第四章抽样检验第一节质量检验一、概述实体产品质量质量要求质量检验质量检验的作用：1、质量检验的结论可作为产品验证及确认的依据；2、质量问题的预防及把关；3、质量信息的反馈。类型按加工过程分：进货检验工序检验成品检验类型按检验对象的数量抽样检验全数检验全数检验：1、检验是非破坏性的；2、单个个体单项检验费用较少；3、检验的特性项目是产品质量的关键项目或重要项目；4、能用自动化方法检验的产品。抽样检验：1、破坏性检验；2、数量很多、全数检验工作量很大的产品；3、测量对象是流程性材料；4、希望节省检验费用。抽样检验的特点：检验的单位产品数量少，费用少，时间省，成本低；检验对象是一批产品；接受批不全为合格品，拒绝批不全为不合格品；存在两类错判的风险。类型三检制质量检验体系自检互检专检质量检验通常的工作程序：1、明确对检验对象的质量要求；2、测试；3、比较；4、判断；5、处理。质量检验的职能：1、质量把关；2、预防质量问题；3、对质量保证条件的监督；4、记录产品质量信息，并分析质量问题、质量动态、质量趋势。二、生产过程的质量检验生产操作的质量检验外购器材（和外协件）的质量检验外购器材保管的质量检验工序质量检验成品质量检验批产品质量检验产品批次质量检验管理不合格管理要求：人机料法环第二节抽样检验随机抽样简单随机抽样系统抽样分层抽样整群抽样一、基本概念：计数检验根据给定的技术标准,将产品简单地分成合格品或不合格品的检验计件检验统计出单位产品中不合格数的检验计点检验计量检验根据给定的技术标准，将单位产品的质量特性（如重量、长度、强度等）用连续尺度测量出其具体数值并与标准对比的检验。单位产品 为了实施抽样检验而划分的单位体或单位量 交验批。 它是作为检验对象而汇集起来的一批产品。一个检验批应由基本相同的制造条件、一定时间内制造出来的同种单位产品构成。检验批 它是指检验批中单位产品的数量。用符号N表示批量合格不合格 符合规定的要求单位产品的任何一个质量特性不满足规范要求不合格A类不合格B类不合格C类不合格 单位产品的极重要的质量特性不符合规定； 或单位产品质量特性极严重不符合规定A类不合格 单位产品的重要的质量特性不符合规定； 或单位产品质量特性严重不符合规定B类不合格 单位产品的一般的质量特性不符合规定； 或单位产品质量特性轻微不符合规定C类不合格 有一个或一个以上不合格的单位产品。不合格品不合格品A类不合格品B类不合格品C类不合格品 有一个或一个以上A类不合格，也可能还有B类不合格和（或） C类不合格的单位产品。A类不合格品 有一个或一个以上B 类不合格，也可能还有C类不合格，但没有 A类不合格的单位产品。B类不合格品 有一个或一个以上C类不合格，但没有A类不合格也没有B类不合格的单位产品。C类不合格品不合格品率不合格品总数除以被检验单位产品总数不合格品百分数不合格品总数除以被检验单位产品总数100每百单位产品不合格数不合格总数除以被检验单位产品总数100过程平均一定时期或一定量产品范围内的过程水平的平均值一系列连续提交批的平均不合格品率一系列初次提交的检验批的平均质量 规定了每批应检验的单位产品数和有关接收准则的一个具体方案。抽样方案抽样方案一次抽样二次抽样多次抽样序贯抽样截尾抽样计数型一次抽样方案随机抽取样本量为n的一个样本检查不合格品数ddAcdRe批产品合格批产品不合格接收拒收批量N计数型二次抽样方案随机抽取样本量为n1的一个样本检查不合格品数d1d1Ac1d1Re1批产品合格批产品不合格接收拒收批量NAc1d1Re1n2d1 +d2 Ac2d1 +d2 Re2二、接收概率接收概率拒收概率根据给定的抽样方案，把具有给定质量水平的检验批判为接收的概率根据给定的抽样方案，把具有给定质量水平的检验批判为拒收的概率1、不合格品数出现的概率交验批的批量为N，其中不合格品D个，现从中随机抽取大小为n的样本，其中包含d个不合格品的概率为：2、接收概率的计算方法：1、超几何分布计算法用于有限总体计件抽检2、二项分布计算法用于无限总体计件抽检3、泊松分布计算法用于计点抽检超几何分布计算法用于有限总体计件抽检例：N=50，p=6%，（n=5,Ac=1）,求其接收概率？有放回抽样，X服从二项分布.当批量很大时，把不返回抽样看作返回抽样，可以重复试验，并且每次独立。（如N=500，n=50，利用超几何分布很难计算，所以提出二项式分布）n/N0.1例：N=300，（n=20,Ac=1）,p=1%,求接收概率？n/N0.01当n/N0.10,p0.10时,超几何分布可用泊松分布近似。产品批的单位产品所含平均不合格数为例:N=1000,(n=80,Ac=1),p=1%,求接收概率?例：有钢球10万个，进行外观检验，方案（n=100，Ac=15）,p=10%,求接收概率？