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1、產品品質檢驗ProductQualityInspection Hung ChinLinDepartmentofIndustrialManagementVanungUniversity 886 3 4515811ext 657hclin vnu edu tw 1 產品品質檢驗基本概念2 抽樣檢驗基本概念3 抽樣檢驗之實施與抽樣技術4 計數值抽樣檢驗計畫5 計量值抽樣檢驗計畫6 計數值與計量值抽樣計畫之比較7 MIL STD 1916標準之應用8 其他特殊抽樣檢驗計畫9 考慮檢驗誤差之抽樣計畫的評估與設計10 檢驗量測能力分析 課程大綱 1 產品品質檢驗基本概念 品質管制的三大基本步驟 不斷循環調
2、整規格 Specifications 生產 Production 檢驗 Inspection 持續改善產品品質 加強生產的品質意識 1 產品品質檢驗基本概念 1 產品品質檢驗基本概念 由美國貝爾電話研究所的H F Dodge及H G Romig所創始二次大戰初期 美國軍方採用抽樣檢驗計劃 母體 樣本 抽樣 判定好壞 2 抽樣檢驗基本概念 抽樣 Sampling 目的 不斷循環調整規格 Spec 生產 Production 檢驗 Inspection 持續改善產品品質 加強生產的品質意識 抽樣意義與重要性 利用有系統 有步驟的方法 以小代大 以少代多 針對有興趣 想研究的標的 進行篩選抽取 保護
3、消費者保護生產者累積品質資料製程管制的回饋促使生產者改進生產流程的經濟 心理和政治的手段 2 1 抽樣的目的 意義與重要性 2 2 名詞介紹 1 當批量太少 失去抽樣檢驗的意義時 2 當檢驗手續簡單 不致大量浪費人力時間及經費時 3 當不允許不良品存在時 4 當工程能力不足 其不良率超過規定 無法保證品質 5 為瞭解該批製品實際品質狀況時 2 3 全數檢驗判斷的時機 1 當產量大且係連續生產無法作全數檢驗時 2 當進行破壞性檢驗時 3 當允許有某種程度的不良品存在時 4 當欲減少檢驗時間與檢驗經費時 5 當供應商之品質之記錄非常良好時 6 當持續監控產品之計劃有其必要時 2 4 抽樣檢驗判斷的
4、時機 抽樣檢驗的優點 抽樣檢驗的缺點 減少檢驗工作 所以降低檢驗費用減少產品處理 降低損壞的可能可應用於破壞性檢驗減少人員從事檢驗工作拒收整批產品比全檢僅退回不良品 更能使供應商產生品質 具有允收壞批與拒收好批的風險抽樣無法提供很多相關的訊息要求抽樣計畫及檢驗文件之相關程序 2 5 抽樣檢驗的優缺點 整合SPC與抽樣檢驗 3 1 抽樣計畫的種類 依檢驗範圍可分1 進料檢驗2 製程中檢驗3 最終檢驗依檢驗性質可分1 破壞性檢驗2 非破壞性檢驗 依檢驗種類可分1 全數檢驗2 抽樣檢驗3 跳批檢驗依抽樣方法可分1 單次抽樣2 雙次抽樣3 多次抽樣4 逐次抽樣 3 1 抽樣計畫的種類 3 2 單次抽樣
5、計畫的流程 GuidelinesforacceptinglotSinglesamplingplanN lotsizen samplesize random c acceptancenumberd numberofdefectiveitemsinsampleIfdissmallerthanorequaltoc acceptlot elserejectASN Averagesamplenumber n 3 2 單次抽樣計畫的流程 3 3 雙次抽樣計畫的流程 TakesmallinitialsampleIf defectiveupperlimit rejectIf defectivebetweenl
