器件的失效風(fēng)險(xiǎn)評估是器件設(shè)計(jì)中非常重要的一環(huán)，一個好的器件就在設(shè)計(jì)出低成本下滿足規(guī)格（能用）與中長期可靠性（持續(xù)長期的使用）的要求，本文透過筆者的經(jīng)驗(yàn)分享如何應(yīng)用TRIZ工具AFD在器件失效風(fēng)險(xiǎn)評估中。

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1、AFD的定義：

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AFD（Anticipatory Failure Determination）預(yù)期失效分析是一種用以確定技術(shù)系統(tǒng)或非技術(shù)系統(tǒng)的隱藏失效因子、未來潛在風(fēng)險(xiǎn)與意外的分析方法，通常會以進(jìn)行失效分析、失效預(yù)測與預(yù)防、消除失效風(fēng)險(xiǎn)的方法，本文結(jié)合AFD的方法與開發(fā)器件的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)陳述AFD在器件失效風(fēng)險(xiǎn)的評估。

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2、場景分析

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一個器件的應(yīng)用必須考量與環(huán)境的配合狀況，以TRIZ的說法可以視為系統(tǒng)與超系統(tǒng)的配合，這通?？梢苑殖?種情形，即舊器件、新器件與新舊場景的交錯應(yīng)用，如下圖：

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第一象限：舊器件在舊場景的應(yīng)用。這是種風(fēng)險(xiǎn)最小的器件應(yīng)用場景，過去的使用經(jīng)驗(yàn)足以確保器件在舊場景中使用的安全性；

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第二象限：新器件在舊場景的應(yīng)用，此種狀況較第一象限的風(fēng)險(xiǎn)比較高，但因?yàn)閳鼍笆乾F(xiàn)成的，過去舊有器件的規(guī)格、DFMEA、失效履歷都是很好的參照工具，只要上述三者應(yīng)用得當(dāng)，這個象限的失效風(fēng)險(xiǎn)也可以有效地控制。

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第三象限：舊器件在新場景的應(yīng)用，因?yàn)榕f有器件是現(xiàn)成的，在過去使用中也沒有問題，用過去的DFEMA等工具也不容易看出風(fēng)險(xiǎn)，反而使得設(shè)計(jì)人員在新場景中的應(yīng)用不再進(jìn)行細(xì)部評估、進(jìn)行了也看不出問題，或不覺得有潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)而導(dǎo)致失效發(fā)生。從這角度來看，這種失效多是由設(shè)計(jì)人員的思考慣性限制導(dǎo)致的，一旦這種失效發(fā)生對設(shè)計(jì)人員是種很大的打擊，也對器件上的應(yīng)用會產(chǎn)生懷疑。

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第四象限：新器件在新場景的應(yīng)用，這是種器件、場景兩個維度同時發(fā)生變化的情形，也是最復(fù)雜的場景。但幸運(yùn)的是當(dāng)這種場景出現(xiàn)時通常會投入更多的精力進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估嘗試避免風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生或透過mockup的原型機(jī)、降低預(yù)期避免過大而導(dǎo)致不可接受的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

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比對四種場景，三、四象限是最具有失效風(fēng)險(xiǎn)的，但兩者之間的差異是面對第四象限風(fēng)險(xiǎn)會使能力的不足導(dǎo)致一些風(fēng)險(xiǎn)無法評估到位，而三象限還伴隨著慣性的限制造成的影響。

3、現(xiàn)有工具限制與AFD的應(yīng)用

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面對風(fēng)險(xiǎn)評估，我們采用以下幾個工具：

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參照過去類似器件的規(guī)格：這是最基本，也是最實(shí)用的方式，通常可以避免大部分的問題，也可以想成是站在巨人的肩膀上前行，但這并不能應(yīng)對三、四象限的潛在風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫^去的器件在新的場景上使用過；

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失效履歷：這如同上面的方式，可以知過往但不能應(yīng)對未來可能的變化；

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DFMEA、PMFEA：透過可能的失效、原因與風(fēng)險(xiǎn)、幾率、檢出率的評估確實(shí)給出了一套系統(tǒng)的評估方式，也非常廣泛地應(yīng)用在新器件的開發(fā)，世界一流的公司、 6 sigma都使用FMEA進(jìn)行評估，在過去我的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)中也給出了非常有用的幫助，但FMEA的缺點(diǎn)在于都是我們已知的問題與風(fēng)險(xiǎn)，對于未知的場景、風(fēng)險(xiǎn)沒有辦法提出有效的辦法。

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從過去的方法來看，真正最大的風(fēng)險(xiǎn)是我們不知道哪里是我們不知道的風(fēng)險(xiǎn)，這有點(diǎn)繞口但簡單地說就是我們不知道哪里有風(fēng)險(xiǎn)才是最大的風(fēng)險(xiǎn)。為什么不知道？我覺得可能有下列幾點(diǎn)：

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1、慣性的思維：面對一個失效我們很自然而然地覺得過去怎么樣，所以現(xiàn)在應(yīng)該怎么樣、這樣的設(shè)計(jì)應(yīng)該不會有什么問題、或思考它是怎么壞的呢？這種方式一沒有往極限去思考、二沒有換個方向思考，比如說：我們怎么把它弄壞，所以很難找到我們不知道的問題；

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2、物體限制了我們的想法：面對具體的物體時就限制了我們對問題的理解，比如看個手機(jī)，自然而然手機(jī)就在腦海里浮現(xiàn)，不會再有其他想法；

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TRIZ的AFD（Anticipatory Failure Determination）要求對于失效的評估有幾個重點(diǎn)，而這些重點(diǎn)可以有效避免上述的問題補(bǔ)齊思考上的盲點(diǎn)：

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1、考量極限的失效：比如說用戶使用充電線纜3個月后發(fā)生零星的充電不良，通常這樣的問題會很容易發(fā)散或無法進(jìn)一排查，但如果把這問題加劇，轉(zhuǎn)換成用戶使用充電線纜天天都有充電不良，這時候的方向會明確，思考的也會被打開，進(jìn)而更容易找到可能的問題；

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2、從它是怎么壞的轉(zhuǎn)換成我們怎么把它弄壞慣性的思維：面對失效往往第一個想法是它是怎么壞的，這時候的主角是損壞的物體，但改成我們是怎么把它弄壞，這時候的主角變成了我們，我們怎么來把這物體搞壞，整個思考的方式就轉(zhuǎn)換成不一樣的角度，也多了可能的解題方向。

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3、物場模型的應(yīng)用：在面對問題時可以擺脫物體實(shí)體的限制，透過物場模型可以更清晰地看到系統(tǒng)中物件之間的關(guān)聯(lián)性、添加更多的失效可能性在系統(tǒng)中。

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基于上面的優(yōu)點(diǎn)，AFD可以有效地穿透問題，嘗試了解哪里是我們不知道的風(fēng)險(xiǎn)，我現(xiàn)在的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還少，不確定這是否能找到全部的風(fēng)險(xiǎn)，可能跟用的人的能力也有關(guān)系，但AFD可以找到以前看不到的問題是確定無誤的。

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文丨蘇天杰

審核丨姜臺林

編輯丨Zizi

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