(一)计数调整型抽样检验的概念和特点
所谓调整型抽样检验,就是根据一系列批产品质量的变化情况,按照预先确定的转移规则,适当地调整方案。调整型抽样检验能充分利用一系列批的质量历史,在保证批质量的前提下,达到节约成本、降低费用的目的。
我国于2003年发布了等同采用ISO 2859.1-1999的国家标准GB/T 2828.1-2003《计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划》,并于2012年对该国家标准的部分术语、定义和符号进行了修订。
GB/T 2828. 1是计数抽样检验标准,只适用于计数抽样检验的场合,主要用于连续批的逐批检验,也可用于孤立批的检验,但用于孤立批的场合时,使用者应仔细分析OC曲线,从中找出具有所需保护能力的方案。
GB/T 2828. 1有以下特点。①保证长期的质量。使用方要求的质量用接收质量限(AQL)表示,如果使用方按规定的程序检验,从长远观点来看,可保证有AQL水平的质量;②确定了不合格批的处理方法;③批量与样本量有一定关系。这种关系不是建立在严格计算的基础上,而是考虑了风险和经济要求;④生产方风险不固定;⑤有一次、二次和五次3种不同次数的抽样方案;⑥有7个检验水平,26个AQL值和17个样本量;⑦AQL值和样本量均采用优先数。AQL采用R5系列,样本量采用R10系列;⑧主表结构简单匀称,使用方便。⑨可调整宽严程度。
(二)接收质量限AQL
1.接收质量限的含义
接收质量限(acceptable quality limit, AQL)是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,也即在抽样检验中,认为满意的连续提交批的过程平均的上限值。它是控制最大过程平均不合格品率的界限,是计数调整型抽样方案的设计基础。
根据上述定义可知:
(1)AQL是可接收的和不可接收的过程平均的分界线。当生产方提供的产品批过程平均优于AQL值时,抽样方案应保证绝大部分的产品批抽检合格。当生产方提供的产品批过程平均劣于AQL值时,则转换用加严检验:若拒收比例继续增加就要停止检验。当然,因为AQL是平均质量限,所以只规定AQL并不能完全保证接收方不接收比AQL质量坏的产品批。但从长远看,使用方得到的产品批的平均质量等于或优于AQL。
(2)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,不应把它与生产方生产过程的实际过程平均相混淆。
在GB/T 2828.1中,接收质量限被作为一个检索工具,使用这些按AQL检索的抽样方案,来自质量等于或好于AQL的过程的检验批,其大部分将被接收,AQL是可以接收和不可接收的过程平均之间的界限值。
2.接收质量限的确定
方案的严格程度,主要决定于AQL值的大小,所以AQL值的确定应在保证产品主要性能的前提下,根据产品的重要程度、实际价值、生产方的质量保证能力、产品成本等各种因素,通盘考虑,合理确定。常用方法如下。
(1)根据过程平均确定。根据生产方近期提交的初检产品批的样本检验结果对过程平均的上限加以估计,与此值相等或稍大的不合格率或每百单位产品不合格数如能被使用方接受,则以此作为AQL值。此种方法大多用于品种少、批量大,而且质量信息充分的场合。
(2)按不合格类别确定。对于不同的不合格类别的产品,分别规定不同的AQL值。越是重要的检验项目,验收后的不合格品造成的损失越大,越应指定严格的AQL值。原则上,A类的AQL值要小于B类的AQL值,C类的AQL值要大于B类的AQL值。另外,也可以考虑在同类中对部分或单个不合格品再规定AQL值,也可以考虑在不同类别之间再规定AQL值。
(3)根据检验项目数确定。同一类的检验项目有多个(如同属B类不合格的检验项目有3个)时,AQL的规定值应比只有一个检验项目时的规定值要适当大一些。
(4)根据产品本身的特点来确定。对一些结构复杂的产品或缺陷只能在整机运行时才被发现的产品,AQL应规定得小些;产品越贵重,不合格造成的损失越大,AQL值应越小。另外,对同一种电子元器件,一般军用设备比民用设备所选的AQL值应小些。
