品質(zhì)管理系列簡報主題之抽樣檢驗

1、品質(zhì)管理系列簡報主題 品質(zhì)管理概念 抽樣計畫抽樣計畫 品管七手法 管制圖及製程管制 基本統(tǒng)計 品質(zhì)稽核 品質(zhì)成本 歷史背景 何時使用抽樣計畫 概說 抽樣檢驗的基本概念 允收品質(zhì)水準與拒收品質(zhì)水準 OC曲線允收抽樣的基本方法歷史背景歷史背景 但但凡近代大家所熟知的各種品質(zhì)、改善工具或是管理工具，多係凡近代大家所熟知的各種品質(zhì)、改善工具或是管理工具，多係因應(yīng)第二次世界大戰(zhàn)，由美國國防部所倡導(dǎo)而普及到全球，各種因應(yīng)第二次世界大戰(zhàn)，由美國國防部所倡導(dǎo)而普及到全球，各種抽樣計劃亦不例外。抽樣計劃亦不例外。 抽樣計劃的誕生，源自於下列的假設(shè)：抽樣計劃的誕生，源自於下列的假設(shè)：1.大量生產(chǎn)的工業(yè)化產(chǎn)品，有不

2、良品存在是正常的大量生產(chǎn)的工業(yè)化產(chǎn)品，有不良品存在是正常的2.品質(zhì)檢驗是需要消耗時間，佔用大批人力的品質(zhì)檢驗是需要消耗時間，佔用大批人力的 所以買、賣雙方為了保障各自的權(quán)益，同意在一定的冒險率之下所以買、賣雙方為了保障各自的權(quán)益，同意在一定的冒險率之下(、或是生產(chǎn)者冒險率、消費者冒險率或是生產(chǎn)者冒險率、消費者冒險率)，減少所需的檢驗數(shù)量，減少所需的檢驗數(shù)量，利用少量的樣本來代替整個批量的檢驗。利用少量的樣本來代替整個批量的檢驗。何時使用抽樣計劃何時使用抽樣計劃 我們只鼓勵在我們只鼓勵在不生產(chǎn)、不製造、不設(shè)計不良品，做不生產(chǎn)、不製造、不設(shè)計不良品，做到品質(zhì)保證到品質(zhì)保證的情況下，配合客戶品質(zhì)檢驗

3、驗證送驗的情況下，配合客戶品質(zhì)檢驗驗證送驗批都係良品，其實無須再檢驗而因客戶要求下，才使批都係良品，其實無須再檢驗而因客戶要求下，才使用抽樣計劃。用抽樣計劃。 而從事研發(fā)生產(chǎn)製造的公司是在有目的性的規(guī)劃下執(zhí)而從事研發(fā)生產(chǎn)製造的公司是在有目的性的規(guī)劃下執(zhí)行全數(shù)檢驗，而檢驗的目的不是為了驗證各階段是否行全數(shù)檢驗，而檢驗的目的不是為了驗證各階段是否係良品的必要作業(yè)，而是係良品的必要作業(yè)，而是確保下一階段能繼續(xù)維持在確保下一階段能繼續(xù)維持在良品狀態(tài)的加值活動良品狀態(tài)的加值活動。 概說概說定義：定義：批：各種產(chǎn)品，凡是具有批：各種產(chǎn)品，凡是具有相同來源相同來源、在相同條件下在相同條件下生產(chǎn)所得到相同規(guī)生

4、產(chǎn)所得到相同規(guī) 格的產(chǎn)品。格的產(chǎn)品。批批即即製造批製造批。檢驗批：構(gòu)成的目的乃是便於抽樣檢驗之進行。檢驗批：構(gòu)成的目的乃是便於抽樣檢驗之進行。檢驗批檢驗批與與製造製造 批批、交貨批交貨批、裝運批裝運批等有所不同。等有所不同。批量：檢驗批內(nèi)產(chǎn)品個數(shù)，以批量：檢驗批內(nèi)產(chǎn)品個數(shù)，以N表示。表示。樣本：由檢驗批內(nèi)樣本：由檢驗批內(nèi)隨機隨機抽取之產(chǎn)品個數(shù)，以抽取之產(chǎn)品個數(shù)，以n表示。表示。抽樣檢驗：買賣雙方約定之抽樣檢驗：買賣雙方約定之檢驗批檢驗批中，依據(jù)中，依據(jù)批量批量大小，抽出大小，抽出 不同數(shù)量之不同數(shù)量之樣本樣本。將樣本以事先約定的。將樣本以事先約定的檢驗方法檢驗方法 加以檢驗，並將檢驗的結(jié)果與預(yù)

