AQL 抽樣計畫怎麼查表?MIL-STD-105E 與 1916 用法與檢驗水準怎麼訂

一句話先給答案:AQL 抽樣計畫的查表流程是「批量 → 檢驗水準 → 樣本代字 → AQL → 樣本數與允收/拒收數」,五個步驟走完就得到「抽幾個、允許幾個不良」。至於大家嘴上講的 MIL-STD-105E,這份軍規已經在 1995 年 2 月被取消,現在該引用的是 ANSI/ASQ Z1.4 或 ISO 2859-1。
我們在做 QMS 系統開發時,進料檢驗這一段最常收到的需求是同一句話:「抽樣表可不可以自動查,不要讓 IQC 自己翻本子。」翻本子本身不難,難的是三件事:本子的版本是不是還有效、檢驗水準當初為什麼訂成那樣沒人記得、以及連續掉批之後該加嚴卻沒人加嚴。這篇把整套查表流程拆開,順便把最容易踩的地方標出來。
下面這張速覽表,三十秒拿到答案。
# | 你想知道的 | 一句話答案 |
|---|---|---|
1 | MIL-STD-105E 還能用嗎 | 軍規本身 1995 年 2 月取消,內容由 ANSI/ASQ Z1.4、ISO 2859-1 與 ASTM E2234 接手 |
2 | 查表要幾個輸入 | 五個:批量、檢驗水準、樣本代字、AQL、抽樣型式(單次/雙次/多次) |
3 | 檢驗水準怎麼選 | 沒特別理由就用一般水準 II;要更寬用 I,要更嚴用 III |
4 | S-1 到 S-4 何時用 | 破壞性試驗、耗時或昂貴的測項,樣本要小且願意承擔較大抽樣風險時 |
5 | AQL 怎麼訂 | 依缺點分級分別訂,消費性產品常見是致命 0、主要 2.5、次要 4.0 |
6 | 加嚴的時機 | 連續 5 批裡有 2 批被拒收,就要轉加嚴 |
7 | 減量的門檻 | 前 10 批全數允收、累計不良數低於標準表的門檻、產量穩定 |
8 | 最危險的狀況 | 加嚴後累計 5 批未允收,標準要求「停止允收程序」,不是繼續抽 |
先講結論:MIL-STD-105E 已經取消,現在要引用誰
這是最多人搞錯、也最容易在客戶稽核時被抓的一點。
MIL-STD-105E 是美國國防部的軍用標準,全名「Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes」,1989 年 5 月 10 日發布,取代 1963 年 4 月 29 日的 MIL-STD-105D。它在 1995 年 2 月被一份取消通知(Notice of Cancellation)正式作廢,該通知在 2001 年 3 月與 2008 年 2 月又各更新過一次,並建議後續採購改引用 MIL-STD-1916 或 ANSI/ASQ Z1.4(MIL-STD-105 條目)。表格內容本身沒有消失,被 ASTM E2234 沿用下來,民間版本則是 ANSI/ASQ Z1.4 與國際版的 ISO 2859-1。
標準 | 發行者 | 現況 | 你什麼時候會用到 |
|---|---|---|---|
MIL-STD-105E | 美國國防部 | 1995 年 2 月取消 | 舊圖面、舊檢驗規範還在引用,看到要知道它已作廢 |
MIL-STD-1916 | 美國國防部 | 現行,取消通知建議的替代之一 | 美國國防採購案 |
ANSI/ASQ Z1.4 | ANSI 與美國品質學會 | 現行,民間最通用 | 一般製造業、消費性產品驗貨的預設引用 |
ISO 2859-1 | ISO | 現行 | 國際客戶、歐系客戶指定時 |
ASTM E2234 | ASTM | 現行 | MIL-STD-105E 內容的延續版本 |
實務上的處理很簡單:檢驗規範上的標準名稱改寫成「依 ANSI/ASQ Z1.4」或「依 ISO 2859-1」,抽樣表本身照舊用,數字沒變。第三方驗貨機構公開的 AQL 表也是這樣標的,QIMA 的 AQL 說明頁就直接寫明「以 ANSI/ASQ Z1.4-2008 為基礎」。
AQL 這三個字母被展開成 acceptable quality level 與 acceptance quality limit 兩種寫法,ANSI/ASQ 在 2008 年調整過用語,意思沒有改變:它指的是「一批批持續交貨時,還可以被接受的最差製程平均不良水準」。這個定義很重要,AQL 是對「長期平均」的要求,並非對「單一批」的品質保證。
