽样计划就是指只要达到抽样计划中的母体数，就只直接按抽样方法抽取出