5、先決定的加以檢驗，並將檢驗的結(jié)果與預(yù)先決定的品質(zhì)標(biāo)準品質(zhì)標(biāo)準比較，以決比較，以決 定個別樣本是否合格。定個別樣本是否合格。概說概說 合格判定數(shù)：判定一批產(chǎn)品是否允收基準的不合格品數(shù)，以合格判定數(shù)：判定一批產(chǎn)品是否允收基準的不合格品數(shù)，以c c或或AcAc表示。表示。 缺點缺點(Defect)(Defect)：未達成意欲使用之要求者：未達成意欲使用之要求者(ISO)(ISO)。品質(zhì)特性不合於契約所規(guī)。品質(zhì)特性不合於契約所規(guī) 定的規(guī)格、圖樣、購買說明書等之要求者。以定的規(guī)格、圖樣、購買說明書等之要求者。以d d表示。表示。 嚴重缺點：產(chǎn)品有危害使用者的生命或安全者。嚴重缺點：產(chǎn)品有危害使用者的生命

6、或安全者。 主要缺點：產(chǎn)品的使用性能不能達到所期望者。主要缺點：產(chǎn)品的使用性能不能達到所期望者。 次要缺點：不影響產(chǎn)品使用目的者。次要缺點：不影響產(chǎn)品使用目的者。 不合格品不合格品(Nonconformity)(Nonconformity)：未能符合所規(guī)定之要求者：未能符合所規(guī)定之要求者(ISO)(ISO)。品質(zhì)特性品質(zhì)特性裏所裏所 指定須檢驗的品項目謂之檢驗項目。倘其中有一項或以上的檢指定須檢驗的品項目謂之檢驗項目。倘其中有一項或以上的檢 驗項目不合符規(guī)定者。亦以驗項目不合符規(guī)定者。亦以d d表示。表示。 不格合不格合與與缺點缺點基本之不同是基本之不同是規(guī)定之要求規(guī)定之要求與與意欲使用之要意

7、欲使用之要求求。 抽樣計畫：以計數(shù)值為例，抽樣計畫：以計數(shù)值為例，N N、n n、AcAc。圖示圖示檢驗批檢驗批(N)檢驗批檢驗批(N)檢驗批檢驗批(N)樣本樣本(n)統(tǒng)計量統(tǒng)計量抽樣計畫抽樣計畫製造批製造批(N)檢驗之目的檢驗之目的SPC-管制圖管制圖 破壞性破壞性的檢驗的檢驗 全數(shù)檢驗成本高昂全數(shù)檢驗成本高昂，而，而通過一件不良品之損失極為輕通過一件不良品之損失極為輕 微時微時，寧可採取抽樣檢驗，而不採取全數(shù)檢驗。，寧可採取抽樣檢驗，而不採取全數(shù)檢驗。 送驗批送驗批 (群體群體) 之物品之物品數(shù)量龐大數(shù)量龐大，若要採取全數(shù)檢驗，若要採取全數(shù)檢驗， 可能曠日費時而影響交貨期?？赡軙缛召M時而影

8、響交貨期。 送驗批送驗批 (群體群體) 之物品之物品體積龐大體積龐大，不適合採用全數(shù)檢驗，不適合採用全數(shù)檢驗 送驗批送驗批 (群體群體) 中中允許有少數(shù)不良允許有少數(shù)不良時，全數(shù)檢驗雖非不時，全數(shù)檢驗雖非不 可行，但以採用抽樣檢驗較佳?？尚?，但以採用抽樣檢驗較佳。抽樣檢驗的基本概念抽樣檢驗的基本概念抽樣檢驗可能適用於下列五種情況：抽樣檢驗可能適用於下列五種情況：驗收抽樣計畫的類別驗收抽樣計畫的類別舉舉一一反反三三抽樣計畫之分類抽樣計畫之分類抽樣計畫之分類抽樣計畫之分類- (計數(shù)值計數(shù)值) 抽樣計畫的型式：抽樣計畫的型式： (1)規(guī)準型：規(guī)定規(guī)準型：規(guī)定 、 為一定值為一定值( =5% =10%