抽樣計畫的五個輸入
抽樣計畫本身沒有魔法,它就是一張查詢表,吃五個輸入,吐兩個數字。
輸入 | 從哪裡來 | 常見錯誤 |
|---|---|---|
批量(Lot size) | 這一批實際交貨數量 | 用月用量或訂單總量當批量,把樣本數灌大 |
檢驗水準 | 檢驗規範或品質協議指定 | 沒寫在規範上,每個 IQC 各用各的 |
樣本代字(Code Letter) | 用批量加檢驗水準查表 I | 查完忘記表 II 的箭頭會改代字 |
AQL | 依缺點分級訂,寫在規範上 | 三種缺點共用同一個 AQL |
抽樣型式 | 單次、雙次或多次 | 現場實際做單次,文件寫雙次 |
輸出只有兩個數字:樣本數 n、允收數 Ac 與拒收數 Re。單次抽樣的判定規則直白到不需要解釋:樣本裡的不良數等於或小於 Ac 就允收,等於或大於 Re 就拒收。
抽樣型式怎麼三選一也很實在。MIL-STD-105E 本文寫得清楚:多次抽樣的平均樣本數小於雙次,兩者都小於單次;但單次抽樣的行政難度與每單位檢驗成本通常最低。台灣中小型工廠幾乎一律用單次,理由很現實:現場好執行,交接班也不容易搞錯。
進料這道關卡整體怎麼配置人力與判定權限,寫在〈IQC、IPQC、OQC 三道檢驗關卡〉。
檢驗水準怎麼選:一般水準 I、II、III 與特殊水準 S-1 到 S-4
先講結論:沒有特別理由就用一般水準 II,這是標準本身寫的預設值。
MIL-STD-105E 第 4.9.1 條把檢驗水準定義成「批量與樣本數之間的關係」,並且明講:一般用三個水準 I、II、III,通常用水準 II;需要較低鑑別力時用水準 I,需要較高鑑別力時用水準 III。另外四個特殊水準 S-1 到 S-4,用在「需要相對較小的樣本數,而且可以容忍較大抽樣風險」的場合。
水準 | 樣本數相對大小 | 什麼時候用 |
|---|---|---|
一般 I | 小 | 供應商歷史穩定、想省檢驗工時、風險可承受 |
一般 II | 中 | 預設值,沒有特別理由就用它 |
一般 III | 大 | 新供應商、新料號、剛發生過重大不良、客戶指定加嚴 |
S-1 到 S-4 | 很小到小 | 破壞性試驗、拉力測試、鹽霧試驗、落下測試這類昂貴或耗時的項目 |
特殊水準有一個陷阱,標準本文特別寫了註記:選 S-1 到 S-4 的時候要小心,別搭配與該水準不相稱的 AQL。原文舉的例子是 S-1 的樣本代字最多只到 D,相當於樣本數 8,但如果 AQL 選 0.10%,該 AQL 的最小樣本數是 125,兩者根本湊不起來。白話講:小樣本配嚴 AQL 等於自欺欺人,因為樣本根本不足以判斷那個不良率。
實務上的建議是把水準寫進檢驗規範,而且讓它跟供應商等級連動:A 級供應商用一般 II、剛發生過掉批的用一般 III、破壞性測項固定用 S 系列。供應商分級怎麼訂,寫在〈供應商品質管理制度怎麼建〉。
查表實戰:從批量 4,000 走到允收數
這一節完整走一次流程。為了避免版權問題,這裡不重製完整的標準表格,只示範查法與一組數字,你手上的 Z1.4 或 ISO 2859-1 表照著查會得到一樣的結果。
步驟 | 做什麼 | 本例的值 |
|---|---|---|
1 | 確認批量 | 這批交 4,000 pcs |
2 | 決定檢驗水準 | 一般檢驗水準 II |
3 | 查表 I 取樣本代字 | 用 4,000 這個批量在表 I 找到對應的批量區間,一般水準 II 對應代字 L |
4 | 決定 AQL | 主要缺點取 AQL 2.5 |
5 | 查表 II-A(單次、正常檢驗) | 代字 L 的樣本數是 200,AQL 2.5 對應 Ac=10、Re=11 |
6 | 判定 | 抽 200 pcs,不良 10 個以內允收,11 個以上整批拒收 |
這組數字在 QIMA 的 AQL 說明頁有完全一致的示範:4,000 件在一般檢驗水準 II 下得到代字 L,代字 L 在 AQL 2.5 需要抽 200 件,10 件以內合格、11 件以上退批。
