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日志

 
 

引用:质量管理基础知识  

2010-07-26 20:07:08|  分类: 质量管理随笔 |  标签: |举报 |字号 订阅

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质量管理基础知识
作者:admin 发表时间:2006-4-9 4:02:48 浏览2407次
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质量管理基础知识
 
主要分为五大部分:
1、        检验的基础知识(主要资料来源:清华大学MBA教材《质量管理学》;
2、        可靠性基础知识(主要资料来源:联想集团通信产品事业部可靠性试验中心工程师培训教材、中国可靠性论坛BBS);
3、        2000版ISO9000标准理解与培训(主要资料来源:TCL多媒体电子事业本部质量管理二部内部培训教材);
4、        工厂品质管理实战入门知识(主要资料来源:TCL多媒体电子事业本部质量管理二部内部培训教材);
5、        电子产品通用工艺标准(主要资料来源:TCL多媒体电子事业本部质量管理二部内部培训教材)。
第一部分----检验的基础知识
第一节        检验在企业生产中的地位和作用
一、        检验的定义
检验就是对产品或服务的一种或多种特性进行测量、检查、试验、计量, 并将这些特性与规定的要求进行比较以确定其符合性的活动。美国质量专家朱兰对“质量检验”一词作了更简明的定义:所谓检验,就是这样的业务活动,决定产品是否在下道工序使用时适合要求,或是在出厂检验场合,决定能否向消费者提供。
二、        关于检验的理解
在工业生产的早期,生产和检验本是合二为一的,生产者也就是检验者。后来由于生产的发展,劳动专业分工的细化,检验才从生产加工中分离出来, 成为一个独立的工种,但检验仍然是加工制造的补充。生产和检验是一个有机的整体,检验是生产中不可缺少的环节。特别是现代企业的流水线和自动线生产中,检验本身就是工艺链中一个组成工序,没有检验,生产过程就无法进行 。
从质量管理发展过程来看,最早的阶段就是质量检验阶段。质量检验曾是保证产品质量的主要手段,统计质量管理和全面质量管理都是在质量检验的基础上发展起来的。可以这样认为,质量检验是全面质量管理的“根”,“根”深才能叶茂,如果这个“根”不扎实,全面质量管理这棵树的基础就不会巩固。在我国进一步推行全面质量管理和实施ISO9000 系列国际标准时,特别是进行企业机构改革时,决不能削弱质量检验工作和取消质量检验机构。相反,必须进一步加强和完善这项工作,要更有效地发挥检验工作的作用。
现代工业生产是一个极其复杂的过程,由于主、客观因素的影响, 特别是客观存在的随机波动,要绝对防止不合格品的产生是难以做到的,因此就存在质量检验的必要性。很难设想,存在一个所谓理想的生产系统,它根本不会产生不合格品,则质量检验及其相应的机构就可统统撤消,实际上这种理想式生产系统是不存在的。
为了正确认识企业的质量检验,还必须澄清三个容易混淆的观念:
一个是认为产品质量是由设计和制造来决定的,而不是检验出来的,因而对检验工作不予重视,甚至有所放松。这种观念显然是不全面的。诚然,产品质量同设计和制造十分密切,但质量的最终形成,决不限于设计和制造这两个环节,正如美国著名质量专家J.M.朱兰所说,它是符合“质量螺旋”上升规律的,决定于企业所有部门,其中包括质量检验部门的质量职能,何况检验本身也是属于制造的范畴;
二是认为全面质量管理,强调从把关转到预防为主, 要求把不合格品消灭在发生之前,而检验只不过是事后把关,因此有些企业认为检验是可有可无的,或者仅仅是一种辅助手段。这种看法同样也是错误的,容易使人们的思想产生混乱,实质上这是如何认识“预防”与“把关” 的关系问题。预防为主是就质量管理的指导思想而言的,也是相对于单纯的事后把关来说的。因为单纯的事后把关,只能发现和剔除不合格品,而不合格品即使被发现,其损失已经造成。因此,预防为主的思想是完全正确的。事实上国内外许多企业都把“预防为主、一次成功”作为质量管理的重要原则。预防为主与检验把关,决不是对立和矛盾的,它们是相辅相成、相互结合的,它们的目标和对象也是各不相同的,“预防”是针对正在生产或尚未生产的产品而言的,“把关”通常是针对已经生产出来的产品来说的,前者应力求通过预防,使生产出来的产品百分之百是合格品,避免或减少发生损失;而后者则是应该通过检验,严格把关,不使一个不合格品流到下道工序或用户手中,所以预防和把关在生产中都是不可缺少的,但应以预防为主。
三、质量检验的基本职能
概括起来,检验包括以下四项具体工作:
(1)        度量。包括测量与测试,可借助一般量具,或使用机械、电子测量仪器 。
(2)        比较。把度量结果与质量标准进行对比,确定质量是否符合要求 。
(3)        判断。根据比较结果,判定被检产品是否合格,或一批产品是否符合规定的质量标准 。
(4)        处理。对单件产品决定是否可以转到下道工序或产品是否准予出厂;对批量产品决定是接收还是拒收,或重新进行全检和筛选
为此,质量检验必须具备下述条件:
第一,        要有一支足够数量的合乎要求的检验人员队伍;
第二,        要有可靠和完善的检测手段;
第三,        要有一套作为依据而又明确的检验标准;
第四,        要有一套科学而严格的检验管理制度 。
以上简要说明了质量检验的概念、定义和应具备的具体条件,下面则要进一步明确质量检验的基本职能,可以概括为以下四个方面:
1.把关的职能:
把关是质量检验最基本的职能,也可称为质量保证职能。这种职能是质量检验一出现时就存在的,不管是过去和现在,即使是生产自动化高度发展的将来,检验的手段和技术可能有所发展和变化,质量检验的把关作用,仍然是不可缺少的。企业的生产是一个复杂的过程,人、机、物、法、环(4MIE)等诸要素,都可能使生产状态发生变化,各个工序不可能处于绝对的稳定状态,质量特性的波动是客观存在的,要求每个工序都保证生产100%的合格品,实际上是不太可能的。随着生产技术和管理工作的完善化,可以减少检验的工作量, 但检验还是要存在的。只有通过检验,实行严格把关,做到不合格的原材料不投产,不合格的半成品不转序,不合格的零部件不组装,不合格的成品不冒充合格品而出厂,才能真正保证产品的质量 。
2.预防的职能:
现代质量检验区别于传统检验的重要之处,在于现代质量检验不单纯是起把关的作用,同时还要起预防的作用 。
广义来说,原材料和外购件的入厂检验,前工序的把关检验,对后面的生产过程和下工序的生产,都能起到预防的作用。特别是检验的预防作用还表现在以下几个方面:
(1)通过工序能力的测定和控制图的使用起预防作用。众所周知,无论是工序能力的测定或使用控制图,都需要通过产品检验取得一批或一组数据,进行统计处理后方能实现。这种检验的目的,不是为了判定一批或一组产品是否合格,而是为了计算工序能力的大小和反映生产过程的状态。如发现工序能力不足,或通过控制图表明生产过程出现了异常状态,则要及时采取技术组织措施,提高工序能力或去除生产过程的异常状态,预防不合格品的产生,事实证明,这种检验的预防作用是非常有效的(备注:工序能力的计算使用,目前在电子组装的企业里应用比较弱,主要应用在机械加工制造行业比较广泛,因此本文没有详细说明)
(2)通过工序生产时的首检与巡检起预防作用。当一批产品或一个轮班开始加工一批产品时,一般应进行首件检验(首件检验不一定只检查一件), 当首件检验合格并得到认可时,方能正式成批投产。此外,当设备进行修理或重新进行调整后,也应进行首件检验,其目的都是为了预防大批出现不合格品。正式成批投产后,为了及时发现生产过程是否发生了变化,有无出现不合格品的可能,还要定期或不定期到工作地去进行巡回抽查(即巡检), 一旦发现问题,就应及时采取措施予以纠正,以预防不合格品的产生 。
3.报告的职能:
报告的职能也就是信息反馈的职能。这是为了使领导者和有关质量管理部门及时掌握生产过程中的质量状态,评价和分析质量体系的有效性。为了能作出正确的质量决策,了解产品质量的变化情况及存在的问题,必须把检验结果,用报告的形式,特别是计算所得的指标,反馈给领导决策部门和有关管理部门,以便作出正确的判断和 采取有效的决策措施。报告的主要内容如下:
(1)原材料、外购件、外协件进厂验收检验的情况和合格率指标 。
(2)成品出厂检验的合格率、返修率、报废率以及相应的金额损失 。
(3)按车间和分小组的平均合格率、返修率、报废率、相应的金额损失及排列图分析 。
(4)产品报废原因的排列图分析 。
(5)不合格品的处理情况报告 。
(6)重大质量问题的调查、分析和处理报告 。
(7)提高产品质量的建议报告 。
(8)其它有关报告 。
4.改进的职能:
质量检验参与质量改进工作,是充分发挥质量检验搞好质量把关和预防作用的关键,也是检验部门参与提高产品质量的具体体现。质量检验人员一般都是由具有一定生产经验、业务熟练的工程技术人员或技术工人担任。他们经常工作在生产现场,对生产中影响人、机、物、法、环等因素了解最清楚,质量信息也最灵通。他们比设计、工艺人员了解质量的情况要多一些,深一些,因而在质量改进中能提出更切实可行的建议和措施,这也是质量检验人员的优势所在。特别是实行设计、工艺、检验和操作人员联合起来搞质量改进,才能加快质量改进的步伐,并取得更好的效果 。
四、质量检验的“三性”
建设“三性”是指检验工作的公正性、科学性和权威性。这也是对检验 工作的基本要求,对发挥检验工作的作用十分重要 。
1.检验工作的公正性:
检验工作的公正性是对质量检验最主要的要求,没有公正性,检验就失去了意义,也就谈不上把关的职能。所谓检验工作的公正性,是指检验机构和人员在开展产品质量检验时,既要严格履行自己的职责,独立行使产品质量检验的职权,又要坚持原则,不询私情,秉公办事,认真负责,实事求是 。原则性是公正性的基础,坚持原则,就是要严格执行技术标准,严格执行检验制度,严格执行订货合同,严格执行质量责任制;是非要清楚,奖罚要分明,有法必依,执法必严,一切按原则办事 。按原则办事,关键在于碰到矛盾时,能否客观公正的处理问题,不受任何势力或人员的无理干扰,也不因任何人的求情或私人关系而高抬贵手。例如,当产量和质量发生矛盾时,工厂利益和用户利益发生矛盾时,或者质量和交货期发生矛盾时,都应坚持质量标准,坚持按规章制度办事。质量争议是经常发生的,商业贸易中企业与用户之间,企业生产中车间与车间、工序与工序之间,检验工人本身与生产工人之间,对同一产品质量会有不同的评价和看法。这些争议涉及到双方的利益,小则争吵不休,大则诉诸法律。最后依靠第三方做出仲裁和判决,这种仲裁和判决是否正确,取决于通过检验提供充分有效的检验结果和检验数据。为此,要求检验人员有高度的思想素质,有高度的原则性和政策性,要在处理问题中,根据事实和客观标准作出公正的裁决 。