9、)。 JIS Z9002(單次單次)。 (2) 選別型：選別型：Dodge & Romig Table-(單、雙次單、雙次)。 (3) 調(diào)整型：調(diào)整型：MIL-STD-105E、CNS 2779Z4006- (單、雙、多次單、雙、多次)。 (4) 連續(xù)生產(chǎn)型：連續(xù)生產(chǎn)型：MIL-STD-1235 (CSP- 1、CSP-2、 CSP-A、CSP-M) (5)逐次型：逐次型：抽樣計畫之分類抽樣計畫之分類-(計量值計量值) 抽樣計畫的型式：抽樣計畫的型式：(計量值計量值)(1)規(guī)準型：規(guī)準型：JIS Z9003、9004-(單次單次)。(2)調(diào)整型：調(diào)整型：MIL-STD-414、CNS

10、9445Z4023、ISO 3951-(單次單次)。(3)混合型：混合型：MIL-STD-414 & MIL-STD-105E(4)Other- Shainin Lot Plot Method抽樣計畫的比較抽樣計畫的比較項目單次雙次多次對產(chǎn)品品質(zhì)的保證對供應(yīng)者心理上的影響總檢驗費用行政費用(含訓(xùn)練、人員、記錄及抽樣等)檢驗負荷之變異性對每批製品品質(zhì)估計之準確性對製程平均數(shù)估計之決策速度檢驗人員及設(shè)備之使用率最差最多最少不變最好最快最佳中間中間中間變動中間較慢較差最好最少最多變動最差最慢較差幾 乎 相 同單次抽樣計劃圖示抽樣n個樣本該批允收xc該批拒收cx 如果不良 品個數(shù)為x個送驗批

11、樣本數(shù)允收數(shù)拒收數(shù)30, 00012534單次抽樣計劃案例一般檢驗水準一般檢驗水準 AQL 1.0 雙次抽樣計劃範(fàn)例第一次抽樣第二次抽樣樣本數(shù) n 累積樣本數(shù) 允收數(shù) Ac 拒收數(shù) Re 5050501003879一般檢驗水準一般檢驗水準 AQL 4.0AQL 4.0N=1000雙次抽樣計劃圖解規(guī)準型一次抽驗計畫的流程Npnx群體 樣本 不良品數(shù) )()(拒收則判斷群體不合允收則判斷群體合格cxcx抽樣測定(或送驗批)p: 群體不良率選別型一次抽驗計畫流程NPxnN-npN個良品不良品良品抽樣送驗批樣本測定cxcx 判定群體合格(允收)判定群體不合格(群體做全體檢驗)全數(shù)檢驗以良品來替換 調(diào)整

12、型抽樣之調(diào)整流程連續(xù)生產(chǎn)型抽樣檢驗(CSP-1)開 始全數(shù)檢驗抽樣檢驗,每隔1/f個抽驗一個發(fā)現(xiàn)一個不良品未發(fā)現(xiàn)不良品 連續(xù)出現(xiàn)i個良品允收品質(zhì)水準與拒收品質(zhì)水準允收品質(zhì)水準與拒收品質(zhì)水準允收品質(zhì)水準允收品質(zhì)水準(Acceptable Quality Level, AQL)，係指產(chǎn)品在某一，係指產(chǎn)品在某一不合格率下，不合格率下，買方認為產(chǎn)品滿意的品質(zhì)水準買方認為產(chǎn)品滿意的品質(zhì)水準，即，即產(chǎn)品判定允收之產(chǎn)品判定允收之最高不合格率最高不合格率。(p0)拒收品質(zhì)水準拒收品質(zhì)水準(Lot Tolerance Percent Defective, LTPD)係指產(chǎn)品係指產(chǎn)品在某一不合格率下，買方認為產(chǎn)品

13、不滿意，應(yīng)判定不合格的品質(zhì)在某一不合格率下，買方認為產(chǎn)品不滿意，應(yīng)判定不合格的品質(zhì)水準，即水準，即產(chǎn)品判定允收之最低不合格率產(chǎn)品判定允收之最低不合格率。(p1)抽樣計畫是通過抽樣來進行，很經(jīng)濟。但既是抽樣就有風(fēng)險，難抽樣計畫是通過抽樣來進行，很經(jīng)濟。但既是抽樣就有風(fēng)險，難免不犯錯誤。免不犯錯誤。何謂兩種錯誤何謂兩種錯誤?第一種錯誤：生產(chǎn)者冒險率(Producers Risk, PR)。 生產(chǎn)者的產(chǎn)品品質(zhì)水準雖達到允收水準，原應(yīng)判定允收，但因抽樣關(guān)係，誤將此送驗批判定拒收誤將此送驗批判定拒收，造成生產(chǎn)者的損失。此乃犯了第一種錯誤(Type I Error)。以符號表示，通常設(shè)定為5%。第二種錯誤