再看一組小批量的:批量 300 pcs、一般水準 II,樣本代字是 H,樣本數 50。同樣是代字 H,AQL 1.0 對應 Ac=1、Re=2;AQL 4.0 對應 Ac=5、Re=6(ANSI/ASQ Z1.4 查表說明)。同一個代字、同樣抽 50 件,AQL 從 1.0 放到 4.0,可以容忍的不良數就從 1 個變成 5 個。這就是 AQL 真正在調的東西。
抽樣計畫在車用體系裡是跟其他工具綁在一起用的,六大核心工具的分工整理在〈IATF 16949 六大核心工具〉。
那些箭頭是什麼意思
查表 II 的時候會看到向上或向下的箭頭。MIL-STD-105E 第 4.9.3 條寫得很清楚:當某個 AQL 與樣本代字的組合沒有對應的抽樣計畫時,表會把你導到另一個代字,而且樣本數要用新代字的,不能用原來那個。
實例:批量 300 得到代字 H(樣本 50),但如果 AQL 訂成 0.65,表上的箭頭會把你導到代字 J,樣本數變成 80。很多人只改了允收數卻沒改樣本數,抽 50 件套用 80 件的允收數,整個判定就失效了。這是現場最常見的查表錯誤之一。
另外一條標準本文的建議值得抄進檢驗規範:規格書裡不該指定特定的抽樣計畫,只該給 AQL。抽樣計畫是由批量與水準推導出來的結果,寫死反而綁死自己。
AQL 值怎麼訂
先講結論:AQL 要依缺點等級分別訂,一個料號一個 AQL 是最常見的偷懶做法,也是最容易出事的做法。
缺點通常分三級,各自訂 AQL:
缺點等級 | 定義 | 消費性產品常見 AQL | 電子零組件常見做法 |
|---|---|---|---|
致命缺點(Critical) | 會造成使用者受傷或違反法規 | 0 | 0,等同抽到一個就退批 |
主要缺點(Major) | 影響功能、造成客戶退貨 | 2.5 | 0.65 到 1.0,視客戶要求 |
次要缺點(Minor) | 外觀瑕疵,不影響功能 | 4.0 | 1.5 到 2.5 |
消費性產品那一欄的 0、2.5、4.0 是驗貨業界的常見組合。工業用電子零組件的客戶通常要求更嚴,實際數值要看客戶的品質協議寫什麼。
訂 AQL 的時候要一起考慮的幾件事:供應商認為合理而且願意承諾的品質水準、你的檢驗預算(AQL 愈嚴、樣本數愈大、工時愈多)、出貨時程、以及料件單價(貴的料值得用更嚴的 AQL)。AQL 沒有事先跟供應商談定,掉批之後爭議會非常難處理,這是驗貨圈的老經驗。
還有一條路線值得知道:c=0 抽樣計畫(零允收數)。樣本裡只要出現 1 個不良就整批拒收,在同等保護水準下,抽樣數比 Z1.4 更少,常見於醫材、航太與車用這類對零缺陷要求高的產業,代價是生產者風險提高,單一瑕疵就整批打回(Quality Digest 的說明)。要不要改走 c=0,取決於你的客戶對「漏出去一顆」的容忍度。
檢驗項目與判定基準要寫在哪張文件上,跟 QC 工程表的關係,收在〈QC 工程表怎麼寫〉。
正常、加嚴、減量的轉換規則
這一段是整套標準最有價值、卻最多工廠沒在跑的部分。抽樣表只是查詢工具,真正讓它變成「管制」的是轉換規則。
MIL-STD-105E 第 4.6 條規定:檢驗從正常檢驗開始。之後依第 4.7 條的轉換程序切換狀態。
轉換方向 | 觸發條件(標準原文的要求) |
|---|---|
正常 → 加嚴 | 連續 2、3、4 或 5 批之中有 2 批在原始檢驗被拒收 |
加嚴 → 正常 | 連續 5 批在原始檢驗被判定允收 |
正常 → 減量 | 四個條件全部成立:前 10 批都在正常檢驗且全部允收、這 10 批樣本的累計不良數不超過標準表 VIII 給的門檻、生產速率穩定、且認為減量檢驗是合適的 |
減量 → 正常 | 四種情況任一發生:有一批被拒收、有一批落在減量計畫的允收與拒收數之間、生產變得不規則或延遲、或其他狀況顯示應恢復正常 |
停止允收程序 | 在加嚴檢驗下,原始檢驗累計未允收的批數達到 5 批 |
這張圖是四個狀態之間的完整流轉。最右下角那個「停止允收程序」是很多人沒注意的一條:標準第 4.8 條寫的是,加嚴檢驗下累計 5 批未允收時,要停止使用本標準的允收程序,而且在供應商完成矯正措施之前不得恢復;恢復時要當作第 4.7.1 條被觸發一樣,直接從加嚴檢驗開始。換句話說,標準的設計意圖是「這家供應商目前不適合用抽樣驗收」,而不是繼續抽下去碰運氣。
