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抽樣與檢驗

抽樣與檢驗. 章前導讀 壹、檢驗的意義 貳、抽樣的意義 參、允收抽樣 肆、作業特性曲線 伍、 MIL-STD 105E(ANSI/ASQC Z1.4). 章前導讀. 品質管理雖然強調品質的預防和持續改善，然而抽樣 (sampling) 和檢驗 (inspection) 仍然被使用在特定的應用上。例如：送驗批的判定 本章將對檢驗和抽樣概念，允收抽樣 (acceptance sampling) ，作業特性曲線 (operating characteristic curves) 和抽樣計畫 (sampling plan) 逐一介紹。. 壹、檢驗的意義.

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抽樣與檢驗

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Presentation Transcript

  1. 抽樣與檢驗 • 章前導讀 • 壹、檢驗的意義 • 貳、抽樣的意義 • 參、允收抽樣 • 肆、作業特性曲線 • 伍、MIL-STD 105E(ANSI/ASQC Z1.4)

  2. 章前導讀 • 品質管理雖然強調品質的預防和持續改善，然而抽樣(sampling)和檢驗(inspection)仍然被使用在特定的應用上。例如：送驗批的判定 • 本章將對檢驗和抽樣概念，允收抽樣(acceptance sampling)，作業特性曲線(operating characteristic curves)和抽樣計畫(sampling plan)逐一介紹。

  3. 壹、檢驗的意義 • 檢驗乃是將原物料、製程中的產出或產品依照預定的檢查方法，進行品質特性的檢測，並將其結果與預定的品質標準作比較，從而判定此批產品是否合格。

  4. 貳、抽樣的意義 • 隨機抽樣是指從送驗批中隨機抽取預定的樣本大小，被抽出的元件即形成隨機樣本。 • 常用的統計抽樣方法有四種，如下： • 簡單隨機抽樣 • 分層隨機抽樣 • 系統抽樣 • 部落抽樣

  5. 簡單隨機抽樣 • 假若送驗批中的每一個可能的隨機樣本組，都有相同被抽中的機會，則此種抽樣方法稱為簡單隨機抽樣。 • 選擇一個隨機樣本組的方法是對母體內的每個單位編號，再以亂數表、電腦模擬亂數或製作紙籤的方法決定之。

  6. 分層隨機抽樣 • 將送驗批依某特性分成數個互斥的層別，然後依各層別分別進行層間簡單隨機抽樣，此種抽樣方法稱為分層隨機抽樣。

  7. 系統抽樣 • 將含有 N 個元件之送驗批依某特性排序，再依預定抽取的樣本大小( n )，將 N 個元件分成N/n組，每組各有 r個元件。

  8. 部落抽樣 • 將送驗批分成K個部落並予以編號，再以簡單隨機抽樣法自 K個部落抽取 r個部落，並就其全部元件進行調查，此種抽樣方法稱為部落抽樣。 • 使用此種抽樣方法應了解部落內元件之特性差異大，但部落間元件之特性差異小。

  9. 參、允收抽樣 • 自送驗批中隨機抽取預定的樣本大小進行檢驗，若檢樣結果顯示不合格品數大於預定的不合格品數則表示送驗批的品質在標準之下，應予拒收；否則，則予允收，此謂允收抽樣。 • 抽樣檢驗之優缺點 • 抽樣檢驗之種類 • 送驗批的特性

  10. 抽樣檢驗之優缺點 1/2 • 優點： • 省時、省力且省成本。 • 降低檢驗過程中所造成的損壞。 • 降低檢驗人員因身心疲勞所造成的檢驗誤差。 • 因為抽樣檢驗結果可拒收送驗批，故可提昇賣方改進品質之意願。 • 可應用於破壞性檢驗。

  11. 抽樣檢驗之優缺點 2/2 • 缺點： • 所獲得的送驗批資訊較少。 • 抽驗結果存在著風險，如可能允收壞批或拒收好批。 • 合格批中，亦有些不合格品。 • 抽樣計畫需花費較多時間規劃。

  12. 抽樣檢驗之種類 1/2 • 抽樣檢驗依作業製程可分為下列幾種： • 進料檢驗(incoming material inspection ) • 製程檢驗(in-process inspection) • 成品檢驗(final inspection)

  13. 抽樣檢驗之種類 2/2 • 進料檢驗 對供應商提供的材料、零件、半成品或設備進行檢驗以防止不合格物料進入工廠。 • 製程檢驗 對在生產過程中的製品加以檢驗，以預防不合格品流至下一階段製程中，增加材料及人工成本。 • 成品檢驗 對製造出來的產品做整體特性（如：功能、外觀或可靠度等）的檢驗。

  14. 送驗批的特性 • 在對送驗批做抽樣檢驗前，必須了解其特性，以確保抽樣計畫之有效性。 • 送驗批應具備的特性為送驗批必須是均勻的。 • 即送驗批是由相同的操作者、機器、物料和生產程序製造出來的。

  15. 肆、作業特性曲線 • 在統計抽樣中，總是存在好的送驗批被拒收，壞的送驗批被允收之風險。 • 風險以機率表示，因此有必要瞭解允收機率及拒收機率兩者與送驗批的品質有關 • 作業特性曲線(operating characteristic curve， 簡稱 OC曲線)即表示在不同的不良率下，送驗批被允收之機率。以函數表示即 Pa = f(p) • 建立OC曲線 • 生產者風險與消費者風險