14、：消費者冒險率(Consumers Risk, CR)。送驗批中含有很多的不合格品，品質(zhì)水準已達到拒收水準，原應(yīng)判定拒收，但因抽樣關(guān)係，誤將此送驗批判定允收誤將此送驗批判定允收，造成消費者的損失。此乃犯了第二種錯誤(Type II Error)。以符號表示。通常設(shè)定為10%。 OC曲線曲線 OC曲線，即操作特性曲線曲線，即操作特性曲線(Operating Characteristic Curve)之簡稱，係指在之簡稱，係指在不同的不合格率下不同的不合格率下，送驗批被，送驗批被允收的機率允收的機率 理想的理想的OC曲線曲線 理想的理想的OC曲線曲線能允收能允收所有所有等於與小於等於與小於某不合格

15、率者，某不合格率者，拒收所有大於某不合格率者。拒收所有大於某不合格率者。不合格率不合格率允收機率允收機率Pa0不合格區(qū)不合格區(qū)合格區(qū)合格區(qū)1典型的典型的OC曲線曲線 合格區(qū)域 未定區(qū)域 不合格區(qū)域(生產(chǎn)者冒險率)(AQL, 1- )(LTPD, )(消費者冒險率)AQLLTPD允收機率Pa1.001- 0.750.500.250.00典型的典型的OC曲線曲線 在繪製單次抽樣計劃的在繪製單次抽樣計劃的OC曲線時的步驟：曲線時的步驟： (N=5000，n = 200，Ac = 3)(二項分配與卜松分配計算二項分配與卜松分配計算允收機率允收機率Pa) (1) 先假設(shè)先假設(shè)驗收批的品質(zhì)驗收批的品質(zhì)p。

16、 (2) 將將p乘以樣本大小而得到乘以樣本大小而得到 = np。 (3) 求求np下的允收機率下的允收機率Pa。送驗批的允收，乃根據(jù)隨機。送驗批的允收，乃根據(jù)隨機 抽樣中，樣本大小抽樣中，樣本大小n為為200中，不格品數(shù)為中，不格品數(shù)為0、1、2 或或3時，就可允收了。時，就可允收了。 (4) 將將 (1)、(2)、(3) 給予不同的給予不同的p，則可求得不同，則可求得不同 = np 下的下的Pa值值 (5) 將各種不同將各種不同np下的下的Pa值連接起來，即成為單次抽樣計劃的值連接起來，即成為單次抽樣計劃的OC 曲線。曲線。OC曲線製作範(fàn)例曲線製作範(fàn)例OC曲線的特性： 依同一比例所抽取的樣本

17、數(shù)，其依同一比例所抽取的樣本數(shù)，其OC曲線對品質(zhì)保證曲線對品質(zhì)保證 有很大的差異。有很大的差異。 在各不同大小的送驗批中在各不同大小的送驗批中抽取固定抽取固定的樣本大小，可的樣本大小，可 得到相當(dāng)接近的得到相當(dāng)接近的OC曲線。曲線。 在在N、c固定不變固定不變的情況下，當(dāng)?shù)那闆r下，當(dāng)n增大增大時，時，OC曲線變曲線變 得得更陡峭更陡峭。 在在N、n固定不變固定不變的情況下，當(dāng)?shù)那闆r下，當(dāng)允收數(shù)允收數(shù) (c) 減少時減少時， OC曲線變得曲線變得更為陡峭更為陡峭。自自不同數(shù)量的各批中不同數(shù)量的各批中, ,雖按雖按同一比例同一比例抽取樣本抽取樣本, ,但並不能但並不能 得到相同程度品質(zhì)保證得到相同

