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1、Chapter 10抽樣與檢驗抽樣與檢驗章前導讀章前導讀壹、檢驗的意義壹、檢驗的意義貳、抽樣的意義貳、抽樣的意義參、允收抽樣參、允收抽樣肆、作業特性曲線肆、作業特性曲線伍、伍、MIL-STD 105E(ANSI/ASQC Z1.4)品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗2章前導讀章前導讀品質管理雖然強調品質的預防和持續改善，然而品質管理雖然強調品質的預防和持續改善，然而抽樣抽樣(sampling)和檢驗和檢驗(inspection)仍然被使用在特仍然被使用在特定的應用上。定的應用上。本章將對檢驗和抽樣概念，允收抽樣本章將對檢驗和抽樣概念，允收抽樣(acceptance s a m p l
2、i n g ) ， 作 業 特 性 曲 線作 業 特 性 曲 線 ( o p e r a t i n g characteristic curves)和抽樣計畫和抽樣計畫(sampling plan)逐一介紹逐一介紹。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗3壹、檢驗的意義壹、檢驗的意義檢驗乃是將原物料、製程中的產出或產品依照預檢驗乃是將原物料、製程中的產出或產品依照預定的檢查方法，進行品質特性的檢測，並將其結定的檢查方法，進行品質特性的檢測，並將其結果與預定的品質標準作比較，從而判定此批產品果與預定的品質標準作比較，從而判定此批產品是否合格。是否合格。品質管理 Chapter 10 抽樣與
3、檢驗4貳、抽樣的意義貳、抽樣的意義隨機抽樣是指從送驗批中隨機抽取預定的樣本大隨機抽樣是指從送驗批中隨機抽取預定的樣本大小，被抽出的元件即形成隨機樣本。小，被抽出的元件即形成隨機樣本。常用的統計抽樣方法有四種，如下：常用的統計抽樣方法有四種，如下：簡單隨機抽樣簡單隨機抽樣分層隨機抽樣分層隨機抽樣系統抽樣系統抽樣部落抽樣部落抽樣品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗5簡單隨機抽樣簡單隨機抽樣假若送驗批中的每一個可能的隨機樣本組，都有假若送驗批中的每一個可能的隨機樣本組，都有相同被抽中的機會，則此種抽樣方法稱為簡單隨相同被抽中的機會，則此種抽樣方法稱為簡單隨機抽樣。機抽樣。選擇一個隨機樣本組的方
4、法是對母體內的每個單選擇一個隨機樣本組的方法是對母體內的每個單位編號，再以亂數表、電腦模擬亂數或製作紙籤位編號，再以亂數表、電腦模擬亂數或製作紙籤的方法決定之。的方法決定之。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗6分層隨機抽樣分層隨機抽樣將送驗批依某特性分成數個互斥的層別，然後依將送驗批依某特性分成數個互斥的層別，然後依各層別分別進行層間簡單隨機抽樣，此種抽樣方各層別分別進行層間簡單隨機抽樣，此種抽樣方法稱為分層隨機抽樣。法稱為分層隨機抽樣。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗7系統抽樣系統抽樣將含有將含有 N 個元件之送驗批依某特性排序，再依預個元件之送驗批依某特性排序，再依預定抽
5、取的樣本大小定抽取的樣本大小( n )，將，將 N 個元件分成個元件分成 N/n 組，組，每組各有每組各有 r 個元件。個元件。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗8部落抽樣部落抽樣將送驗批分成將送驗批分成K 個部落並予以編號，再以簡單隨個部落並予以編號，再以簡單隨機抽樣法自機抽樣法自 K 個部落抽取個部落抽取 r 個部落，並就其全部個部落，並就其全部元件進行調查，此種抽樣方法稱為部落抽樣。元件進行調查，此種抽樣方法稱為部落抽樣。使用此種抽樣方法應了解部落內元件之特性差異使用此種抽樣方法應了解部落內元件之特性差異大，但部落間元件之特性差異小。大，但部落間元件之特性差異小。品質管理 Cha
6、pter 10 抽樣與檢驗9參、允收抽樣參、允收抽樣自送驗批中隨機抽取預定的樣本大小進行檢驗，自送驗批中隨機抽取預定的樣本大小進行檢驗，若檢樣結果顯示不合格品數大於預定的不合格品若檢樣結果顯示不合格品數大於預定的不合格品數則表示送驗批的品質在標準之下，應予拒收；數則表示送驗批的品質在標準之下，應予拒收；否則，則予允收，此謂允收抽樣。否則，則予允收，此謂允收抽樣。抽樣檢驗之優缺點抽樣檢驗之優缺點抽樣檢驗之種類抽樣檢驗之種類送驗批的特性送驗批的特性r x品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗10抽樣檢驗之優缺點抽樣檢驗之優缺點 1/2優點：優點：省時、省力且省成本。省時、省力且省成本。降低檢驗
