质量检验及抽样技术.ppt

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1、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,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。,鉴别不合格品，保证产品质量；具有把关职能，防止

2、不合格品流入下一道工序或市场，造成浪费；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,检验前准备：选择检验方法，制定检验规程获得检验样本（送检和抽检）测量或试验记录结果比较或判定确认或处置,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）全数检验非破坏性检验；检验费用低、检验项目少的检验；精度要求较高的产品和零部件的检验；对后续工序影

3、响较大的质量项目的检验；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：破坏性检验；数量很多，全数检验工作量很大的产品的检验；测量对象是连续体；检验费用比较高时的检验；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

4、用）,一次抽样方案,简记为（n Ac,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dAc，接收该批,若dRe，拒绝该批,Re=Ac+1,二次抽样方案,简记为（n1,n2 Ac1,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d1Ac1，接收,若Ac1 d1Re1,若d1Re1，不接收,抽取和检验样本量为n2的第二个样本,若d1+d2Ac2,接收,若d1+d2Re2,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

5、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

6、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TN/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/n20000/40050，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

7、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

8、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

9、 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

10、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

11、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dAc（合格判定数），则认为该批产品质量合格，予以接收；如果dAc+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,4,3,2,1,0,批产品合格,批产品不合格,dAC,dRe,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

12、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(nAc，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（n Ac,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（n Ac,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

13、，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。,Ac,d=0,接收可能性的大小,6.OC曲线（2）,0P1 0Pa（p）1 当p1p2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,p,Pa(p)也称L(p),1,1,6.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(xAc)（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)49,50,1,50,0,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

14、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：0P1，0Pa（P）1曲线总是单调下降，P 时 Pa（P）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,N=1000,n=10,Ac=0;N=1000,n=30,Ac=1;N=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

15、，（n=50,Ac=1）,对应OC曲线如下：,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，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，使用方风险,任何抽样检验都有和两类错误，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

16、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AOQLAOQ（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。AOQP（平均检出质量特性曲线）见图3.1-8,AO

17、QL(平均检出质量上限)对于特定的抽样方案存在一个最大值AOQL(平均检出质量上限)。表明(n,AC)已定情况下，不管提交批的产品不合格品率P是多少，平均漏过去的不合格品率不会超过AOQL。所以 AOQ 和 AOQL 是衡量抽样方案质量保证能力的指标。破坏检检验或检验费用高时可以计算吗？对连续批抽检最终入库的质量水平肯定优于提供的质量水平。,四、计数标准型抽样检验,计数标准型抽检方案的概念和特点标准型抽检方案的构成标准型抽检步骤,1、概念标准型抽样检验，就是同时严格控制生产方与使用方的风险，按供需双方共同制订的OC曲线所进行的抽样检验，即它同时规定对生产方的质量要求和对使用方的质量保护。对生产

18、方的保护，是通过限定对不合格品率p0的优质批的拒收率来进行，用表示；对使用方的保护则通过确定不合格品率p1的接收概率表示。一般规定=0.05，=0.10。,图4-11,标准型抽样方案的OC曲线,2、标准型抽检方案的构成,计数标准型一次抽样表。只要给出p0、p1，就可以从表中查出样本量n和合格判定数Ac。决定p0、p1时，应综合考虑生产能力、制造成本、质量要求，以及检验的费用等因素。接收方是将允许的批量最大不合格品率定为p1，对应的接收概率=0.10，生产方是将希望尽可能判定批合格的不合格率定为p0，对应的接收概率为095。,标准型抽样方案表（GB/T13262-91的节选）,例4-7 规定p0

19、为1.05%，p1为3.00%时，求抽样方案。解：查表4-3，以p0为1.05%所在的行和p1为3.00%所在的列的相交处查到(435，8)，即样本大小为435，合格判定数为8。例4-8 规定p0为0.37%，p1为1.70时，求抽样方案。解：从表4-3中p0为0.3560.400的行，p1为1.611.80的列的相交处查到（490，4），即样本大小为490，合格判定数为4。,计数调整型抽样检验,一、计数调整型抽样检验概述二、计数调整型抽样检验分类三、检验水平四、AQL的确定五、检验的严格度六、转移规则七、GB/T2828.1-2003使用程序,一、计数调整型抽样检验概述,所谓调整型抽样检验是