6、imits takesecondsampleAcceptorrejectbasedon2samplesLesscostlythansingle samplingplansASN Averagesamplenumber Thestopprobabilityafterfirstsampling 3 4 多次抽樣計畫的流程 UsessmallersamplesizesTakeinitialsampleIf defectiveupperlimit rejectIf defectivebetweenlimits resampleContinuesamplinguntilacceptorrejectlot
7、basedonallsampledataASN Averagesamplenumber 3 5 抽樣檢驗計畫之比較 3 6 各種抽樣程序 4 1 機率抽樣 例 某所中學共有學生2000人 其中男 女生分別有1000人 其中一年級 二年級 三年級分別有20班 10班 10班 且每班均有50人 抽出100位學生研究此中學平均身高 4 1 機率抽樣 非機率抽樣法 Nonprobabilisticsamplingmethod 1 方便抽樣 Conveniencesampling 又稱立意抽樣 計畫抽樣法 Purposivesamplingmethod 以現有或方便的方式而取得樣本的方式 2 判斷抽樣
8、Judgmentsampling 依據個人對於主題有關知識的研究 判斷何者對母體具代表性 優點 容易施行 無須將目標母體做成抽樣母體2 節省取樣成本與時間 缺點 無機率理論基礎 無估計準確度及抽樣誤差2 易因抽樣人員個人主觀而產生結果錯誤 4 2 非機率抽樣 4 3 抽樣計畫表 1 規準型抽樣檢驗計劃此種抽樣計劃的精神在兼顧買賣雙方之利益和損失 即規定雙方的冒險率之一定的數字 2 選別型抽樣檢驗計劃凡是被判不合格批 須進行全數剔選 將不良品剔除 並以良品補足之而予以允收 3 調整型抽樣檢驗計劃依過去檢驗結果若送驗批品質良好 即可減量檢驗 反之即加嚴檢驗 4 連續生產型抽樣檢驗計劃適用於連續生產
9、之產品 在製程上抽驗 5 逐次抽樣檢驗計劃每一送驗批中每次抽出一個樣品檢驗 4 4 抽樣計畫的分類 4 4 抽樣計畫的分類 常態分配特性 1 對稱分配 平均數 中位數 眾數相等 左右兩尾不與橫軸相交2 常態分配有兩個反曲點分別在 與 的地方 1 68 27 1 645 90 1 96 95 2 95 45 2 575 99 3 99 73 4 5 重要的抽樣分配 常態分配 N 檢驗批量 k 批量中不良數 n 從N中抽取的樣本數 例 Panel檢驗一批量1000pcs 已知不良率約為3 試問從此批量中隨機抽取100pcs 得到1pcs不良的機率為 解 此批量不良數約30pcs k Np 良品為9
10、70pcs N k 4 6 重要的抽樣分配 超幾何分配 n 抽取的樣本數 例 Panel檢驗一批量100 000pcs 已知不良率約為3 試問從此批量中隨機抽取100pcs 得到1pcs不良的機率為 解 當超幾何分配N無限增大 則抽樣分配機率趨近轉變成二項分配 可以替代超幾何複雜的計算 4 7 重要的抽樣分配 二項分配 發生於某一特定區域t 或是批量抽樣數 的同等放大均數 平均不良數 例 Panel檢驗一批量100 000pcs 已知不良率約為3 試問從此批量中隨機抽取100pcs 得到1pcs不良的機率為 解 100 0 03 3 二項分配當N相當大 不良率甚微 0 np 為定數 則抽樣分配
11、機率趨近轉變成Poisson分配 可以替代二項分配複雜的計算 4 8 重要的抽樣分配 Poisson分配 A型操作特性曲線 TypeAOperatingCharacteristicCurve A型OC曲線主要使用在單一有限的 批量小 產品批被允收的狀況 依據超幾何分配計算得出 例 POQC某一抽樣計畫 批量N 70pcs 樣本量n 30 允收數為0 如果發現超過一個以上的不合格品則拒收 試求OC曲線 解 4 9 抽樣計畫操作特性曲線 Pa 允收機率 c 判定允收數 p 不良率 4 9 抽樣計畫操作特性曲線 B型操作特性曲線 TypeBOperatingCharacteristicCurve 解