=np=100*10%=10三、抽样特性曲线OC曲线1、概念接收概率L（P）随批质量变化的曲线称为抽样特性曲线（OC曲线）例：抽样方案（50，1）对于不同的p，采用泊松分布计算接收概率L（p），结果：2、理想的OC曲线当批的不合格品率p不超过规定的数值p0,即pp0时，批产品合格；pp0时，批产品不合格。理想的OC曲线100L（P） p0L（P）=1，P p0L（P）=0，P p0P3、线性OC曲线抽样检验方案（20，1，0）P(%) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50L(p) 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50P(%) 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00L(p) 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.004、OC曲线OC曲线100L（p） pp0p1L（p1）L（p0）L（p）ABOC曲线分析例：设有一批产品，N=1000，今用（30，3）有抽样方案对它进行检验，试画出此抽样方案的OC曲线。接收概率（N=1000，n=30,Ac=3）510152000.2100.0400.0070.00110.3420.1390.0390.00920.2630.2290.1020.03230.1280.2400.1710.077L(p)0.9430.6480.3190.119 每个抽样方案都有特定的OC曲线，OC曲线L（P）是随批质量P变化的曲线。形象地表示一个抽样方案对一个产品批质量的判别能力。特点：0P1 ， 0L（P）1曲线总是单调下降抽样方案越严格，曲线越往下移。*Ac=0的方案最严格，最让人放心例：(1000，100，0)(1000，170，1)(1000，240，2)错误！P0.000.010.020.03100,010.36600.13260.0476170,110.49210.11190.0353240,210.56920.09390.0240P只要变化比0%稍大，L（P） 迅速减小；对生产方不利。方案有利于保护生产方。*抽样风险如N=1000，（n=50,Ac=1）,对应OC曲线如下：0.0337100L（p） p0.97390.0050.1L（0.1）L（0.005）L（p）AB高质量的产品批，批质量为0.005的接收概率为0.9739，犯错概率为：1-0.9739=0.0261。第一类错误，称作，生产方风险低质量的产品批，批质量为0.1的接收概率为0.0337，犯错概率为：0.0337。第二类错误，称作，使用方风险任何抽样检验都有和两类错误，制定抽样方案时要兼顾双方的利益。批的真实质量抽样数量判定评价ppadAc接收该批正确ppadAc不接收该批第一类错误PpadAc接收该批第二类错误PpadAc不接收该批正确只要采用抽检，这有四种可能的判定。a)从使用方考虑，什么样质量的产品会造成重大损失而不能接收的，这个不能接收的质量（批质量或过程平均）下界可作为P1值。b)当用上法无法确定P1值时，一般取P1 =K P0作为参考值(K=4,5,10). 1-Pa(p0)=0是生产方承担的最大风险; Pa(p1)=0是使用方承担的最大风险. 常用0和0来比较不同方案之间的优劣。 0和0常写成和。 = 1-Pa(p0) = Pa(p1)P=P0，以很高的概率接收P=P1，以很低的概率接收P1比P0过小，往往增加n（抽样量），检验成本增加；P1比P0过大，会导致放松对质量的要求，对使用方不利，对生产方也有压力。P0、P1综合考虑因素：生产能力制造成本产品不合格时对使用方的影响对出产品质量的要求检验成本例：N=200 ，=0.05 ，=0.10，P0=0.025，P1=0.10，N*P（批中不合格数） N*P0=200*0.025=5 N*P1=200*0.10=20利用超几何分布： L（0.025）=Pa（0.025）1-0.025 L（0.10）= Pa（0.10）0.10影响OC曲线的因素：NnAc（50，20，0）（100，20，0）（1000，20，0）（5000，20，0）N对OC曲线的影响Ac对OC曲线的影响（1000，100，0）（1000，100，1）（1000，100，2）（1000，100，3）（1000，100，4）（1000，100，5）固定n，Ac越小，方案越严格；n对OC曲线的影响（5000，50，2）（5000，100，2）（5000，200，2）固定Ac,n越大，方案越严格。四、抽样方案参数1、接收质量限AQL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。