1、,第五章 质量检验与抽样检验理论,质量检验对产品的一个或多个质量特性进行观察、测量、试验，并将结果与规定的质量要求进行比较，以判断每项特性合格情况的一种活动/过程。目的是对产品的一个或多个质量特性是否符合规定的质量标准取得证据。,一、质量检验,质量检验的职能,鉴别职能（符合性）保证职能（把关作用）预防职能（把关预防相结合）报告职能（编制相应质量计划）,不合格等级分类,致命缺陷（A类缺陷）对使用、维护产品或与此有关的人员可能造成危害或不安全状况的缺陷，或可能损坏重要产品功能的缺陷叫致命缺陷。重缺陷（B类缺陷）不同于致命缺陷，但能引起失效或显著降低产品预期性能的缺陷叫重缺陷。轻缺陷（C类缺陷）不会
2、显著降低产品预期性能的缺陷，或偏离标准差但只轻微影响产品的有效使用或操作的缺陷。,质量检验的基本类型,检验活动可分为三类:1.进货来验进货检验是对外购货品的质量验证，进货检验有首件(批)样品检验和成批进货检验两种(1).首件(批)样品检验通常用于以下三种情况:a.供方首次交货.b.供方产品设计或结构有重大变化.c.供方产品生产工艺有重大变化.,(2).成批进货检验:成批进货检验是对按购销合同的规定供方持续性后继供货的正常检验.针对货品的不同情况,有如下两种检验方法:a.分类检验法:对外购货品按其质量特性的重要性和可能发生缺陷的严重性,分成A、B、C三类。A类是关键的,必须进行严格的全项检查;B
3、类是重要的,应对必要的质量特性全检或抽检;C类是一般的,可以赁供货质量证明文件验收或作少量项目的抽检.b.接受抽样检验:对正常的大批量进货,可根据双方商定的检验水平及抽样方案,实施抽样检验.,2.工序检验:目的是地加工过程中防止出现大批不合格品,避免不合格品流入下道工序.工序检验通常分为三种形式:(1).首件:是指每个生产班次刚开始加工的第一件或加工过程中因换人、换料、换活以及换工装、调整设备等改变工序条件后加工的第一件产品.目的是尽早发现问题,防此系统性质量因素导致产品成批报废的有效措施.首件一般采用“三检制”的办法,(2).巡回检验:要求检验人员在生产现场对制造工序进行巡回质量检验.三按（
4、按图纸、按工艺规程、按标准规范）三员（检验员、质量宣传员、技术辅导员）(3).末件检验:指主要靠模具、工装保证质量的零件加工场合,当批量加工完成后,对最后一件或几件进行检查验证的活动。目的是为了下批生产做好生产技朮准备,保证下批生产时能有较好的生产技朮状态,3.完成检验:又称最终检验,是全面考核半成品或成品质量是否满足设计规范标准的重要手段。完工检验可以是全数检验,也可以是抽样检验,应该视产品特点及工序检验情况决定.,检验的类型1、全数检验所谓全数检验就是对全部产品逐个地进行测定，从而判定每个产品合格与否的检验。它又称全面检验、100%检验。其处理对象是每个产品。,全数检验的适用场合（1）生产
5、过程不能保证达到预先规定的质量水平，不合格品率大时。（2）不合格的产品会造成严重的不良后果，如果漏检有可能造成人身事故或对下道工序或消费者带来重大损失，必须进行全数检验。（3）条件允许，能容易地进行质量检验,且费用低廉。,（4）批量比较少，且批的大小和样本大小接近，没有必要进行抽样检验（5）同检验费用相比，产品价值特别昂贵，应进行全数检验,全数检验的缺点（1）有些产品的检验具有破坏性（2）有些产品的产量很大，对其进行全数检验需花费大量的人力、物力、财力，不经济（3）在数量多、速度快、时间长等情况下，全数检验容易产生错检和漏检。（4）全数检验是一种消极的检验方法，不能引起生产者对产品质量的关心,
6、抽样检验 从一批产品中随机抽取一部分产品，通过检验少量产品来对这批产品的质量进行评估，进而判断这批产品是否接收的活动。它不是逐个检验这批产品中的所有产品，而是按照规定的抽样方案和程序从一批产品中随机抽取部分单位产品组成样本，根据样本测定结果来判断该批产品是否接收。,抽样检验的适用场合（1）破坏性检验；（2）产量大而不能进行全数检查的时候；（3）检验对象是连续体的检验，如对布匹、油的检验等；（4）检验项目过多、周期长，进行全数检验有困难；（5）希望节省检验费用的场合。,抽样检验常用的名词术语（1）单位产品：为实施抽样检验的需要而对产品划分的基本单位。单位产品是可单独描述和考察的事物。（2）检验批
