失效分析問題解答

概述

所謂“技術(shù)歸零”，就是針對發(fā)生的質(zhì)量問題，從技術(shù)上按“定位準(zhǔn)確、機理清楚、問題復(fù)現(xiàn)、措施有效、舉一反三”的5條要求逐項落實。

其中“定位準(zhǔn)確”，就是要求對質(zhì)量問題必須找到最根本的原因。在尋找質(zhì)量問題原因的過程中需要不斷地問為什么。在此過程中，離不開失效分析，失效分析的思路是什么呢？

失效分析的限期往往要求很短，分析結(jié)論要正確無誤，改進(jìn)措施要切實可行。首先了解關(guān)于失效的基礎(chǔ)知識。

失效

國家標(biāo)準(zhǔn)GB3187-82中定義："失效（故障）"產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能，對可修復(fù)的產(chǎn)品通常也稱為故障。規(guī)定的功能是指國家有關(guān)法規(guī)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)文件以及合同規(guī)定的對產(chǎn)品適用、安全和其他特性的要求。它既是產(chǎn)品質(zhì)量的核心，也是產(chǎn)品是否失效的判據(jù)。

失效分析

失效分析是判斷產(chǎn)品的失效模式，查找產(chǎn)品失效機理和原因，提出預(yù)防再失效對策的技術(shù)活動和管理活動。因此，失效分析的主要內(nèi)容包括：明確分析對象，確定失效模式，研究失效機理，判定失效原因，提出預(yù)防措施（包括設(shè)計改進(jìn)）。

失效分析在工程中的地位和作用

20世紀(jì)中葉以來，隨著微電子技術(shù)的異軍突起（電子光學(xué)、斷口學(xué)、痕跡學(xué)、表面科學(xué)、電子金相學(xué)等迅猛發(fā)展），產(chǎn)品失效的物理、化學(xué)過程，已經(jīng)能從微觀方面闡明失效本質(zhì)、規(guī)律和原因。在此基礎(chǔ)上，失效分析逐步走上了較為系統(tǒng)、綜合、理論化的新階段，并在國民經(jīng)濟和技術(shù)進(jìn)步中發(fā)揮著日益重要的作用，已為世人所矚目。

失效分析思路的內(nèi)涵

本文以機械失效為例介紹失效分析的思路。

失效分析思路是指導(dǎo)失效分析全過程的思維路線，是在思想中以機械失效的規(guī)律(即宏觀表象特征和微觀過程機理)為理論依據(jù)，把通過調(diào)查、觀察和實驗獲得的失效信息(失效對象、失效現(xiàn)象、失效環(huán)境統(tǒng)稱為失效信息)分別加以考察，然后有機結(jié)合起來作為一個統(tǒng)一整體綜合考察，以獲取的客觀事實為證據(jù)，全面應(yīng)用推理的方法，來判斷失效事件的失效模式，并推斷失效原因。因此，失效分析思路在整個失效分析過程中一脈相承、前后呼應(yīng)，自成思考體系，把失效分析的指導(dǎo)思路、推理方法、程序、步驟、技巧有機地融為一體，從而達(dá)到失效分析的根本目的。

在科學(xué)的分析思路指導(dǎo)下，才能制定出正確的分析程序；機械的失效往往是多種原因造成的，即一果多因，常常需要正確的失效分析思路的指導(dǎo)；對于復(fù)雜的機械失效，涉及面廣，任務(wù)艱巨，更需要正確的失效分析思路，以最小代價來獲取較科學(xué)合理的分析結(jié)論。總之，掌握并運用正確的分析思路，才可能對失效事件有本質(zhì)的認(rèn)識，減少失效分析工作中的盲目性、片面性和主觀隨意性，大大提高工作的效率和質(zhì)量。因此,失效分析思路不僅是失效分析學(xué)科的重要組成部分，而且是失效分析的靈魂。

失效分析是從結(jié)果求原因的逆向認(rèn)識失效本質(zhì)的過程，結(jié)果和原因具有雙重性，因此，失效分析可以從原因入手，也可以從結(jié)果入手，也可以從失效的某個過程入手，如“順藤摸瓜”，即以失效過程中間狀態(tài)的現(xiàn)象為原因，推斷過程進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果，直至過程的終點結(jié)果“；順藤找根”，即以失效過程中間狀態(tài)的現(xiàn)象為結(jié)果，推斷該過程退一步的原因，直至過程起始狀態(tài)的直接原因“；順瓜摸藤”，即從過程中的終點結(jié)果出發(fā)，不斷由過程的結(jié)果推斷其原因“順；根摸藤”，即從過程起始狀態(tài)的原因出發(fā)，不斷由過程的原因推斷其結(jié)果。再如“順瓜摸藤+順藤找根”、“順根摸藤+順藤摸瓜”、“順藤摸瓜+順藤找根”等。

失效分析的主要思路

常用的失效分析思路很多，本文介紹幾種主要思路。

1、 “撒大網(wǎng)”逐個因素排除的思路

一樁失效事件不論是屬于大事故還是小故障，其原因總是包括操作人員、機械設(shè)備系統(tǒng)、材料、制造工藝、環(huán)境和管理6個方面。根據(jù)失效現(xiàn)場的調(diào)查和對背景資料(規(guī)劃、設(shè)計、制造說明書和藍(lán)圖)的了解，可以初步確定失效原因與其中一、兩個方面有密切的關(guān)系，甚至只與一個方面的原因有關(guān)。這就是5M1E(Man(人)、Machine(機器設(shè)備)、Material(材料)、Method(工藝制作方法)、Management(管理)、Environment(環(huán)境條件))的失效分析思路。

如果失效已確定純屬機械問題，則以設(shè)備制造全過程為一系統(tǒng)進(jìn)行分析，即對機械經(jīng)歷的規(guī)劃、設(shè)計、選材、機械加工、熱處理、二次精加工、裝配、調(diào)試等制作工序逐個進(jìn)行分析，逐個因素排除。加工缺陷、鑄造缺陷、焊接缺陷、熱處理不當(dāng)、再加工缺陷、裝配檢驗中的問題、使用和維護(hù)不當(dāng)、環(huán)境損傷等11個方面，含有可能引起機械失效的121個主要因素。

上述“撒大網(wǎng)”逐個因素排除的思路,面面俱到，它懷疑一切，不放過任何一個可疑點。“撒大網(wǎng)”思路是早期安全工作中慣用的事故檢查思路，一般不宜采用“撒大網(wǎng)”的辦法，當(dāng)找不到任何確切線索時，這種方法是一種比較好的辦法。