此外,还有大量的质量审核、质量评价和抽查监督工作,离开检验的公正性,这些工作也会失去真实的意义 。
2.检验工作的科学性:
这里说的是要通过科学的检测手段,提供准确的检测数据,按照科学合理的判断标准,客观地评价产品质量。为此,要做好以下几点:
(1)        对检验机构进行科学合理的定岗定编。也就是要根据企业自身的特点,确保每个岗位的工作均有可以胜任的人员来承担检验或管理工作 。
(2)        对检验和试验人员进行培训和进行资格认证。也就是要制定每个岗位的相应的培训计划,并予以实施。使每个检测和试验人员掌握必要的检测试验知识和能力,懂得必要的工艺和管理知识,具备检验人员必须具备的思想和技术素质,这是保证检验工作科学性不可缺少的要素 。
(3)        健全和完善质量管理和检验方面的规章制度。也就是要使检验工作科学化、制度化和规范化,切忌无章可循或有章不循的现象 。
(4)        要有明确无误的检验标准。标准是检验的重要依据。产品的适用性受到时间、地点、使用对象、社会环境、市场竞争等因素的影响,产品的质量高低随用户需求的不同而不同。为保证质量,科学地判断产品是否符合使用要求,企业必须按现行标准生产,但同时又要不断地修改、完善和提高标准。总之,只有按标准组织生产和检验,产品质量才有保证,这也充分体现企业对用户负责的精神 。
(5)        不断完善检测手段,提高动态检测水平。企业应尽可能提高检测能力,提高检测手段的精密度和准确度,尽可能采用自动化检测装置,以消除人工检测的误差,减少错检与漏检的发生 。
科学性与公正性也是紧密相关的,没有科学性也无法保证公正性 。
3.检验工作的权威性:
权威性是正确进行检验的基础。所谓检验的权威性实质上是对检验人员和检验结果的信任感和尊重程度。树立检验工作的权威是十分必要的,是保证产品质量和生产工作正常进行的重要条件。我们当前许多企业的质俭部门和质检人员,缺乏必要的权威,因此检验监督工作很难进行,不利于保证产品质量。检验人员的话工人可以不听,检验部门的决定,下面可以不执行,少数企业甚至出现生产与检验人员对立的情况,如果出现这种情况,将是工厂十分危险的现象,但是作为检验部门的人员,必须以自己的能力树立足够的威信,让别人信服 。
检验工作的权威在实际工作中主要来自以下三个方面:
一是来自检验人员过硬的思想和本领,这是在长期实践中,依靠工作的科学性和公正性,以及为企业和用户服务的过程中逐步形成起来的。具备令人信服的工作作风, 所出具的检验技术报告能得到生产和技术部门的信赖,能确保检验结果的真实性、客观性,能用准确的数据作出准确的判断。在企业内部检验中,能使产品检验同过程控制(IPQC)结合起来,使之溶为一体。可以更有利于提高工序质量,如果产品检验人员能够做到好的质量监督、好的质量服务员,也就是当好生产部门保证质量的参谋,那么检验工作的权威性也就自然而然地形成。
二是从制度上明确检验人员的职责和权利,例如,通常许多公司规定,当操作工人违犯操作工艺规程时,检验人员有权责令其停止生产,未经首件检查确认合格时,生产工人不得正式成批投产,如此等等。
三是企业领导,特别是最高领导者应该支持和尊重检验部门及其人员正确行使其规定的权力,产品的符合性判断(合格或不合格)由检验部门根据技术标准作出决定,任何人不得擅自更改。通常质量保证比较好的企业,其质量部门的业务受控于集团质量总监,因此ISO9000的2000版特别要求了企业最高领导人对质量体系的责任。
第二节          质量检验的主要管理制度
一、三检制:
所谓三检制就是实行操作者的自检、工人之间的互检和专职检验人员的专检相结合的一种检验制度。
1.自检:
自检就是生产者对自己所生产的产品,按照作业指导书规定的技术标准自行进行检验,并作出是否合格的判断。这种检验充分体现了生产工人必须对自己生产产品的质量负责。通过自我检验,使生产者了解自己生产的产品在质量上存在的问题,并开动脑筋,寻找出现问题的原因,进而采取改进的措施,这也是工人参与质量管理的重要形式 。
2.互检:
互检就是生产工人相互之间进行检验。互检主要有:下道工序对上道工序流转过来的产品进行检验;小组质量员或班组长对本小组工人加工出来的产品进行抽检等。这种检验不仅有利于保证加工质量,防止疏忽大意而造成成批地出现废品,而已有利于搞好班组团结,加强工人之间良好的群体关系。
3.专检:
专检就是由专业检验人员进行的检验。专业检验是现代化大生产劳动分工的客观要求,它是互检和自检不能取代的。而且三检制必须以专业检验为主导,这是由于现代生产中,专职检验人员无论对产品的技术要求,工艺知识和检验技能,都比生产工人熟练,所用检测量仪也比较精密,检验结果比较可靠,检验效率也比较高; 其次,由于生产工人有严格的生产定额,定额又同奖金挂钩,所以容易产生错检和漏检,有时,操作者的情绪也有影响。
应当指出,ISO9000 系列国际标准把质量体系的“最终检验和试验”作为企业中一种重要的质量保证模式,对质量检验提出了严格的要求和规定。
二、签名制:
签名制是一种重要的技术责任制,是指在生产过程中,从原材料进厂到成品入库和出厂,每完成一道工序,改变产品的一种状态,包括进行检验和交接、存放和运输,责任者都应该在相关记录文件上签名,以示负责。特别是在成品出厂检验单上,检验员必须签名或加盖印章。操作者签名表示按规定要求完成了这套工序,检验者签名,表示该工序达到了规定的质量标准,签名后的记录文件应妥为保存,以便以后参考 。
三、质量复查制:
我国有些生产重要产品(特别是军工产品)的企业,为了保证交付产品的质量或参加试验的产品稳妥可靠,不带隐患,在产品检验入库后的出厂前, 要请与产品有关的设计、生产、试验及技术部门的人员进行复查。查图纸、技术文件是否有错,查检查结果是否正确,查有关技术或质量问题的处理是否合适。这种做法,对质量体系还不够健全的企业,还是十分有效的 。
四、追溯制:
在生产过程中,每完成一个工序或一项工作,都要记录其检验结果及存在问题,记录操作者及检验者的姓名、时间、地点及情况分析,在适当的产品部位做出相应的质量状态标志。这些记录与带标志的产品同步流转。产品标志和留名制都是可追溯性的依据,在必要时,都可搞清责任者的姓名、时间和地点。职责分明,查处有据,可以大大加强员工的责任感。产品出厂时还同时附有跟踪卡,随产品一起流通,以便用户把产品在使用时所出现的问题, 能及时反馈给生产者,这是企业进行质量改进的重要依据 。
追溯制有三种管理办法:
1.        批次管理法根据零件、材料或特种工艺过程分别组成批次,记录批次号或序号,以及相应的工艺状态。在加工和组装过程中,要将批次号逐步依次传递或存档 。
2.        日期管理法对于连续性生产过程、工艺稳定、价格较低的产品,可采用记录日历日期来追溯质量状态。
3.        连续序号管理法这种方法就是根据连续序号追溯产品的质量档案 。
五、质量统计和分析
1.质量统计:
质量的统计和分析是质量报告和信息反馈的基础,也是进行质量考核的依据。根据上级要求和企业质量状况,质量检验可提出质量考核指标建议,上级考核指标亦可由上级直接规定。车间生产计划部门应按月提供完成工时、产品数量、品种规格、零部件半成品完成数量等统计资料;质量检验部门负责质量检验结果及数据的统计、汇总,并按期向厂部和上级主管部门上报质量月报、季报和年报。质量检验部门还要提供其它各种质量情况的统计资料,质量统计资料一定要数据准确,分类整理,按规定项目和格式填写。
2.质量指标:
质量指标由于企业的产品和生产类型的不同而有所不同,本书主要以具有典型代表意义的电子工厂为例,说明通常应予考核的质量指标体系 。
1.一次合格率/直通率:其公式为:
            直通率=(直通合格数/投入总数)*100%
由于许多电子工厂流水线生产特点(每日清理拉线),导致开工时的直通率为0或很小(机器尚未流到拉尾),而清拉时的直通率又大于100%或非常高,非常脱离生产的实际情况,因此生产直通率往往采用如下公式的合格率代替计算(比较真实反应生产的不良状况)
                        直通率≈合格率=(检验合格总数/检验合格总数+不良总数)*100%
2.一次交收检验合格率:其计算公式为:
一次交收检验合格率=(一次交检合格批次/产品交检总批数)* 100%
3.开箱合格率:其计算公式为:
开箱合格率=(开箱检验合格数/开箱检验总数)*100%
        4.退机率:其计算公式为:
                                   退机率=(退回机器总数/出货总数)*100%
一般在许多企业而言,由于销售渠道的滞后和售后服务政策要求,出货总数往往应减去最近三个月的出货数量。
六、不合格品管理
不合格品管理不只是质量检验也是整个质量管理工作中一个十分重要的问题。为了区别不合格品和废品是完全不同的两个概念,不合格品(或称不良品),其中包括废品、返修品和回用品三类 。
在不合格品管理中,需要做好以下几项工作:
1.“三不放过”的原则,一旦出现不合格品,则应:
A、        不查清不合格的原因不放过。因为不查清原因,就无法进行预防和纠正,不能防止再现或重复发生。
B、        不查清责任者不放过。这样做,不只是为了惩罚,而主要是为了预防, 提醒责任者提高全面素质,改善工作方法和态度,以保证产品质量 。
C、        不落实改进的措施不放过。不管是查清不合格的原因,还是查清责任者,其目的都是为了落实改进的措施。
“三不放过”原则,是质量检验工作中的重要指导思想,坚持这种指导思想,才能真正发挥检验工作的把关和预防的职能 。
2.两种“判别”职能:
检验管理工作中有两种“判别”职能:
A、        符合性判别:符合性判别是指判别生产出来的产品是否符合技术标准,即是否合格, 这种判别的职能是由检验员或检验部门来承担 。
B、        适用性判别:适用性和符合性有密切联系,但不能等同。符合性是相对于质量技术标准来说的,具有比较的性质;而适用性是指适合用户要求而言的,一般说, 两者是统一的,但也不尽然。人们可能有过这样的经验,一个完全合格的产品,用起来不一定好用,甚至完全不适用;反之,有的产品,检验指标虽不完全合格,但用起来却能使人满意。可能是由于用户的需求不同,也可能是技术标准的制定本身就不合理,或者有过剩质量。所以不合格品不一定等同于废品,它可以判为返修后再用,或者直接回用。这类判别称为适用性判别 。由于这类判别是一件技术性很强的工作,涉及到多方面的知识和要求,因此检验部门难于胜任,而应由不合格品审理委员会来审理决定。这类审理委员会在国外称为MRB(MateriaI Review Board),应由设计、工艺、质量、检验、计划、销售和用户代表共同组成,重要产品应有严格的审查程序和制度,比如我们常用的特采审批程序,就是采用MRB来完成这一审批过程的。