生产方风险：=1-L（P0）通常为5%2、批允许不合格品率极限质量LQ使用方风险：=L（p1）通常为10%或多或5%3、平均出厂不合格品率AOQ平均出厂不合格品率极限值N=3000，p0.1，抽样方案（89，2）求平均不合格品率n/N=89/3000=0.030.10,p0.1。用泊松分布近似。AOQL：平均出厂质量极限4、平均抽验量ASN平均样本量ASN曲线n0.8n0.6n0.4n0.2n03691215一次二次五次5、平均总检验量五、百分比抽样的不合理性例：批量不等（N=50，100，200，1000）按10%抽样不合格品5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）8当P0.05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：0.010.220.63第三节计数标准型抽样检验概念就是严格控制生产方与使用方的风险，按供需双方共同制定的OC曲线所进行的抽样检验。它同时规定对生产方的质量要求和对使用方的质量保护。一般：=0.05,=0.10方案的构成计数标准型一次抽样表：GB/T13262-19910.951.201.502.103.003.800.095395,1345,1280,1210,168,058,00.210875,4595,3365,2175,1140,1115,10.300 1275,7 810,5450,3260,2125,1110,10.6001035,10 435,5225,3140,21.050435,8245,51.900660,18p1p0步骤：1、确定单位产品的质量特性；2、规定质量特性不合格的分类与不合格品的分类；3、确定生产方风险质量与使用方风险质量4、组成检验批5、检索抽样方案；6、样本的抽取；7、检验样本；8、批的判断；9、检验批的处置。100p0L（p） pp1L（p0）AB第四节计数挑选型抽样检验一、概念 按事先规定的抽检方案对交校批进行检验。但是对于不合格批，要求生产方进行百分之百的检验，将其中的不合格品挑选出来，以合格品代替不合格品后，再送交检验。二、挑选型抽样检验适用于下列情况:1)产品一批接一批入库；2)各工序间的半成品交接；3)向指定的用户连续供货；此检验不适用于破坏性检验的情况。三、挑选型抽样检验保证产品质量的方法有如下两种：1.控制LTPD，保证每批的质量2.控制AOQL，保证多数批的平均质量控制LTPD，保证每批的质量 首先，必须规定不想接收的批的极限不合格百分率，一般称为批允许不合格品百分率，简记为LTPD，或称极限质量（LQ）。通过控制每批的LTPD指标来保证每批的质量。 这里同样会发生这样的错误，即使世纪不合格品百分率等于或大于LTPD的批，在抽检时也可能被误判为合格批被接收。也就是说，这里同样存在第二类错误判断概率的问题，通常取=0.10 。控制AOQL，保证多数批的平均质量 预先规定平均出厂质量极限AOQL，保证抽检通过的多数批的平均不合格品百分率在AOQL以下。这里抽检通过的批，既包括抽检合格直接被通过的批，也包括抽检虽然不合格，但是经过全数挑选后通过的批。 AOQL AOQL考虑的是多数批（至考虑的是多数批（至少少1010批）的平均不合格品百分率，批）的平均不合格品百分率，因而不适用于少数批的抽样检验。因而不适用于少数批的抽样检验。控制控制LTPDLTPD与控制与控制AOQLAOQL这两种保证质量这两种保证质量的办法，分别适用于下列情况：的办法，分别适用于下列情况：1 1）当抽检合格的批直接为下道工序所）当抽检合格的批直接为下道工序所用或出厂时，因要求保证每批的质用或出厂时，因要求保证每批的质量，故宜控制量，故宜控制LTPDLTPD。2)2)检验通过的批一旦放入仓库，批检验通过的批一旦放入仓库，批的界限可能打乱，致使各批产品的界限可能打乱，致使各批产品混到了一块。当产品按所需数量混到了一块。当产品按所需数量出库且要求仓库内的产品平均不出库且要求仓库内的产品平均不合格百分率低于一定值时，则应合格百分率低于一定值时，则应控制控制AOQLAOQL。如果产品入库后仍能。如果产品入库后仍能保持批的原来状态，当然也可控保持批的原来状态，当然也可控制制LTPDLTPD。 即使产品未入库，但一些检即使产品未入库，但一些检验完的产品批也已混在一起，这验完的产品批也已混在一起，这时不论供下一道工序使用还是准时不论供下一道工序使用还是准备出厂，均应控制备出厂，均应控制AOQLAOQL。四、平均检出质量 生产方交来不合格品百分率大致相同的多批产品接受抽样检验，合格的批直接通过，不合格的批经过全数挑选后，变为全部合格品组成的批之后也被通过。将经过这两种处理方式通过的产品平均质量称为平均检出质量或平均出厂不合格品百分率，简称AOQ，记为pA 。 