■文/劉海波

可鍛鑄鐵管路連接件檢驗(yàn)方法及統(tǒng)計(jì)推斷探究

■文/劉海波

可鍛鑄鐵管路連接件的抽樣、檢驗(yàn)及批量產(chǎn)品的質(zhì)量推定事關(guān)人們的生產(chǎn)、生活質(zhì)量。質(zhì)檢部門如何做好并引導(dǎo)企業(yè)運(yùn)用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與全面質(zhì)量管理相結(jié)合的統(tǒng)計(jì)控制型模式對自身產(chǎn)品抽檢及企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理都會起到很大作用。

可鍛鑄鐵管路連接件俗稱瑪鋼管件，廣泛應(yīng)用于建筑上下水、消防設(shè)施等，與人們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。其產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)檢測包括整批質(zhì)量的判定尤為重要。

產(chǎn)品的檢驗(yàn)抽樣

在產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)過程中，抽樣是關(guān)口，直接影響到檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性及質(zhì)量的判定。

日常檢驗(yàn)過程中我們抽樣一般會用到GB/T2828.1《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第一部分：按接收質(zhì)量限（A Q L）檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃》和GB/T2829《周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及表》，而監(jiān)督抽樣檢驗(yàn)是質(zhì)檢部門對生產(chǎn)廠家產(chǎn)品進(jìn)行的判定，監(jiān)督總體是否可通過抽樣檢驗(yàn)，對產(chǎn)品總體的質(zhì)量評估具有不可小覷的作用。

使用GB/T2828.1時，要檢索出適用的抽樣方案，需先確定如下要素：

一、過程平均的估計(jì)

采用二次抽檢或多次抽檢，在估計(jì)過程平均時只能使用第一個樣本。估計(jì)過程平均不合格品率的目的，是為了估計(jì)在正常情況下所提供的產(chǎn)品的不合格率。如果生產(chǎn)條件穩(wěn)定，這個估計(jì)值可用來預(yù)測最近將要交檢的產(chǎn)品不合格品率。應(yīng)當(dāng)剔除在不正常情況下獲得的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。經(jīng)過返修或挑選后，再次交檢的批產(chǎn)品的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能用來估計(jì)過程平均不合格品率。

二、AQL值的確定

接收質(zhì)量限AQL是對生產(chǎn)方過程平均的要求，在確定AQL時應(yīng)以產(chǎn)品為核心，應(yīng)考慮所檢產(chǎn)品特性的重要程度（及其不合格率對顧客帶來的損失和對顧客滿意度的影響），并應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的不合格分類分別規(guī)定不同的AQL值。對于同一不合格類的多個項(xiàng)目也可以規(guī)定一個AQL值，在規(guī)定時注意，項(xiàng)目越多，AQL值應(yīng)大一些。

在確定AQL時也要考慮產(chǎn)品用途，對于瑪鋼管件來說，產(chǎn)品的復(fù)雜程度小，AQL值應(yīng)大些。

A Q L的確定應(yīng)同時考慮檢驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性，如產(chǎn)品檢驗(yàn)費(fèi)用、檢驗(yàn)時間和是否破壞性檢驗(yàn)，因在GB/ T2828.1中，AQL值越小，在批量、檢驗(yàn)水平、檢驗(yàn)嚴(yán)格程度和抽樣類型不變時，樣本量越大，檢驗(yàn)越不經(jīng)濟(jì)。因此，AQL的確定應(yīng)考慮與其他檢索要素一致。如對某產(chǎn)品進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)，交檢批量N=100，檢驗(yàn)水平規(guī)定為特殊水平S-1,AQL=0.1（%），此時檢索出的抽樣方案為（125，0），即進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)。此時檢驗(yàn)水平和接收質(zhì)量限相矛盾，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，增大AQL值，通過比較OC曲線選擇合理的方案。

三、批量

當(dāng)AQL相同時，樣本量在大批中的比例比在小批中的比例要小。但是大批量不是無條件的，應(yīng)有生產(chǎn)條件和生產(chǎn)時間基本相同的同型號、同等級、同種類（尺寸、特性、成分等）的產(chǎn)品數(shù)組成。

