問題的提出
有較多的批量產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),品質(zhì)保證的目標(biāo)是將交貨的不合格品率控制在客戶訂單要貨量的百分之多少以下。這種品保方式的關(guān)鍵是正確應(yīng)用抽樣檢驗(yàn)的方法,科學(xué)保證產(chǎn)品批次的質(zhì)量要求?墒窃趯(duì)企業(yè)的審核和評(píng)審過程中,筆者見過多例類似的情況:企業(yè)所建立的產(chǎn)品質(zhì)量合格率或客戶“返次率”(即客戶返回的不合格單位產(chǎn)品占交貨量的百分比)的質(zhì)量目標(biāo)與所確定的抽樣計(jì)劃及相關(guān)參數(shù)存在著不合理的情況。舉有代表性的一例,如某批量生產(chǎn)零件的較大規(guī)模的公司,確定的一項(xiàng)質(zhì)量目標(biāo)為“客戶的返次率不大于0.3%”,在采用GB/T2828.1-2003《按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃》進(jìn)行出廠抽檢驗(yàn)收中,確定的AQL為0.40(%)。采用的正常一次抽樣檢驗(yàn),抽樣方案按交檢批量不同包括n=32,Ac=0和n=125,Ac=1等。企業(yè)生產(chǎn)過程中尚沒有過程不合格品率上限的科學(xué)控制要求和手段,主要通過抽樣檢驗(yàn)來保證出廠(或入庫(kù))產(chǎn)品的質(zhì)量水平。企業(yè)認(rèn)為采用以上的抽樣計(jì)劃可以確?蛻舻姆荡温什淮笥0.3%,其實(shí)從理論上講不能做到確保。
問題的分析
抽樣檢驗(yàn)中衡量經(jīng)抽檢后合格入庫(kù)或出廠的所有批產(chǎn)品不合格品率大小的指標(biāo)叫“平均檢出質(zhì)量”Average Outgoing Quality(AOQ)。它是指檢驗(yàn)后的批的平均質(zhì)量,與所采用的抽樣方案有關(guān),是提交檢查的批質(zhì)量的一個(gè)函數(shù)。當(dāng)采用抽樣方案(n, Ac)抽檢不合格品率為p的批產(chǎn)品時(shí),假定被檢驗(yàn)的總批數(shù)用k表示,批被接收的概率用L(p)表示,N代表批量,n代表樣本量,則k中不被接收批的所有單位產(chǎn)品,由于經(jīng)過了全數(shù)檢驗(yàn)已把其中的不合格品調(diào)換為合格品,所以已不存在不合格的單位產(chǎn)品了;而k中平均批數(shù)為kL(p)的接收批中所包含的不合格單位產(chǎn)品數(shù)為(N-n)p,所以,抽樣方案的平均檢出質(zhì)量為:
AOQ =[ kL(p) ×(N-n)p]/ kN
當(dāng)n相對(duì)于N很小時(shí),N-n≈N,從而
AOQ ≈ p L(p)
現(xiàn)在我們?cè)嚱朴?jì)算上例抽樣方案的平均檢出質(zhì)量AOQ值:(其中批的接收概率L(p) 用二項(xiàng)分布近似計(jì)算)
當(dāng)p為0時(shí),L(p)為1,AOQ為0
當(dāng)p為0.1%時(shí),L(p) 約為0.993,AOQ約為0.099%
當(dāng)p為0.2%時(shí),L(p) 約為0.974,AOQ約為0.195%
當(dāng)p為0.3%時(shí),L(p) 約為0.945,AOQ約為0.284%
當(dāng)p為0.4%時(shí),L(p) 約為0.910,AOQ約為0.364%
這說明當(dāng)批的不合格品率p到了0.4%時(shí),平均檢出質(zhì)量已近似0.364%,這時(shí)已經(jīng)不能確保客戶的返次率不大于0.3%了。