C、        分类处理:对于不合格品可以有以下处理方法:
a、        报废,对于不能使用,如影响人身财产安全或经济上产生严重损失的不合格品,应予报废处理 。
b、        返工,返工是一个程序,它可以完全消除不合格,并使质量特性完全符合要求,通常返工决定是相当简单的,检验人员就可以决定,而不必提交MRB审查。
c、        返修,返修与返工的区别在于返修不能完全消除不合格品,而只能减轻不合格品的程度,使不合格品尚能达到基本满足使用要求而被接收的目的。
d、        .原样使用,原样使用也称为直接回用,就是不加返工和返修。直接交给用户。这种情况必须有严格的申请和审批制度,特别是要把情况告诉用户, 得到用户的认可。
D、        不合格品的现场管理:
不合格品的现场管理主要做好以下两项工作:
(1)不合格品的标记凡经检验为不合格品的产品、半成品或零部件,应当根据不合格品的类别,分别涂以不同的颜色或做出特殊的标志。例如,有的企业在废品的致废部位涂上红漆,在返修品上涂以黄漆,在回用品上打上“回用”的印章等办法,以示区别 。
(2)不合格品的隔离对各种不合格品在涂上(或打上)标记后应立即分区进行隔离存放,避免在生产中发生混乱。废品在填写废品单后,应及时放于废品箱或废品库, 严加保管和监视,任何人不准乱拿和错用。一旦发现动用废品,以假充真, 检验人员有权制止、追查或上报。隔离区的废品应及时清除和处理,在检验人员参与下及时送废品库,由专人负责保管,定期处理消毁 。
对不合格品要严加管理和控制,关键在于:
(1).对己完工的产品,严格检查,严格把关,防止漏检和错检。
(2).对查出的不合格品,严加管理,及时处理,以防乱用和错用。
(3).对不合格的原因,应及时分析和查清,防止重复发生 。
七、质量检验的考核
1.检验误差及其分类:
在质量检验中,由于主客观因素的影响,产生检验误差是很难避免的, 甚至是经常发生的。据国外资料介绍,检验员对缺陷的漏检率有时可以高达15%一20%。目前许多企业对检验人员的检验误差,还没有引起足够的重视,甚至缺乏“检验误差”的概念,迷信100%检验的可靠性。认为只要通过检验合格的产品,一定就是百分之百的合格品,实际上这是不符合事实的,因为这里面还存在检验误差。检验误差可以分为以下几类:
(1)技术性误差技术性误差,是指检验人员缺乏检验技能造成的误差。例如,未经培训的新上岗检验员,最容易发生这种误差。这往往是由于缺乏必要的工艺知识, 检验技术不熟练,对检测工具或仪器的正确使用方法不掌握,或在视力上有生理缺陷(如近视、视力不足或色盲),也可能由于缺乏检验经验等原因所造成 。
(2)情绪性误差由于检验员马虎大意、工作不细心造成的检验误差。如检验人员思想不集中、心情紧张、家庭不和、有烦恼心事;或由于工资奖金等问题,思想闹情绪;或生产任务紧、时间急等原因引起情绪波动所造成的检验误差 。
(3)程序性误差由于生产不均衡、加班突击及管理混乱所造成的误差。如生产不均衡, 月初松、月末紧,加班加点,精力疲累,加之待检产品过于集中,存放混乱, 标志不清,或工艺、图纸有临时改变,而检验人员又不知道等原因造成的检验误差 。
(4)明知故犯误差由于检验人员动机不良造成的检验误差。如有意报复,迫于生产部门的压力,工检关系不和,或为了多拿奖金等原因所造成;少数情况下可能有意破坏 。
2.检验误差的指标及考核方法
(1)检验误差的两个主要指标不论哪类原因造成的误差,均可概括为以下两类:
a、        漏检,漏检就是有的不合格品没有被检查出来,当成了合格品,这当然使用户遭受损失。这里所指的用户是广义的,下道工序也可以认为是上道工序的用户 。
b、        .错检,错检就是把合格品当成了不合格品,在检验员检查出来不合格品中还有的是合格品,这当然使生产者遭受损失 。
(2)测定和评价检验误差的方法
a、        重复检查,由检验人员对自己检查过的产品再检查一到二次。查明合格品中有多少不合格品,及不合格品中有多少合格品。
b、        复核检查,由技术水平较高的检验人员或技术人员,复核检验已检查过的一批合格品和不合格品。
c、        改变检验条件,为了解检验是否正确,当检验员检查一批产品后,可以用精度更高的检测手段进行重检,以发现检测工具造成检验误差的大小。
d、        建立标准品,用标准品进行比较,以便发现被检查过的产品所存在的缺陷或误差 。
(3)考核注意事项,目前各企业对检验人员工作质量的考核办法,各不相同,还没有统一的计算公式。由于考核是同奖金挂钩,而各个工厂的情况又互不相同,所以要采用统一的考核制度,比较困难。但在考核中有些问题是共同性的,必须加以明确 。
第一,质量检验部门和人员不能承包企业或车间的产品质量指标。
尽管检验工作对提高质量有促进作用。但产品质量好坏主要决定于生产部门的工作质量和控制能力。检验人员的主要职能是把关,是把已经发生的不合格品从合格品中挑出来,并予以剔除。剔除越干净越好,漏检越少,检查人员的工作质量就越高。如果把产品质量由检验人员承包下来,就无益于检验人员自己考核自己,这是对质量检验职能的误解和歪曲,必将导致产品质量管理走入歧途,其后患将是无穷的,这种承包显然是不可取的 。
第二,关于检验人员和操作人员的责任界限问题。
生产中常常碰到一种容易引起争议的责任界限,如某工序的检验人员,由于工作中的疏忽大意, 或是失职,或是属于抽样检查中不可避免的误判风险,造成流到下一工序的一批半成品需要返工或报废,如何区分检验人员和操作人员的责任呢?这种责任的区分要分析具体的情况,当工艺非常明确,无其它不正常客观原因时, 工人生产了不良品,操作者及其管理者应负直接主要责任,检验人员应承担失职责任; 如工序操作要求不够明确,工人经检验人员认可后进行生产时,造成了不良品,而检验人员又发生漏检,从而造成了损失,检验人员应承担直接的主要责任。但当过程采用抽样检验方案,由于客观上必然存在不可避免的误判风险,而检验方法又正确时,虽然造成返工或报废,其主要责任应由生产工人承担,而不应追究检验人员的责任。
第三节 质量检验的组织工作
一、质量检验的方式:
质量检验的方式可以按不同特征进行分类 。
1.按检验的数量划分
(1)全数检验:
全数检验是指对一批待检产品100%地逐一进行检验。这种方式,一般说来比较可靠,同时能提供较完整的检验数据,获得较全面的质量信息。如果希望检查后得到百分之百的合格品,唯一可行的办法是进行全检,甚至是一次以上的全检。但还要考虑漏检和错检的可能。全数检验有它固有的缺点:
第一, 检验的工作量大;
第二, 检验的周期长;
第三, 检验的成本高;
第四, 要求检验人员和设备较多;
第五,        较大的漏检率和错检率; 由于工人长期重复检验的疲累,工作枯燥,工人技术检验水平的限制, 检验工具的迅速磨损,可能导致较大的漏检率和错检率。
第六,        全检不适用于具破坏性检验项目 。
通常全检适用于下面几种场合:
第一,        精度要求较高的产品或零、部件;
第二,        对下道或后续工序影响较大的尺寸部位;
第三,        手工操作比重大、质量不够稳定的工序;
第四,        一些批量不大,质量方面无可靠保证的产品(包括零、部件)和工序;
第五,        采用挑选型抽样方案时,对于不合格的交验批,要进行100%的重检和筛选 。
(2)抽样检验:
抽样检验是指根据数理统计的原理所预先制定的抽样方案。从交验的一批产品中,随机抽取部分样品进行检验,根据样品的检验结果,按照规定的判断准则,判定整批产品是否合格,并决定是接收还是拒收该批产品,或采取其他处理方式 。
抽样检验的主要优点是,明显节约了检验工作量和检验费用,缩短了检验周期,减少了检验人员和设备。特别是属于破坏性检验时,只能采取抽样检验的方式。抽样检验的主要缺点,是有一走错判的风险。例如将合格错判为不合格,或把不合格错判为合格。虽然运用数理统计理论,在一定程度上减少了风险,提高了可靠性,但只要使用抽样检验方式,这种风险就不可能绝对避免。
抽样检验适用于下面几种场合:
第一,        生产批量大、自动化程度高,产品质量比较稳定的产品或工序;
第二,        带有破坏性检验的产品或工序;
第三,        外协件、外购件成批进货的验收检验;
第四,        某些生产效率高、检验时间长的产品或工序;
第五,        检验成本太高的产品或工序;
第六,        产品漏检少量不合格品不会引起重大损失的产品,如某些销子、垫圈、螺钉螺帽等大批量标准零件等 。
2.按质量特性值划分
(1)计数检查:
计数检查包括计件检查和计点检查,只记录不合格数(件或点),不记录检测后的具体测量数值。特别是有些质量特性本身很难用数值表示,例如产品的外形是否美观,食品的味道是否可口等等,它们只能通过感观判断是否合格。还有一类质量特性,如零件的尺寸等虽然可以用数值表示,也可以进行测量,但在大批大量生产中,为了提高效率,节约人力和费用,常常只用“过端”与“不过端”的卡规检查是否在上下公差允许范围以内,也就是只区分为合格品与不合格品,而不测量其实际尺寸的大小 。
(2) 计量检验:
计量检验就是要测量和记录质量特性的数值,并根据数值与标准对比, 判断其是否合格。这种检验在工业生产中是大量而广泛存在的 。
3.按检验性质划分
(1)理化检验:
理化检验就是借助物理、化学的方法,使用某种测量工具或仪器设备, 如千分尺、千分表、验规、显微镜等所进行的检验。理化检验的特点,通常都是能测得具体的数值,人为的误差小,因而有条件时,要尽可能采用理化检验 。
(2)官能检验:
官能检验就是依靠人的感觉器官来对产品的质量进行评价和判断。如对产品的形状、颜色、气味、伤痕、老化程度等,通常是依靠人的视觉、听觉、触觉和嗅觉等感觉器官进行检查,并判断质量的好坏或是否合格。官能检验又可以分为两类:
  第一类,嗜好型官能检验如美不美、香不香,这类由人的感觉本身作为判断对象的检验。这种检验往往因人而异,因为每个人的嗜好可能不同,如每个人都有不同的审美观,对同一事物,其判断的结果可能有所不同。也就是说,这类检验往往有较强的主观意愿 。
第二类,分析型感官检验即通过人的感觉器官进而分析判断出被检测对象的质量特性。例如,要检查某一设备运转后主轴颈发热的程度,如果没有适用的温度计,就要通过检验人员用手抚摸的触觉来判断大致的温度。这就不是凭人的嗜好、而是凭人的经验来作出判断 。
4.按检验后检验对象的完整性划分
(1)破坏性检验:
有些产品的检验是带有破坏性的,就是产品检查以后本身不复存在或被破坏得不能再使用了。如炮弹等军工产品、热处理后零件的性能、电子管或其它元件的寿命试验、布匹或材料的强度试验等等,都是属于破坏性检验。破坏性检验只能采用抽检形式,其主要矛盾是如何实现可靠性和经济性的统一,也就是要寻求既保证一定的可靠性又使检验数量最少的抽检方案 。
(2)非破坏性检验:
顾名思义,非破坏性检验,就是检验对象被检查以后仍然完整无缺,丝毫不影响其使用性能,如机械零件的尺寸等等大多数检验,都是属于非破坏性检验。现在由于无损检查的发展,非破坏性检验的范围在扩大 。
5.按检验的地点划分
(1)固定检验:
所谓固定检验是指,在生产车间内设立固定的检验站。这种检验站可以是车间公共的检验站,各工段、小组或工作地上的产品加工以后,都依次送到检验站去检验;也可以设置在流水线或自动线的工序之间或“线”的终端 。这种检验站则属于专门的,并构成生产线的有机组成部分,只固定某种专门的检验。
在车间内设立固定而公用的检验站,有优点也有缺点。固定的检验站,适于使用某些不便搬动的或精密的计量仪器,有利于建立较好的工作环境, 有利于检验工具或设备的使用和管理。但固定的检验站,从心理学的观点看,容易造成检验工人与生产工人之间的对立情绪,生产工人把产品送去检验看成是“过关”。同时在检验站内,容易造成待检与待检、待检与完检、完检与完检零件之间的存放混乱,占用较大的存放面积。所以是否采用固定式检验,要根据具体情况处理 。
(2)流动检查:
流动检查也称临床检查,就是由检验工人到工作地上去检查。流动检查有以下优点:
1.有利于搞好检验工人与生产工人之间的关系。因为检查工人到工作地去检查,如果态度和好,并指出工人操作中的问题,减少不合格品的产生, 生产工人体会到检查人员不只是检查自己的工作,而是在为自己服务,体现同志式的互助合作关系,并减少由于出现废品而造成自己的经济损失;
2.有预防作用。检查工人按加工时间顺序到工作地上去进行检查,容易及时发现生产过程的变化,预防成批废品的产生;
3.可以节省被检零件的搬运和取送,防止磕碰、划伤等损坏现象的发生;
4.可以提高生产效率,节省操作者在检验站排队等待检验的时间;
5.检验工人当着生产工人的面进行检验,操作者容易了解所出现的质量问题,并容易相信和接受检验工人的检查结果,减少相互的矛盾和不信任感 。
6.按检验的目的划分
(1)验收性质的检查:
验收性质的检查是为了判断产品是否合格,从而决定是否接收该件或该批产品。验收检查是广泛存在的形式,如原材料、外购件、外协件的进厂检验,半成品入库前的检验,产成品的出厂检验,都是属于验收性检查 。
(2)监控性质的检查:
监控性质检查的直接目的,不是为了判定产品是否合格,从而决定是接收或拒收一批产品。而是为了控制生产过程的状态,也就是要检定生产过程是否处于稳定的状态。所以这种检查也叫做过程检查,以预防大批不合格品的产生。如生产过程中的巡回抽检、使用控制图时的定时抽检,都属于这类检验。其抽查的结果只是作为一个监控和反映生产过程状态的信号,以便决定是继续生产还是要对生产过程采取纠正调节的措施 。
二、基本检验类型
1.进货检验(IQC,incoming quality contrl):
所谓进货检验,主要是指企业购进的原材料、外购配套件和外协件入厂时的检验,这是保证生产正常进行和确保产品质量的重要措施。为了确保外购物料的质量,入厂时的验收检查应配备专门的质检人员,按照规定的检查内容、检查方法及检验数量进行严格认真的检验。从原则上说,供应厂所供应的物料应该是“件件合格、台台合格、批批合格”。如果不能使用全检, 而只能使用抽样检验时,也必须预先规定有科学可靠的抽检方案和验收制度 。
进货检验包括首件(批)样品检验和成批进货检验两种 。
(1)首件(批)样品检验:
首件(批)样品检验的目的,主要是为对供应单位所提供的产品质量水平进行评价,并建立具体的衡量标准。所以首件(批)检验的样品,必须对今后的产品有代表性,以便作为以后进货的比较基准 。
通常在以下三种情况下应对供货单位进行首件(批)检验:
1.        首次交货;
2.        设计或产品结构有重大变化;
3.        工艺方法有重大变化,如采用了新工艺或特殊工艺方法,也可能是停产很长时间后重新恢复生产 。
(2)成批进货检验:
成批进货检验是为了防止不合标准的原材料、外购件、外协件进入企业的生产过程,以免产生不合格品。成批进货检验,可按不同情况进行A,B, C 分类,A 类是关键的,必检;B 类是重要的,可以全检或抽检;C 类是一般的,可以实行抽检或免检。这样,既要保证质量,又可减少检验工作量 。成批进货检验既可在供货单位进行,也可在购货单位进行,但为保证检验的工作质量,防止漏检和错检,一般应制定“入库检验指导书”或“入库检验细则”,其形式和内容可根据具体情况设计或规定。
进货物料经检验合格后,检验人员应做好检验记录并在入库单签字或盖章,及时通知库房收货,做好保管工作。如检验后不合格,应按不合格品管理制度办好全部退货或处理工作(退货或处理具体工作可宙归口责任部门负责)。对于原材料、辅材料的入厂检验,往往要进行理化检验,如分析化学成份、机械性能试验、金相组织鉴定等工作,验收时要着重材质、规格、炉批号等是否符合规定 。
2.过程检验(IPQC,in process quality contrl):
过程检验的目的是为了防止出现大批不合格品,避免不合格品流入下道工序去继续进行加工。因此,过程检验不仅要检验产品,还要检定影响产品质量的主要工序要素(如4MIE)。实际上,在正常生产成熟产品的过程中,任何质量问题都可以归结为4M1E中的一个或多个要素出现变异导致,因此,过程检验可起到两种作用:
1.        根据检测结果对产品做出判走,即产品质量是否符合规格和标准的要求;
2.        根据检测结果对工序做出判定,即过程各个要素是否处于正常的稳定状态,从而决定工序是否应该继续进行生产。为了达到这一目的,过程检验中常常与使用控制图相结合 。
过程检验通常有三种形式:
(1)首件检验:
首件检验也称为“首检制”,长期实践经验证明,首检制是一项尽早发现问题、防止产品成批报废的有效措施。通过首件检验,可以发现诸如工夹具严重磨损或安装定位错误、测量仪器精度变差、看错图纸、投料或配方错误等系统性原因存在,从而采取纠正或改进措施,以防止批次性不合格品发生 。
通常在下列情况下应该进行首件检验:
第一,        一批产品开始投产时;
第二,        设备重新调整或工艺有重大变化时;
第三,        轮班或操作工人变化时;
第四,        毛坯种类或材料发生变化时 。
首件检验一般采用“三检制”的办法,即操作工人实行自检,班组长或质量员进行复检,检验员进行专检。首件检验后是否合格,最后应得到专职检验人员的认可,检验员对检验合格的首件产品,应打上规定的标记,并保持到本班或一批产品加工完了为止 。
对大批大量生产的产品而言,“首件”并不限于一件,而是要检验一定数量的样品。特别是以工装为主导影响因素(如冲压)的工序,首件检验更为重要,模具的定位精度必须反复校正。为了使工装定位准确,一般采用定位精度公差预控法,即反复调整工装,使定位尺寸控制在1/2 公差范围的预控线内。这种预控符合正态分布的原理,美国开展无缺陷运动也是采用了这种方法。在步步高工作期间,他们对IPQC的首件检查非常重视,毕竟国内从事AV家电生产的企业,工艺自动化程度低,主要依赖员工的操作控制。因此,新品生产和转拉时的首件检查,能够避免物料、工艺等方面的许多质量问题,做到预防与控制结合。
(2)巡回检验
巡回检验就是检验工人按一定的时间间隔和路线,依次到工作地或生产现场,用抽查的形式,检查刚加工出来的产品是否符合图纸、工艺或检验指导书中所规定的要求。在大批大量生产时,巡回检验一般与使用工序控制图相结合,是对生产过程发生异常状态实行报警,防止成批出现废品的重要措施。当巡回检验发现工序有问题时,应进行两项工作:
一是寻找工序不正常的原因,并采取有效的纠正措施,以恢复其正常状态;
二是对上次巡检后到本次巡检前所生产的产品,全部进行重检和筛选,以防不合格品流入下道工序(或用户) 。
巡回检验是按生产过程的时间顺序进行的,因此有利于判断工序生产状态随时间过程而发生的变化,这对保证整批加工产品的质量是极为有利的。为此,工序加工出来的产品应按加工的时间顺序存放,这一点很重要,但常被忽视 。
(3)末件检验:
靠模具或装置来保证质量的轮番生产的加工工序,建立“末件检验制度” 是很重要的。即一批产品加工完毕后,全面检查最后一个加工产品,如果发现有缺陷,可在下批投产前把模具或装置修理好,以免下批投产后被发现, 从而因需修理模具而影响生产 。
过程检验是保证产品质量的重要环节,但如前所述,过程检验的作用不是单纯的把关,而是要同工序控制密切地结合起来,判定生产过程是否正常 。通常要把首检、巡检同控制图的使用有效地配合起来。过程检验不是单纯的把关,而是要同质量改进密切联系,把检验结果变成改进质量的信息,从而采取质量改进的行动。必须指出,在任何情况下, 过程检验都不是单纯的剔出不合格品,而是要同工序控制和质量改进紧密结合起来。最后还要指出,过程检验中要充分注意两个问题:一个是要熟悉“工序质量表”中所列出的影响加工质量的主导性因素;其次是要熟悉工序质量管理对过程检验的要求 。工序质量表是工序管理的核心,也是编制“检验指导书”的重要依据之一。工序质量表一般并不直接发到生产现场去指导生产,但应根据“工序质量表”来制定指导生产现场的各种管理图表,其中包括检验计划 。
对于确定为工序管理点的工序,应作为过程检验的重点,检验人员除了应检查监督操作工人严格执行工艺操作规程及工序管理点的规定外,还应通过巡回检查,检定质量管理点的质量特性的变化及其影响的主导性因素,核对操作工人的检查和记录以及打点是否正确,协助操作工人进行分析和采取改正的措施 。
3.最终检验(FQC,finally quality contrl):
最终检验又称最后检验,它是指在某一加工或装配车间全部工序结束后的半成品或成品的检验。对于半成品来说,往往是指零部件入库前的检验。半成品入库前,必须由专职的检验人员,根据情况实行全检或抽检,如果在工序加工时生产工人实行100%的自检,一般在入库前可实行抽样检验,否则应由专职检验人员实行全检后才能接收入库。但有的企业在实行抽样检验时,如发现不合乎要求,也要进行全检,重新筛选 。
成品最终检验是对完工后的产品进行全面的检查与试验。其目的是防止不合格品流到用户手中,避免对用户造成损失,也是为了保护企业的信誉。对于制成成品后立即出厂的产品,成品检验也就是出厂检验;对于制成成品后不立即出厂,而需要入库贮存的产品,在出库发货以前,尚需再进行一次“出厂检查”,如某些军工产品,完工检验常常分为两个阶段进行,即总装完成后的全面检验与靶场试验后的再行复验。成品检验的内容包括:产品性能、精度、安全性和外观。只有成品检验合格后,才允许对产品进行包装。