AOQ AOQ求法：设有不合格品百分率求法：设有不合格品百分率为为p p的的k k批产品接收挑选型检验，批批产品接收挑选型检验，批的接收概率为的接收概率为L(p)L(p)。检验后的。检验后的AOQAOQ应应是检验所通过的不合格品数除以检是检验所通过的不合格品数除以检验通过的批的产品数。如果批量为验通过的批的产品数。如果批量为N N，则检验通过的产品数为，则检验通过的产品数为kNkN。另一。另一方面，检验通过的不合格品数，应方面，检验通过的不合格品数，应是合格的批数、批量以及不合格品是合格的批数、批量以及不合格品百分率的乘积。因此：百分率的乘积。因此：五、平均检验总数 用抽检方案（n,c）抽检不合格品百分率为p的多批产品，这时会出现有的批经过一次抽检就合格，而有的批则初检不合格，还需全数挑选，将这两种情况下发生的平均每批检验产品的个数，称做平均检验总数，简称ATI，记作I设交检各批的批量为设交检各批的批量为N N, ,不合格品百分率为不合格品百分率为p p，采用（，采用（n,cn,c）抽检方案，则平均检验总数）抽检方案，则平均检验总数可用如下公式：可用如下公式：六、挑选型抽检方案保证产品质量的方法六、挑选型抽检方案保证产品质量的方法有两种，相对应的，也有两种类型的抽检有两种，相对应的，也有两种类型的抽检方案。方案。1.1.在规定在规定LTPDLTPD的条件下，使平均的条件下，使平均检验总数检验总数I I最少的抽检方案。最少的抽检方案。2.2.在规定在规定AOQLAOQL的条件下，使平均的条件下，使平均检验总数检验总数I I最少的抽检方案。最少的抽检方案。第五节计数调整型抽样检验一、概念和特点1、概念是指根据已检验过的批质量信息，随时按一套规则“调整”检验的严格程度的抽样检验过程。2、特点采用一组方案，进行动态转换有利于刺激生产方提高产品质量适用于连续多批的产品检验二、接收质量限AQL（AcceptableQualitylimit）可接受质量水平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。AQL是可接收的和不可接收的过程平均的分界线；AQL是对所希望的生产过程的一种要求，是描述过程平均的参数，不是生产过程的实际过程平均。接收质量限的确定根据过程平均确定；按不合格类别确定；根据检验项目数确定；双方共同确定；按用户要求的质量水平确定。美陆军对严重缺陷按检验项目数来规定的AQL值检验项目AQL（%）120.25340.40570.658111.012191.520482.5494.0AQL(%)0.0100.0150.0250.0400.0650.100.150.250.400.651.01.52.54.06.510152540651001502504006501000三、检验水平IL明确批量N与样本量n之间的关系。特殊检验水平一般检验水平S-1S-2S-3S-4n逐渐增大一般水平的批量与样本大小之间的关系n/N(%)N水平水平水平5044103072716720101606251050125020005640400063000125005000080000检验水平的考虑产品的复杂程度与价格破坏性检验生产的稳定性保证用户的利益批与批之间的质量差异性批内质量波动幅度大小避免AQL与检验水平的不协调四、抽样类型一次二次五次N一定，对于同一个AQL值和同一检验水平，OC曲线基本一致一次(125,3)二次(80,1,4)(80,4,5)五次(32,#,3)(32,0,3)(32,1,4)(32,2,5)(32,4,5)平均样本量不同的是平均样本量。平均样本量ASN曲线n0.8n0.6n0.4n0.2n03691215一次二次五次五、检验的严格度和转移规则1、检验的严格度交验批所接受检验的严格程度。正常检验加严检验放宽检验n2、转移规则转移规则正常检验加严检验放宽检验暂停检验1、转移得分30分以上2、生产稳定3、负责部门同意1、一批放宽检验不接收2、生产不稳定3、认为需要恢复到正常检验检验开始连续5批初检接受连续5批或不到5批中有2批初检不接受累计5批不接受质量得到改进转移得分：检验开始时：转移得分为0；当接收数等于或大于2时，如果当AQL加严一级后该批被接收，则转移得分加3分，否则将转移得分重新设定为0；当接收数为0或1时，如果该批被接收，则给转移得分加2分，否则将转移得分重新设定为0。六、步骤确定质量标准和不合格分类；确定接收质量限AQL；确定检验水平IL；选择抽样方案类型；组成检验批；规定检验的严格度；检索抽样方案；例：某产品采用计数调整型抽样方案检验，批量为1000，AQL=4%，检验水平为。1、求正常检验一次抽样方案；2、求加严检验一次抽样方案；（807）（805）dAc转移得分152505152515352505153、连续10批产品正常检验均接收，不合格品数分别为：1、2、0、1、2、1、3、2、0、1，求转移得分。