第五章质量检验及抽样技术

第五章质量检验及抽样技术质量检验的概述抽样检验的基本原理计数标准型抽样检验计数调整型抽样检验计量抽样检验一、质量检验的职能鉴别职能把关职能（原材料进厂、半成品进入下道工序、最终产品出厂）；预防职能：首件检验符合规范，预防批量产品质量问题；过程检验发现过程失控，预防出现更大问题；最终检验采取改进措施，预防再次发生。报告职能：将检验中获得的信息以报告的形式反馈给有关部门。总体、样本和数据之间的关系总体样本数据针对过程（过程控制）（过程分析）针对产品（验收检验）（对产品质量的估计）过程批样本数据抽样数据样本批检验措施或反馈检验抽样措施或反馈二、质量检验的弊端质量检验的优点事后检验造成的损失无法挽回；大规模的生产无法采用全数检验；全数检验在技术不可行；抽样检验可能发生错检和漏检。1.鉴别不合格品，保证产品质量；2.具有把关职能，防止不合格品流入下一道工序或市场，造成浪费；3.具有预防职能，可以把问题反馈给有关部门，防止问题再次发生。质量检验步骤1.检验前准备：选择检验方法，制定检验规程2.获得检验样本（送检和抽检）3.测量或试验4.记录结果5.比较或判定6.确认或处置三、质量检验的分类1．按产品形成的阶段分进货检验过程检验最终检验2．按检验的性质分破坏性检验非破坏性检验3．按判断方式分（1）计数检验将单位产品简单的分成合格品或不合格品的检验。（2）计量检验将单位产品的质量特性用连续尺度测量出具体量值并与标准对比的检验。4．按检验的数量分（1）全数检验①非破坏性检验；②检验费用低、检验项目少的检验；③精度要求较高的产品和零部件的检验；④对后续工序影响较大的质量项目的检验；⑤质量不太稳定的工序的检验。（2）抽样检验抽样检验主要适用于下列场合：①破坏性检验；②数量很多，全数检验工作量很大的产品的检验；③测量对象是连续体；④检验费用比较高时的检验；⑤希望促使生产方加强质量管理等场合。5．按检验的目的分生产检验验收检验监督检验仲裁检验6．按供需关系分第一方检验第二方检验第三方检验7．按抽取样本的次数分类一次抽样检验（只做一次抽样的检验）二次抽样检验（最多抽样两次的检验）多次抽样检验（最多5次抽样的检验）序贯抽样检验（事先不规定抽样次数，每次只抽一个单位产品，即样本量为1，据累积不合格品数判定批合格/不合格还是继续抽样时适用。针对价格昂贵、件数少的产品可使用）一次抽样方案简记为（nAc,Re）从批中抽取n个单位产品对样品逐个进行检验，发现d个不合格品若d≤Ac，接收该批若d≥Re，拒绝该批Re=Ac+1二次抽样方案简记为（n1,n2Ac1,Re1;Ac2,Re2）多次抽样方案：与二次抽样方案类似Re2=Ac2+1抽取和检验样本量为n1的第一样本若d1≤Ac1，接收若Ac1＜d1＜Re1若d1≥Re1，不接收抽取和检验样本量为n2的第二个样本若d1+d2≤Ac2,接收若d1+d2≥Re2,不接收8．按是否调整抽样检验方案调整型抽样方案特点：充分利用产品的质量历史信息来调整，可降低检验成本非调整型抽样方案特点：只有一个方案，无转移规则五、抽样检验的基本原理抽样检验的概念随机抽样的方法抽样检验常用术语批产品质量的判断过程接收概率Pa（P）抽样检验特性曲线——OC曲线1.抽样检验的概念从一批产品或一个过程中随机抽取一小部分样本单位进行全数检验，然后根据不合格品的多少或质量特性，按一定规则对产品总体（或产品批）的质量状况作出判断，称为抽样检验。根据对部分产品的检验结果，对一批产品做出判断。2.随机抽样的方法简单随机抽样周期系统抽样分层抽样法整群抽样法简单随机抽样方法：按照规定的样本量n从批中抽取样本时，使批中含有n个单位产品所有可能的组合，都有同等的被抽取的机会的一种抽样方法。用随机抽样数表抽样；利用扑克牌抽样；周期系统抽样（1）方法：如果单位产品按一定顺序排列，可以用批量除以样本量确定，即抽样周期T＝N/n（只取整数），在第一个周期内随机抽取第一个样品后，其余样品顺次按同一周期抽取。