(5)根据检验的经济性来确定。对一些破坏性检验、检验费用比较高或检验时间比较长的检验,为了减小样本量,AQL值应规定得小些。
应注意的是,AQL的值并不是可以任意取的。10以下的AQL值适用于不合格品百分数的检验,也适用于每百单位产品不合格数的检验。10以上的AQL值只适用于每百单位产品不合格数的检验。但100以上的AQL值一般很少使用,因为它意味着每个单位产品平均有一个不合格,还被认为是合格的。只有当这些不合格对产品质量没有什么影响,或者产品非常复杂的时候,才可以使用。
例如,由1000以上零部件组成的产品,当允许每个单位产品有一个或几个轻不合格对质量没有什么影响时,就可以对这类轻不合格或其子类别规定100以上的AQL值。
(三)检验水平与样本量字码表
1.检验水平的含义
检验水平(1L)是用来决定批量N与样本量n之间的关系的指标,它由“样本量字码”(表8-4)规定。GB/T 2828.1样本量字码表把检验水平分为7级,其中特殊检验水平有4级:S-1,S-2,S-3,S-4,一般检验水平有3级:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ。在这7个检验水平中,样本量是逐渐增大的。对确定的批量来讲,检验水平实际上也反映了检验的严格程度。
样本量的大小用字母A, B,C,……,R来表示,按字母表的次序,排在前面的字母对应的样本量小,排在后面的大,因此字母A对应的样本量最小,其次是字母B,而字母R对应的样本量最大。同一批量范围内,随着检验水平的提高,样本量也将随之增大(字码相同时例外)。随着样本量的增大,抽样方案鉴别好批与坏批的能力也随之增大。
一般检验水平是常用的检验水平,它允许抽取较多的单位产品进行检验,适用于非破坏性的检验。特殊检验水平适用于破坏性检验及费时、费力等耗费性大的检验,从经济上考虑往往不得不抽取很少的单位产品进行检验,而冒较大的错判风险。所以特殊检验水平常用于“宁肯冒较大风险也要降低样本量”的场合。除非特别规定,通常采用一般检验水平Ⅱ。
检验水平的设计原则是:如果批量增大,样本量一般也随之增大,但不是成比例地增大,而是大批量中样本量所占的比例比小批量中样本量所占的比例要小。在计数调整型抽样方案中,检验水平Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的样本量比约为0.4:1:1.6。表8-4给出了检验水平的批量与样本大小之间的关系。
表8-4 样本量字码表
2.检验水平的选择
选择检验水平应考虑以下6点。
(1)产品的复杂程度与价格。构造简单、质量要求低的产品的检验水平应低些,检验费用高的产品应选择低检验水平。
(2)破坏性检验。宜选低检验水平或特殊检验水平。
(3)生产的稳定性。生产的稳定性差或新产品应选高检验水平。
(4)保证用户的利益。如果想让大于AQL值的劣质批尽量不合格,则宜选高检验水平。
(5)批与批之间的质量差异性。批间的质量差异性小并且以往的检验总是被判合格的连续批产品,宜选低检验水平。
(6)批内质量波动幅度大小。批内质量波动比标准规定的波动幅度小,可采用低检验水平。
(四)抽样类型
GB/T 2828. 1中规定的抽样类型有:一次、二次和五次抽样方案类型。在批量N一定时,对于同一个AQL值和同一个检验水平,一次、二次和五次抽样检验具有基本相同的OC曲线,即不同抽样方案的判别能力是一样的。所不同的是一次抽样方案的平均样本量比二次大,二次抽样方案的平均样本量比五次大。表8-5给出了一次、二次和五次抽样方案的优缺点,供参考。
必须注意的是,在选定某一种抽样方案以后,在检验过程中,不允许由一种抽样方案改变为另一种抽样方案。
表8-5 一次、二次和五次抽样方案的比较
(五)检验的严格度与转移规则
1.检验的严格度
