第八章 检验策略.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第八章 检验策略,苏应生,本章主要介绍检验初级、中间和最终产品和服务时的策略和程序，共有三种检验选择：,（,1,）无检验,（,2,）,100%,检验,（,3,）抽样检验,8.1,检验产品和服务,8.2,验收抽样,8.3,验收抽样的理论失效,8.4,稳定过程的失效,8.1,检验产品和服务,产品和服务由卖方进入组织，然后从组织内部的一个部分传到另一个部分。这些产品和服务以分批的方式或连续的形式在组织内部流动，具有某些客户指定的质量特点。,组织或它们的附属部门需要相关方法来降低产品（服务）的检验成本和残次品损害性成本的总和,一般来说，组织总共有三种策略：,（,1,）无检验（未经筛选直接将产品投入使用）,（,2,）,100%,检验（筛选所有产品，除去不合格品）,（,3,）抽样检验（筛选产品的样本，确定是否应该接受或拒绝）,从历史上看，如果检验过程是破坏性的（,100%,检验将破坏所有的产品或服务），,100%,检验的成本过高，那么验收抽样就是有用的方法。,8.2,验收抽样,验收抽样的目的是确定对产品或服务的处理方式：接受、拒绝还是筛选。,我们希望挑选一种可以实现检验成本最小化的处理方式，以达到期望的质量水平，也称为可接受的质量水平（,AQL,）,8.2.1,抽样检验的分类,（,1,）按检验特性值的属性分：,计数抽样方案,计量抽样方案,（,2,）按抽样方案分,:,逐批验收抽样方案,连续流验收抽样方案,特别抽样方案,（,3,）按检验次数分,:,一次抽样方案,二次抽样方案,多次抽样方案,计量型抽样检验,有些产品的,质量特性是连续变化的,，如灯管寿命、棉纱拉力、炮弹射程。用,抽取样本的连续尺度,定量地衡量一批产品质量的方法称为计量型抽样检验方法。,（,1,）按检验特性值的属性,计数型抽样检验,有些产品的质量特性，如焊点的不良数、测试坏品数以及合格与否，只能通过,离散的尺度,来衡量。,这种抽取样本后通过离散尺度衡量的方法称为计数型抽样检验。,（,1,）按检验特性值的属性,（,2,）,按抽样方案类型,逐批验收方案,主要用于在产品和服务可以容易地进行分批时进行检测,（,2,）,按抽样方案类型,连续流验收抽样,主要用于产品和服务无法分批时对其进行检验，如传送带上的产品或连续生产线上的产品,（,2,）,按抽样方案类型,特别抽样方案,属于逐批验收类型的一种。但却适用于一系列可以看做是小组的批次，称为特别抽样方案。如控制图方案和间隔批量方案等。,（,3,）按检验次数分,一次性抽样,从批中抽取,n,个,产品进行检测,从,n,中,发现,d,个不合格品,dc,dc,批合格,批不合格,二次抽样,统计,d,1,d,1,A,1,A,1,d,1,R,1,d,1,R,1,统计,d,2,d,1,+,d,2,A,2,d,1,+,d,2,R,2,从,N,中抽,n,1,从,N,中抽,n,2,接收,拒收,二次,抽样程序框图,8.2.2,随机抽样,（,1,）简单随机抽样,指从一批产品（,N,件,）中,任意地,抽取,n,件,（每一件产品被抽取的可能性是相等的）,例如,：,摸奖（奖盒密闭，奖票特性相同）,摇奖（机械操作，奖球特性相同）,优点：抽样误差小；缺点：手续繁琐,（,2,）系统抽样,每隔一段时间或一定编号进行，而每一次又是从一定时间间隔生产出的产品或一段序号产品中任意抽取样本。,优点：操作简便。但不能实施于总体发生周期性变化的场合。,（,3,）分层抽样,根据,不同的生产条件,（不同,的加工设备、操作者、操作方法,）将,产品分层,（,分类,），在,每层,按照生产比例抽取若干样本。,分层的目的是为了保证,足够的代表性和覆盖率,例,A,B,C,三个工人一日产量分别为,800,，,1200,，,2000,件，那么批量,N=4000,件，若抽取样本量,n=80,，那么分层抽取件数为：,A,层：,80(800/4000)=16,件,B,层：,80(1200/4000)=24,件,C,层：,80(2000/4000)=40,件,（,4,）整群抽样法,又叫集团抽样法。这种方法将总体分成许多群（组），每个群（组）由个体按一定方式结合而成，然后随机抽取若干群（组），并由这些群（组）中的所有个体组成样本。