在许多企业中,FQC的工作是由他们的QA(quality audit,品质保证)完成的,在这里的QA实际做的是FQC的工作,但是他们的检测相对于产线的检验更为全面、准确,其检验员的业务素质和仪器设备要求相对较高,我经历过的许多公司,比如步步高、清华同方等许多国内企业都是这样。
三、检验站的设置
检验站的合理设置,对搞好质量检验工作非常重要,根据企业的具体情况,对质量检验站的设置有不同的要求和考虑。
1.设置检验站的原则:
设置检验站通常应遵循以下原则:
(1)检验站应设置在质量把关的关键环节为了加强质量把关,保证下道工序或用户的利益,必须在一些关键部位设置检验站。例如,在企业外购物料进货处、在产成品的出厂处、在车间之间、工段之间、半成品进入半成品库之前、成品进入成品库之前,一般都应设立检验站。其次,在关键零件、关键工序之后或生产线的最后工序处,也必须设立检验站 。
(2)满足生产过程的需要在流水生产线和自动生产线中,检验通常是工艺链中的有机组成部分, 因此在某些重要工序之后,在生产线某些分段的交接处,应设置必要的检验站,这种检验站,就可按其工艺顺序设置在生产线中 。
(3)检验站要有合适的环境检验站要有便于进行检验活动的空间,要有合适的存放和使用检验工具、检验设备的地方,要有等待检验的产品进行存放的面积,检验人员和操作人员的联系要方便,使生产工人送取检验产品时行走的路线最短,检验人员有较广的视域,能够很清楚地观察到大部分操作工人的生产活动情况 。
(4)要考虑尽量节约检验成本,提高经济性为此,检验站和检验人员要有适当的负荷,检验站的数量和检验人员太多,会人浮干事,工作效率和设备、面积利用率太低;检验站和检验人员太少,又会造成等待检验时间太长,影响生产,甚至增加错检与漏查的损失 。
因此,合理地设置检验站,不仅是一项科学细致的组织工作,也是一个经济性的问题 。
2.检验站划分的方式:
检验站的划分方式,根据不同企业的具体情况,有不同的考虑。大致有以下几种情况:
(1)按产品类别划分检验站这种方式就是按同类产品划分检验站。其优点是,检验人员对产品的结构和性能要求容易熟悉和掌握,有利于提高检验效率和检验质量,站内检验人员便于业务交流和工作安排 。
(2)按车间或工艺特点划分检验站通常每个车间设立一个检验站,检验站内可分别按工段或工艺分设检验小组。这种方式比较灵活方便,目前大多数企业采用这种方式 。
(3)按班次划分检验站对于像纺织、化工等属于连续生产性质的企业,设备需要不停地运转, 因此,宜于按班次设立跟班运转的检验站或检验小组 。
(4)按检验工作性质和特点划分检验站有些检验工作要有特殊的技术要求或专门的测试设备,甚至要有专门的检验室,因此应该建立单独的检验站,如有些企业建立液压检验站、电器设备检验站等 。
3.检验站设置的特点和要求:
(1)进货检验站进货检验通常有两种形式,一是设在验收厂,这是较普遍的形式,物料进厂后由进货检验站,根据规定进行验收检验,合格品接收入库,不合格品退回供货单位或另作处理。一是在供货单位进行检验,这对某些产品是非常合适的,像重型产品,运输比较困难,一旦检查不合格,可以就地返修,就地处理,如果等运到使用单位,检验后如发现不合格,将造成许多困难 。
(2)过程检验站过程检验基本上也有两种不同形式,一种是分散的,即按工艺顺序分散在生产线流程中。第二种是集中式的检验站工序中实行自检(可能还有巡检),全部完工后,都送同一检验站进行最后的完工检验。
(3)最终检验站是指对半成品或成品的完工检验而言。也是指产品在某一生产环节(如生产线、工段或加工车间)全部工序完成以后的检验。对于半成品来说,完工检验可能是入半成品库前的检验,也可能是直接进入装配前的检验;对于成品来说,可能就是出厂检验,也可能是进入成品库以前的检验 。
不管是半成品或成品的完工检验,都可按照以下三种形式组织检验站:
1.只起把合格品和不合格品分开的作用,以防止不合格品流入下一生产环节或流入用户手中 。
2.对于一次检查后被拒收的不良品,还应进行重新审查,审查后能代用的代用,能返修的就进行返修,返修后再重新检验,并作出是拒收还是接收的决策 。
3. 对一次检测后的拒收品,要进行仔细的分析,查出不合格的原因,这种分析不仅决定是否可进行返修处理,而且要分析标准的合理性,分析加工中存在的问题,并采取改进加工的措施,反馈到加工中去,防止重新出现已出现过的缺陷。
显然,最后一种形式的检验站,对生产来说具有明显的优越性,也是大部分企业采用的方式。
 
第四节  抽样检查的基本概念
抽样检验在我们的生活中处处都存在。举个例子来说,你到水果摊买桔子,你可能会问:“酸不酸呀”?摊主说“你尝一尝,先尝后买”,于是你从一大堆桔子中抽取一个尝一尝,你尝的目的是什么呢?你尝的目的是要通过这一个桔子的质量情况来推断这一大堆桔子的质量情况。这就是抽样。显然抽样检验的目的是:通过样本(尝的一个桔子)推断总体(一大堆桔子)。那么我们说尝了一个桔子是否就可以确定所买的桔子是否全部都是甜的?不能,所以抽样是有风险的。那么怎么能够判定全部都是甜的?一个一个全部尝完就行了。但是摊主肯定不同意,因为吃的太多了(就是你的抽样成本太高了),比如你买瓜子,可能要尝五六个,摊主也同意,因为抽样成本不高。所以因为成本原因,许多时候,我们不可能全部检验而要抽样检验。样本是样品的集合,一个样本可由一个样品组成(比如只尝了一个的桔子),也可由多个样品组成(比如瓜子)。想达到通过样本推断总体这样的目的,要通过三个步骤:A.抽样(拿一个), B.检验(品尝), C.推断。其中抽样这个步骤含有两个内容:a.怎么抽,b.抽多少 。其中检验这个步骤与抽样检验的理论没有关系,不同的产品、不同的质量特性使用不同的检测设备,有不同的检验方法。C.推断,即用对样本的检测结果来对总体进行推断。抽多少与怎样推断就构成了抽样方案。
一、抽样检查的特点:
抽样方案分为计数型抽样方案和计量型抽样方案两大类,首先讨论计数型抽样方案。
逐批验收抽样检查方案是最常见的计数型抽样方案。无论是在企业内部还是在企业外部,供求双方在进行交易的时候,对交付的产品(如原材料、半成品、外协件等)验收时,经常要进行抽样检查,以保证和确认产品的质量。验收抽样检查的具体做法通常是:从交验的每批产品中随机地抽取预定样本容量的产品数目,对照标准逐个检验样品的性能。如果样本中所含不合格品数不大于抽样方案预先最低规定数,则判定该批产品合格,即为合格批, 予以接收;反之,则判定该批产品不合格,予以拒收。验收抽样检查同样适用于产品缺陷数的检查。为了简练起见,这里只讨论不合格品数的验收抽样方案
在许多情况下,验收全数检查是不现实或者是完全没有必要的。例如, 产品的破坏性检验;批量很大检验时间长;生产效率高或检验费用高等等, 都不适宜全数检验,计数验收抽样检查方案是以数理统计原理为基础,适当兼顾了生产者和消费者双方风险损失的抽样方案,具有科学的依据,并提供一定的可靠保证。
二、常用名词术语:
        这里的名词术语按照GB2828.1—2003(计数抽样检验程序 第一部分: 按接收质量限(AQL)检索的逐批计数抽样计划)相关的解释,请各位注意,GB2828.1-2003和GB2828-87是有一些不同的,如果有争议,应该是你错了,嘿嘿…………
1. 单位产品和样本大小 n :
单位产品就是要实行检查的基本产品单位,或称为个体。单位产品的划分带有随意性,根据具体情况而决定。例如,以一件产品、一米产品为单位产品等等。样本是由一个或多个单位产品构成的,通常将样本大小记作n
2. 交验批和批量N :
交验批是提供检验的一批产品,交验批中所包含的单位产品数量称为批量,通常记作N
3. 接收数Ac(acceptance number):
在抽样方案中,预先规定的判定批产品合格的那个样本中最大允许不合格数,通常记作Ac或C
4. 拒收数Re(rejection number):
抽样方案中预先规定判定批产品不合格的样本中最小不合格数,通常记作Re 或C
5. 批不合格率P :
批不合格率就是批中不合格品数D 占整个批量N 的百分比,即p=(100D/ N)%
6. 过程平均不合格率:
过程平均不合格率是指数批产品首次检查时得到的平均不合格率。假设有k 批产品,其批量分别为N1,N2,.,Nk,经检验,其不合格品数分别为D1,D2,.,Dk,则过程平均不合格率为:
p=(D1+ D2+ ……Dk)/(N1+N2+……Nk)  (k不小于20)
可见,要得到p 的真值必须要等全部产品加工出来后再进行全检。如前所述,这是不现实或不必要的,所以,通常是进行抽样检查对p 估计。假设从上述各批产品中依次抽取n1,n2,……nk 个样本,经检验发现样本中的不合格品数相应地为d1d2,……dk 个,则利用样本估计的过程平均不合格率p 为:
计算过程平均不合格率是为了了解交验产品的整体质量水平,这对设计合理的抽样方案,保证验收产品质量以及保护供求双方利益都是至关重要的
7. 接收质量限AQL(acceptance quality limit):
当一个连续系列批被提交验收抽样时,可允许的最差过程平均质量水平。
8. 批最大允许不合格率LTPD ( lot tolerance percent defective):
批最大允许不合格率是指用户能够接受的产品批的极限不合格率值,LTPD 的合理确定直接影响用户(消费者)的利益
9.生产者风险PR(produce’s risk):
生产者(供方)所承担的合格批被判为不合格批的风险,风险概率通常记作α
10.消费者风险CR(consumer’s risk):
消费者(用户)所承担的不合格批被判为合格批的风险,风险概率通常记作β
三、验收抽样方案的种类
1.一次抽样方案(single sampling inspection):
一次抽样方案是最简单的计数验收抽样方案。一次抽样方案也称为一次抽样方案,通常用(N,n,C)表示之。即从批量为N 的交验产品中随机抽取n 件进行检验。并且预先规定一个合格判定数C,如果发现n 中有d 件不合格品,当d≤C 时,则判定该批产品合格,予以接收;当d>C 时,则判定该批产品不合格,予以拒收。
例如,当N=100,n=10,C=1,则这个一次抽样方案表示为(100,10, l)。其含义是指从批量为100 件的交验产品中,随机抽取10 件,检验后, 如果在这10 件产品中不合格品数为0 或1,则判该批产品合格,予以接收; 如果发现在这10 件产品中有2 件以上不合格品,则判该批产品不合格,予以拒收
2.二次抽样方案(Double Sampling lnspection)
二次抽样方案也称为二次抽样方案。如前所述,一次抽样方案涉及三个参数,即(N,n,C)。而二次抽样方案则包括五个参数,即(N,n1,n2; C1,C2)。其中:
n1——抽取第一个样本的大小;
n2——抽取第二个样本的大小;