所谓检验的严格度,是指交验批所接受检验的严格程度,反映在抽样方案的样本量、接收数和拒收数上。GB/T 2828.1规定了3种严格程度不同的抽样方案:正常检验、加严检验和放宽检验。正常检验的设计原则是:当过程质量优于AQL值时,抽样方案应以很高的接收概率接收检验批,以保护生产方的利益。而加严检验是为保护使用方的利益而设立的。一般情况下,加严检验的样本量与正常检验的样本量相同而降低合格判定数,加严检验是带强制性的。放宽检验的设计原则是:当批质量一贯很好时,为了尽快得到批质量信息并获得经济利益,以减少样本量为宜。放宽检验的样本量一般为正常检验样本量的40%。
2.转移规则
转移规则是形成抽样计划的核心,通过它就把3个严格程度不同的抽样方案有机地结合起来了。对于一系列连续批使用GB/T 2828.1进行检验时,严格执行转移规则,特别是正常、加严和暂停检验的转移规则,这是保证一系列连续批的过程平均最低限度也能和规定的接收质量限一样好的一个重要条件。否则,就很难达到这个要求,更不可能对使用方提供较好的保护。对生产量不大,不能执行转移规则的少数批或单个批,就不能运用连续批的抽样检验程序,这时只能采用“极限质量保护”检验程序,使生产方得到必要的保护。转移规则如图8-14所示。(www.xing528.com)
图8-14 转移规则简图
(1)从正常检验转到加严检验。计数调整型抽样方案标准规定:抽样检验一般从正常检验开始,只要初检(第一次提交检验,而不是不合格批经过返修或挑选后再次提交检验)批中,连续5批或不到5批中就有2批不合格,则应从下批起转到加严检验。
(2)从加严检验转到正常检验。进行加严检验时,如果连续5批初次检验合格,则从下批起恢复正常检验。
(3)从正常检验转到放宽检验。从正常检验转为放宽检验必须同时满足下列3个条件,缺一不可。①当前的转移得分至少是30分。②生产稳定。③负责部门认为放宽检验可取。
除非负责部门另有规定,GB/T 2828.1要求在正常检验开始时,应将转移得分设定为0,而在检验完每个批后应更新转移得分。
一次抽样方案转移得分的计算方法:当Ac≥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Ac=0或1时,如该批被接收,转移得分加2分;否则将转移得分重新设定为0。
二次抽样方案转移得分的计算方法:检验批在检验第1样本后被接收,给转移得分加3分;否则将转移得分重新设定为0。
多次抽样方案转移得分的计算方法:检验批在检验第1样本或第2样本后被接收,给转移得分加3分;否则将转移得分重新设定为0。
转移得分至少是30分是证明产品质量一贯优于AQL的主要根据。在转移得分满足后,还必须考虑“生产稳定”这个重要条件。生产稳定的主要特征是生产不间断,整个生产过程都处于有效控制状态,有完整的质量管理体系和管理程序,能够保证产品质量能继续好下去。只有这样,才有可能避免因放宽检验而出现大的风险。
【例8-5】当使用字码为J和AQL=1.0%的一次正常抽样方案(80,2)进行验收,AQL值加严一级的值为0.65%,则字码J和AQL=0.65%的一次正常抽样方案为(80,l)。若样本中不合格品为0或1,接收该批产品,转移得分加3分;如果样本中不合格品数为2,则该批产品合格,接收该批产品,但使用AQL加严一级抽样方案判断时不符合要求,因此转移得分归为0分;如样本中不合格品数大于2,则不接收该批产品,且转移得分归为0。
(4)从放宽检验转到正常检验。进行放宽检验时,如果出现下面任何一种情况,就必须转回正常检验。
①一批不被接收。
②生产不稳定或延迟。
③认为恢复正常检验正当的其他情况。
(5)暂停检验。进行加严检验时,如果不合格批累计达到5批,应暂时停止检验,只有在采取了改进产品质量的措施之后,并经主管部门同意,才能恢复检验。此时,应从加严检验开始。
(六)计数调整型抽样检验方案的使用步骤
根据计数调整型抽样方案规定,抽样标准的使用程序如下。
(1)确定质量标准和不合格分类。
(2)规定判断单位产品是否合格的质量标准。
(3)确定接收质量限值AQL。
(4)确定检验水平1L。
(5)选择抽样方案类型。