20、指根据已检验过的批质量信息，随时按一套规则“调整”检验的严格程度的抽样检验过程。本节主要介绍GB/T2828-2003。,GB/T2828.1-2003适用范围,GB/T2828.1是计数抽样检验标准，只适用于计数抽样检验的场合，主要用于连续批的逐批检验。,GB/T2828.1的特点（1）,保证长期的质量。确定了不合格批的处理方法。批量与样本量有一定关系。这种关系不是建立在严格计算的基础上，而是考虑了风险和经济要求。生产方风险不固定。,GB/T2828.1的特点（2）,有一次、二次和五次等三种不同次数的抽样方案。有七个检验水平，二十六个AQL值和十七个样本量范围。可调整宽严程度。,二、计数调整

21、型抽样检验分类,计数调整型抽样检验的分类 1.可以调整宽严程度的检验 2.可以调整检验水平的检验3.可以选择抽样检验、全数检验或免检的检验。,特别适用于选择供方的进货检验，宽严程度分为：1.正常2.加严3.放宽,增加检验量或减少，一般的使用分为：；特殊检验水平：S-1、S-2、S-3、S-4,检验水平 IL抽检率=n/N检验严格程度质量保证能力批量越大，抽检率越小（所有检验水平）,大,严,强,三、检验水平,检验水平规定了批量与样本量之间的关系。,1.一般检验水平的选择,没有特别规定时，首先采用一般检验水平；检查费用较低时，选用高的检验水平；即使降低判断的准确性，对客户使用该产品并无明显影响，应

22、选低检验水平；产品生产过程比较稳定，随机因素影响较小，应选较低检验水平；交检批之间的质量存在着较大的差别，应选较高的检验水平；为保证用户的利益，使劣质批尽可能少的漏过去，宜采用高的检验水平。,2.特殊检验水平的选择,检验费用极高；贵重产品的破坏性检验的场合；宁愿增加对批质量误判的危险性，也要尽可能减少样本。,1.接收质量限(AQL)制定原则供需双方协商确定（过程平均）。由检验项目的多少确定，项目多，AQL放宽由不合格类型确定，A类 B类 C类由检验的类型确定，进货检验严，成品检验松，产品越复杂，进货检验与成品检验的差异越大。由性能类别确定，电器 机械 外观,AQL放宽,AQL放宽,四、AQL的

23、确定,2.AQL与不合格的关系,AQL的确定应考虑所检产品特性的重要程度。一般A类不合格（品）的AQL值应远远小于B类不合格（品）的AQL，B类不合格（品）的AQL值小于C类不合格（品）的AQL值。某零件规定A类不合格的AQL=0.10%,C类不合格的AQL=2.5%,则B类AQL为：A0.01%;B2.0%;C2.5%;D4.5%,3.AQL的等级范围,GB/T2828.1中，总共规定了26个等级的AQL，从0.01%1000%；其中以不合格品百分数表示质量水平时，AQL的范围是0.01%10%，共16个等级。,五、检验的严格度,检验的严格度是指交验批所接受检验的严格程度。GB/T 2828

24、规定了三种严格程度不同的抽样方案：正常、加严和放宽检验抽样方案。正常检验：当过程质量优于AQL时，抽样方案应以很高的接收概率接收检验批，以保护生产方的利益。加严检验：是为保护使用方的利益而设立的。放宽检验：当批质量一贯很好时，为了尽快得到批质量信息并获得经济利益，以减少样本量为宜。加严检验的样本量与正常检验的样本量相同而降低合格判定数，加严检验是带强制性的。放宽检验的样本量一般为正常检验样本量的40%。,六、转移规则（1）,正常到加严：由正常转入加严检验的规则是：“当正在采用正常检验时，只要初次检验中连续5批或少于5批中有2批是不可接收的，则转移到加严检验”。加严到正常：当“正在采用加严检验时

25、，如果初次检验的接连5批已被认为是可接收的，应恢复正常检验”。暂停检验：如果在初次加严检验的一系列连续批中未接收批的累计数达到5批，应暂时停止检验。,正常到放宽：a)当前的转移得分至少是30分；b)生产稳定；c)负责部门认为放宽检验可取。d)在正常检验开始时，应将转移得分设定为0，而在检验每个后续的批以后应更新转移得分。,六、转移规则（2）,转移积分的计算规则,正常到放宽a)对于一次抽样方案：当接收数等于或大于2时，如果当AQL加严一级后该批被接收，则给转移得分加3分，否则将转移得分重新设定为0。例：对某产品进行连续验收，AQL=1.0，检验水平=，N=1000，共16批，查一次正常表得（n=