C1——抽取第一个样本时的不合格判定数;
C2——抽取第二个样本时的不合格判定数。
二次抽样的操作程序为:在交验批量为N 的一批产品中,随机抽取n1 件产品进行检验。若发现n1 中的不合格数为d1,则:
若d1≤C1,判定批产品合格,予以接收;
若d1>C2,判定批产品不合格,予以拒收;
若C1<d1≤C2,不能判断。在同批产品中继续随机抽取第二个样本n2 件产品进行检验。若发现n2 中有d2 件不合格品,则根据(d1+d2)和C2 的比较作出如下判断:
若d1+d2≤C2 判定批产品合格,予以接收;
若d1+d2>C2,判定批产品不合格,予以拒收。
例如,当N=1000,n1=36,n2=59,C1=0,C2=3,则这个二次抽样方案表示为(1000,36,59;0,3),其含义是指从批量为1000 件的交验产品中, 随机抽取第一个样本n1 件进行检验,若发现n1 中的不合格品数为d1:
若d1≤0,(实际为零),则判定该批产品合格,予以接收;
若d1>3,则判定该批产品不合格,予以拒收;
若0<d1≤3(即在n1 件中发现的不合格数为1 件、2 件或3 件),则不对该批产品合格与否作出判断,需要继续抽取第二个样本n2。若处于上述情况,则从同批产品中随机抽取n2=59 件进行检验。记录n2 中的不合格品数d2;
若d1+d2≤3,则判定该批产品合格,予以接收;
若d1+d2>3,则判定该批产品不合格,予以拒收。
3.多次抽样方案(multiple sampling inspection)
如前所述,二次抽样是通过一次抽样或最多两次抽样就必须对交验的一批产品作出合格与否的判断。而多次抽样则是允许通过3 次以上的抽样最终对一批产品合格与否作出判断。多次抽样方案也规定了最多抽样次数。如3次抽样方案,在上述方案中规定了合格判定数AC 和不合格判定数Re。例如,在第三次抽样检验后,若三个样本的累积不合格数(r1+r2+r2)≤1 时,则判定该批产品合格,予以接收;若(r1+r2+r2)≥3 时,则判定该批产品不合格,予以拒收,以此类推。
4、关于AQL=0或C=0的理解
在许多公司,几乎我经历过的公司都有该项规定,致命缺陷的AQL=0,如果按照GB2828来查表决定抽样数,根本没有AQL=0这一项,理论计算样本应该是无穷大,自然无法进行抽样了。其实严格按照GB2828来说,AQL不能等于零。但是比如TCL、步步高、金正等公司都是这样,于是许多小公司也比葫芦画瓢照搬。但是我认为这在实际应用中并不构成矛盾,为了表示企业对该项要求的严格,可以这么规定(毕竟在于你是怎么理解,而且所谓的标准就是大家都习惯执行的、正确的东西。我向来非常反感有些公司总是严格按照自己很不完善的甚至是不公平的制度来限制人,毕竟制度、标准是为公司服务的,离开了这个前提无异是自掘坟墓,凡是这种公司,距离倒闭只是时日问题。哎!不说了,扯得太远了),致命缺陷的AQL=0可以理解为:无论提交检验的该批次母体数和抽样数多大,只要出现一台致命不合格的机器,则该批机器拒收。至于抽样数量,按照其他几种缺陷的AQL值进行就可以了。具体的讲解在GB2828的7.5有对致命缺陷的特别说明。至于C=0,本来是QS9000的内容,GB2828里面的C一般是指Critical defects(致命缺陷),要求可接受数为0,与AQL=0是相同的内容。
以上我们讨论的是计数验收抽样方案,计量验收抽样方案原理相同,不再赘述。另外,按照产品特点和生产特点也可以分成逐批抽样方案和连续型抽样方案。按照抽样方案可否调整也可以分为调整型抽样方案和非调整型抽样方案,而非调整型抽样方案根据实际需要又可以分为标准型抽样方案和挑选型抽样方案。本章的目的在于阐述验收抽样方案的基本原理和方法,所以,并不对上述抽样方案一一详细介绍,必要时可以查阅有关专业书籍资料。
第五节 验收抽样方案的统计分析
一、接收概率L(P):
如前所述,(N,n,C)代表了一个一次抽样方案,在实际中往往关心的问题是:采用这样的抽样方案时,假设交验批产品的不合格率为P,那么批产品有多大可能被判为合格批而予以接收。或者说被接收的概率有多大?通常把接收概率记作L(p),根据概率统计原理可以计算L(p)的值.
例1 已知产品批不合格率p=0.05,求一次抽样方案(100,10,0)的接收概率(不要告诉我看不懂题目啊,意思就是:已经知道不良率为5%,从100个产品中抽取10个样品,求抽检到没有不良品的概率)。
由于N≥10n时可二项分布作近似计算,得:
L(p)=0.599
(用超几何分布同样可以计算L(p))
   如果你问:什么是二项分布啊,泊松分布、超几何分布啊,那么请认真阅读吧,在后面的文章会有比较详细的说明。没有办法啊,谁让你上学的时候只知道拍拖泡妞(泡仔),不懂啊,活该!
二、一次抽样方案的操作特性曲线OC(operating characteristic curve)
对于具有不同的不合格率Pi 的交验批产品,采用任何一个一次抽样方案(N,n,C),都可以求出相应的接收概率L(Pi),如果以Pi 为横坐标,以L(Pi)为纵坐标,根据L(Pi)和Pi 的函数关系,可以画出一条曲线。这条曲线就是这一抽样方案的操作特性曲线,简称OC 曲线。
例2 试画出一次抽样方案(∞,80,1)的OC 曲线
解(1)以Pi 为横坐标,取Pi=0,0.005,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05 等一系列值;(2)根据已知n=80,C=1,利用泊松分布求出上述Pi 值所对应的L(Pi)值;查表计算L(Pi)值十分方便,计算结果整理后如表7.2.l 所示
表7.2.1 一次抽样方案(∞,80.1)的接收概率
序号        批产品不合格率Pi        nPi        L(Pi)
1234567        00.0050.010.020.030.040.05        (80)(0)=0(80)(0.005)=0.4(80)(0.01)=0.8(80)(0.02)=1.6(80)(0.03)=2.4(80)(0.04)=3.2(80)(0.05)=4.0        1.000.9380.8080.5250.3090.1710.091
根据Pi 和L(Pi)对应的坐标点可以画出该抽样方案的OC 曲线。可以说,有一个抽样方案(N,n,C),就有一条OC 曲线,而且是唯一的一条OC 曲线与之对应。抽样方案的OC 曲线直观地反映了采用该方案对不同质量水平的批产品接收和拒收的概率。所以,一条OC 曲线代表了一个抽样方案对所验收的产品质量的判断能力,也称为抽样方案的特性。
三、二次抽样方案的操作特性曲线
二次抽样方案的OC 曲线比一次抽样方案的OC 曲线要复杂得多。因为是两次抽样,所以最后能画出两条曲线,第一条OC 曲线代表第一次抽样时,接收概率和产品不合格率的函数变化关系。第二条OC 曲线代表经过两次抽样, 接收概率和产品不合格率的函数变化关系
例3 画出双次抽样方案N =2400 , n1=150,AC1=1,Re1=4; n2=200 , AC2=4,Ee2=5 的OC 曲线
解:确定双次抽样方案OC 曲线的基本思路和一次抽样方案相同,关键是要计算接收概率,为此,可以做如下分析:
(1)        如果第一次抽样在样本大小为n=150 件中发现1 件或1 件以下(即0 件)不合格品,则该批产品判为合格予以接收,其接收概率为: L(Pi)=p1(r≤1)
(2)        如果第一次抽样在样本大小为n=150 件中发现4 件或4 件以上不合格品,则拒收该批产品,判为不合格
(3)        如果在第一次抽样的样本n=150 件中发现2 件或3 件不合格品, 则对该批产品合格与否不能作出判断,那么就继续抽取n=200 件作为第二个样本进行检验。在进行第二次抽样的条件下,接收批产品的情况为:
1.        在第一次抽样中发现2 件不合格品,而在第二次抽样中发现2 件或2 件以下不合格品,即事件(ri+r2)≤4 发生;
2.        .在第一次抽样中发现3 件不合格品,而在第二次抽样中发现1 件或1 件以下(0 件)不合格品,即事件(ri+r2)≤4 发生
综上所述,根据概率的乘法定理和加法定理,经第二次抽样的接收概率为:
L (Pi )Ⅱ =P1(r=2)P2((r≤2)+P1(r=3)P2(r≤1)
假设批产品不合格率分别依次取0.005,0.01,0.015,0.02,0.025, 0.03,0.04,利用附表D 计算L(Pi)Ⅰ和L(Pi)Ⅱ以及L(Pi),即L(Pi)=L(Pi)Ⅰ+L(Pi)Ⅱ,计算程序和结果如表7.2.2 所示
表7.2.2
Pi        nPi        L(Pi)Ⅰ        p1(r=2)p2(r ≤ 2)+p1(r=3)p2(r ≤ 1)=L(Pi)Ⅱ        L(Pi)
0.005        (150)(0.005)=0.75(200)(0.005)=1.00        0.827        (0.133)(0.920)+(0.034)(0.736)=0.147        0.974
0.01                (150)(0.01)=1.5(200)(0.01)=2.0        0.558        (0.251)(0.677)+(0.126)(0.406)=0.221        0.779
0.15        (150)(0.015)=2.25(200)(0.015)=3.0        0.343        (0.267)(0.423)+(0.2)(0.199)=0.153        0.496
0.02        (150)(0.02)=3.0(200)(0.02=4.0        0.199        (0.224)(0.238)+(0.224)(0.091)=0.074        0.273
0.25        (150)(0.025=3.75(200)(0.025)=5.0        0.112        (0.165)(0.125)+(0.207)(0.041)=0.029        0.141
0.03        (150)(0.03)=4.5(200)(0.03)=6.0        0.061        (0.113)(0.062)+(0.169)(0.01)=0.01        0.071
0.04        (150)(0.04)=6.0(200)(0.04)=8.0        0.017        (0.045)(0.014)+(0.089)(0.003)=0.018        0.018