  16. 建立OC曲線 1/3 圖 9.2　典型的OC 曲線 對送驗批進行抽樣檢驗時

  17. 建立OC曲線 2/3 圖 9.1　理想的OC 曲線 對送驗批進行全數檢驗時

  18. 建立OC曲線 3/3 • 建立OC曲線之步驟如下： • 建立 OC曲線必須知道四個參數值，送驗批的不良率(p)，送驗批之總數(N)，樣本大小(n)，和允收數(C ) 。 • 將這四個參數值代入超幾何分配、二項分配或卜瓦松分配即可計算出允收機率，OC曲線於是可被建立。 • 當p是各種不同值時，其對應之允收機率可依上述方法計算得之。 • 在座標軸上，以橫軸為不良率，縱軸為允收機率，將各種 p值下對應的Pa值連接起來，即成為OC曲線。

  19. 計算允收機率 • 超幾何分配 - 不放回實驗 • 二項式分配- 放回實驗 • 卜瓦松分配-當n夠大，則np近似λ • 例如：N=1000, n=100, p=0.02, c=3求Pa=?

  20. 生產者風險與消費者風險1/2 • 生產者風險是好的送驗批被顧客拒收之機率，通常以符號  表示。 =Pr(好批被拒收) • 消費者風險是壞的送驗批被顧客允收的機率，通常以符號  表示。 =Pr(允收到壞批)

  21. 生產者風險與消費者風險 2/2 圖 9.3　生產者和消費者風險圖-範例

  22. 伍、MIL-STD 105E 1/3 • 國防標準105E是最被推廣使用的抽樣計畫之一。此計畫主要應用於計數值檢驗，包含： • 單次抽樣 • 雙次抽樣 – 最多可抽兩次 • 多次抽樣– 最多可抽多次

  23. MIL-STD 105E 2/3 • MIL-STD 105E乃對MIL-STD 105D做文字修正而來，其抽樣表及使用方法與MIL-STD 105D完全相同。

  24. MIL-STD 105E 3/3 • 抽樣計畫的過程 • 抽樣計畫 • 抽樣計畫的評估

  25. 抽樣計畫的過程 • MIL-STD 105E指示送驗批中被檢驗的產品個數(n)以及允收(Ac或c)和拒收(Re)的數字。求解 • 為決定抽取的產品個數，品質檢驗員必須知道檢驗水準、送驗批的產品數、平均品質水準(AQL)和抽樣條件。已知

  26. 檢驗水準 • 檢驗水準(inspection level)有兩類七種檢驗水準：第一類為一般檢驗，有Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3種；第二類為特殊檢驗，分S-1、S-2、S-3、S-4四種(詳見表10.1)，他們分別提供不同的保證水準。 • 通常檢驗員依據產品種類和檢驗成本決定檢驗水準。（見P.325）

  27. 送驗批量 • 不同的送驗批大小在不同的檢驗水準下都對應一個英文字母(表10.1)。 • 檢驗者在決定英文字母後，需視抽樣計畫之種類，選擇合適的抽樣計畫表(表10.2～10.10)。此步驟可獲知樣本大小n

  28. 允受（收）品質水準 • 允受品質水準(AQL)是可被接受的最大製程不合格率。 • MIL-STD 105E抽樣計畫使用AQL決定品質水準。 • 抽樣計畫表的第一列呈現的即是AQL值。其中，10％以下用於不合格率或百件中之不合格點數（百件缺點數），10％以上只用於百件中之不合格點數（百件缺點數），例如表10.2

  29. 抽樣條件 • 依檢驗的程度分 • 正常(normal)：通常若產品無品質記錄，則需用正常檢驗。 • 減量(reduced)：當檢驗者獲得產品之品質記錄，則檢驗之程度就需要改變。 • 加嚴(tightened)：加嚴（嚴格）的檢驗比正常或減量檢驗需要較大的樣本大小。

  30. 抽樣計畫 • 本節將以單次、二次和多次抽樣計畫分別舉例說明如何應用MIL-STD 105E表。 • 符號說明：↑ ↓ ＊ ＋ ＃ • 例10.1 10.2 10.3 10.5

  31. 抽樣計畫的評估 1/2 • 使用何種抽樣計畫是視物料品質及抽樣成本而定。若產品品質是在要求的水準邊界，則應該使用雙次或多次抽樣計畫。 • 如果送驗批並無產品品質的歷史紀錄，則檢驗者必須抽取大量的產品做檢驗，才能決定允收或拒收此送驗批。 • 倘若供應商有產品被允收或拒收的歷史紀錄，則檢驗只需抽取少量的產品，即可快速決定允收或拒收送驗批。

  32. 抽樣計畫的評估 2/2 • 多次抽樣計畫的平均樣本大小比雙次和單次抽樣計畫少。 • 若物料品質已知是被允收的，單次抽樣計畫的每單位成本比雙次或多次抽樣計畫少； • 若物料品質未知，採用雙次或多次抽樣計畫的抽樣次數會增加，這將導致抽樣成本的增加。

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