抽样计划与品质保证.pptx
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1、抽样计划与品质保证品管工程师课程之三 苏州先锋企业管理顾问有限公司苏州先锋企业管理顾问有限公司课程大纲课程大纲1、抽样检验的概要 1.1抽样检验的概要 1.2抽样检验的定义 1.3抽样检验的分类 1.4抽样检验与全数据检验的采用 1.5抽样检验的优劣2、计数值的抽样检验 2.1抽样检验的数学理论 2.2规准型抽样检验. 2.3选别型抽样检验 2.4调整型抽样检验 2.5连续生产型抽样检验 2.6逐次抽样检验3、计量值抽样检验 3.1计量值的分配 3.2母群体与样本的关系 3.3已知时的群体平均值抽验方式的设定 3. 4末知时的有关群体不良率抽验方式的设定 3.5 JIS Z 9004 3.6末
2、知时的计量值抽样检验 3.7 JIS Z 9004 第一章 抽样检验概述7 7 产品实现产品实现7.1 7.1 产品实现的策划产品实现的策划 组织应策划和开发产品实现所需的过程。产品实现的策划应与品组织应策划和开发产品实现所需的过程。产品实现的策划应与品质管理系统其他过程的要求相一致(见质管理系统其他过程的要求相一致(见4.14.1)。)。 在对产品实现进行策划时,组织应确定以下方面的适当内容:在对产品实现进行策划时,组织应确定以下方面的适当内容:a) a) 产品的品质目标和要求;产品的品质目标和要求;b) b) 针对产品确定过程、文件和资源的需求;针对产品确定过程、文件和资源的需求;c) c
3、) 产品所要求的验证、确认、监视、检验和试验活动,以及产品接产品所要求的验证、确认、监视、检验和试验活动,以及产品接收准则;收准则;d) d) 为实现过程及其产品满足要求提供证据所需的记录。为实现过程及其产品满足要求提供证据所需的记录。策划的输出形式应适于组织的运作方式。策划的输出形式应适于组织的运作方式。注:注:1 1、对应用于特定产品、项目或合同的品质管理系统的过程(包括产、对应用于特定产品、项目或合同的品质管理系统的过程(包括产品实现过程)和资源作出规定的文件可称之为品质计划。品实现过程)和资源作出规定的文件可称之为品质计划。2 2、组织也可将条款、组织也可将条款7.37.3的要求应用于
4、产品实现过程的开发。的要求应用于产品实现过程的开发。先锋企业管理咨询服务有限公司先锋企业管理咨询服务有限公司1、 抽样检验的要概要抽样检验的要概要1.1抽样检验的概要抽样检验的概要 在1924年,统计品质管制的始祖W。A。She whart 发明了管制图时, 统计的抽样检验法,也以H.F.Dodge 及H.G.Romig 为中心开始研究。于是在1929、1941、1942年,曾前后3次将其研究成果发表 二战时期,美军动员大量统计学家制订抽样计划。 二战结束后,制程管制与抽样计划转为民用。 日本受盟军辅导,深得统计品管之精髓。以日本大学教授主导,以日本科技联盟为中心,将各种统计工具纳入日本工业标
5、准。 当时所发表的主要论文列举如下:1) SRG的抽检表2) Statistical Research Group. Columbia University (1947)3) Techniques of Statistical Analysis (chap.1)4) Mc Graw-Hill.5) 2) JAN-STD-1056) 1949年,总合陆海军的个别制作的抽检表而制定(计数)7) 3) MIL-STD-105A(1950)8) 4)MIL-STD-105B(1958)9) 5)MIL-STD-105C(1961)10)6)MIL-STD-105D(1963)11)7)Bowker a
6、nd Goode 的计量抽检表12)8) MIL-STD-414 日本所制定的JIS有下列各种:JIS Z 9001:抽样检验通则(1953)JIS Z 9002:计数规准型一次抽样检验(不良个数)(1953)JIS Z 9003:计数规准型一次抽样检验( 已知)(1954)JIS Z 9004:计数规准型一次抽样检验( 末知)(1955)JIS Z 9006:计数规准型一次抽样检验(1956)JIS Z 9008: 计数连续生产型抽样检验(不良个数)(1957)JIS Z 9009: 计数规准型逐次抽样检验(1962)JIS Z 9010: 计量规准型逐次抽样检验(1962)抽样检验抽样检验