由表7.2.2 的第一列Pi 和相对应的第三列L(Pi)Ⅰ的接收概率值可绘出该双次抽样方案第一次抽样的OC 曲线;由第一列Pi 和第五列L(Pi)的接收概率值可绘出该双次抽样方案的OC 曲线。
四、OC 曲线的特点
一个抽样方案(N,n,C)唯一对应着一条OC 曲线,当方案中N,n,C 三个参数有任何一个改变时,OC 曲线的形状也随之改变,因而方案的性能也要发生变化。
1.当样本大小n 和合格判定数C 一定时,批量N 对OC 曲线的影响很小。因此,常常只用(n,C)两个参数来表示一个一次抽样方案。事实上,如果将一次抽样方案(∞,90.0)的OC 曲线绘在图中,会发现尽管N=∞,但该抽样方案的OC 曲线与抽样方案(900,90, 0)的OC 曲线几乎重合。
2.当批量N 和样本大小n 一定时,合格判定数C 对OC 曲线的影响:随着C 变小,OC 曲线左移,而且曲线变陡,这说明抽样方案的性能发生了变化。对于同一批交验产品,其不合格率为Pi,不合格判定数C 越小的方案, 其接收概率也越低,说明抽样方案变得严格了。至于严格的程度和合理性, 应该从实际出发,根据用户(需方)的质量要求和生产者的平均质量水平, 对不同的抽样方案的OC 曲线进行比较分析,确定合理的样本大小n 和合格判定数C。另一方面,随C 的变大,接收概率在同一Pi 水平也增大,说明抽样方案变宽松了。
3.当批量N 和合格判定数C 一定时,样本大小n 对OC 曲线的影响:随着n 变大,OC 曲线变陡,抽样方案变严格了。反之,随着n 变小,OC 曲线倾斜度逐渐变缓,方案变宽松。可见,同一批交验产品,由于采用样本大小不同的两个抽样方案,其接收概率却相差0.869,这是特别应该引起注意的。由此, 我们可以通过样本大小n 的变化研究采用合理的验收抽样方案。
4.关于C=0 的抽样方案我们常常凭直觉认为C=0 的抽样方案似乎用来验收批产品质量最为可靠和合理,因为C=0 意味着样本n 中的不合格品数为0,这是一个完全错误的概念。首先,抽样具有随机性,样本n 中不合格品数为0,不等于N 中不合格品数为0。此外, C=0 的抽样方案,它们有共同的特点,那就是在Pi 较小的时候,接收概率L(Pi)下降十分快,这样的抽样方案会拒收大量优质批,对生产方和用户都是不利的。因此,C=0 的抽样方案并不理想。恰恰相反,OC曲线告诉我们,相对n 和C 都大一些的抽样方案一般比较合理。当然,在确定n 和C 时,要从具体情况出发,综合考虑各种因素的影响,特别是生产方的客观条件和用户的实际要求。
5.百分比抽样的不合理性:实际中常常应用一种样本大小n为批量N 百分比的验收抽样方案,例如, 样本大小n 是批量N 的10%,若批量N 分别为900,300 和90,则形成以下三个抽样方案:
(900,90,0)                (300,30,0)                ( 90,9,0 )
以上三个抽样方案代表了对产品批质量验收的不同特性。当P=0.05 时,根据二项分布概率计算公式,抽样方案1、方案2 和方案3 的接收概率定量比较如下:
0.01                                0.22                                   0.63
可见,对相同质量的交验批产品,三个抽样方案验收判断能力相差悬殊,这完全是由于批量N 的变化引起的。受批量N 大小的影响而导致对同批产品接收概率L(Pi)的很大差异,可以说是“人为”造成的结果。所以,百分比抽样是不合理的抽样方案,一般有经验的检验员,为了从一定程度上抵消这种影响,往往对批量大的交验批采取减小样本量,而对批量小的交验批则采用增大样本量,显然这样做法也是不科学的。在采用统计抽样方案以后,就使验收抽样方案进入了科学领地。
五、消费者和生产者的利益
1.理想中的OC 曲线验收抽样方案总是涉及到消费者和生产者双方的利益,对生产者来说, 希望达到用户质量要求的产品批能够高概率被接收,特别要防止优质的产品批被错判拒收;而对消费者来说,则希望尽量避免或减少接收质量差的产品批,一旦产品批质量不合格,应以高概率拒收。
假设用户认为可接收质量水平AQL 为1.5%,那么,理想的OC 曲线应该是当产品批的不合格率Pi≤1.5%时,对交验的产品批100%接收,而当批不合格率Pi>1.5%时,对交验的产品批100%拒收,即: 若 Pi≤1.5%,则L(Pi)=1 若 Pi>1.5%,则L(Pi)=0 这种垂直线型OC 曲线只有在全检情况下才能得到,所以,也称为全检的OC 曲线。但如前所述,全检往往是不现实或没有必要的,那么,抽样验收就成为必然。尽管全检的OC 曲线是不现实的,但它为我们寻找现实的、合理的OC 曲线指出了方向,那就是消费者和生产者的利益关系
2.现实中的OC 曲线根据概率论与数理统计原理所设计的验收抽样方案,其主要特点之一就是它的风险性。由于是用样本推断总体,所以就引起了产生风险的可能性
风险可分为生产者风险和消费者风险两类:
1.生产者风险,简称PR(producer’s risk) 是指因采用验收抽样方案使生产者承担将合格批产品错判为不合格而拒收的风险。生产者风险概率α一般在0.01 到0.10 之间取值,实际中常取α =0.05,其涵义是如果供需双方认可,那么在100 批合格的交验产品中,生产者要承担的风险是平均有5 批被错判为不合格而拒收,这是一个统计概念。
2.消费者风险,简称CR(consumer’s risk) 是指在抽样验收时,使消费者(用户)承担将不合格批产品错判为合格批产品而接收的风险,一般消费者风险概率常取β=0.10,其涵义是如果供需双方认可,那么在100 批不合格的交验产品中,消费者要承担的风险是平均有10 批被错判为合格而接收。
例如:N=4000,n=300,C=4 的抽样方案的OC 曲线, 其中包含了四个重要参数,即:
α=0.05                 β=0.10                 AQL=0.7%                 LTPD=2.6%
由此可作如下分析:
当Pi<0.7%时,L(Pi)>0.95
当Pi>0.7%时,L(Pi)急剧减小
当Pi>2.6%时,L(Pi)>0.10
通常,将与生产者风险α相关联的不合格品率称为合格质量水平或可接收质量水平,如前所述,简称AQL。在此例中α=0.05,AQL=0.7%。在实际中,AQL 通常代表了生产者和消费者协商后共同认可的批产品不合格率,也是在正常情况下生产者能够达到的过程平均不合格率,它代表了生产者的平均质量水平。因此,AQL 成为抽样方案的重要参数,这个思路的一般性描述为:
当Pi<AQL 时,L(Pi)>1-a
当Pi<AQL 时,L(Pi)<1-a
通常,将与消费者风险β相关联的不合格品率称为批最大允许不合格率,如前所述,简称LTPD。在此例中β=0.10,LTpD=2.6%。在实际中, LTPD 代表了消费者能够接受的批不合格率的极限。因此,LTPD 也成为抽样方案的重要参数,这个思路的一般性描述为:
当Pi>LTPD 时,L(Pi)<b
总之,AQL 和LTPD 是验收抽样检查理论中的两个重要概念,也是设计抽样方案的重要参数,它们代表了抽样方案的特性,也代表了消费者和生产者双方的利益
六、平均出厂质量(average outging quality)
平均出厂质量简称AOQ,是指在抽样检验完成后,企业最终交付甲户的平均产品不合格率,其中包括两类内容的产品批:
1.        抽样验收时的合格批,直接被用户接收,但不能误解为合格批中全都是合格品,实际上合格批的平均不合格率约等于产品过程平均不合格率;
2.        抽样验收时的不合格批(拒收批),要进行100%的检查,将其中不合格品全部剔除,换成合格品,然后才交给用户,显然,由于对拒收批产品采用了挑选的操作方式,使AOQ 要比抽样检验前的企业实际过程平均不合格率低
以上说明了平均出厂质量AOQ 的概念,除此之外,AOQ 还可以定量描述
假设交验产品的批量为N,不合格率为Pi,抽样方案的样本大小为n,合格判定数为C,那么接收概率为L(Pi),拒收概率为1—L(Pi)。根据验收制度,样本中的不合格品必须换成合格品,则样本经检验后所含不合格品数为0。所以,经过一次抽样检查就被接收的产品批中还含有Pi(N—n)件不合格品;而拒收批的产品要经过全检,按规定,全检后发现的不合格品必须全部换成合格品。所以,在拒收批中不合格品数为0。所以,采用上述验收抽样方案之后,企业的产品平均出厂质量为:
AOQ=(L(Pi)Pi(N-n))/ N
     若N>>n,则(N-n) ≈N,故得
AOQ≈L(Pi)Pi
由于L(Pi)≤1,故AOQ≤Pi。所以在以AOQ 为纵坐标并以Pi 为横坐标的直角坐标系中,根据AOQ 和Pi 的函数变化关系,可以画出AOQ 的特性曲线。当交验产品的批不合格率Pi=0 时,AOQ 也等于0。这是很容易理解的,交验产品中全是合格品,经过抽样验收以后,当然也全部是合格品;当产品的不合格率Pi 增大时,AOQ 也逐渐增大, 这是由于那些除样本之外的接收批产品中的不合格品也在增加:
当Pi 增大到某一数值时,AOQ 达到极大值,AOQ 的极大值称为平均出厂质量极限或平均出厂极限不合格率,简称AOQL(average outging quality limit);
Pi 再增大时,AOQ 反而减小,这是由于Pi 大到一定程度时,抽检被拒收的概率增大, 而对拒收批总是进行全数检查,将其中的不合格品换成合格品,使AOQ 减小了,也就是说平均出厂质量高于抽检之前的平均产品质量。
由此可见,采用某一方案按挑选型方式进行抽样验收时,无论产品不合格率Pi 如何变化,平均出厂不合格率总能保持在AOQL 以内,而且,对于一定的抽样方案,其AOQL 是预先确定的。
AOQL 是为消费者提供质量保证的重要指标,也是设计抽样方案的重要依据。应当注意的是每一个抽样方案都有其AOQL 值,但同样的AOQL 值却可以由不同的抽样方案达到,其极大值AOQL 上所对应的Pi 值也各不相同。一般情况下,n 越大的方案,与AOQL 值对应的Pi 越小。
在验收抽样方案的实践和理论研究中,根据平均出厂质量极限AOQL 的概念和内在规律性,产生了以AOQL 为核心的验收抽样方案,例如道奇-罗米格(Dodge-Romig)抽检表,它的最大优点是能在确定的检验过程中使检验工作量减至最少,特别适合企业内部的检验工作。有关详细内容参见美国贝尔电话研究所设计的道奇-罗米格抽检表和日本工业标准JIZ9006 的参考文献,它们是两类典型的挑选型抽样方案。