26、80,Ac=2），加严一级的AQL=0.65，再查一次正常表得到（n=80，Ac=1）当接收数为0或1，如果该批被接收，则给转移得分加2分；否则将转移得分重新设定为0。例：对于连续验收的产品用一次正常方案（n=50,Ac=0）,转移积分计算规则,b)对于二次和多次抽样方案当使用二次抽样方案时，如果该批在检验第一样本后被接收，给转移得分加3分；否则将转移得分重新设定为0。当使用多次抽样方案时，如果该批在检验第一样本或第二样本后被接收，给转移得分加3分；否则将转移得分重新设定为0。,六、转移规则（3）,放宽到正常：当生产不稳定或者延迟，或者有一批初检被拒收，或其他原因。,样本字码表,GB/T282

27、8.1一次正常抽样方案表,GB/T2828.1一次加严抽样方案表,GB/T2828.1一次放宽抽样方案表,七、GB/T2828.1-2003使用程序（1）,1、规定产品质量标准：选择检验产品的质量标准，作为检验的法定依据。2、确定批量N批量大小由负责部门确定；固定批量；固定批量范围；大批量比较有利。,七、GB/T2828.1-2003使用程序（2）,3、规定检验水平IL一般检验水平一般情况选择水平水II；开始生产、或生产记录不能令人满意，用III；对检验水平要求较低时用I。特殊检验水平 破坏性检验、检验费用高、质量保证好、不重要的产品；避免检验水平与AQL值的不协调。,七、GB/T2828.1

28、-2003使用程序（3）,4、确定接收质量限AQL对严重不合格类别AQL值应小一些；成品的AQL值应大于零部件的AQL值；10以下的AQL值适用于不合格品百分数的检验，也适用于每百单位产品不合格数的检验；10以上的AQL值只适用于每百单位产品不合格数的检验。,七、GB/T2828.1-2003使用程序（4）,5、确定方案类型简便易行：一次优于二次、五次；平均样本量：五次小于二次、二次小于一次；管理上的难易：一次为优；抽样的难易：一次为优；试验时间的长短：五次为优。,七、GB/T2828.1-2003使用程序（5）,6、确定抽样方案根据批量N和检验水平IL确定样本量字码（查GB/T2828.1表

29、1）；根据AQL值和样本量字码确定抽样方案（查GB/T2828.1表2表4）。,七、GB/T2828.1-2003使用程序（6）,7、批的提交简单随机抽样；系统抽样；分层抽样；整群抽样。,七、GB/T2828.1-2003使用程序（7）,8、检验判定：按样品不合格数d与接收数AC比较确定是否接收该交验批。9、转移规则的运用 检验记录；正常、加严与暂停检验之间的转移：开始检验时应采用正常检验；正常与放宽检验之间的转移。,讨论,如果查出样本量比总体还大怎么处理？（GB/T2828.2中经常出现）如果某产品要检验很多指标，但查表得各指标的样本量不相等，怎么处理？（指标的重要性不同经常出现）,计量抽样

30、检验方案,计量抽样检验是定量地检验从批中随机抽取的样本，利用样本特性值数据计算相应统计量，并与判定标准比较，以判断产品批是否可接收。优点：计量型数据比计数型数据包含更多信息；较少的样本量达到与计数抽样检验相同的质量保证能力。局限性：必须针对每一个特性制定一个抽样方案；要求每个特性值的分布应服从或近似服从正态分布。,GB/T6378-2002,1957年美军发布了MIL-STD-414计量值检验抽样程序及表；ISO于1981年在MIL-STD-414的基础上发布了国际标准ISO3951-1981；我国参照国际标准于1986年设计了GB/T6378-1986；2002修订为GB/T6378-200

31、2不合格品率的计量抽样检验程序及图表（适用于连续批的检验）。(调整型抽样检验),计量抽样检验的基本原理,在计量抽样检验中，产品特性值X是否合格有三种判定方法：给定X的上规范限TU，如XTU则为不合格给定X的下规范限Tl，如XTU 或XTl，则为不合格,计量检验的判决思想,设，则超过上限和超过下限的概率为不合格品率，即：式中 或 越大，PU或PL越小，因此可规定一个接收常数K。,若 或，认为检验批质量水平符合要求，接收该批产品；若 或，认为检验批质量水平不符合要求，不接收该批产品。在抽样检验中抽样方案为（n，k）。,计量抽样举例,某种产品的单位产品质量特性值不超过200时为合格品，已知，规定P0=1.0%,P1=8.0%,确定抽样方案。根据给定的质量水平P0，P1，查表得n=10,k=1.81；抽取10个产品，计算均值若则判为合格，接收批；否则，判为不合格。,