(6)组成检验批。计数调整型抽样方案规定,检验批可以是投产批、销售批、运输批,但每个批应该是同型号、同等级、同种类的产品,且生产条件和生产时间基本相同的单位产品组成。批的组成、批量的大小应由负责部门确定或批准。在确定批量过程中应该考虑生产过程和生产的实际情况,更要注意一致性问题以及有关规定。既可以采用固定批量的办法,即每个提交批都由一定数量的单位产品组成,也可以采用固定批量范围的办法,即规定批量的上限和下限,实际提交的批量允许在这个范围内变化。在实际工作中有必要突破这个界限时,应取得负责部门同意或认可,以便及时调整抽样方案,保证原方案所要求的质量水平。
(7)规定检验的严格度。
(8)检索抽样方案。根据规定的批量(N)、检验水平(1L)、可接收质量水平(AQL)、抽样方案类型和检验严格度进行检索。附表4~附表9分别给出了正常、加严、放宽的一次和二次抽样检验表。
【例8-6】某食品厂有一批产品需要实施抽样检验,已确定批量为1500,AQL为1.0,采用一般检验水平Ⅱ,试给出正常、加严、放宽3个一次抽样检验方案。
解:首先根据批量N=1500和检验水平Ⅱ查样本量字码表(表8-4),查出字码为K。
正常检验抽样方案:查正常检验一次抽样方案(附表4),找到与字码K对应的样本量为125;在这一行与表的顶部AQL为1.0这一列相交处,就可找到与之对应的判定数组[3,4],于是(125︱3,4)就是所求的一次正常抽样检验方案。
加严检验抽样方案:根据同一字码和AQL,按同样的方法,查加严检验一次抽样方案(附表5),可找到与之对应的一次加严检验抽样方案为(125︱2,3)。
放宽检验抽样方案:同样的方法,查放宽检验一次抽样方案(附表6),可找出它的一次放宽检验抽样方案为(50︱2,3)。
(9)抽取样本。样本必须随机从批中抽取。使用二次及多次抽样时,每次取样都要从整批中随机抽取,也可以一次抽取可能需要的最大样本,然后在检验前再随机分成第1、第2样本等。为尽可能减少抽样误差和抽样的费用,在抽样前应尽可能了解批组成的情况。负责抽样的人员应在仔细分析批组成情况后决定采用何种抽样方法:简单随机抽样、分层随机抽样、系统随机抽样或整群抽样等。
(10)样本的测量与记录。样品抽取后,根据技术标准或合同规定的试验项目和顺序,按照规定的测量、试验或其他方法,逐个检验其中所有的单位产品,并累计样本中不合格品总数或不合格总数。
(11)判断批合格与否。对于一次抽样方案,根据样本检验的结果,若样本中的不合格(品)数小于或等于合格判定数Ac,则判该批产品合格。如果样本中不合格(品)数大于或等于不合格判定数Re,则判该批产品不合格。
(12)不合格批的处置。计数调整型抽样方案中规定了不合格批的再提交,供货方在对不合格批进行百分之百检验的基础上,将发现的不合格品剔除或修理好后,允许再次提交检验。除非造成批不合格的原因是由于某个或某些不可修复的不合格的出现,否则,批不合格并不意味着整批报废。
经筛选和修理后再次提交检验时,一般只检验引起拒收的项目(不合格品类或不合格类)。对再次提交批,一般使用接收数为零的一次抽样方案,也可使用加严检验抽样方案或正常检验抽样方案,但决不允许采用放宽检验抽样方案。
【例8-7】对批量为4000的某产品,采用AQL=1.5%,检验水平为Ⅲ的一次正常检验,连续25批的检验记录如表8-6所示,试探讨检验的宽严程度及结果。
表8-6 连续25批的检验记录
续表
解:从正常检验开始,第4批和第10批遭拒收,但未造成转换为加严检验条件。从第8批起到第12批为止的连续5批中有2批不合格,符合转换为加严检验的条件。因此从第13批开始由正常检验转为加严检验。从第17批起到第21批止的连续5批加严检验合格,因此从第22批开始由加严检验恢复为正常检验。
【例8-8】同【例8-7】,如果连续25批的检验结果如表8-7所示,请重新探讨检验的宽严程度及结果。
表8-7 连续25批的检验结果
注Acj为AQL加严一级后相应的抽样方案的合格判定数。
解:根据表8-7,第15批累计转移得分达到30分,因此,若生产稳定且负责部门认可,从第16批开始放宽检验。随着放宽检验的进行,第21批不接收,故从第22批开始恢复正常检验。
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