但是需要特别注意的是,以上推论如果在常规检验的情况下,其前提是建立在产品理想化稳定的基础之上,也就是产品的可靠性完全确保没有问题,检验可以100%剔除不良品的前提下计算出的结果。比如做简单机械部件的加工,加工后产品完全定型。但是对于我们整机的电子产品制造过程中,由于设计、材料、工艺各方面的复杂性,许多的不良品都是因为不良现象不稳定,导致即使经过QC检验合格后,机器随着时间的变化和外部环境的改变,甚至是由于不良现象不稳定(也就是时好时坏),造成原来的良品变成了不良品,此时,以上的推论自然失效,因为当前检验的良品能够变化为不良品。于是出现了全数检验几次,经过抽检仍然总是有不良品存在。所以,产品在此时的Pi如果增大,往往表示产品的可靠性有非常严重的问题,如果盲目的以为经过常规检验的拒收返工就可以将质量控制,将是非常可笑的事情,这一点也是很多人容易犯错误的地方,甚至有的有的公司管理者面对不良品失控,无法检验合格又要出货的情况下,要求自己的质量部门FQC全数检验然后出货,其实那完全是掩耳盗铃,自欺欺人。
这也是目前我们电子制造行业质量控制的最大难题,其品质控制的重点必须考虑可靠性的问题(关于可靠性在下一章节中会比较详细的说明,可以说,离开了可靠性测试,我们目前的电子行业将无法谈论质量控制,常规的检验和可靠性测试必须有机结合,才能有效的控制质量)。
第六节  抽样方案设计
一、确定生产者风险的抽样方案:
如果生产者风险α和合格质量水平AQL 已经确定下来,就有一组抽样方案产生。利用J.M. Cameron 抽检表,如下表,可以设计上述类型的抽样方案。如前所述,设计抽样方案的关键是要确定样本大小n 和合格判定数C 图7.3.1 中的三个抽样方案设计如下: 已知a=0.05,即接收概率Pa=0.95:AQL=1.2%,即下表中P0.95= 0.012
                表A
c        np0.95(α=0.05)        np0.10(β=0.10)        比率p'0.10/p'0.95
0123456        0.0510.3550.8181.3661.9702.6133.286        2.3033.8905.3226.6817.9949.27510.532        44.890 10.946 6.509 4.890 4.057 3.549 3.206
c        np0.95(α=0.05)        np0.10(β=0.10)        比率p’0.10/p'0.95
789101112131415        3.9814.6955.4266.1696.9247.6908.4649.24610.035        11.77112.99514.20615.40716.59817.78218.95820.12821.292        2.957 2.7682.618 2.497 2.397 2.312 2.240 2.177 2.122
此表资料来源:J. M. Cameron , Tables for Constructing and for Computing the OP- *eration Characteristics of Single-Sampling Plans. Industrial Quality Control, 9, No. (July, 1952), P. 39.Extracted by permission from Wiley & Sons, Inc. Publishers.
A、        当C=1时
查表得,np(0.95)=0.355,所以
                n= (np(0.95))/ p(0.95)=0.355/0.012=29.6
B、        当C=2时
查表得,np(0.95)=0.818,所以
                n= (np(0.95))/ p(0.95)=0.818/0.012=68.2
C、        当C=6时
查表得,np(0.95)=3.286,所以
                n= (np(0.95))/ p(0.95)=3.286/0.012=273.8
结论:得到三个抽样方案为:
        1、(n=30,C=1)
        2、(n=680,C=2)
        3、(n=274,C=6)
应该注意,以上三个方案对生产者的利益提供了同样水平的保证,那就是预先确定的生产者风险a=0.05 以及合格质量水平AQL=1.2%,但是对消费者的利益保证差异很大。以消费者接收概率L(Pi)=0.10 时所接收的产品批不合格率的状况进行比较评价:
对于方案1,L(Pi)=0.10 Pi=0.13
对于方案2,L(Pi)=0.10 Pi=0.078
对于方案3,L(Pi)=0.10 Pi=0.038
显然,方案3 在验收检查中最为严格,所以,比另外两个方案更能保证消费者的利益。但是,方案3 的样本大小n =274 件,也是最大的,这就使抽样检查的成本增加了。所以,在实际的抽样方案设计中,要综合考虑消费者和生产者双方的利益保证以及检验成本等方面的因素,以求相对比较合理的抽样方案。
二、确定消费者风险的抽样方案
如果消费者风险β和批最大允许不合格率LTPD 已经确定下来,就有一族抽样方案产生。如前所述,利用J.M. Cameron 抽检表,可以设计这类抽样方案。我们可以事先选择合格判定数C,然后利用表A求出样本大小n,图7.3.2 中的三个一次抽样方案设计如下: 已知β=0.10,即接收概率pβ=0.10;LTPD=0.06,即表A 中p0.10 =0.06
A、        当C=1时
查表得,np(0.10)=3.890,所以
                  n= (np(0.10))/ p(0.10)=3.890/0.06=64.8
B、        当C=3时
查表得,np(0.10)=6.681,所以
n= (np(0.10))/ p(0.10)=6.681/0.06=111.4
C、        当C=7时
查表得,np(0.10)=11.771,所以
n= (np(0.10))/ p(0.10)=11.771/0.06=196.2
结论以上三个一次抽样方案为
            A (n=65,c=1)                B (n=111,c=3)                c (n=196,c=7)
应该注意,以上三个方案对消费者的利益提供了同样水平的保证,那就是预先确定的消费者风险β=0.10 以及批最大允许不合格率LITD=0.06,但是对生产者的利益保证差异很大。假设供需双方协商AQL=0.02,那么上述三个方案在Pi=0.02 的质量水平上接收的概率有很大不同,计算比较的结果如表7.3.2 所示。由于采用的抽样方案不同,使生产者在产品质量同样水平下承担不同的拒收风险,方案1 产生的风险最大,约为37%;方案2 约为20 %;方案3 产生的风险最小约为5%。因此,方案3 对生产者的利益最有保证,但样本大小n=196 为最大。所以,在设计抽样方案时要从消费者和生产者双方利益出发,综合考虑方案的可靠性和经济性
表7.3.2 确定β和LTPD 的方案对生产者利益的影响
n        c        Pi        n Pi        L(Pi)        1 - L(Pi)
65111196        137        0.020.020.02        1.32.223.92        0.6270.7990.954        0.373 0.201 0.046
三、确定生产者和消费者风险的抽样方案
在实际中,通常是由生产者和消费者(或称买卖双方)共同协商规定: 当一批交验产品的不合格品率达到p0 时,作为优质批,应以1—α的概率接收;当交验批的质量下降,不合格品率达到p0 时,作为劣质批,应以1-β的概率拒收。这时,a为达到p0 的交验批被拒收的概率,也就是生产者要承担的风险;β是达到p1 的交验批被接收的概率,也就是消费者要承担的风险。一般情况下,a取0.05,即达到p0 的交验批,应有95%被接收;β取0.10,即达到p1 的交验批,应有90%被拒收。因此,这类方案的设计就是要在满足p0,p1,a,β四个参数的要求下,求出样本大小n 和合格判定数C,通常也称为p0,a,p1,β型标准抽样方案设计。实际上,p0=AQL,p1=LTPD, 这类抽样方案的特性可以用满足P0,a;p1,β的OC 曲线描述。
应该明确指出的是,当P0,a和p1,β四个参数被确定下来之后,那么在直角坐标系(p0,1-a)和(p1,β)两点就唯一确定了一条OC 曲线,它和抽样方案(n,C)也是一一对应的关系。但是,如前所述, 如果只确定p0,a或者只确定p1,β也就是只固定OC 曲线上一个点的位置, 则满足这一要求的OC 曲线及与其对应的抽样方案就可以有许多。如图7.3.4 表示满足P0=0.01,a=0.10 的三个不同的方案的OC 曲线。实际上,同时满足P0,a的方案不止这三个,还可以找到许多。同样,过点(P1,β) 的OC 曲线不止这三条,还可以找到很多。如果同时要求满足p0,a;p1,β 四个参数,就只能有一个方案(n,C),因此,也就只能有一条OC 曲线了
下面举例说明利用J. M. Cameron 抽检表设计p0,a;p1,β型标准抽样方案。例如,规定p0=0.001,a=0.05;p1=0.01,β=0.10,试求抽样方案(n,C)
由于        P0/P1 = P0.10/P.095 = 0.01/0.001 = 10
由表查得与10 最相近的值为10.946。在与10.946 同行中可得C=1, np0.95=0.355,np0.10=3.890,那么,要使p0.95=0.001 的条件满足,应取
n= np0.95/P0.95= 0.355/0.001=355
在此基础上,可采用方案(355,1)对β=0.10 时所对应的p0.10 值进行验证:
p0.10 = np0.10/n=3.890/355=0.011
同理,要使p0.10=0.01 的条件满足,应取
n=np0.10/p0.10 = 3.890/0.10 = 389
那么,当采用方案(389,1)时,与a=0.05 对应的p0.95 的值为:
p0.95 = np0.95/n=0.355/389=0.0009
由此得到两个能基本满足例题要求的方案:这两个抽样方案相差甚小,如果考虑减少检验费用的因素,最后可以选择n=355,C=1 的方案。
表7.3.3
n        c        p0.95        p0.10
355389        11        0.0010.0009        0.011 0.01
以上所讨论的是一次抽样方案的设计,关于二次抽样方案和多次抽样方案尽管比较复杂,但其原理和方法是相同的,在此不再赘述。
文章来源:<经理人世界>
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