美國軍用標準MIL-STD-105D抽樣表,早於1963年公佈,為世界各國所公認,並廣泛應用於工業界,迄今已達四十年有餘。
105D表大都用於工業上之驗收抽樣,且須為一連串連續之批,方能保證其品質( 單獨之批較不容易 )。凡使用此項標準者必須徹底了解檢驗程序,並嚴格遵守此一抽樣計劃之各項規定;工程師及高級主管尚須熟習統計原理,即可決定採取何種抽樣計劃,以期獲得所需之品質保護,與適切之品質成本。如果忽視此等要點,常易導致錯誤的用法,此篇限於單次抽樣計劃,供初學者參考,藉免重蹈覆徹。
隨機抽取
最簡單之抽樣方式為: 自批( Lot,Batch )中隨機選取一件或若干件產品,作成樣本( Sample ),故樣本為一件或若干件產品所組成。至於” 隨機 “( Random )一詞,簡言之即批中每一件產品均有被選取為樣本之同等機會,並不考慮批中每一產品之品質。
吾人常見有人取樣時,常在最上層取樣或在盤子之四角取樣,更有在頂上一層之中間取樣,無非為方便之故,然而此種下意識之習慣,雖自認為非常公平卻未加以選別,實則已構成偏誤( Bias ),勢將影響決策之正確性。
又如儲滿整個倉庫之產品,為方便起見通常均在庫房門口近便之處取樣,極少往倉庫之最裡層抽取,尤不可能抽取倉庫底層之產品,似此等抽樣情況,極易構成偏誤。
如現場作業人員獲知取樣人員之抽取習慣,則現場人員會將良好之產品,置於取樣人員經常喜好抽取之處,如頂層、四角、中間….等,亦易構成偏誤。
尚能再抽一次否 ?
少數檢驗員雖然採用單次抽樣( Single Sampling ),然遇到品質在模禰兩可之間,難以判斷時,為” 穩妥可靠 “起見,常會另抽一件產品比代換此一產品。試問: 此種方法合理嗎 ?
如檢驗員量測一產品之尺寸,共測A、B兩處( 依105D表規定,樣本數為80;又因標準QAL為1.0%,則Ac=2,Re=3 )。現在樣本數80件產品中,有3 件測得之讀數( Reading )為:
件號 |
A點 |
B點 |
1 |
1.010* |
1.012* |
2 |
1.009* |
1.016* |
3 |
1.003 |
1.010* |
註: * 表拒收
上表中之1及 2號兩件產品,拒收無疑。惟第三件產品則不然,如係合格品則允收此批( 因c=2 );如係不合格品則拒收此批( 因c=3 ),實具有關鍵性之作用。通常檢驗員有下列三種途徑可以採用:
1. 採用讀數1.003,而允收此批
2. 採用讀數1.010,而拒收此批
3. 請示上級主管後決定
許多檢驗人員將會採取第三種途徑,但又惟恐被人譏為無能,為克服此等內心之焦慮,遂再抽取第二次樣本,以期不再發生主觀之判斷。此一作法既不公平,亦不正確。如原來規定之計劃係單次抽樣,則必須始終採用單次抽樣計劃,祇能抽取一次樣本,除非上級主管另有指示。
認識允收水準(AQL)
設定允收水準( Quality Level )為品質部門之責任。在105D表中,AQL之定義為: 用於抽樣檢驗之目的時,其最高不合格百分率( 或每百件上之最高不符合處數目 ),可以認為係滿意之製程平均( Process Average )。此處有兩點說明:
1. AQL值並不是指凡通過此一抽樣劃之所有各批,其不合格率將小於或等於此一AQL值。
2. AQL值之意義並不是指其不合格百分率(或每百件上之最高不符合處數目 )大於AQL值之所有各批,將永不能通過此一抽樣計劃。
由於第一點之理由,品質部門常會不管產品性能與要求而選用較低之AQL值。在此一假定下,其允收各批之不良率,通常不會大於AQL值。關於第二點,當其製程作業員認為進料檢驗員未曾做好本份工作,以致通過作業員之各批中,發現有若干批之不良率遠超過此一AQL值,實際上確有此種情形發生。雖則如此,但進料檢驗員實已盡到其本身之責任,惟由於機遇率( Law of Chance )之故,將會允收一些壞批( Bad Lot )。AQL早年之定義可作如是解釋: 如生產者將其製程很準確地設定在AQL上,則其所生產之各批大都將被允收。如製程較AQL為佳,則允收機率( Probablity of Acceptance )將較高。如製程較AQL為差,仍將有若干批會通過此一抽樣計劃。
由允收曲線( O.C. 曲線 )可知,具有2 %不良率及3%不良率之批,其允收機率( Pa )分別為80%及60%。以兩個不良率值均遠高於1.0%之AQL值,但允收之機會仍不小。即使批之不良率為6.5%,仍有10%之允收機會( 即是具有6.5%不良率批之100批,經檢驗後將有10批會通過 )。所以,吾人如能了解抽樣計劃之統計原理,則上列事件即易於解釋,並可避免不合理之責難。
另一共同性之錯誤觀念為: AQL值總是設定在允收機率為0.95處。在開始時即須對AQL有正確之觀念,尤其是買賣雙方根據AQL值商訂品質合約時,若干從事實務之品管工程師,不盡了解此一事實。在MIL-STD-105D表中,允收機率之範圍自88% ~ 99.5%。
AQL: 不良率 ? 百件缺點數 ?