7、 从群体中随机抽出一定数量的样本,经过试验或测定以后,以其结果与判定基准比较,然后利用统计方法,判定此群体是合格仰不合格的检验过程,谓之抽样检验。 抽样检验的定义抽样检验的定义1-2-1 交货者及验收者交货者及验收者 在实施检验时节,必定有一方提出制品检验,另一方接受制品。 为了避免混淆起见,把提出制品者谓之交货者,而把接受制品者谓之验收者。1-2-2 检验群体检验群体 所提出检验之整批制品,谓之检验群体(以下简称为群体)群体的大小以符号N表示。1-2-3 检验单位检验单位 构成群体的检验单位,谓之检验单位体。单位体可能是一个产品,亦可能是一定面积内的产品。1-2-4 样本样本 从群体随机抽取
8、部分的单位体谓之样本。样本的大小以符号n表示.1-2-5 合格判定个数合格判定个数 做为判定群体是否合格的基准不良个数,谓之合格判定个数.合格判定个数以符号C表示.1-2-6 合格判定值合格判定值 为判定群体是否合格的基准平均值,谓之合格判定值.合格判定值以符号XU或XL表示.1-2-7 缺点缺点 制品的单位其品质特性不合乎契约所规定的规格、图面、购买说明书等的要求者,谓之缺点。 缺点一般可分为 1)致命缺点 有危害制品的使用者或携带者的生命或安全之缺点,谓之致命缺点。 2)重缺点 不能达成制品的使用目的之缺点,谓之重缺点。3)轻缺点 实际上不影响制品的使用目的之缺点,谓之轻缺点。1-2-8
9、不良品不良品 一般制品都有多种的品质特性,而这些品质特性里,所指定须检验的品质项目,谓之检验项目。 如果其中有一个或一个以上的检验项目不合乎规格时,这制品就谓之不良品,全部的检验项目都合乎规格的制品谓之良品。一般有下列各种抽检方式:1)不良个数计数抽检方式 例如从N=1000的群体中,随机抽取n=80的样本。样本中如发现 2个或2个以下不良品时,则判断群体为合格。3个以上不良品时判断群体为不合格这种抽检方式或表示为(N=1000,n=80, Ae=2 ,Re=3)2) 缺点数计数抽检方式例如从N=1000的群体中,随机抽取n=80个样本,计算样本的缺点数。样本中如发现 30个或30个以下缺点数
10、时,判定群体为合格31个以上缺点数时,判断群体为不合格。这种抽检方式或表示为(N=1000,n=80, Ae=30 ,Re=31)1 .3 抽样检验的分类抽样检验的分类1.3.1 依抽样检验方式分类依抽样检验方式分类3) 计量抽检方式例如从N=1000的群体中,随机抽取n=30个样本,测定30个样本,计算其平均值X 则当XXL时,判断群体为合格 XXL时,判断群体为不合格 (但XL= SL+ k为下限合格判定值)4)计量抽检方式( 末知时)例如,从N=1000的群体随机抽取n=30个样本,测定此30个样本,计算样本的平均值 x及标准差S 则当XXU时,判断群体为合格 XXU时,判断群体为不合格
11、 (但XU= SU+ ks时为上限合格判定值) 1.3.2依抽样检验的形式分类依抽样检验的形式分类以某种抽检方式判断群体为合格或不合格时,可根据群体随机抽取样本的次数而分成一次抽检形式,双次抽检形式,多次抽检形式及逐闪抽检形式。(1)一次抽检形式 例如,从N=1000的群体,随机抽取 n=100的样本,测定此样本,样本中如发现 C个或C个以下不良品时,判断群体为合格 C个以上不良品时,判断群体为不合格 这种只抽检一次就可判断群体为合格或不合格的抽检形式,谓之一次抽检形式。以图表示如图1.3.1测定100个样本如果发现不良品个数为X个XCXC合格不合格图1.3.1一次抽检形式(2)双次抽检形式
12、例如,从N=1000的群体,随机抽取 n1=100的第一次样本,如果发现X1个不良品 则当X1 C1时,判断群体为合格 X1 R1时,判断群体为不合格 C1 X1 R1时,则再抽取n2 =150的第二次样本如果第二次样本中发现X2个不良品 则当X1 + X2 C2时判断群体为合格 X1 + X2 R2时,判断群体为不合格 但R2 = C2 +1 这种需抽检第二次样本才能判断群体为合格或不合格的抽检形式。 一般抽检方式可表示可表示如表1.3.1,图1.3.2表1.3.1样本大小累计样本大 小合格判定个 数不合格判定 个 数第1次样本n1=100n1=100C1=1R1=4第2次样本n2=150n