要讓供應商真的改,這時候該開的是 SCAR 並要求 8D 回覆,寫法在〈8D 報告怎麼寫〉。
三個最常見的誤用
第一個,把 AQL 當成允許的不良率寫進合約。 AQL 是抽樣計畫的索引值,代表「持續交貨時可接受的最差製程平均」。把「AQL 1.0」寫成「允許 1% 不良」,等於在合約裡承認你接受百分之一的壞品,而且一旦客訴,這句話會被拿出來用。合約該寫的是缺點等級的定義與對應 AQL,以及掉批後的處理方式。
第二個,抽樣抽得不隨機。 標準要求樣本要從整批中選取。現場常見的是從最上層那幾箱抽,或是供應商把「好料」放在容易拿的位置。抽樣不隨機的時候,整套統計基礎直接失效,算出來的允收數沒有意義。
第三個,永遠停在正常檢驗。 這是最普遍的一種:轉換規則沒人跑,掉批之後下一批照樣抽 200 件。加嚴沒有發生,供應商也就感受不到壓力。要跑轉換規則,前提是「連續幾批的判定結果」要查得到,而這件事用 Excel 做會非常痛,因為你得每次都往回翻。
抽樣是計數值的管制,製程變異要看計量值,那是另一套工具,寫在〈SPC 統計製程管制〉;量測數據本身可不可信,要先做量測系統分析,在〈MSA 量測系統分析與 GR&R〉。不良資料要怎麼整理成看得懂的圖,柏拉圖與特性要因圖那一套收在〈品管七大手法與新七大手法〉。
還有一個更前面的前提:抽樣抽得再對,量具本身沒校正一樣白做。量具台帳與校正週期怎麼管,寫在〈儀器校正管理制度怎麼做〉。
抽樣計畫做進系統要做哪幾件事
把抽樣自動化不難,難的是把它做對。實際跑過會發現需要的功能就這幾項:
功能 | 具體行為 | 沒做會怎樣 |
|---|---|---|
抽樣表內建 | 輸入批量與水準,自動回樣本代字與 Ac/Re,含箭頭改代字的邏輯 | IQC 手動翻本子,箭頭常漏看 |
檢驗規範綁定 | 料號綁缺點等級與各自的 AQL,抽樣水準綁供應商等級 | 每個 IQC 各用各的水準 |
狀態機 | 每個「供應商 × 料號」維護一個正常/加嚴/減量狀態,判定完自動轉換 | 永遠停在正常檢驗 |
停止允收警示 | 加嚴累計 5 批未允收時鎖住允收動作,強制走 SCAR | 繼續抽,問題流到產線 |
追溯 | 任一批可回查當時的批量、水準、代字、AQL、Ac/Re 與實際不良數 | 客戶稽核問「這批為什麼判允收」答不出來 |
第三項的狀態機是整套裡價值最高、也最常被低估的一項。抽樣表誰都查得到,但「這個供應商這個料號現在是不是加嚴狀態」這個資訊,只有系統記得住。
我們是恆遠數位科技,日常在做企業內部的客製化系統,累積 40+ 企業客製案落地,QMS 系統開發是其中一條線。上面那張功能表是實際跟品保討論進料流程之後整理出來的,標準本文並沒有寫這些。客戶第一個想要的通常是「抽樣表自動查」,做到一半才發現真正省事的是狀態機與追溯。
想先聊聊你們廠裡的進料檢驗現在卡在哪,可以把現況丟過來,我們很樂意聽你聊聊實際情況,一起看從哪一塊開始最划算。整套 QMS 從盤點到上線的節點,收在〈客製化 QMS 開發完整指南〉;QMS 到底管什麼、跟 ERP 與 MES 怎麼分工,看〈QMS 品質管理系統是什麼〉。
我們怎麼看
抽樣計畫這件事接下來三年不會有新標準來救場,表格數字幾十年沒變,未來也不會變。真正會變的是「誰在維護狀態」。客戶稽核的問法已經從「你有沒有抽樣規範」轉成「掉批之後你加嚴了嗎、證據在哪」,這個問法只有資料答得出來。
我們的取捨是:進料檢驗數位化的第一版不要做全,先做「抽樣表自動查+轉換狀態自動維護」這兩件事就好。量測數據登錄、SPC 圖、報表儀表板都可以晚一點,因為前面兩件事是判定的依據,後面那些是判定完之後的呈現。順序倒過來做,最後會得到一堆漂亮的圖表,底下的判定卻還是靠人翻本子。
給正在評估的人一個判斷方式:找一個上個月掉過批的料號,問三題。這批之後的下一批,抽樣水準有沒有改?誰改的?改了之後什麼時候會恢復正常?答不出來,就是狀態機該進系統的訊號。
QAQL 1.0 是不是代表允許 1% 的不良?