,比如：对某种产品来说，每隔,10,小时抽取其中,1,小时的产量组成样本。,优点：实施方便；缺点：代表性比较差。,举例说明以上,4,种抽样方法的应用,假设有某种成品零件分别装在,10,个零件箱中，每箱各装,100,个，总共,1000,个。如果想从中抽取,100,个零件作为样本进行测试研究，那么应该怎样运用上述,4,种抽样方法。,（,1,）简单随机抽样,将,10,箱零件混合在一起，并将零件从,1-1000,进行编号，然后用查随机数表或抽签的方法从中抽出编号毫无规律的,100,个零件组成样本。,（,2,）系统随机抽样,将,10,箱零件混合在一起，并将零件从,1-1000,进行编号，然后用查随机数表或抽签的方法先决定起始编号,(,假设为,16),，那么后面入选的样本的零件编号依次为,26,，,36,，,996,，,06.,于是就由这样,100,个零件组成样本。,（,3,）分层抽样,对所有,10,箱零件，每箱都随机抽出,10,个零件，共,100,个零件组成样本。,（,4,）整群抽样,先从,10,箱零件随机抽出,1,箱，然后对这,1,箱进行全数检查，即由这一箱看成“整群”，由它们组成样本。,8.2.3,计数抽样检验的基本原理,接受概率曲线（,OC,曲线，,Operating Characteristic Curve,）,例,:,设一批产品的批量为,N=100,，,给定的抽样方案为,n=10,A,c,=0,这表明我们从这批产品中随机抽取,10,件产品进行检验，如果没有不合格品，则接收这批产品，否则就拒收这批产品。,如果这批产品的不合格率,p=0,，,则这批产品总是被接收的。,如果这批产品的不合格率,p=1,则这批产品总是被拒收的。,如果这批产品的不合格率,p=0.01,，,这表明在这批产品中有一个不合格品，那么拒收这批产品的可能性较小，接收这批产品的可能性较大,接受概率曲线（,OC,曲线）,接受概率,是一批产品中的不合格品率,p,的函数，记为,L(p),。,OC,曲线：如果我们建立一个直角坐标系，横坐标为不合格率,p,，,纵坐标为,L(p),，,那么,L(p),在这个坐标系中的图像称为接收概率曲线，也称为,OC,曲线。,接受概率曲线（,OC,曲线）,接收概率的计算方法,首先对一次计件抽样方案给出接收概率的计算方法。设产品批的不合格品率为,p,，,从批量为,N,的一批产品中随机抽取,n,件，设其中的不合格品数为,X,X,为随机变量，接收概率为（其中,c,表示允许出现不合格品数的上限）,接收概率的计算方法,（,1,）,利用超几何分布进行计算,（,2,）,利用二项分布计算（,N,较大）,（,3,）,利用泊松分布来进行计算（,p,较小）,例,1,某产品的批量,N=10,，,p=0.3,。,抽检方案为,n=3,c=1,时,求,L(p,),。,两种错判带来的风险,P,0,:,接收上限 对,P,P,0,的产品批以尽可能高的,概率接收,P,1,:,拒绝下限 对,P,P,1,的产品批以尽可能高的,概率拒收,=1-L(,P,0,),生产者风险,=,L(,P,1,),消费者风险,一般,=0.05,=0.,1,L(p),P,0,P,1,P,P,0.,P,1,由,供需双方协商,L(P,0,),L(P,1,),计数标准型一次抽样方案,抽样方案的操作特性,合格质量水平（,Acceptable Quality Level,）,有时也记为,AQL,极限质量水平（,Limiting Quality Level,）,在国家标准,GB/T13262,91,中给出,0.05,，,0.10,下的计数标准型一次抽样方案。,计数调整型抽样方案,宽严程度的调整方案：,对批质量相同且质量要求一定的检验批进行连续接受性检验时，可以根据检验批的历史资料和以往的检验结果按照预定规则对方案进行调整的一种抽样方案。,调整型抽样方案的转移规则,ISO2859-1,：,放宽,检验,当前的转移分至少足,30,分,生产过程稳定,主管质量部门同意使用,放宽检验,以上条件同时成立,检验开始,正常,检验,连续不超过,5,批有,2,批不可接收,累计,5,批,不可接收,加严,检验,暂停,检验,连续,5,批,可被接收,质量达到或,超过要求，,主管质量部,门同意,一批放宽检验未被接收,生产过程不稳定,主管质量部门认为有必,要回到正常检验,以上任一条件成立,调整型抽样方案的转移规则,ISO2859-1,转移分的计算办法：,（,1,）一次抽样方案,当接收数等于或大于,2,时，如果,AQL,加严一级后该批被接收，则给转移分加,3,分，否则将转移分重新设定为,0,。