13、1 +n2 = 250C2=3R2=4检验n1=100的第1次样本检验n2=150的第2次样本如果发现不良个数为如果发现不良个数为与第1次样本所发现不良个数合计为2个或3个4个或以上1个或以下3个或以下4个或以上合格不合格图 1.3.2 双次抽检形式(3)多次抽检形式 多次抽检形式只不过把双次抽检的次数增多而已。 一般可表示如表1.3.2表1.3.2样本大小累计样本大 小合格判定个 数不合格判定 个 数第1次样本n1=44C1=R1=2第2次样本n2=48C2=1R2=3第3次样本n3=412C3=2R3=4第4次样本n4=416C4=3R4=5第5次样本n5=420C5=5R5=6(注):无
14、法判断群体是否合格(4)逐次抽检 逐次抽检是从群体里,每次只抽取1个样本,每抽取1个样本时,就加以判断群体是否合格,或应该继续抽取样本,如此一直到能判断群体为合格或不合格为止。1.3.3依抽样检验的形态分类 抽样检验的形态有下列各种:1)规准型抽样检验 规准型抽样检验主要是以同时考虑交货者及验收的利益和损失,而判断群体的合格或不合格为目的。以图表示如图1.3.3群体样本不良品数NPnX抽样XC则判断群体为不合格(拒收X C则判断群体为合格(允收)图1.3.3规准型一次抽检(2)选别型抽样检验选别型抽样检验为对于被判断不合格的群体,采取整批检验,退回不良品换取良品,然后允收全部良品。以图表示如图
15、1.3.4群体样本不良品数NPnX抽样XC则判断群体为合格(允收)X C则判断群体为不合格(整批选别)图1.3.4选别型抽检允收NP良品不良品整批选别图1.3.4选别型抽检(3)调整型抽样检验 调整型抽样检验是依过去的检验结果,决定采取减量检验,或严格检验等,在长期的交易中,利用或紧或松的调整抽检方式,以确保必要的制品品质。以图表示如图1.3.5修理成良品或与良品交换良品正常严格正常减量减量图1.3.5调整型抽检(4)连续生产型抽样检验 连续生产型抽样检验适用于连续生产而产品不断流动时的抽样检验。图表示如图 1.3.6.全 数 检 验跳 1/f 个检查一个i个良品继续出现末发现不良品发现不良品
16、开始图1.3.6 JIS Z 9008的连续检验1.4抽样检验与全数检验的采用抽样检验与全数检验的采用 抽样检验并非任何场合都适合,有些情形必须作抽样检验,但是有些情形就非做全数检验不可,对于抽样检验或是全数检验的采用,需视检验群体的性质、数量、体积、可检验经费,或者是检验方式而定。1.4.1需采用抽样检验的场合需采用抽样检验的场合 (1)受验物经过试验后,该物品即失去商品价值或失去其原有品质特性的,都必须利用抽样检验。一般称为破坏检验,例如电灯泡的寿命试验,材料的强度试验。 (2)检验群体的个数非常多时,需要采用抽样检验,例如铁钉、螺丝等 (3)检验群体的体积非常大时,需要采用抽样检验,例如
17、硫氨、原棉。(4)检验群体系连续体的物品时,需要采用抽样检验,例如胶卷、纸、 1.4.2需采用全数检验的场合需采用全数检验的场合 (1)检验费用很小时,采用全数据检验比较有利,例如电灯泡的点火试验。 (2)检验群体必需全数皆系良品的时候,则需采用全数检验,例如收音机、手表等。 (3)检验群体中只要存有少许不良品,就会严重影响全体或危害人命的情形下,则需采用全数检验,例如高压气筒等。1.5抽样检验的优劣抽样检验的优劣 抽样检验主要是根据样本来判定检验群体是否合格。如果利用部分而能推定全体的内容,当然是极方便的,但亦有其难于解决的缺点存在。其优劣点数列于后:1.5.1优点优点 (1)检验费用远比全
18、数检验的检验费用少。 (2)检验个数比较少,所以检验可较详细。 (3)检验不合格时,全部退货,所以可刺激厂方加强品质管制。1.5 .2缺点缺点 (1)抽样检验时,虽然判断合格,也难免含有一些不良品的存在。 (2)可能把良品的群体判断为不合格,而把不良品的群体判断为合格。抽样检验的步骤主管工程师品管员(1) 决定品质基准 (2) 决定检验的形式、方法 (3) 检验所采取抽样计划 (4) 批的形成、取样 (5) 测定 (6) 按基准判定合不合格 (7) 批的处置 (8) 结果检讨与活用 今后继续以此法检验? 修改品质基准 检验条件、抽样各要项变更? 供货商评价 第二章 计数值的抽样检验2、计数值抽
19、样检验、计数值抽样检验2.1抽样检验的数学理论抽样检验的数学理论2.1.1各种计数值的分配各种计数值的分配 我们知道计数值所出现的数据是不连续数据,所以其母集团的分配属于不连续分配。兹将比较重要的不连续分配列举如下: (1)超几何分配(Hypergeometric distribution) )1 .1 .2.(.)()(),/,(nNxpNxnpNNNpnxp 例如N=100,P= 0 .10,n=20时, 20个样本里含有0个,1个,2个.不良品会出现的概率可计算如表2.1.1及图 2.1.1。表2.1.1X012345P(X,n/p,N)0.09510.23790.31820.20920