批量與檢驗(yàn)批密不可分。檢驗(yàn)批可以和投產(chǎn)批、銷售批、運(yùn)輸批相同或不同。

四、檢驗(yàn)水平（IL）的選擇

檢驗(yàn)水平是抽樣方案的一個事先選定的特性，主要作用在于明確N和n間的關(guān)系，當(dāng)批量N確定時，只要明確檢驗(yàn)水平，就可以檢索到樣本量字碼和樣本量n。批量N和樣本量n間的關(guān)系更多的是靠經(jīng)驗(yàn)確定的，它的確定原則是批量N越大，樣本量n也相應(yīng)的高一些，但是樣本量絕不與批量成比例。

在GB/T2828.1中，檢驗(yàn)水平有兩類：一般檢驗(yàn)水平和特殊檢驗(yàn)水平，一般檢驗(yàn)包括：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個檢驗(yàn)水平，無特殊要求時均應(yīng)采用一般檢驗(yàn)水平Ⅱ。

五、檢驗(yàn)嚴(yán)格程度的規(guī)定

GB/T2828.1規(guī)定了三種嚴(yán)格程度不同的檢驗(yàn)，這里的嚴(yán)格程度是指提交批所接受檢驗(yàn)的寬嚴(yán)程度不同。三種檢驗(yàn)分別是：正常檢驗(yàn)、加嚴(yán)檢驗(yàn)和放寬檢驗(yàn)。

在檢驗(yàn)開始時，一般采用正常檢驗(yàn)，加嚴(yán)檢驗(yàn)和放寬檢驗(yàn)應(yīng)根據(jù)已檢信息和轉(zhuǎn)移規(guī)則選擇使用。

六、抽樣方案類型的選取

GB/T2828.1中規(guī)定了一次、二次和五次抽檢方案類型，對于同一個AQL值和同一個樣本量字碼，采用任何一種抽檢方案類型，其OC曲線基本上是一致的。選擇抽樣方案類型主要考慮的因素有：產(chǎn)品的檢驗(yàn)和抽樣的費(fèi)用，一次抽樣方案的平均樣本量是固定的，而二次（和五次）的平均樣本量低，與一次抽樣方案相比節(jié)省樣本量，但二次（五次）抽樣方案所需時間、檢驗(yàn)知識和復(fù)雜性都要比一次抽樣高。

七、檢驗(yàn)批的組成

GB/T2828.1規(guī)定，檢驗(yàn)批可以是投產(chǎn)批、銷售批、運(yùn)輸批，但每個批應(yīng)該是同型號、同等級、同種類的產(chǎn)品，且由生產(chǎn)條件和生產(chǎn)時間基本相同的單位產(chǎn)品組成。

產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目方法及不合格類別的設(shè)置

瑪鋼產(chǎn)品規(guī)定的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目有十三項(xiàng)，現(xiàn)列舉其中幾項(xiàng)檢驗(yàn)方法。在不影響其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的前提下，首先應(yīng)對包裝，產(chǎn)品標(biāo)志及外觀進(jìn)行檢驗(yàn)。

一、包裝方式

現(xiàn)階段瑪鋼產(chǎn)品包裝分為箱式包裝、袋式包裝。其中，箱式包裝多見于出口產(chǎn)品，其標(biāo)識標(biāo)注按雙方的約定合同執(zhí)行。內(nèi)銷產(chǎn)品的標(biāo)志應(yīng)清晰鑄于管件表面，包括：商標(biāo)、規(guī)格。包裝標(biāo)記應(yīng)由：產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品標(biāo)記、數(shù)量、制造廠名、廠址、出廠日期、凈重、毛重等組成。在完成上述項(xiàng)目后，可直觀目測管件有無鑄造缺陷及螺紋加工缺陷。此類項(xiàng)目在不合格類別中我們設(shè)定其為C類不合格，接收質(zhì)量限為10和6.5，采取一般檢查水平Ⅱ。

二、對產(chǎn)品鋅層的檢驗(yàn)

1、首先確定產(chǎn)品鍍鋅工藝必須為熱鍍工藝，其與冷鍍工藝的差別在于熱鍍鋅是使熔融金屬與鐵基體反應(yīng)而產(chǎn)生合金層，從而使基體和鍍層二者相結(jié)合。熱鍍鋅是先將產(chǎn)品進(jìn)行酸洗，為了去除產(chǎn)品表面的氧化鐵，酸洗后，通過氯化銨或氯化鋅水溶液或兩者混合水溶液清洗，然后送入熱鍍槽中。熱鍍鋅具有鍍層均勻附著力強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。冷鍍鋅就是電鍍鋅，鍍鋅量很少，其本身的耐腐蝕性比熱鍍鋅相差很多，屬淘汰技術(shù)。