許多人未曾注意到AQL值上升至10( 包括10在內 )時,可用不良率或百件缺點數表示。超出10以上之各AQL值,僅能用百件缺點數表示。如果吾人以” 百件缺點數 “之AQL值來代替原用之” 不良率 “AQL值,則將發生一完全不同之狀況。由於一件不良品( Defective )上至少含有一個缺點( Defect )。假定某產品上具有四種不同之品質特性,如用不良率表示,則產品上發現任何一種缺點,即足以將產品列為” 不良品 “。
如檢驗員量測一產品之物性,共測A、B、C、D四處( 依105D表規定,樣本數為80;又因標準QAL為1.0%,則Ac=2,Re=3 )。現在樣本數80件產品中,有3 件測得之讀數( Reading )為:
號數 |
品質特性 |
單一件上之缺點 |
第二件上之缺點 |
1 |
長 |
V |
V |
2 |
寬 |
O |
O |
3 |
高 |
O |
O |
4 |
直徑 |
V |
V |
|
缺點數小計 |
2 |
2 |
|
不良品數小計 |
1 |
1 |
註: V表有缺點,O表無缺點
就上表而言,如用” 不良率 “作為AQL之指標,則此批產品應予允收,因不良品之總數為2,未超過拒收數3。反之,如以” 每百件缺點數 “作為AQL之指標,則此批產品應即拒收,因缺點之總數為4,顯然已超過允收數2。在此兩案例中,其判定規則並不相同。
許多工程人員,無論在研擬檢驗計劃或議訂製造合約時,未盡了解可用” 不良率 “或” 每百件缺點數 “作為AQL之指標,致被大多數人誤認為AQL係指不良率,甚至有若干人士竟以為AQL係用每百件缺點數表示 !
箭號之用法
假定某客戶需要: 樣本大小為32、代號G、檢驗水準II之抽樣計劃。在AQL為1.0時,檢驗員發現抽樣表上並無此一計劃,於是採用箭頭往下之H的抽樣計劃,表上之允收數為1、拒收數為2,然後開始檢驗作業。抽出樣本32件產品,經檢驗結果後根據規定再決定允收或拒收此批產品。試問檢驗員`之做法是否正確 ?答案則為” 不正確 “。正確之樣本大小應為50、代號為H。問題出在此檢驗員雖完全依照箭號查出允收數與拒收數,但對樣本大小卻未作相同之變更之故。
有甚多之檢驗員疏於注意此種錯誤,以致一再繼續發生。曾分別訪問10位檢驗員,他們均能依照箭號指示,改用指示方向之新抽樣計劃,但無一人能指出正確之樣本大小,且均聲稱應維持原來之樣大小,甚至認為/ 表現如此做法深具信心 !當再做進一步之詢問時,竟得到一奇妙之答案。所有在MIL-STD-105D主抽樣表中抽樣計劃均列有箭號,並於主抽樣表附有如下說明:包括樣本大小、允收數、拒收數,但從未提及須改用新樣本大小 !須知道了解此箭號之意義,作業方式才不致弄錯。
/ 使用箭頭往下 / 往上之第一個抽樣計劃。如樣本大小等於或超過批量時,則用100%檢驗。鑑於對箭號之實質意義有如此普遍之誤解,則將前面提及檢驗員之例子有必要進一步作詳細說明。1. 錯誤之計劃: n=32,c=1,2. 正確之計劃: n=50,c=1;第一個抽樣計劃將允收較多之壞批至為顯然。在若干極端之個案中,當兩個樣本大小之間相差巨大時,則對消費者之品質保護勢將顯著降低。反之,如將劍號讀錯,而選用較大之樣本,則將導致供應商( Vendor )受到不公平之懲罰,而顧客( Customer )亦將因此而作過多之檢驗。此項錯誤甚至品質管制主管及工程師亦不能避免。
亦有人為避免檢驗較多之件數,而故意選用較少之樣本。此種錯誤之方法對公司並不妥當,釋將引起一個部門與另一部門之間發生摩擦。
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允收品質水準( 正常檢驗,抽樣水準:0.40 ) | |||||||||
0.0101 | 0.015 | 0.025 | 0.040 | 0.065 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.40 | 0.65 |
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