20、.08410.01250.40.30.20.10.00 1 2 3 4 5(2)二项分配(Binomial distribution)属于超几何分配的分配如将其N无限增大时,也就是从无限母集团里随机的抽取n个样本,这时在样本里含有x个不良品的概率为这种分配谓之二项分配)2 . 1 . 2.(.)1 ()()/.(xnxppxnpnxp 例如P=0.10,n=20时,20个样本里含有0个,1个,2个,.不良品的概率计算如表2.1.1图2.1.2.0.40.30.20.10.00 1 2 3 4 5 6图2.1.2二项分配(p=0.10,n=20)表2.1.2(p=0.10,n=20)X01234
21、56P(X,n/p)0.12160.27020.28520.19090.08980.03190.0089(3)卜氏分配(Poisson distribution)属于二项分配的分配如np=m为一定,而把N无限增大时,np=m的群体其出现X个良品的或然良p(x,np)为这种分配谓之卜氏分配一般N/n10,P0.10时,可把二项分配近似为卜氏分配。卜氏分配一般可适用于熔接的缺点数,布匹或铁板的单位面积里的缺点数。例如m=2.5时的卜氏分配可计算如表2.1.3或1.1.3。)3.1.2.(.!)().(xnpenpxpxnp0.40.30.20.10.00 1 2 3 4 5 6 7图2.1.3卜氏
22、分配(m=2.5)表2.1.3X01234567P(X,np) 0.08210.20520.25650.21380.13360.06680.02780.00992.1.2计算抽样检验时群体被判定合格的概率计算抽样检验时群体被判定合格的概率 某群体以某种抽检方式提出检验时,如果群体里找不出1个不良品,这群体当然会被判断合格。如果群体里全部都是不良品,这群体当然会被判断不合格。但是如果群体里混有良品及不良品的话,那么就无法确实的判断这群体是合格或不合格了。 思考:一般群体被判断为合格的概率的决定因素有哪些利用超几何分配时利用二项分配时 N充分大时(N/n10),可把(2.1.4)式写为:利用Poi
23、sson分配时N充分大(N/n10)不良率P很小(P C则判断群体为不合格(全数检验)允收NP良品不良品整批选别修理成良品或退货换良品良品图2.3.1选别型抽样检验2.3.1平均总检验件数(平均总检验件数(ATI) 如果用选别型抽检型式长期继续下去,则出厂将平均检验多少件数。这种平均起来的检验件数,谓之平均总检验件数(Average Total Inspection).以不良率P及大小为N的群体提出检验时(1)必可检验到n个样本。(2)样本里有(C+1)个以上的不良品出现时,必须全检则(C+1)个以上的不良品出现的概率为所以(N-n)个的制品将以 概率作全数检验。所以平均总检验件数I为 ),/
24、,(10NpnxpPXCX ),/,(10NpnxpCX ),/,(1)(0NpnxpnNnICX 例2.3.1某机车装配厂某另件之入厂检验采用抽检方式(n=17,C=1)的选别型抽样检验,并要求每批检验群体批N=1000时,如要送检之群体批不良率为3%时,试问平均总检验件数为何?解解 N=1000,P=3%,n=17,C=1则L(P)=0.91%I=17+(1000-17)(1-0.91)=105故平均总检验件数为1050 10 20 30 40 50 1000700500300100IP 图2.3.2 不良率P与平均总检验件数(I)的关系2.3.2平均出厂品质(平均出厂品质(AOQ) 选别
25、型抽检型式其OC曲线与规准型抽检时并无变化,但所希望知道的是用这种方式长期继续下去以后,出厂的产品品质平均起来将变成如何。这种平均起来的品质谓之平均出厂品质(Average Outgoing quality). 不良率P的群体提出检验时, 其可被允收的概率为L(P)时的抽检方式。如有不良率为P,大小为N的群体批,有K批提出检验时,则检验后的出厂品质为 平均出厂品质(AOQ)=因检验后接受的全部制品个数=KN检验后接受的不良品个数=KPL(P)(N- n)检验后接受的不良品个数检验后接受的全部制品个数)(.)()()()(时nNPLPNnNPLPNKnNPLPKAOQ例2.3.2试求例2.3.1
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