7、過程中所造成的損壞。降低檢驗過程中所造成的損壞。降低檢驗人員因身心疲勞所造成的檢驗誤差。降低檢驗人員因身心疲勞所造成的檢驗誤差。因為抽樣檢驗結果可拒收送驗批，故可提昇賣因為抽樣檢驗結果可拒收送驗批，故可提昇賣方改進品質之意願。方改進品質之意願。可應用於破壞性檢驗。可應用於破壞性檢驗。 品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗11抽樣檢驗之優缺點抽樣檢驗之優缺點 2/2缺點：缺點：所獲得的送驗批資訊較少。所獲得的送驗批資訊較少。抽驗結果存在著風險，如可能允收壞批或拒收抽驗結果存在著風險，如可能允收壞批或拒收好批。好批。合格批中，亦有些不合格品。合格批中，亦有些不合格品。抽樣計畫需花費較多時間規
8、劃。抽樣計畫需花費較多時間規劃。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗12抽樣檢驗之種類抽樣檢驗之種類 1/2抽樣檢驗依作業製程可分為下列幾種：抽樣檢驗依作業製程可分為下列幾種：進料檢驗進料檢驗(incoming material inspection )製程檢驗製程檢驗(in-process inspection)成品檢驗成品檢驗(final inspection)品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗13抽樣檢驗之種類抽樣檢驗之種類 2/2進料檢驗進料檢驗 對供應商提供的材料、零件、半成品或設備進行對供應商提供的材料、零件、半成品或設備進行檢驗以防止不合格物料進入工廠。檢驗以防止不
9、合格物料進入工廠。製程檢驗製程檢驗 對在生產過程中的製品加以檢驗，以預防不合格對在生產過程中的製品加以檢驗，以預防不合格品流至下一階段製程中，增加材料及人工成本。品流至下一階段製程中，增加材料及人工成本。 成品檢驗成品檢驗 對製造出來的產品做整體特性（如：功能、外觀對製造出來的產品做整體特性（如：功能、外觀或可靠度等）的檢驗。或可靠度等）的檢驗。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗14送驗批的特性送驗批的特性在對送驗批做抽樣檢驗前，必須了解其特性，以在對送驗批做抽樣檢驗前，必須了解其特性，以確保抽樣計畫之有效性。確保抽樣計畫之有效性。送驗批應具備的特性為送驗批必須是均勻的。送驗批應具備的
10、特性為送驗批必須是均勻的。即送驗批是由相同的操作者、機器、物料和生產即送驗批是由相同的操作者、機器、物料和生產程序製造出來的。程序製造出來的。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗15肆、作業特性曲線肆、作業特性曲線在統計抽樣中，總是存在好的送驗批被拒收，在統計抽樣中，總是存在好的送驗批被拒收，壞的送驗批被允收之風險。壞的送驗批被允收之風險。作業特性曲線作業特性曲線(operating characteristic curve， 簡稱簡稱 OC 曲線曲線)即表示在不同的不良率下，送驗即表示在不同的不良率下，送驗批被允收之機率。批被允收之機率。建立建立OC曲線曲線生產者風險與消費者風險生產者
11、風險與消費者風險品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗16圖圖 9.1理想的理想的OC 曲線曲線建立建立OC曲線曲線 1/3品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗17圖圖 9.2典型的典型的OC 曲線曲線建立建立OC曲線曲線 2/3品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗18建立建立OC曲線曲線 3/3建立建立OC曲線之步驟如下：曲線之步驟如下：建立建立 OC 曲線必須知道四個參數值曲線必須知道四個參數值，送驗批的，送驗批的不良率不良率(p)，送驗批之總數送驗批之總數(N)，樣本大小樣本大小(n)，和允收數和允收數(C ) 。將這四個參數值代入超幾何分配、二項分配或將這四個參數值代入
12、超幾何分配、二項分配或卜瓦松分配即可計算出允收機率，卜瓦松分配即可計算出允收機率，OC曲線於是曲線於是可被建立。可被建立。當當p是各種不同值時，其對應之允收機率可依上是各種不同值時，其對應之允收機率可依上述方法計算得之。述方法計算得之。在座標軸上，以橫軸為不良率，縱軸為允收機在座標軸上，以橫軸為不良率，縱軸為允收機率，將各種率，將各種 p值下對應的值下對應的Pa值連接起來，即成值連接起來，即成為為OC曲線。曲線。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗19生產者風險與消費者風險生產者風險與消費者風險 1/2生產者風險是好的送驗批被顧客拒收之機率，通生產者風險是好的送驗批被顧客拒收之機率，通常
13、以符號常以符號 表示。表示。消費者風險是壞的送驗批被顧客允收的機率，通消費者風險是壞的送驗批被顧客允收的機率，通常以符號常以符號 表示。表示。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗20圖圖 9.3生產者和消費者風險圖生產者和消費者風險圖生產者風險與消費者風險生產者風險與消費者風險 2/2品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗21伍、伍、MIL-STD 105E 1/3國防標準國防標準105E是最被推廣使用的抽樣計畫之一。是最被推廣使用的抽樣計畫之一。此計畫稱為計數值檢驗，包含：此計畫稱為計數值檢驗，包含：單次抽樣單次抽樣雙次抽樣雙次抽樣多次抽樣多次抽樣品質管理 Chapter 10 抽