不能這樣理解。AQL 是抽樣計畫的索引值,代表持續交貨時還可以接受的最差製程平均水準,用來查出樣本數與允收數,本身不是對單一批品質的承諾。實務上把 AQL 寫進合約時,要寫成「抽樣依 ANSI/ASQ Z1.4,主要缺點 AQL 1.0」,別寫成「允許 1% 不良」。
QMIL-STD-105E 已經取消,舊的檢驗規範要不要全部改?
建議改,改的是引用名稱,抽樣表的數字維持原樣。MIL-STD-105E 在 1995 年 2 月被取消,取消通知建議改引用 MIL-STD-1916 或 ANSI/ASQ Z1.4,而 Z1.4 與 ISO 2859-1 的表格內容與 105E 一致,所以把規範上的標準名稱換掉、抽樣表沿用即可,現場作業不會受到影響。
Q批量要用訂單數量還是實際交貨數量?
用實際這一批交進來的數量。批量拉大會讓樣本數跟著變大,用月訂單量當批量是把自己的檢驗工時往上加。如果供應商一張訂單分三次交,那就是三批,各自抽樣、各自判定。
Q特殊檢驗水準 S-1 到 S-4 可以用在一般外觀檢驗嗎?
不建議。特殊水準的設計目的是在破壞性或高成本測項上把樣本壓小,代價是願意承擔較大的抽樣風險。一般外觀檢驗用特殊水準,等於樣本小到看不出問題卻還宣稱有抽樣管制。標準本文也提醒過,特殊水準要避免搭配與它不相稱的嚴格 AQL。
Q減量檢驗實務上值得跑嗎?
值得,前提是你查得到歷史判定。減量的門檻是前 10 批全部允收、累計不良數低於門檻、產量穩定,能達標的多半是長期配合的好供應商,省下來的檢驗工時相當可觀。條件是你的資料要查得到「前 10 批的判定結果」,靠紙本或散落的 Excel 通常撐不住,這也是很多工廠只跑正常檢驗的實際原因。
Q抽樣計畫跟全檢怎麼選?
依風險與成本判斷。致命缺點、安全件、客戶指定項目通常走全檢或 c=0;一般功能件與外觀走抽樣。另外一個實務觸發點是狀態:供應商在加嚴檢驗下累計 5 批未允收時,標準要求停止允收程序,這時候多數工廠會改成全檢並要求供應商提出改善報告,直到恢復穩定。
Q抽樣計畫表怎麼看?
查表分兩張。第一張是樣本代字表,用批量與檢驗水準查代字,例如批量 501 到 1200 件、一般檢驗水準 II,查到代字 J。第二張是主表,用代字與 AQL 查樣本數與允收判定,代字 J 的樣本數 80,AQL 1.0 對到允收數 2、拒收數 3,也就是抽 80 件,不良 2 件允收、3 件退批。最容易看錯的是箭頭:出現箭頭要順著走到第一個有計畫的列,樣本數改用新那一列的代字,不能沿用原代字。
Q進料檢驗要怎麼把抽樣計畫綁進去?
抽樣的三個參數要綁在主檔上,不要每次由 IQC 現場決定。缺點等級與各自的 AQL 綁在料號的檢驗規範上,檢驗水準綁在供應商等級上,批量由當次交貨數量帶入。穩定的供應商用一般水準 II,新供應商或剛掉過批的改一般水準 III,破壞性測項固定走 S 系列。加嚴的觸發條件寫在進料檢驗程序書或檢驗規範裡:連續五批之中有兩批在原始檢驗被拒收就轉加嚴,連續五批允收才轉回正常。前提是前幾批的判定結果查得到。
QMIL-STD-1916 跟 105E 差在哪?我該用哪一個?
105E 是美國國防部的屬性抽樣軍規,1995 年 2 月作廢,取消通知建議改引用 1916 或 ANSI/ASQ Z1.4。1916 目前仍是美國國防採購的優先方法,做法差很多:用驗證水準取代 AQL、允收數一律是零,並鼓勵用製程管制取代驗收抽樣。怎麼選:合約指定哪一份就照哪一份;沒指定的民間交易用 Z1.4 或 ISO 2859-1,數字跟 105E 一樣,把引用名稱換掉就好。
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