孙杰
南京天加环境科技有限公司，南京市 栖霞区 210046
摘要：目前我国的失效分析主要用于航天以及军工系统中，在民生领域中的应用相对较少，在我国的家用电器中，失效分析尚没有形成比较完整的分析体系与分析模式。失效分析对于寻找仪器设备失效的原因及解决措施方面，可以发挥重大的作用。基于此，本文通过对军工及航天系统中的失效分析进行的探讨，结合目前我国家用家电的特点，为失效分析在别的领域中的应用提供借鉴。
关键词：失效分析；家用电器；可靠性
随着我国经济的发展，人们的生活水平不断提高，家用电器的类型也越来越丰富，大家对家用电器所具备的功能要求也越来越严格。随着现代科学技术的发展，家用电器的控制器由原先传统的机械控制到单机电子控制，再到现在互联网控制，家用电器类型不断更新，家用电器的故障也随之不断出现。因此，对于家用电器的故障，需要一套系统的、完整的、有效的故障分析模式。对此，我们可以借鉴在军工系统中的失效分析模型，对家用电器控制器的可靠性进行相关分析。
1、失效分析的基本概念
失效分析是对已经出现故障的仪器设备采用各种物理方法，化学方法，找到出现问题的原因与出现问题的机制的一种事后检查补救措施，以及时对产品进行更新换代，满足人们对家用电器的需求。一般来说，失效分析有实效信息调查、失效模式确认、外部目检、非破坏性分析、半破坏性分析、破坏性分析、机理原因诊断、失效分析报告等几个步骤，在进行失效分析评估时，一定要严格按照几个步骤进行，不可以跳过或忽略某个步骤。但是这个流程对于相关分析人员的素质要求非常高，需要相关人员掌握专门的失效分析相关理论，还能进行正常流程的操作。其次，失效分析在时间进度上面没有别的要求，但是，一旦家用电器进行了更新换代，那么之前的失效分析结果参考性就会降低，实用性比较差。另外，失效分析只是对电器产品的问题，及其产生问题的机制进行了阐述，并没有提出相关的解决措施。最后失效性分析没有与激励机制挂钩，不利于管理。
2、失效分析模型
根据我国军工和航天系统的失效分析模型，海尔创建了适合家用电器方面的失效模型，即1330失效分析模型，该模型具有很多的优点，可以将电器中出现技术问题的地方进行准确定位，将失效原因与失效机理十分清楚的、有效的分析出来，并且针对问题，在家电制造过程中提出相应的改革措施。此刻还可以还原管理流程，找到流程中存在管理问题的地方，及时找到相关责任人，责令其改正，还可以与绩效考评挂钩完善公司的规章制度。下面就是对该失效分析模型步骤的介绍。
2.1信息与调研
调研工作是失效分析之前必不可少的，该过程主要就是为了弄清楚什么是失效，失效发生的比例，以及为什么会造成失效，需要做好失效数据分析，样品收集，环境调查三项工作。首先，失效数据分析就是通过对失效实物进行检查，确定所需要分析的重点产品类型；样品收集就是对产生故障的产品进行收集，在这一过程中，必须要保证失效产品的完整性，这样才能提取到更多有利的信息，同时做好对失效样品的型号，出厂信息以及其他信息的登记工作；最后环境调查，包括存放环境、使用环境以及可能产生失效的环境，对环境类型调查的越多，对失效分析的作用就越大。因此，为了保证失效分析的可靠性，必须对环境进行深入全面的调查。
2.2 FTA检讨
FTA检讨就是故障树分析，通过列树状图的方式找到导致故障发生的原因，包括分析设计、运输、生产使用等环节，对产品的全过程进行充分把握，最终可以准确的找到发生故障的环节原因。
2.3解剖与观察
在这个阶段，主要是观察并记录所观察到的信息。观察包括带电观察和不带电观察以及有损观察和无损观察，通过把相应的产品进行解剖，按照先进行无损分析，再进行有损分析，先整体后部分的原则来进行观察。
2.4失效原因分析
通过观察到的数据分析，数据中存在的问题，从而找到真正的失效原因。但是由于失效原因，可能存在很多种无法确定主要原因，所以还需要接下来的步骤。
2.5模拟与复现
通过对失效原因的分析，设计出多个复现的方案，然后进行排查和筛选，选择一个最有可能导致故障的方案，然后通过对产品施加某种影响来确定该种影响是不是产生故障最主要的原因。
2.6失效机理推理
通过实验对失效的过程进行复现，然后对失效机理进行推理。
2.7改善产品工艺
通过以上各种步骤已经找到产品出现故障的原因，所以要针对其原因提出相应改善措施。
3、应用案例
售后经常收到现场退回空调主板，报线控器与主板通讯故障，经过品质检查发现主板上稳压管D1、D2烧毁，导致485通讯线对GND短路。
局部电路图如下：
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通过售后回访得知，现场接线时会误将12V电源线碰到485通讯线A3或B3上，从而导致D1或D2稳压管烧毁击穿，造成485通讯线对GND短路，不能通讯。尝试过贴警示标签、禁止带电操作标识等提醒，效果均不明显，主要是终端安装人员工厂这边无法有效把控，所以只能再往前端考虑预防方法。
后面通过电路分析，得出将限流电阻R12和R7置于稳压管前端，可保护稳压管D1和D2即使误碰到12V也不会被烧坏，且也不影响整个电路的作用，可以提高安装人员的容错率。从前端开发设计的角度降低损失。
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1330失效分析流程，改善了传统的分析方式，在整体分析过程中，能够更容易的把握出现故障的原因，并提出了解决这些原因的措施，有利于家用电器行业往更高的质量发展。
参考文献：
[1]刘顺华,刘兴龙,王君兆.PCB孔铜断裂失效分析探讨[J].印制电路信息,2021,29(02):38-40.
[2]梁安坤,张明鹿.电磁流量计失效处理案例分析[J].仪表技术,2021(01):43-45.
[3]Phyu Hnin Thike. 基于人工智能的材料失效案例分析和腐蚀预测模型[D].北京科技大学,2021.
[4]王传松,王旭军. 失效分析在家用电器电子控制器可靠性中的应用[A]. 中国质量协会、卓越国际质量科学研究院.使命与责任—以质量方法促转型升级——第五届中国质量学术与创新论坛论文集（下）[C].中国质量协会、卓越国际质量科学研究院:中国质量协会,2018:6.