电子信息产品计数型测量系统分析的快速处理方法

许耀山

电子信息制造业是厦门市重点支柱产业，具有完整的产业链。该产业中有许多企业采用了先进的质量管理方法，保持产品质量的可靠性与持续创新，从而在市场竞争中占据国内龙头地位。而在质量管理中人的因素起着关键性的作用，尤其是对生产一线检验人员素质的评估非常重要。通过对检验员自身、每个检验员与标准、检验员之间、所有检验员与标准的一致性的评估，对于存在的问题及时处理，可以避免将良品当成不良品导致制造成本增加的误判风险，或者将不良品当成良品，导致客户抱怨、上线使用不良率增加的漏检风险。由此可见，对计数型测量系统分析十分必要。

计数型测量系统评估方法

计数型测量系统分析就是依据产品进程对关键岗位人员或新进员工及经验欠缺的员工进行岗前培训后的检测。其评估方法有以下2种。

1.一致性比率

计算公式：一致性比率=一致性的次数÷测量的总次数。

分为：检验员自身对于同一产品或零部件每一次检测值的一致性比率，每个检验员的检测值与标准值的一致性比率，检验员之间对同一产品或零部件检测一致性比例，所有检验员与标准的一致性比率等4大类。

评估标准：一致性比率至少要大于80%，最好达到90%以上。

2.卡帕值（k)

卡帕只用于2个变量具有相同的分级数的情形，其计算公式：

式中，P0为不能排除随机猜对的可能性的实际一致性比率，不能作为衡量一致性的标志；Pe为期望一致的比率，即随机猜对的比率。使用卡帕值（k)对计数型测量系统能力的判断，如表1所示。

表1 计数型测量系统的合格标志

计数值测量系统评估时机

1.新品开发签样前

生产班组或QC班组需确定对应项目的外观检验关键岗位人员清单，并进行对应的培训，新品转量产前组织人员进行项目首次计数型测量系统的分析。

2.项目进入量产过程

①量产一个月后进行计数型测量系统的二次评估、分析工作。

②每三个月进行一次例行计数型测量系统的二次评估、分析工作。

3.新员工正式上岗前

对新员工自身进行首次计数型测量系统的二次评估。

4.新员工上岗一个月后

进行计数型测量系统的二次评估、分析工作。

测量系统一般评估步骤

1.收集样品30个（1/3样品属于良品，1/3样品属于易判断的不良品，1/3样品属于不易判断的不良品)，当样品不便收集时也可自定数量。

2.对样品进行随机编号并记录标准（要求包括OK/NG，针对NG品要描述具体不良)。

3.将需要测试的人员进行分组，3人一组（甲、乙、丙)，也可以2～5人一组，并准备测量结果记录表格，准备开始测试。

4.甲、乙、丙分别对10个样品进行判断测试并记录，10个样品测试完后，对甲、乙、丙3人更换样品再测试，以此顺序直至30个样品甲、乙、丙全部测试完成。

5.重复“步骤4”，将剩余的测试人员3人一组完成第一次样品测试。

6.对样品次序打乱重新编号，重复“步骤4”和“步骤5”，完成所有人员的第二次样品测试（每个人需要进行2次测试，测试时间间隔需超过1小时)。

7.将2次测试结果进行整理，把数据输入到Minitab新版软件的工作表中，通过创建属性一致性分析工作表和属性一致性分析的两大步骤进行数据分析。

8.依据Minitab软件的分析结果确认下一步行动。

利用Minitab快速分析数据

分析计数型数据时有多种方法，可使用Office Excel软件或统计软件。这里采用Minitab最新版Minitab 19进行分析，其具有操作简单、精确、高效的特点，且是中文版，故应用广泛。

例如：某光电企业为检验新员工感官评估的培训效果，特取了包含良品和不良品10个产品，由5位受训的检验员进行检验，每人检验2次。然后，按照测量系统的评估步骤进行评估，取得的检测数据如表2所示。试对此测量系统进行分析，即分析四大类的一致性比率Kappa值，以此判定新员工培训效果。

表2 受训新员工判定结果

1.确定标准数据

在Minitab 19工作表1中输入部件和基准数据列。

2.创建分析工作表

选择统计>质量工具>创建属性一致性分析工作表。如图1所示，首先点“▼”选择。

图1 创建工作表对话框选择内容

工作表中的样本标准/属性：选择此项可根据工作表中存储的样品名称和已知标准生成列。样本（S)：点击部件将其选入框内；已知标准（K)：点击标准将其选入框内；检验员人数：5人；姓名：检验员A，检验员B，检验员C，检验员D，检验员E；重复数（M)：2；选项：选择不随机化。然后，点两次确定，完成工作表的创建。

3.输入评估数据

这是关键一步，决定能否对数据的快速处理。如果数据一个一个输入，那么需要耗费较多的时间，尤其是当部件量大或重复数多时，数据量非常大。这样依据部件号与评估一一对应的输入也很容易出错。因此，创建属性一致性分析工作表时，在选项中选择不随机化很重要。选择不随机化后，可将标准值的数据直接复制到评估列，然后，能够较直观地根据样本、标准与个人评估值的差异，修改评估列数据以保证部件与每个人的评估值的对应关系。

4.属性一致性分析

在评估数据正确输入后，进行一致性分析。选择统计>质量工具>属性一致性分析。

在属性列中输入该评估的列，在样本中输入部件的列，在检验员中输入检验员的列。如图2所示，然后单击确定，输出窗口输出数据如下。

图2 属性一致性分析对话框输入信息示意图

（1)检验员自身评估一致性

图3 Fleiss的Kappa统计量

图4 Kendall的一致性系数

评估中只有1个或2个可区分值。未计算Kendall系数。

（2)每个检验员与标准评估一致性

图5 Fleiss的Kappa统计量

图6 Kendall的相关系数

评估和标准中只有1个或2个可区分值。未计算Kendall系数。

（3)检验员之间评估一致性

图7 Fleiss的Kappa统计量

图8 Kendall的一致性系数

评估和标准中只有1个或2个可区分值。未计算Kendall系数。

（4)所有检验员与标准评估一致性

图9 Fleiss的Kappa统计量

图10 Kendall的相关系数

评估和标准中只有1个或2个可区分值。未计算Kendall系数。

上述输出数据表明，4种类型的一致性达到90%及以上，Kappa值最小值为0.73，大于标准的0.7，测量系统是合格的。即，培训效果达到目标要求，可以接受。

输出图形如图11所示，它是一张二合一图形。其中左图是显示各检验员重复性的区间图，右图是显示各检验员偏倚的区间图，生动地展示了输出窗口中的计算结果。

图11 计数型测量系统的分析图

结语

厦门电子信息产业的高质量发展，迫切需要采用更先进的质量管理方法。而这种方法建立在精确的数据分析基础上得以实现。测量系统分析是确保数据的准确性与精密度的手段。计数型测量系统分析在电子信息企业得到广泛的应用。使用正确的方法收集数据，并灵活地应用Minitab 19软件，能够帮助企业质量工程技术人员、生产现场管理人员、六西格玛项目团队成员快速地评估测量系统的适宜性，提高了工作效率与工作质量，确保电子产品质量的持续改进与提升。