7、：为实施抽样检验而汇集在一起的一定数量的单位产品。构成检验批的所有产品应当是同一生产条件下所生产的同型号、同规格的单位产品。（3）批量：检验批中单位产品的数量。常用N表示。（4）缺陷：单位产品的质量特性不符合产品技术标准、工艺文件、图样所规定的技术要求,（5）批不合格品率p：批中不合格的单位产品所占的比例。D批产品中不合格品的个数；批产品的总数（6）批平均不合格品率,实行抽样检验时，D是未知的，一般是用抽样检验结果的历史资料进行估计。（7）抽样方案：规定了每批应检验的单位产品数（样本量）和有关接收准则（包括接收数、拒收数等）的一个具体方案。,抽样检验方案的分类（1）按检验特性值的性质分类1）计
8、量抽样检验：是通过测量样本中的质量特性值并与标准进行比较，进而推断整批产品是否接收。,抽样检验方案与随机抽样,2）计数抽样检验：对检验批中每个个体记录有无某种属性，计算共有多少个体有（或无）这种属性；或者计算每个个体中的缺陷数的检验方法叫计数检验。,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个以下不合格品时，则判断群体为合格，3个以上不合格品时，则判断群体为不合格 这种抽检方式可表示为（N=1000，n=80，c=2）,例如从N=1000的群体中，随机抽取n=80的样本，计算样本的缺陷数，样本中如发现 30个或30个以下缺陷数时，则判断群体为合格，31个以上缺陷
9、数时，则判断群体为不合格 这种抽检方式可表示为（N=1000，n=80，c=30）,（2）按实施方式分类1）标准型该方案是在抽样方案中对供、购双方都规定质量保护和质量保证值，具有可满足供、购双方要求特点的抽样检验。适合于对产品质量不了解的场合，如：从新的单位购入的货品、或偶尔在市场上购买货品的验收。,L(P),O,Po,P1,1.0,P(%),2）调整型该类方案由一组方案（正常方案、加严方案和放宽方案）和一套转移规则组成，根据过去的检验资料及时调整方案的宽严,以控制质量波动，并刺激生产方主动、积极地不断改进质量。,（3）按抽取样本的次数分类 1）一次抽样：根据一次抽取样本中的不合格品数来判断批
10、产品的接收与否。2）二次抽样：根据二次抽取样本中的不合格品数来判断批产品的接收与否。3）多次抽样：抽取两个以上样本才对抽检批作出判断。,一次抽样方案,一次抽检方案是最简单的计数抽样检验方案，通常用（N，n，c）表示。,例如：当N=100，n=10，c=1，则这个一次抽检方案表示为（100，10，1）。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，则判定该批产品合格，予以接收；如果发现这10件产品中有2件以上不合格品，则判定该批产品不合格，予以拒收。,多次抽样,多次抽检方案是允许通过三次以上的抽样最终对一批产品合格与否作出判断。按照二次抽
11、检方案的做法依次处理。,注意：95%都采用一次抽样；并不存在结论认为多次抽样优于一次抽样,随机抽样随机抽样就是每次抽取样本时，批中所有的单位产品都具有同等被抽到的机会的一种抽样方法。1、简单随机抽样2、分层随机抽样3、系统随机抽样4、整群随机抽样,抽样,简单随机抽样,简单随机抽样是从批量为N的检验批中抽取大小为n的样本，如果批中每个单位产品被抽到的可能性都相等，则称为随机抽样。简单随机抽样时必须注意不能有意识抽好的或差的，也不能为了方便只抽表面摆放的或容易抽到的。,常用的简单随机抽样方法有（1）抽签法（2）随机骰子法将被抽取的一批产品，事先编成号码，哪一个产品编号数与郑出骰子的点数相同，该产品
12、被抽取。（3）随机数表法国际上通用的随机数表，是将0到9的数字，以相同被抽取的机会排成1位数、2位数、3位数等的数表。优点是抽样误差小，缺点是手续繁琐。,分层抽样法分层抽样是将一批产品按不同的生产班组、加工设备、不同的操作者、不同的操作方法进行分层，并使同一层内的产品质量均匀一致，然后在各层内分别随机抽取一些单位产品，合在一起构成一个样本，对其质量进行评估时的一种抽样方法。,系统随机抽样是一种从总体中每隔k个个体抽取一个样本的抽样方法，其中k值是抽样比值。比值是总容量N与样本容量n之比，即k=N/n。,系统随机抽样法,例：今有总体1000个，欲自其中抽取50个样本，试问如何执行系统抽样？自11