,当接收数为,0,或,1,时，如果该批被接收，则给转移分加,2,分，否则将转移分重新设定为,0,。,（,2,）二次和多次抽样方案,当使用二次抽样方案，如果该批在检验第一样本后被接收，则给转移分加,3,分；否则将转移分重新设定为,0,。,当使用多次抽样方案时，如果该批用第,3,样本检验时已被接收，则给转移分加,3,分；否则将转移分重新设定为,0,。,计数调整型抽样方案,检查水平,反映,批量（,N,）,与样本大小（,n,）,之间的关系，由“样本大小字码表“规定。,特殊检查水平和一般检查水平,除非特别规定，通常采用一般检查水平,II,。,S-1,计数调整型抽样方案,例：,给定,N,=2500,AQL=1.5,采用一般检验水,II,，,请查一次正常、加严和放宽方案。现若根据三种方案查得的样本中的,d,分别为,5,，,4,和,3,时，试判断所检查批是否接受。（,GB2828-87,）,（,1,）正常检验一次抽样方案的检索,据,N,=2500,和检验水平,，由样本,样本大小字码表查得字码,K,；再由字码,K,从,正常检查一次的抽样方案表中,查得，检验的样本量,n=125,且字码,K,和,AQL=1.5,相交处读取,5,，,6,，此时的抽样方案为,1255,，,6,。而在正常的检验方案中，检验出,d=5=A,c,，因此，在一次正常抽样方案中，该批是可以接受的。,（,2,）加严检验一次的检索。按步骤,1,，可得加严检验的一次方案：,1253,，,4,，,d=43=A,c,，拒绝。,（,3,）放宽检验一次的检索。按步骤,1,，可得放宽检验的一次方案：,503,，,4,，,d=3=A,c,，接受。,正常检查一次的抽样方案,加严检查一次的抽样方案,放宽检查一次的抽样方案,8.2.4,计量抽样方案,计量抽样方案：是定量地检验从批中随机抽取的样本，利用样本数据计算统计量，并与判定标准比较，以判断产品批是否合格的活动。,采用计量抽样方案需要事先知道质量特性值的分布，并需要获知较多的工序情报，因此它适用于产品质量特性以计量值表示服从或近似服从正态分布的批检查。,假定质量特性指标,X,服从正态分布,N(,2,),由于,通常是未知的，因而需要从该产品中抽取,n,个产品测定其特性值，然后用样本均值 进行估计。对不同的质量要求有不同的接收判别规则。,下规格限：,（,n,k,L,）若,X,k,L,时接受该产品,上规格限：,（,n,k,U,）若,X,k,u,时接受该产品,双侧规格限：,（,n,k,L,k,U,）,若,X,k,L,或,X,k,u,时，拒绝该产品，否则，接受该产品,具有下规格限的标准型一次抽样检验方案,（,1,）,（,2,）,（,1,）代入（,2,），得,（,3,）,抽样检验表的使用,法：当已知时，在,=0.05,，,=0.1,时，查标准正态分布表可知，,u,=-1.645,，,u,1-,=-1.282,，从（,3,）可知，,(4),由（,3,）,(4),可知，,(5),若记,A=(,0,-,1,)/,，则由（,4,）知,n=,（,2.972/A,）,2,接受规则可以改写为,抽样检验表的使用,在国标,GB/T8054,中给出了有关的表，见附表。使用这些表可以查得抽样方案。步骤如下：,第一步 计算,A=(,0,-,1,)/;,第二步 由,A,的值从附表查出（,n,k,）,;,第三步 计算 ；,第四步 当 时接收，否则拒收。,单侧限“,”,法的样本量与接受常数,例：某种钢材的抗拉强度以大为好。批均值在,4510,7,Pa,及以上为合格质量，在,4210,7,Pa,及以下为不合格质量。已知标准差为,410,7,Pa,，,试求抽样方案。,解：依题意，应求下规格限的抽样方案。,a,已知,0,=,4510,7,Pa,，,1,=,4210,7,Pa,，,=,410,7,Pa,b,计算,A=(,0,-,1,)/=0.75,c,查表可知,0.75,落在（,0.731-0.755,）范围内，故所求方案为,n;k,=16;-0.411,d,判断，从批中抽取,16,个单位产品，检测样品并计算,x,以及质量统计量,若,L,-,0.411,则判定该批检查合格，否则，抽查不合格。