失效分析问题解答

概述

所谓“技术归零”，就是针对发生的质量问题，从技术上按“定位准确、机理清楚、问题复现、措施有效、举一反三”的5条要求逐项落实。

其中“定位准确”，就是要求对质量问题必须找到最根本的原因。在寻找质量问题原因的过程中需要不断地问为什么。在此过程中，离不开失效分析，失效分析的思路是什么呢？

失效分析的限期往往要求很短，分析结论要正确无误，改进措施要切实可行。首先了解关于失效的基础知识。

失效

国家标准GB3187-82中定义："失效（故障）"产品丧失规定的功能，对可修复的产品通常也称为故障。规定的功能是指国家有关法规、质量标准、技术文件以及合同规定的对产品适用、安全和其他特性的要求。它既是产品质量的核心，也是产品是否失效的判据。

失效分析

失效分析是判断产品的失效模式，查找产品失效机理和原因，提出预防再失效对策的技术活动和管理活动。因此，失效分析的主要内容包括：明确分析对象，确定失效模式，研究失效机理，判定失效原因，提出预防措施（包括设计改进）。

失效分析在工程中的地位和作用

20世纪中叶以来，随着微电子技术的异军突起（电子光学、断口学、痕迹学、表面科学、电子金相学等迅猛发展），产品失效的物理、化学过程，已经能从微观方面阐明失效本质、规律和原因。在此基础上，失效分析逐步走上了较为系统、综合、理论化的新阶段，并在国民经济和技术进步中发挥着日益重要的作用，已为世人所瞩目。

失效分析思路的内涵

本文以机械失效为例介绍失效分析的思路。

失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线，是在思想中以机械失效的规律(即宏观表象特征和微观过程机理)为理论依据，把通过调查、观察和实验获得的失效信息(失效对象、失效现象、失效环境统称为失效信息)分别加以考察，然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察，以获取的客观事实为证据，全面应用推理的方法，来判断失效事件的失效模式，并推断失效原因。因此，失效分析思路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应，自成思考体系，把失效分析的指导思路、推理方法、程序、步骤、技巧有机地融为一体，从而达到失效分析的根本目的。

在科学的分析思路指导下，才能制定出正确的分析程序；机械的失效往往是多种原因造成的，即一果多因，常常需要正确的失效分析思路的指导；对于复杂的机械失效，涉及面广，任务艰巨，更需要正确的失效分析思路，以最小代价来获取较科学合理的分析结论。总之，掌握并运用正确的分析思路，才可能对失效事件有本质的认识，减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性，大大提高工作的效率和质量。因此,失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分，而且是失效分析的灵魂。

失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程，结果和原因具有双重性，因此，失效分析可以从原因入手，也可以从结果入手，也可以从失效的某个过程入手，如“顺藤摸瓜”，即以失效过程中间状态的现象为原因，推断过程进一步发展的结果，直至过程的终点结果“；顺藤找根”，即以失效过程中间状态的现象为结果，推断该过程退一步的原因，直至过程起始状态的直接原因“；顺瓜摸藤”，即从过程中的终点结果出发，不断由过程的结果推断其原因“顺；根摸藤”，即从过程起始状态的原因出发，不断由过程的原因推断其结果。再如“顺瓜摸藤+顺藤找根”、“顺根摸藤+顺藤摸瓜”、“顺藤摸瓜+顺藤找根”等。

失效分析的主要思路

常用的失效分析思路很多，本文介绍几种主要思路。

1、 “撒大网”逐个因素排除的思路

一桩失效事件不论是属于大事故还是小故障，其原因总是包括操作人员、机械设备系统、材料、制造工艺、环境和管理6个方面。根据失效现场的调查和对背景资料(规划、设计、制造说明书和蓝图)的了解，可以初步确定失效原因与其中一、两个方面有密切的关系，甚至只与一个方面的原因有关。这就是5M1E(Man(人)、Machine(机器设备)、Material(材料)、Method(工艺制作方法)、Management(管理)、Environment(环境条件))的失效分析思路。

如果失效已确定纯属机械问题，则以设备制造全过程为一系统进行分析，即对机械经历的规划、设计、选材、机械加工、热处理、二次精加工、装配、调试等制作工序逐个进行分析，逐个因素排除。加工缺陷、铸造缺陷、焊接缺陷、热处理不当、再加工缺陷、装配检验中的问题、使用和维护不当、环境损伤等11个方面，含有可能引起机械失效的121个主要因素。

上述“撒大网”逐个因素排除的思路,面面俱到，它怀疑一切，不放过任何一个可疑点。“撒大网”思路是早期安全工作中惯用的事故检查思路，一般不宜采用“撒大网”的办法，当找不到任何确切线索时，这种方法是一种比较好的办法。