品質管理:理論與實務 chapter 8 抽樣檢驗計畫之概念及OC曲線
8-1
抽樣檢驗計畫之概念OC曲線
抽樣檢驗之基本概念
作業特性(OC)曲線之意義
平均出廠品質水準、平均總檢查數與平均
抽樣數
通過兩點之抽樣計畫
Chapter 8
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8-2
抽樣檢驗之基本概念 1/5
圖 管制圖――預防性手法
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8-5
圖 進料檢驗之流程圖
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抽樣檢驗之基本概念 5/5
檢驗適用的範疇可分為進料檢驗(IQC)、製程中檢驗(IPQC)及最終檢驗(FQC)三種。檢驗進行地點則有固定及巡迴兩種。檢驗的性質則可分為破壞及非破壞性檢驗兩種。茲將檢驗各種不同的分類列表整理如 下:
表 檢驗之分類
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單次抽樣――範例
某一送檢批量共1000件產品,今隨機抽取100件,其允收之條件如下:
n=100, c=2,符號n代表抽 樣的樣本數,c為允收數,r 為拒收數,亦即抽取100件 產品,若發現其中有2件或 2件以下不良品時,才接受 送驗之1000件產品。現以 圖解方式說明之。
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雙次抽樣――範例
雙次抽樣亦稱二階段抽樣。所謂雙次抽樣係表示送檢批量經由一次抽驗時,可以判定允收、拒收或第一次無法決定時再進行第二次抽樣,藉由第二次抽樣之檢驗結果判定該批貨允收或拒收,即必須在二次後作決定。
N=1000
n1=50
c1=0
r1=2
n2=50
c2=1
r2=2
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作業特性(OC)曲線之意義 1/4
現將允收抽樣檢驗可能發生的結果整理成下表並加以說明:
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作業特性(OC)曲線之意義 2/4
圖 作業特性(OC)曲線
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作業特性(OC)曲線之意義 3/4
圖 理想的OC曲線
圖 c固定下,不同之n對OC曲線之影響分析
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作業特性(OC)曲線之意義 4/4
圖 n固定下,不同之c對OC曲線之影響分析
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作業特性(OC)曲線之意義――範例 1/4
某一電子產品製造廠商甲正與其顧客乙(採購者)討論彼此均能接受之抽樣檢驗計畫。乙向甲採購550件電子產品,且堅持其所能接受之批量最高不良率為5%,即拒收水準(LTPD)=5%,乙當然希望消費者風險(β)愈低愈好。
另一方面,製造商甲則希望允收水準(AQL)=%,即甲允收所生產的批量中含%的不良品。若雙方均同意採取MIL-STD-105E抽樣計畫,並認為接受好批量之機率(pa)應該愈高愈好。
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作業特性(OC)曲線之意義――範例 2/4
試問:在上述條件下,應採取何種抽樣計畫?並求該抽樣計畫下生產者風險α及消費者風險β為何?藉由α、β,試問乙若同意該計畫,對其是否有利?
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作業特性(OC)曲線之意義――範例 3/4
解
己知N=550,AQL=%,若決定檢驗水準為II,則依第九章之MIL-STD-105E,吾人可求得單次抽樣計畫,(n , c , r)=(80 , 3 , 4)即隨機抽取80個樣本,若不良品數小於或等於3個則允收該批量,大於或等於4個則拒收之。
λ=n × p1=80 × =,
pa=1–α= =(查附表卜瓦松分配累積機率表即可求得)
故α==1–Pa=1–
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作業特性(OC)曲線之意義――範例 4/4
λ= n×p2=80 × =4
由於消費者風險高達% ,不利於採購者。故乙不應該同意(80, 3, 4)之抽樣計畫。
選別檢驗 (Rectifying Inspection )
選別檢驗
當送驗批被拒收之後,通常是對被拒收的貨批進行100%檢驗,並將不合格品剔除,以合格品取代。
平均出廠品質(average outgoing quality, AOQ)是一種指標,用來評估選別型抽樣計畫。
AOQ是貨批經過選別檢驗之後的品質,它是由一連串不合格率為 p 的貨批經過檢驗之後所獲得之平均品質水準。
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平均出廠品質水準(AOQ) 1/2
AOQ的計算方式有兩種:
允收批量中,不良品繼續保留,拒收批不良品以良品入替,即進行剔選檢驗。
平均出廠水準AOQ=P×Pa+0(1×Pa)=P×Pa
其中,P=不良率,Pa =允收機率。
允收樣本部分與拒收批量均以良品入替
AOQ=
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平均出廠品質水準(AOQ) 2/2