在直角坐標(biāo)系中,以p為橫坐標(biāo),AOQ為縱坐標(biāo)畫成的曲線為平均檢出質(zhì)量特性曲線。當(dāng)批不合格品率p由0逐漸變大時(shí),AOQ也逐漸變大,在p為某值時(shí)AOQ達(dá)到最大值(上例當(dāng)批的不合格品率p差到1.29%時(shí),其AOQ達(dá)到最大值約為0.670%),其后由于批接收概率快速變小,不接收批的數(shù)量快速增加,用合格品調(diào)換不合格品的影響變得顯著起來,AOQ的數(shù)值又會(huì)逐漸變小。由此說明,在抽樣方案已定的情況下,平均檢出質(zhì)量隨著批的不合格品率變化的規(guī)律是先由小變大,在取得最大值后再由大變小。最大值稱為平均檢出質(zhì)量上限(AOQL)。在GB/T2828.1-2003 《按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃》標(biāo)準(zhǔn)中,表8-A對(duì)每個(gè)正常檢驗(yàn)一次抽樣方案給出了AOQL的近似值,表8-B對(duì)每個(gè)加嚴(yán)檢驗(yàn)一次抽樣方案給出了AOQL的近似值。
上例按所采用的抽樣方案驗(yàn)收產(chǎn)品,可能出現(xiàn)平均檢出質(zhì)量大于0.3%而不能完成“客戶的返次率不大于0.3%”的質(zhì)量目標(biāo)的情況。而實(shí)踐中類似上例所述的情況往往也能完成質(zhì)量目標(biāo)的要求,即客戶的實(shí)際返次率沒有大于0.3%,但這并不代表所設(shè)計(jì)的品保方式是合理的。
這里,一種可能是過程控制的效果比較好,過程的不合格品率比較低(如上例p總在0.3%以下波動(dòng)),使得平均檢出質(zhì)量沒有超出質(zhì)量目標(biāo)的要求(如上例的AOQ總能在0.3%以下),更沒有出現(xiàn)平均檢出質(zhì)量上限(如上例的AOQL0.670%)。至于批的不合格品率變得很差,比平均檢出質(zhì)量上限對(duì)應(yīng)的批不合格品率還要差的情況,沒有討論的積極意義。因?yàn)楸M管此時(shí)可以使平均檢出質(zhì)量又變小了,但同時(shí)也要過多付出對(duì)大量不接收批的全數(shù)檢驗(yàn)以調(diào)換其中不合格品的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。
另一種可能是客戶沒能把所有的不合格品剔除或沒有全部向企業(yè)反饋所發(fā)現(xiàn)的不合格品等。
實(shí)際得到的平均檢出質(zhì)量的大小,主要取決于生產(chǎn)過程平均不合格品率的大小和穩(wěn)定程度,平均不合格品率小且穩(wěn)定程度高則實(shí)際的平均檢出質(zhì)量會(huì)小一些,相反,則實(shí)際的平均檢出質(zhì)量就會(huì)大一些。這還不包括從已完成出廠驗(yàn)收至交付到客戶訂單要求的地點(diǎn)期間由于裝卸、運(yùn)輸?shù)确雷o(hù)不當(dāng)所造成的問題,以及沒有在檢驗(yàn)項(xiàng)目中定義、客戶卻不接收由此認(rèn)定的不合格品的返次的影響。
解決的建議
這類問題的解決途徑,一個(gè)是從根本上實(shí)施質(zhì)量改進(jìn)和統(tǒng)計(jì)過程控制,提高過程質(zhì)量控制的西格瑪水平,如由3σ提高到4σ、5σ水平,直至實(shí)施6σ改進(jìn),把過程的不合格品率降低并控制在理想的水平,用較高的西格瑪方式通過對(duì)過程能力的管控來保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量;另一個(gè)是限于過程不合格品率還不能穩(wěn)定達(dá)到理想要求,正確采取抽樣檢驗(yàn)方法,科學(xué)保證出廠的產(chǎn)品質(zhì)量水平。如合理確定GB/T2828.1抽樣計(jì)劃的相關(guān)參數(shù),這需要基于產(chǎn)品不合格品率的平均水平,在充分利用GB/T2828.1標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)附表并適當(dāng)進(jìn)行測(cè)算的基礎(chǔ)上確定AQL值及相應(yīng)的抽樣方案,不能大概估計(jì)更不能想當(dāng)然。如上例若可能,則應(yīng)選用一次抽樣方案樣本量字碼M或N,AQL為0.15(%)的抽樣計(jì)劃等。過程中則可以使用連續(xù)抽樣檢驗(yàn)的方法,把產(chǎn)品的平均質(zhì)量控制在規(guī)定的要求之內(nèi)。