13、000对总体编号取k=1000/50=20在120中随意取一个数，如果取出来的是1，那么就取1,21,41,61,81.981号。,计数抽样检验的基本原理,一、批质量的判断在批质量检验时，首先要确定一个合格的批质量水平pt，如果ppt，则认为这批产品可接受；如果ppt，则认为这批产品不可接收。实际上通过抽样检验不可能精确得到批不合格率p，除非进行全数检验。所以在保证样本量n对批量N有代表性的前提下，可以用样本中包含的不合格品数d 来推断整批质量，并与标准要求进行比较来判断批的接收与否。,二、接收概率与抽检特性曲线1、样本中出现不合格品的概率设交验批的批量N为有限值，其中包含D个不合格品，从中随
14、机地抽取大小为n的样本时，则该样本中出现的不合格品数d的概率是一个随机变量，其概率分布符合超几何分布,2、接收概率接收概率是指根据规定的抽样方案(n、c)，把具有给定质量水平的检验批判为接收的概率。通常记为L（p）,L(p)为抽检方案（n、c）的特性函数，其几种表达式为：（1）超几何分布表达式（n/N0.1),（2）二项式分布表达式当N较大，n/N0.1时可以用二项分布来简化计算。当批量N较大时，抽取一个产品后对这批产品的不合格率影响不大，可以认为每次抽取一个产品时，这批产品的不合格率是不变的，因此可以近似地用二项分布来计算。,（3）泊松表达式当N较大，n/N0.1,且p较小，np 在0.1-
15、10之间时，可以用泊松分布来进一步简化。,抽检特性曲线（OC曲线）在实际中，检验批的不合格品率p是未知的，而且不是固定的值。对于一定的抽样方案，每一个不同的p值有一个对应的接收概率L（p），它们之间的变化规律称为抽样特性。表示抽样特性的曲线就称为抽样特性曲线。一般来说，抽检特性曲线是指给定抽样方案时，表示接收概率与实际质量函数关系的曲线，简称OC曲线。,（1）理想抽检方案的OC曲线如果规定，当批的不合格品率p不超过p0时，这批产品可接收，那么，理想的抽样方案应当满足：当pp0时，接收概率L（p）=1；当pp0时，接收概率L（p）=0。理想的OC曲线在实际中是不存在的，即使采用全数检验也难免采用
16、出现错检和漏检。,2）线性抽检方案的OC曲线抽样方案（1，0）的OC曲线为一条直线，线性OC曲线的鉴别能力很差，当批的不合格品率p达到50%时，接收概率仍有50%。,（3）实际的OC曲线一个好的OC曲线应当是：当这批产品质量较好，如pp0时，能以高概率判为接收；当批质量差到某个规定的界限pp1时，能以高概率判为不接收；当产品质量变坏时，如p0pp1时，接收概率应迅速减小。,L(P),O,Po,P1,1.0,P(%),生产方风险对于给定的抽样方案，当批质量水平（如不合格品率）为某一指定的可接收值（如可接受质量水平）时的拒收概率。即好的质量批被拒收时生产方所承担的风险，一般取0.05；,使用方风险
17、对于给定的抽样方案，当批质量水平（如不合格品率）为某一指定的不满意值（如极限质量水平LQL）时的接收概率，即坏的质量批被接收时使用方所承担的风险，一般取0.10；,抽检方案的评价标准：一是可靠性；二是经济性。可靠性是指抽检方案的抽检特性是否满足订货和供货双方的要求；经济性是指抽检费用，表现为使用的平均样本量大小。,抽检方案的评价好的抽样方案是在一定生产条件和保证产品质量的要求下，要有很强的辨别能力（两种错判概率尽可能小），抽检的数量尽量少。,1、抽检方案一定，批量大小对OC曲线的影响,样本量n和合格判定数c不变时，批量N对OC曲线的变化影响不大。,2、合格判定数c一定，样本量n对OC曲线的影响