,具有双侧规格限的标准型一次抽样检验方案,当,已知时：,第一步 计算 ，从表中查出样本量,n;,第二步 计算,从表中查出常数,k;,第三步 计算统计量,第四步 当 且 时接收，否则拒收。,目前我国公布的抽样方案：,不合格品率的计量标准型一次抽样检验程序及表,GB/T8053,平均值的计量标准型一次抽样检验程序及抽样表,GB/T8054,不合格品率的计量抽样检验程序及图表,GB/T6378,思考题,设某金属板的厚度服从正态分布，并规定平均厚度在,5,0,.15mm,以内的批应以高概率接收，在,5,0,.4mm,以外的批以低概率接收，又规定,0.05,，,0.10,，已知,0.2mm,，,试给出计量标准型一次抽样方案,8.3,验收抽样的理论失效,要讨论验收抽样的有效性缺失情况，必须考虑将接受检验的过程产出的稳定性或不稳定性。,1.,稳定的过程,假定从一个稳定过程中抽出了包含,N,个独立个体的批,符号表示,N=,批中所有个体的数量,x=,批中残次品的数量,N-x=,批中合格产品的数量,E(x,/N)=p=,过程中的残次率,假定从包含,N,个个体的批中抽出包含,n,个个体的样本。,符号表示：,n=,样本中所有个体的数量,r=,样本中残次品的数量,n-r,=,样本中合格品的数量,从批中选出样本后创造了一个新的实体，称为批的余数或剩余部分，由,N-n,个个体组成。此时,x-r,个个体是残次的。,如果发现样本中残次品的数量独立剩余部分中残次品的数量，那么根据样本中数量确定对剩余部分的处置方法的验收抽样方案就是无效的。,例：对一个包含,1050,枚硬币的批进行重复性投掷。每次抽出,50,枚进行检验，正面朝上的比例围绕,p=0.5,分布，但是样本中正面朝上的数量独立于批的剩余部分中正面的分布。,这就意味着与产生,0,个正面朝上的样本相关的批的剩余部分中正面朝上的分布，等同于与产生,50,个正面朝上的样本相关的批的剩余部分中正面朝上的分布。这样，样本的结果不能预测剩余部分的情况。因此，根据样本确定剩余部分处理方法的验收抽样方案度对稳定过程是无效。,因此，必须找到另外一种从稳定过程中验收抽样的方案。戴明提供了,kp,规则作为一种备选方法,2.,无秩序的过程,假定从一个无秩序过程中抽出了包含,N,个独立个体的批，并从包含,N,个个体的批中抽出包含,n,个个体的样本。,此时，我们可以看到，样本中残次品的数量,r,与剩余部分中残次品的数量,x-r,相关联。因此，如果,p,在不同批次之间的变化很大，且不可预测的话，那么样本中得出的信息就可以为批的剩余部分提供认知的基础。,例：若连续投掷,1050,枚偏颇的硬币，每次抽出其中的,50,枚进行检验，那么样本和剩余部分中正面朝上的比率并非围绕,0.5,分布。而是与批中正面朝上的真实部分相关，此外它们之间也是有关联的。,8.4,稳定过程的,kp,规则,由于验收抽样方案对稳定过程无效，因此，我们只剩下无检验和,100%,检验。这里介绍戴明的,kp,规则。,符号表示,p=,不合格品率的平均数,k,1,=,检验个体的成本,k,2,=,不合格个体造成的损害性成本,检验成本,k,1,包括：,1.,资产设备,2.,初始成本,3.,折旧,4.,计划产量,5.,资产成本,6.,运营成本,7.,劳工,8.,房租、工具、维修,9.,单位成本,残次品的损害性,k,2,成本：,1.,进一步处理不合格的附加成本,2.,后期通过分类寻找不合格品的成本,3.,后期通过修理安装线的成本,4.,保证对安装线进行和修理时,造成的生产损失,5.,保修成本,6.,产品召回成本,7.,诉讼成本,8.,影响未来销售的顾客忠诚度,如果过程是稳定的，则,kp,规则为,1.,若,k,1,/k,2,p,则为零比例检验，也就是说，零检验是降低总成本的最佳策略。,2.,若,k,1,/k,2,0.0067,因此，正确的策略应该是不执行引擎检验，这样才能实现总成本的最小化。,更进一步地，这家企业每,150,件引擎将造成,500,美元的矫正成本，即每件引擎的矫正成本为,3.33,美元，远低于每件的检验成本,50,美元。,