周期系统抽样（2）案例若批量为20000，样本量为400，采用周期系统抽样。首选确定抽样周期：N/n＝20000/400＝50，然后利用随机数珍或其它适当的方法从第一到第50个单位产品中，随机抽取第一个样品，其它样品则每隔50个单位产品抽取一个，直到满足规定的样本量为止。分层抽样法有时为了取得有代表性的样本，可将整批产品按不同班组，不同设备，或不同生产时间、或其它不同情况，划分为若干层（设为k），先在每一层随机抽取一定数量的样品，然后把每一层的样品累积成整批所需样本量n(n=n1+n2+…+nk)，称分层随机抽样。整群抽样法整群抽样是将总体各单位划分成若干群，然后以群为单位从中随机抽取一些群，再对中选群的所有单位进行全面调查的抽样组织方式。3.抽样检验常用术语单位产品：是为实施抽样检验的需要而划分的基本产品单位。抽样标准中定义为可单独描述和考察的事物。检验批：为实施抽样检验而汇集起来的一定数量的单位产品。批量：检验批中单位产品的数量，又称为总体，常用N表示。样本：取自一个批并且提供有关该批的信息的一个或一组产品。样本与批量之间是一种推断关系，抽样检验就是用统计的方法推断总体质量水平。不合格：（单位产品任何一个质量特性或指标）未满足要求。缺陷：未满足与预期或规定用途有关的要求。不合格品：具有一个或一个以上不合格的产品。A类质量特性：最被关注的关键质量特性，如涉及到安全、环保、法规、功能丧失等特性。B类质量特性：重要的质量特性，如严重影响正常使用、严重影响外观等特性。C类质量特性：一般质量特性，如款式、污点等特性。质量工程师培训教材中解释A类不合格：认为最被关注的一种不合格；B类不合格：认为关注程度比A类稍低的一种类型的不合格；C类不合格：关注程度低于A类和B类的不合格。•A类质量特性A类不合格A类不合格品•B类质量特性B类不合格B类不合格品•C类质量特性C类不合格C类不合格品纠正、纠正措施和预防措施纠正：为消除已发现的不合格所采取的措施；如返工或降级等。纠正措施：为消除已发现的不合格或其他潜在不期望情况的原因所采取的措施；针对原因采取的措施，防止不合格的再次发生。预防措施：为消除潜在不合格或其他潜在不良情况的原因所采取的措施。防止不合格的发生。处置：（返工、降级、返修、让步放行）返工：为使不合格产品符合要求而对其采取的措施。可变不合格品为合格品。降级：为使不合格产品符合不同于原有的要求而对其等级的改变。返修：为使不合格产品满足预期用途而对其采取的措施。可影响或改变不合格产品的某些部分。让步放行：批质量(样本)不合格品率d(样品中的不合格品数)／n(样本量)×100(总体或批)不合格品率D(批中的不合格品数)／N(总体或批量)×100样本的不合格品率≠总体的不合格品率批质量(样本)每百单位产品不合格数d(样品中的不合格数)／n(样本量)×100(总体或批)每百单位产品不合格数D(批中的不合格数)／N(总体或批量)×100连续批:待检批可利用最近已检批所提供质量信息的连续提交检查批，称为连续批。（半成品检验、定点供货单位）孤立批指脱离已生产或汇集的批系列，不属于当前检验批系列的批次，如：虽然连续生产20批，但被20个客户购买，对每个客户而言，都是得到1个孤立批。初次检验：对批进行的第一次检验（不包括第一次提交检查判为不合格，经返工后，再次提交检查的批。）最终检验。4.批产品质量的判断过程从批量N中随机抽取n个单位产品组成一个样本，然后对样本中每一个产品进行逐一测量，记下其中的不合格品数d，如果d≤Ac（合格判定数），则认为该批产品质量合格，予以接收；如果d≥Ac+1，则认为该批产品质量不合格，予以拒收。Ac+1即为不合格判定数，用Re来表示，且Re=Ac+1。