12、 4 9 抽樣計畫操作特性曲線 Pa 允收機率 c 判定允收數 p 不良率 B型OC曲線主要使用在單一批量相當大時 A型OC曲線會近似B型OC曲線 依據二項分配或Poisson分配計算得出 例 POQC擬定一抽樣計畫 在n 20 允收數為0下 判定一批量N 3000pcs之面板允收之OC曲線 4 9 抽樣計畫操作特性曲線 特性 一 樣本數不同 按同一比例抽樣 並不能得到相同程度的品質保證 4 10 OCCurve的特性 特性 二 母體數 批量 不同 按相同抽樣數 可得到相當接近的品質保證 4 10 OCCurve的特性 4 10 OCCurve的特性 4 10 OCCurve的特性 1 AQL
13、 AcceptableQualityLevel 允收品質水準 指消費者滿意的送檢批所含有的最大不良率 不良率小於或等於AQL而應該判定合格之機率 通常訂定95 1 2 LTPD LotTolerancePercentDefective 拒收品質水準 消費者認為惡質的送檢批 應該被批退而允收之機率 通常訂為10 此時之不良率稱之為LTPD拒收水準 3 PR Producer sRick 生產者冒險率 生產者產品品質以達允收標準 但因抽樣的關係 樣本不良數過多而造成誤判批退 此機率稱為PR 又稱為第一型誤差 TypeIError 4 CR Consumer sRick 消費者冒險率 生產者產品品質
14、以達拒收水準 但因抽樣的關係 樣本不良數甚少而造成誤判允收 此機率稱為CR 又稱為第二型誤差 TypeIIError 4 11 OCCurve上的特殊點 4 11 OCCurve上的特殊點 A 以缺點或不良品等級來決定 檢驗項目分 嚴重不良 缺點 主要不良 或次要不良 缺點 B 以檢驗項目多寡來決定 檢驗項目愈少採取較嚴AQL 反之 採取較寬鬆的AQL 4 12 AQL的設定 C 損益平衡點法 4 12 AQL的設定 D 歸納分類法 4 12 AQL的設定 5 1 計數值抽樣計畫 規準型 規準型抽樣檢驗計畫是消費者與生產者雙方約定的品質條件下 所訂的抽樣計畫 即兩定點抽樣法 5 1 計數值抽樣
15、計畫 規準型 假設一抽樣檢驗計畫 不良率為p0時貨批的允收機率為1 不良率為p1時貨批的允收機率為 若討論二項分配抽樣 B型OC曲線 則當樣本大小為n及合格判定數c時 解以下聯立方程式求得n和c 5 1 計數值抽樣計畫 規準型 適用於生產者與消費者來往次數不多時使用 使用條件 有關品質資料所知不多需進行破壞性檢驗生產者風險與消費者風險需明確訂定避免使用複雜的規則時生產者與消費者雙方同時得到保證 5 2 計數值抽樣計畫 JISZ9002規準型單次抽樣表 決定品質基準 必須明訂 0 05 0 1 抽檢程序 2 指定p0 生產者不良率 及p1 消費者接受不良率 之值 3 決定送驗批量N 4 由規準型
16、單次抽樣表 JISZ9002 查出抽樣計畫 依箭頭所指的方向查出第一個有數字之欄欄中有 號 依照抽樣檢驗設計輔助表計算p0 p1沒有此抽樣計畫 抽樣數較批量大時 採全檢 5 2 計數值抽樣計畫 JISZ9002規準型單次抽樣表 規準型 JISZ9002 輔助表 5 2 計數值抽樣計畫 JISZ9002規準型單次抽樣表 例1 設p0 0 65 5 p1 3 10 查表得知 單次抽樣計畫為抽樣數n 200 合格判定數c 3 例2 設p0 0 4 5 p1 1 0 10 無法直接查 依照抽樣檢驗設計輔助表計算 介於2 3與2 7之間 故知其c 10 5 2 計數值抽樣計畫 JISZ9002規準型單次抽樣表 5 2 計數值抽樣計畫 JISZ9002規準型單次抽樣表 查表或計算所得的樣本大小若大於送驗批量N時 應採全數檢驗 使用JISZ9002抽樣表應注意以下幾點 2 p1 p0值應大於1 86 否則樣本數將過大 不符經濟效益 3 求得n和c後可檢討其檢查費用或查核OC曲線 必要時可修正p0和p1 再決定求抽樣計畫 4 求出的值如非整數時 則取最接近之整數 選別型抽樣檢驗計畫是將批退之批量 進行