14、樣與檢驗22MIL-STD 105E 2/3MIL-STD 105E乃對乃對MIL-STD 105D做文字修正而做文字修正而來，其抽樣表及使用方法與來，其抽樣表及使用方法與MIL-STD 105D完全完全相同。相同。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗23MIL-STD 105E 3/3抽樣計畫的過程抽樣計畫的過程抽樣計畫抽樣計畫抽樣計畫的評估抽樣計畫的評估品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗24抽樣計畫的過程抽樣計畫的過程MIL-STD 105E指示送驗批中被檢驗的產品個數指示送驗批中被檢驗的產品個數允收和拒收的數字。允收和拒收的數字。為決定抽取的產品個數，品質檢驗員必須知道檢為
15、決定抽取的產品個數，品質檢驗員必須知道檢驗水準、送驗批的產品數、平均品質水準驗水準、送驗批的產品數、平均品質水準(AQL)和抽樣條件。和抽樣條件。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗25檢驗水準檢驗水準檢驗水準檢驗水準(inspection level)有有3種：種：、和和(表表9.1)，他們分別提供不同的保證水準。，他們分別提供不同的保證水準。通常檢驗員依據產品種類和檢驗成本決定檢驗通常檢驗員依據產品種類和檢驗成本決定檢驗水準。水準。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗26送驗批量送驗批量不同的送驗批大小在不同的檢驗水準下都對應一不同的送驗批大小在不同的檢驗水準下都對應一個英文字
16、母個英文字母(表表10.1)。檢驗者在決定英文字母後，需視抽樣計畫之種類，檢驗者在決定英文字母後，需視抽樣計畫之種類，選擇合適的抽樣計畫表選擇合適的抽樣計畫表(表表10.210.10)。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗27允受品質水準允受品質水準允受品質水準允受品質水準(AQL)是可被接受的最大製程不合是可被接受的最大製程不合格率。格率。MIL-STD 105E抽樣計畫使用抽樣計畫使用AQL決定品質水準。決定品質水準。抽樣計畫表的第一列呈現的即是抽樣計畫表的第一列呈現的即是AQL值。值。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗28抽樣條件抽樣條件 檢驗的程度分檢驗的程度分正常正常(
17、normal)：通常若產品無品質記錄，則需：通常若產品無品質記錄，則需用正常檢驗。用正常檢驗。減量減量(reduced)：當檢驗者獲得產品之品質記錄，：當檢驗者獲得產品之品質記錄，則檢驗之程度就需要改變。則檢驗之程度就需要改變。加嚴加嚴(tightened)：加嚴的檢驗比正常或減量檢：加嚴的檢驗比正常或減量檢驗需要較大的樣本大小。驗需要較大的樣本大小。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗29抽樣計畫抽樣計畫本節將以單次、二次和多次抽樣計畫分別舉例說本節將以單次、二次和多次抽樣計畫分別舉例說明如何應用明如何應用MIL-STD 105E表。表。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗30抽
18、樣計畫的評估抽樣計畫的評估 1/2使用何種抽樣計畫是視物料品質及抽樣成本而定。使用何種抽樣計畫是視物料品質及抽樣成本而定。若產品品質是在要求的水準邊界，則應該使用雙若產品品質是在要求的水準邊界，則應該使用雙次或多次抽樣計畫。次或多次抽樣計畫。如果送驗批並無產品品質的歷史紀錄，則檢驗者如果送驗批並無產品品質的歷史紀錄，則檢驗者必須抽取大量的產品做檢驗，才能決定允收或拒必須抽取大量的產品做檢驗，才能決定允收或拒收此送驗批。收此送驗批。倘若供應商有產品被允收或拒收的歷史紀錄，則倘若供應商有產品被允收或拒收的歷史紀錄，則檢驗只需抽取少量的產品，即可快速決定允收或檢驗只需抽取少量的產品，即可快速決定允收或拒收送驗批。拒收送驗批。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗31抽樣計畫的評估抽樣計畫的評估 2/2多次抽樣計畫的平均樣本大小比雙次和單次抽樣多次抽樣計畫的平均樣本大小比雙次和單次抽樣計畫少。計畫少。若物料品質已知是被允收的，單次抽樣計畫的每若物料品質已知是被允收的，單次抽樣計畫的每單位成本比雙次或多次抽樣計畫少；單位成本比雙次或多次抽樣計畫少；若物料品質未知，採用雙次或多次抽樣計畫的抽若物料品質未知，採用雙次或多次抽樣計畫的抽樣次數會增加，這將導致抽樣成本的增加。樣次數會增加，這將導致抽樣成本的增加。品質管理 Chapter 10 抽樣與檢驗32