18、,批量N和合格判定数不变时，样本量n愈大，OC曲线愈陡，生产方危险率越大，使用方危险率越小。,3、样本大小一定，合格判断数c对OC曲线的影响,批量N和样本量n不变时，合格判定数c愈小，OC曲线愈陡，生产方危险率越大，使用方危险率越小。,4、百分比抽检法的OC曲线百分比抽样方案就是不论产品的批量N如何，均按同一百分比抽取单位产品(样品)组成样本，而对样本中的不合格判断数都规定为0。因此百分比抽样方案为(n=pN，c=0)，p为一固定比例。例：供方有批量不同但批质量相同(P=5%)的三批产品交检，均按10%抽取样品检验，于是可得到下列三种方案：N=900,n=90,c=0N=300,n=30,c=
19、0N=90,n=9,c=0.OC曲线如图所示:,表面上看，这种百分比抽样方案似乎很公平合理，但比较一下它们的OC曲线就会发现，在批质量相同的情况下，批量N越大，n越大，L(p)越小，方案越严，生产方危险率越大；而N越小，L(p)越大，方案越松。这等于对N大的检验批提高了验收标准，而对N小的检验批却降低了验收标准，因此百分比抽样方案是不合理的。,计数标准型抽样检验,计数标准型抽样检验就是同时规定对生产方的质量要求和对使用方的质量保护的抽样检验过程。原理：给定接收上限p0、拒收下限p1以及两种错判概率，控制优质批（pp0）错判为不合格的概率不得超过，劣质批（p p1）错判为合格的概率不得超过。计数
20、标准型抽检方案的OC曲线必须通过预先规定的两个点（p0，1-）与（p1，）,计数标准型抽样方案的特点：1）通过选取相应于p0、p1的、值，同时满足供需双方的要求，对双方提供保护。2）适用于来源不明、不了解以往的质量情况的孤立批的检验，企业外购、外协件的检验和从流通领域购入产品的检验，由于同时对双方实施保护，在同等质量要求的前提下，所需抽取的样本量较大，故特别适用于大批量的检验。3）同时适用于破坏性检验和非破坏性检验,计数标准型一次抽样检验的抽检步骤（1）规定质量标准 对于单位产品，应明确规定区分合格品与不合格品的标准界限。（2）规定p0、p1及，p1，p0值应由供需双方协商决定 作为选取p1，
21、p0的标准，一般取=0.05，=0.10 确定p0时,应考虑不合格品的性质。通常，A类不合格品的p0值要选得比B类的要小，B类的要比C类的要小。,P1的选取，一般应使p1，p0拉开一定的距离，以=0.05，=0.10为准，p1=（410）p0。（3）确定批量N 同一批内的产品应当是在同一制造条件下生产的。批量大小应适宜。,（4）确定方案（n，c）（5）检验，（6）抽取样本抽取样本时，必须采用随机抽样法，抽取代表检验批的样品。（7）测定产品特性值根据规定的质量标准，对样本中的每一个单位产品进行测定，并统计不合格品个数。（8）对检验批进行判断若d小于或等于c，则判定检验批合格若d大于c，则判定检验
22、批不合格（9）处理检验批,计数调整型抽样检验,计数调整型抽样检验是由一组方案（正常方案、加严方案和放宽方案）和一套转移规则组成，根据过去的检验资料及时调整方案的宽严,以控制质量波动,促使生产方提供合格产品的一种抽样检验方法。当批产品质量正常时，采用一个正常的抽检方案进行检验；当批产品质量下降或生产不稳定时，改用加严方案进行检验，以减小使用方承担的风险；当批产品质量上升时，改用一个放宽方案进行检验，以加强对供货方的保护,合格质量水平的确定可接受质量水平（Acceptable Quality Limit,AQL）是当一个连续系列批提交验收抽样时，可允许的最差过程平均质量水平。可接收质量水平是调整型
23、抽检方案的基本参数，也是选择方案时依据的质量标准。GB2828-87 中AQL称为合格质量水平。合格质量水平（AQL值）是调整型抽检方案的基本参数，是生产方和使用方共同认为满意的判定批合格或不合格的过程平均不合格品率（或百单位缺陷数）的上限值。,过程平均不合格品率是指对生产方提供的20个批以上产品的初次检验时发现的平均不合格品率。,式中ni第i批样本量；di第i批样本中的不合格品数；k批次,当pAQL时，应使用正常方案进行检验；当pAQL时，使用加严方案，以降低使用方风险；当pAQL时，使用放宽检验，以带来良好的经济性。,确定AQL值的方法：（1）按用户要求的质量确定当用户根据使用要求、经济条