加严一级（805）（325）转移得分36912151821242730例：用GB/T2828.1-2003对某产品进行抽样验收。试求AQL=0.65%，检验水平为时的一次调整型抽样检验转移方案。附表A：样本字码表批量范围特殊检验水平一般检验水平S-1S-2S-3S-418AAAAAAB915AAAAABC1625AABBBCD2650ABBCCDE5190BBCCCEF91150BBCDDFG151280BCDEEGH281500BCDEFHJ5011200CCEFGJK12013200CDEGHKL320110000CDFGJLM1000135000CDFHKMN35001150000DEGJLNP150001500000DEGJMPQ500001DEHKNQR复合抽样检验特性曲线10.80.60.40.2051015202530P(% )L(p)放宽正常加严复合AQL七、多特性值的抽样检验给不同类别的不合格分配不同的AQL值。产品的每个性能分配一个独立的AQL，同时给所有性能合起来再规定一个AQL。对A类不合格规定一个AQL，给A类不合格和B类不合格合起来规定一个AQL。不合格类型ABCAQL0.4%1.0%4.0%不合格类型性能1性能2性能3各性能的AQL1.0%0.8%1.2%总的AQL1.5%不合格类型AA+BAQL1.0%4.0%例：某产品批量N=1000，每个样本须检验5个尺寸。在考虑了各类不合格的影响后，得知尺寸1和尺寸2的不合格为A类不合格，其它三个尺寸不合格为B类不合格，分别规定它们的AQL，如表：不合格类型检验项目AQLA尺寸1，尺寸20.65%B尺寸3，尺寸4，尺寸52.5%假定A类不合格和B类不合格都规定采用检验水平。J不合格类型样本大小AcReA8012B8056检验结果：有一个不合格品，其尺寸2和尺寸3不合格；有两个不合格品，只有尺寸3不合格；有一个不合格品，其尺寸4和尺寸5不合格；1个A类不合格品；3个B类不合格品。接收第六节 计量抽样方案一、定义计量抽样检验是定量地检验从批中随机抽取的样本，利用样本特性值数据计算相应统计量，并与判定标准比较，以判断产品批是否可接收。二、基础产品的特性值是正态分布的随机变量。n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。计量抽样方案的抽样特性及判定规则以所检验的产品特性值的分布为基础。在计量检验中，可用来衡量批质量的参数有很多，比较常用的有均值、不合格品率和标准差等。由于质量参数不同，判断规则的形式也不同。最简单的是计量一次抽样方案。n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。计量型数据比计数型数据包含更多的信息，因而，通常可用较少的样本量达到与计数型抽检相同的质量保证。当特性值分布规律与制订计量型方案假设的分布不一致时会造成很大的误判概率。因此在采用计量抽检方案前必须先确认特性值的分布。三、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/T80532001平均值的计量标准型一次抽样检验程序及抽样表GB/T80541995不合格品率的计量抽样检验程序及图表GB/T6378.12008（ISO39511：2005）计量标准型一次抽样检验程序及表GB/T80542008控制图的演变：-3+3控制图的演变：-3+3四、不合格品率的计量标准型一次抽样检验五、MILSTD414K法M法一、K法已知（法）NAQL检验严格度nk接收拒收未知（s法）NAQL检验严格度nk接收拒收例：某种设备最高操作温度规定为60，以100个个体产品组成一批进行抽样检验，用检验水平正常检验，AQL=2.5%，问方案是否拒收？n=10K=1.41F现抽样测得操作温度如下表：接收二、M法已知（法）NAQL检验严格度nvM接收拒收未知（s法）NAQL检验严格度nM接收拒收双边规范限情况由上述方法得pU或pLP=pU+pL接收拒收一个总AQL接收拒收两个AQL例：某铸件的最低屈服限L=58000psi,批量为N=500，选定检验水平正常检验，AQL=1.5%，已知=3000psi，问方案是否拒收？n=10M=3.63v=1.054I拒收第七节监督抽样检验是由第三方独立对产品进行的决定监督总体是否可通过的抽样检验。GB/T14162-1993(基于泊松分布)GB/T14437-1997(基于二项分布)GB/T15482-1995(基于超几何分布)GB/T14900-1994(基于正态分布)GB/T14437-1997(复查)四个质量监督抽样方案一个质量监督复查方案第八节检验系统的管理一、检验误差1、标准误差2、环境误差3、测量误差4、检验员误差二、计量管理1、计量检定2、量值溯源