18、程度品質(zhì)保證自自數(shù)量不同的各批中數(shù)量不同的各批中抽取抽取一定數(shù)量樣本一定數(shù)量樣本, ,可得到相當(dāng)接近可得到相當(dāng)接近 的品質(zhì)保證的品質(zhì)保證任何抽樣計畫無法完全避免不良品的混入任何抽樣計畫無法完全避免不良品的混入, ,因任何抽樣均因任何抽樣均 有誤差存在有誤差存在, ,僅能在訂定抽樣計畫時盡量使不良品允收之僅能在訂定抽樣計畫時盡量使不良品允收之 機率減少而已機率減少而已樣品樣品n n越大越大,OC,OC曲線之斜度越大曲線之斜度越大, ,區(qū)分好批與壞批的能力越區(qū)分好批與壞批的能力越 強強OC曲線的特性： 剛開始要決定剛開始要決定AQLAQL時時, ,因沒有足夠過去記錄，只能依賴調(diào)查相因沒有足夠過去記

19、錄，只能依賴調(diào)查相類似產(chǎn)品或製程之工廠所使用類似產(chǎn)品或製程之工廠所使用AQLAQL做為參考。做為參考。 一般作法有：一般作法有： （）以缺點或不良品之等級來分：（）以缺點或不良品之等級來分： 檢驗項目分，檢驗項目分，嚴重不良嚴重不良（缺點），（缺點），主要不良主要不良（缺點），（缺點），或或次要不良次要不良（缺點），則其（缺點），則其AQLAQL也各不相同，檢驗項目愈重要也各不相同，檢驗項目愈重要採取較嚴採取較嚴AQLAQL 例如：一工廠採用例如：一工廠採用AQLAQL 進料檢驗主要不良進料檢驗主要不良0.65%0.65%1.5%1.5%2.5%2.5% 次要不良次要不良 4%4% 6%6%

20、成品出廠主要不良成品出廠主要不良 1.5%1.5%2.5%2.5% 次要不良次要不良 4%4% 6%6%(一一)經(jīng)驗法經(jīng)驗法檢驗項目較少，採取較嚴格檢驗項目較少，採取較嚴格AQL，反之，採取較寬，反之，採取較寬鬆的鬆的AQL。例如：檢驗項目較多時之例如：檢驗項目較多時之AQL主要不良主要不良次要不良次要不良檢驗項目檢驗項目AQL(%)檢驗項目檢驗項目AQL(%)4以下以下578111219204849以上以上00.6511.52.52以下以下345781819以上以上1.01.52.54.06.5以檢驗項目多少來決定以檢驗項目多少來決定 這是以這是以成本立場成本立場來釐定當(dāng)來釐定當(dāng)AQL。即用

21、檢驗方法消除不良零件即用檢驗方法消除不良零件之成本與允收不良零件進入生產(chǎn)場所之成本與允收不良零件進入生產(chǎn)場所,以後之修理成本之百分以後之修理成本之百分比。比。檢驗成本（每一零件）檢驗成本（每一零件）損益平衡點（損益平衡點（BEP）修理成本（每不良之總成）修理成本（每不良之總成）損益平衡點損益平衡點AQL(%)0.51%1 1.75%0.250.651.75 3%34%46%5 6 10.5%610.5 17%12.546.510求出損益平衡點，再選取最近求出損益平衡點，再選取最近或等於此點之或等於此點之AQL值，值，此種方此種方法非常不易實施，因為每一總法非常不易實施，因為每一總成之修理成本與

22、檢驗成本無法成之修理成本與檢驗成本無法準確地算出，因此誤差也大。準確地算出，因此誤差也大。還有一種作法，即依此述求還有一種作法，即依此述求出損益平衡點後，再依下法決出損益平衡點後，再依下法決定商當(dāng)定商當(dāng)AQL（修理成本與檢驗（修理成本與檢驗成本，也是不易算出的）。成本，也是不易算出的）。損益平衡點法損益平衡點法這是一個這是一個非常實用非常實用與可行的與可行的AQL設(shè)定法。這種方法不但設(shè)定法。這種方法不但考慮成本，也考慮到不良（缺點）之等級與其他要素，考慮成本，也考慮到不良（缺點）之等級與其他要素，又容易設(shè)定。又容易設(shè)定。（）如下圖，把（）如下圖，把AQL有關(guān)之要素列於上列，通常這些有關(guān)之要素列於上列，通常這些要素包括：要素包括：a.檢驗成本與修理成本之比。檢驗成本與修理成本之比。 b.可能發(fā)現(xiàn)不良地區(qū)?？赡馨l(fā)現(xiàn)不良地區(qū)。