24、件发出必须保证的质量水平（不合格品率或百单位缺陷数）时，将其质量要求定为AQL值。（2）按缺陷级别（不合格类别）确定要求AQL值A类B类C类，也可在同类不合格的不同项目再规定可接收质量水平；,（3）根据过程平均确定用以往的检查数据求平均值，在此基础上决定AQL。对批量生产来讲，当质量信息颇多时，常采用此方法决定AQL（4）与生产方协商确定供需双方商定AQL比较妥当，这种确定AQL的方法，对新产品且非常缺乏质量信息时，常常采用。,抽检水平的确定 抽检水平又称检查水平，它是反映批量N与样本量n之间关系的等级。GB2828-1981标准中规定检查水平有七级。（1）一般检查水平分为，三个检验水平。水平
25、为正常检验水平，无特殊要求时，均采用该水平。当需要的判别力比较低时，可规定使用一般检验水平，当需要的判别率比较高时，可规定使用一般检验水平。（2）特殊检查水平分为S-1，S-2，S-3，S-4四个检验水平。特殊检查水平所抽取的样品较少，仅适用于破坏性检验或检验费用高的情况。,检验水平的选择应考虑以下几方面：（1）产品的复杂程度与价格。（2）过程的稳定性。产品质量稳定，差异小时，选用低的检查水平（3）是否破坏性检验。破坏性检查或严重降低产品性能的检查，选用低的检查水平。,（4）保证AQL的重要性。为保证AQL，使得劣于AQL的产品批尽可能少的漏过去，宜选用高的检查水平。（5）各批之间的质量差异程
26、度。产品质量不稳定，波动大时，选用高的检查水平。（6）批内质量波动幅度大小。（7）检验费用包括人力、物力、时间等较低时，选用高的检查水平。检查费高时，选用低的检查水平,宽严程度的转移规则在GB/T2828.1-2003中规定有三种不同严格程度的检验方案：正常检验、加严检验和放宽检验。正常检验 当过程平均优于AQL时抽样方案的一种使用方法。加严检验 具有比相应正常检验抽样方案接收准则更严厉的接收准则的抽样方案的一种使用方法。放宽检验 具有样本量比相应正常检验抽样方案小，接收准则和正常抽样检验方案的接受准则相差不大的抽样方案的一种使用方法。,转移规则,当接收数大于等于2 时,如果A Q L 加严一
27、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。,规定产品质量标准（技术标准、图纸）确定批量（N）规定检验水平规定接收质量限（AQL）确定方案类型（一次、二次、多次）确定抽样方案（正常、加严）批的提交（初次提交，不能适用于再提交批）检验判定批的再提交及不合格品处理,实施程序,样本量字码表,导弹发射器上某零件的出厂检验采用GB/T 2828。已知500，0.10，求正常检验一次抽样方案。,某电子元件的出厂检验中采用GB/T 2828规定接收质量限1.5，检验水平，求2000时，求正常、加严和放
28、宽一次抽样检验方案。有一批产品数量N=20000件,检验方案为一般检验水平、AQL=4.0，求正常、加严、放宽二次抽样方案。（如果N=200000，方案如何）,跟着箭头走，见数就停留，同行是方案，千万别回头。,某工厂对购入产品批实行验收抽样。规定N=1000,AQL=100(%)不合格,IL=。求:正常检验一次抽样方案。由21,22所在行向左读出n=13。这样,就保证了n、Ac 和Re 处于同一行内,根据“同行原则”。所求正常检验一次抽样方案为:n=13,Ac=21,Re=22。AQL=2.5表示2000个产品有50个产品不合格，也就是产品不合格率是2.5%；也可以表示为2000个产品有50个产品不合格数（一个产品上可能有了几个不合格点），也就是每百单位产品不合格数为2.5。而AQL=1000只能表示为每百单位产品不合格数是1000（即平均每件产品上有十个不合格点，也有可能1件产品的不合格点有1000个，其他99件没不合格点）。,对批量为4000 的某产品,采用A Q L=1.5(%),检验水平为的一次正常检验,连续25批的检验记录如表所示,试探讨检验的宽严调整。,对批量为4 000 的某产品,采用A Q L=10.0(%),检验水平为的一次正常检验,最近连续15 批的检验记录如表所示,试探讨检验的宽严调整。,