统计抽样检验流程N批产品n样本d不合格品随机抽取全检43210批产品合格批产品不合格d≤ACd≥Re比较判断准则（Ac,Re）N,Ac,Re用数理统计的方法来确定不足：批产品合格中可能包括不合格品，反之批产品不合格中可能包括合格品。全检不能被否定，全检仍适用于价值较大，后果影响严重的产品。如热水器、汽车等5.抽样方案的接收概率批接收概率是指根据规定的抽样方案(n｜Ac，Re)，把交检的批判为合格而接收的概率。批接收概率具体可以通过常见概率分布计算得出。接收概率通常记为Pa（p），它是批不合格品率p的函数，随着p的增大而减小。6.OC曲线（1）OC曲线的概念设采用抽样方案（nAc,Re）进行抽样检验，用Pa(p)表示当批不合格率为p时抽样方案的接收概率：Pa(p)=∑P(X=d)称所给定的函数Pa(p)为抽样方案（nAc,Re）的抽检特性函数，简称OC函数，是一个关于不合格品率p的函数。OC曲线称为抽样方案的抽检特性曲线，简称OC曲线，也称接收概率曲线。对于每个抽样方案，都有它特定的OC曲线。Acd=0接收可能性的大小6.OC曲线（2）0≤P≤10≤Pa（p）≤1当p1＜p2时，有Pa(p1)＞Pa(p2)接收概率是P的函数，当P大时接收概率小，所以引出OC曲线pPa(p)也称L(p)116.OC曲线（3）如已知N=1000，（n=50,Ac=1）,可根据二项式分布计算。Pa(p)=p(x≤Ac)（x是抽取50件发现的不合格品数）=p(x=0)+p(x=1)=C500p0(1-p)50+C501p1(1-p)49P0.000.050.010.020.040.050.10.21Pa(p)10.97370.91060.73580.41450.27940.03370.0002050,150,0每个抽样方案都有特定的OC曲线，OC曲线L（P）是随批质量P变化的曲线。形象地表示一个抽样方案对一个产品批质量的判别能力。特点：①0≤P≤1，0≤Pa（P）≤1②曲线总是单调下降，P时Pa（P）③抽样方案越严格，曲线越陡。错误的观点：Ac=0的方案最严格，最让人放心①N=1000,n=10,Ac=0;②N=1000,n=30,Ac=1;③N=1000,n=100,Ac=2.抽样检验的缺点是可能犯两类错误：把合格批误判为不合格批：如一批0.1%不合格品率的产品1000个,抽样方案(1,0)。把不合格批误判为合格批的可能:如一批50%不合格品率的产品1000个,抽样方案(500,0)。从统计原理可知，这两类错误都可以被控制在一定的概率以下。抽样的风险如N=1000，（n=50,Ac=1）,对应OC曲线如下：0.10.005PL（P）0.97390.0337高质量的产品批，批质量为0.005的接收概率为0.9739，犯错概率为：1-0.9739=0.0261。第一类错误，称作α，生产方风险低质量的产品批，批质量为0.1的接收概率为0.0337，犯错概率为：0.0337。第二类错误，称作β，使用方风险任何抽样检验都有α和β两类错误，制定抽样方案时要兼顾双方的利益。参数N,n,Ac对OC曲线的影响（2）参数N,n,Ac对OC曲线的影响（3）参数N,n,Ac对OC曲线的影响（4）百分比抽样的不合理性所谓百分比抽样就是不论产品的批量N如何，均按一定的比例抽取样本进行检验，而在样本中允许的不合格品数（即合格判定数Ac）都是一样的。这种百分比抽样是不合理的。另两个衡量抽样检验质量保证能力的概念平均检出质量AOQ平均检出质量上限AOQLAOQ（平均检出质量）:对所提交检验的具有给定质量的产品,经过检验后,检出产品的长期平均质量。检出产品包括所有接收的批（一般应剔除已发现的不合格品）,加上未被接收而后经过100%检验，且以合格品代替所有不合格品的批。用抽样方案（n,AC）抽检不合格品率为P的产品时若检验总批次为K，接收概率为L(P)。则KL(P)：被接收批KL(P)×(N-n)P:被接收的批中可能的不合格品被拒收批经100%检验，记为无不合格品。AOQ～P（平均检出质