圖 單次抽樣計畫AOQ計算示意圖
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8-20
平均出廠品質水準(AOQ――範例)
抽樣計畫n=100,c=1之平均出廠品質水準(AOQ)與不良率之關係圖
圖 平均出廠品質水準(AOQ)與不良率之關係圖
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AOQL
AOQ之最大值,表示經過選別檢驗之後,所可能產生之最差平均品質,此點稱之為平均出廠品質界限(average outgoing quality limit, AOQL)
AOQL是一連串多批產品之平均不合格率,個別貨批的不合格率仍有可能高於AOQL
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平均總檢查數(ATI)
吾輩可發現一旦貨批被拒收,就必須對批量N進行剔選檢驗,將不良品剔除以良品入替。但當此批量被允收時,只需檢查n個樣本就可決定此批貨被允收抑是被拒收。
或可寫成
其中N–n為批量被拒收後應多檢查的件數。
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8-23
平均總檢查數(ATI)――範例
已知某一抽樣檢查計畫下之N=5000,n=100,c=5,試求批量在各種不良率(p=1%至10%)情形下的總檢查數ATI及AOQ=?並繪出該抽樣計畫之.及AOQ及ATI曲線。
表 OC曲線,AOQ及ATI之計算表
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8-24
若吾人令Pa(n1)為第一次抽樣被允收之機率, Pr(n1)為第一次抽樣被拒收之機率,Pa(n2)為第二次抽樣被允收之機率,Pr(n2)為第二次抽樣被拒收之機率,則雙次抽樣之平均總檢查數為:
平均總檢查數(ATI)――雙次抽樣 1/2
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圖 雙次抽樣檢驗計畫平均總檢查數ATI計算之示意示圖
平均總檢查數(ATI)――雙次抽樣 2/2
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平均抽樣數(ASN)――雙次抽樣 1/2
在單次抽樣計畫中,檢驗樣本數為一固定值n,而雙次抽樣計畫的ASN計算則可參考下圖:
圖 雙次抽樣計畫平均抽樣數ASN計算之示意圖
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8-27
平均抽樣數(ASN)――雙次抽樣 2/2
雙次抽樣的ASN公式如下:
即表示若第一次抽樣,即可做成允收或拒收之決定,則僅需抽n1個樣本,若第一次抽樣無法做成決定,則必須進行第二次抽樣,此時所需之樣本數為 n1+ n2 。
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8-28
平均抽樣數(ASN)――範例 1/2
在節,所提及之雙次抽樣計畫N=1000, n1=50, c1=0, r1=2, n2=50, c2=1, r2=2,若已知批量之不良率p=2%,試求此雙次抽樣計畫之ASN?
解:
已知p=2%,則λ=np=50×=1,故
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8-29
平均抽樣數(ASN)――範例 2/2
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8-30
通過兩點之抽樣計畫
步驟(1):先求拒收與允收水準的 之比值以決定允收常數c
步驟(2):查表中最後一行 的比值求允收數c之範圍
步驟(3):先求滿足生產者關心點(p1,α)下的抽樣計畫
步驟(4):再求滿足消費者關心點(p2,β)下的抽樣計畫
步驟(5):若生產者與消費者無特殊要求,可從上述的抽樣計畫中選取樣本最少、最經濟或是最接近消費者/生產者關心點的抽樣計畫。
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8-31
通過兩點之抽樣計畫――範例 1/5
試求通過(p1,α)=(1%,)及(p2,β)=(%,) 兩點之抽樣計畫。
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8-32
通過兩點之抽樣計畫――範例 2/5
步驟(1):先求 之比值,以決定c=?
步驟(2):查附表中 一行之值可得知c之範圍
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8-33
通過兩點之抽樣計畫――範例 3/5
步驟(3):先令.曲線通過(1%,)求得滿足生產者關心點之抽樣計畫
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8-34
通過兩點之抽樣計畫――範例 4/5
步驟(4):再令其通過點(%,)求得另兩個滿足消費者關心點之抽樣計畫
步驟(5):若其無特別要求,可從上述四個抽樣計畫中盡量選取樣本數少且接近指定之生產者或 消費者風險的抽樣計畫。
如上頁圖所示
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8-35
通過兩點之抽樣計畫――範例 5/5
步驟(6):若以樣本最少,抽樣成本最低為考量,應選取n=197, c=4, r=5即(197, 4, 5)的抽樣計畫。
若以滿足消費者所關心之風險為考量,則可選取n=213, c=4, r=5即(213, 4, 5)的抽樣計畫。