2、檢驗(yàn)中鍍鋅層相關(guān)表面鋅的質(zhì)量不小于500g/m2,以五件管件鋅的質(zhì)量作平均值，相當(dāng)于平均覆蓋厚度為70μm個別樣件不小于450g/m2(63μm),鋅層平均覆蓋厚度可用近似公式進(jìn)行計(jì)算。

式中S—鋅層平均覆蓋厚度，單位為微米(μm),mA—單位面積的鋅層質(zhì)量，單位為克/每平方米（g/ m2）。

3、我們常用電子或磁力測厚儀來檢測，在管件整個表面和長度上至少取散布的10個點(diǎn)來測量，取其平均值作為計(jì)量結(jié)果。并且目視檢查管件熱鍍鋅層的致密性和連續(xù)性。

抽樣方案規(guī)定為一般檢查水平Ⅱ，接收質(zhì)量比（AQL）為6.5設(shè)定不合格類別為c類。

三、產(chǎn)品尺寸與公差及螺紋軸線夾角極限偏差檢驗(yàn)

目前產(chǎn)品的尺寸與公差檢驗(yàn)依然依賴傳統(tǒng)的測量方法進(jìn)行測量，但尺寸與管件螺紋軸線夾角的質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品使用及安裝質(zhì)量，其檢驗(yàn)的數(shù)值準(zhǔn)確性尤為重要。螺紋軸線夾角具體測量方法如下：

1、管件螺紋軸線夾角90o時，使用圖1中檢測絲杠1，先用校表角尺4的90o面貼在測量定位塊2上，將角度表調(diào)至零位時，再將兩端配有相應(yīng)規(guī)格螺紋測頭7（或測環(huán)）的管件靠近測量定位塊2，使測頭的外端面與測量定位塊的外側(cè)面貼平，即可在角度表上直接讀出管件 兩螺紋軸線間夾角的誤差值。

2、管件螺紋軸線夾角為45o,使用圖1中檢測杠6，先用校表角尺45o面將角度表調(diào)至零位，下面的步驟同（1）。

3、管件螺紋軸線夾角為180o時，使用圖1中檢測絲杠5，在被測管件兩測量端旋入相應(yīng)規(guī)格的螺紋測頭或測環(huán)，下端測頭或測環(huán)平面與平板平面接觸，旋動絲杠升降螺母使測量定位板平面與上端測頭或測環(huán)平面密合靠緊無間隙，將管件測頭（環(huán)）組合體，在90o范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，角度表的最大示值就是管件螺紋軸線的角度誤差值。

4、或等效采用其他方法測量（采用測量平臺測定的檢測方法）。

圖1

四、產(chǎn)品密封性能要求試驗(yàn)

所有承受壓力的管件應(yīng)在機(jī)加工之后，涂保護(hù)層之前（熱鍍鋅除外）進(jìn)行試驗(yàn)，每個管件都應(yīng)無泄漏跡象。試壓操作臺必須裝有經(jīng)確認(rèn)有效的監(jiān)測壓力表并與被測管件串通連接，以獲得測試的真實(shí)效果。

管件內(nèi)部應(yīng)能承受不低于2MPa常溫水壓，試驗(yàn)時除輸入水的通徑口外，封閉其他各端后，按表要求進(jìn)行，目測結(jié)果：

?管12 /1/ 件82～～規(guī)62格 ≥≥ 16保50壓時間s無要滲求漏和損傷

在管件保壓時間完成后檢查監(jiān)測壓力表指數(shù)是否下降，這是最為直觀有效的方法，再觀看管件表面，連接處有無滲漏，管件有無損傷。

密封性項(xiàng)目試驗(yàn)我們規(guī)定其不規(guī)格類別為B類，檢查水平為特殊檢查水平S-3，接受質(zhì)量限（AQL）為1。

以上為瑪鋼產(chǎn)品其中幾項(xiàng)的檢驗(yàn)測試方法，其余不在贅述。

產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)推斷

假設(shè)在檢驗(yàn)完畢之后,對于各種產(chǎn)品不合格類及不合格品率的統(tǒng)計(jì)計(jì)算也是為下一步產(chǎn)品質(zhì)量的推定及相應(yīng)抽樣方法調(diào)整的基礎(chǔ)性工作，舉例如下：假如對1000件批量生產(chǎn)的瑪鋼管件型式尺寸進(jìn)行估計(jì)推斷。那么以這1000件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取20件產(chǎn)品進(jìn)行型式尺寸測量，首先期望利用這20件產(chǎn)品來估計(jì)該批產(chǎn)品的型式尺寸均值和標(biāo)準(zhǔn)差，即利用樣本數(shù)據(jù)的結(jié)果，給出總體均值，總體方差、總體標(biāo)準(zhǔn)差等估計(jì)數(shù)值。這1000件產(chǎn)品的總體均值的估計(jì)值，常記為 ,可以由樣本均值，樣本中位數(shù)進(jìn)行估計(jì)；這1000件產(chǎn)品的總體方差的型式尺寸依次為：5.39cm、5.44c m、5.38c m、5.35c m、5.45c m、5.39c m、5.43c m、5.34c m、5.49c m、5.42c m、5.43c m、5.48c m、5.49c m、5.39c m、5.47c m、5.39c m、5.38c m、5.34c m、5.37c m、5.31cm。樣本大小N=20那么樣本均值為：5.39+5.44+……+5.31/20≈5.4082，此數(shù)反映了所有樣本數(shù)據(jù)中心，同時樣本數(shù)據(jù)中心也可以使用樣本中位數(shù)反映即對樣本數(shù)據(jù)排序后，排列在中間的那個數(shù)，此例中為5.39。由上得到樣本方差，樣本標(biāo)準(zhǔn)差即樣本方差為：

?﹙+﹙5.3 5 9.-351. 4-058.24﹚0 +8﹙2﹚5.424/ 2 -5 0 .4 -01 8≈2﹚02.0 +0…2 7…2

樣本標(biāo)準(zhǔn)差為 0.00272≈0.052

估計(jì)值記為σ，可以由樣本方差進(jìn)行估計(jì)；這1000件產(chǎn)品的總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值記為σ，可以由樣本標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行估計(jì)，所以我們可以得到下述結(jié)論：

估計(jì)1000件產(chǎn)品的總體均值，以得到該批產(chǎn)品型式尺寸的平均水平，得到1000件產(chǎn)品直徑的散布中心。若以樣本均值進(jìn)行估計(jì)則μ=5.4082;若以樣本中位數(shù)進(jìn)行估計(jì)則μ=5.39。

估計(jì)1000件產(chǎn)品的總體方差和總體標(biāo)準(zhǔn)差，已得到該批產(chǎn)品型式尺寸的波動情況，得到1000件產(chǎn)品型式尺寸偏離中心的散布程度。以樣本方差估計(jì)總體方差則σ2=0.00272以樣本標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體標(biāo)準(zhǔn)差則μ=0.052。

我們要利用樣本數(shù)據(jù)估計(jì)總體，就不可避免會有估計(jì)風(fēng)險，所以不可以100%下結(jié)論。不過實(shí)際工作中往往是在95%的把握下對總體參數(shù)所在區(qū)間估計(jì)，這就滿足我們對瑪鋼產(chǎn)品特性的控制需求。這樣得到的區(qū)間稱為置信區(qū)間，即

這樣我們認(rèn)為該1000件產(chǎn)品型式尺寸均值落在5.3849-5.4315之間，對照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行產(chǎn)品B類項(xiàng)的質(zhì)量推定及時監(jiān)控生產(chǎn)過程質(zhì)量變化，并根據(jù)質(zhì)量變化調(diào)整檢驗(yàn)嚴(yán)格程度。找出產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定因素項(xiàng)目，使之滿足質(zhì)量要求，提高質(zhì)量水平。以此類推出對其他項(xiàng)目也可以做如上的質(zhì)量控制減少不合格成本及自檢成本。

綜上所述，我們在日常檢驗(yàn)及對總體質(zhì)量的推定過程中，積極科學(xué)地應(yīng)用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與全面質(zhì)量管理相結(jié)合的統(tǒng)計(jì)控制型模式，對檢驗(yàn)成本、生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本、自檢成本的控制、降低都起到莫大的作用。

（作者單位：山西省太谷縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試所）