可靠性增长试验是通过“暴露故障-分析原因-实施纠正”循环提升产品可靠性的关键手段，而故障根本原因分析（RCA）是其中的核心环节——只有精准定位故障的根本原因，才能避免无效整改，确保试验后产品可靠性真正提升。本文将拆解可靠性增长试验中RCA的全流程，从故障数据收集到原因确认，提供可落地的工程方法参考。

故障数据的规范化收集

故障数据是RCA的基础，需覆盖“试验环境、故障时间、操作流程、观测指标”四大维度。例如某机载设备故障时，需记录温度65℃、振动加速度15g的环境参数，故障发生在试验启动后120分钟，以及电源模块输出电压骤降的实时数据。同时需标注故障件唯一标识（如SN-2023-05-008）和试验人员的主观描述（如“听到模块内部异响”），避免追溯偏差。

数据收集需“实时录入”，故障发现后30分钟内完成初步填写，防止记忆遗漏；间歇性故障需增加“复发次数”“复发环境差异”记录，例如某伺服电机在湿度80%以上时多次卡顿。收集完成后需检查完整性，若主观描述与量化数据矛盾（如“听到异响”但振动传感器无异常），需重新核实。

故障现象的精准描述与初步定位

故障现象描述需遵循“客观、具体、可复现”原则，避免模糊表述。例如“某电源模块在65℃、5A负载下，输出电压从28V降至18V，模块表面温度升至90℃触发过温保护”，既包含环境负载，也涵盖量化指标与保护动作。

初步定位需结合产品功能结构，将故障范围缩小至子系统或组件。例如无人机飞控GPS信号丢失，可通过更换GPS模块或传输链路验证：若换模块后恢复，定位至模块；若换链路后恢复，定位至链路。此步骤可利用故障树分析（FTA），将“输出电压过低”分解为“输入异常、功率管失效、反馈电路故障”等子事件，逐步排除无关因素。

基于5W2H的原因假设提出

利用5W2H（What/When/Where/Why/Who/How/How much）工具引导假设，确保覆盖所有可能。例如针对“电源模块输出低”，提问：What（输出低至18V）、When（试验120分钟）、Where（功率管区域）、Why（散热不足？反馈失调？）、Who（按标准操作）、How（负载升至5A时发生）、How much（影响试验中断），从而提出“导热硅脂过厚”“反馈电阻漂移”等假设。

假设需与数据关联，若故障时环境65℃，则假设需包含“高温导致性能下降”，而非“低温材料收缩”。同时避免遗漏非硬件因素（如校准流程错误），某汽车雷达故障最终原因是“校准未考虑温度补偿”，若初期遗漏流程因素，将陷入僵局。

利用鱼骨图法展开因果分析

鱼骨图（5M1E：人/机/料/法/环/测）可将假设细化为具体因果链。以“电源模块输出低”为例，主骨为故障现象，大骨分为六类：人（操作误调？查记录无）、机（功率管选型错？查BOM符合）、料（散热片材质铝？符合设计）、法（焊接工艺手工？回流焊符合）、环（环境超额定？功率管结温未超）、测（仪器校准过期？在有效期内），最终聚焦至“导热硅脂厚度0.3mm（设计0.1mm）”的小骨。

分析需结合现场验证，拆解故障件测量硅脂厚度，确保真实性。鱼骨图需细化至“可采取措施的具体原因”，而非“散热不好”等模糊表述。

通过故障复现验证假设

假设需通过“原样复现”验证：选取同型号模块，涂抹0.3mm硅脂，置于65℃环境加5A负载，若输出降至18V且结温升120℃，与原故障一致，则假设成立；若复现失败，需重新审视假设（如硅脂导热系数不符）。

间歇性故障需增加试验次数，例如某电机卡顿假设“润滑脂高温失效”，需在80℃下运行10次，若3次出现卡顿则验证成立。复现需避免“替代条件”（如用50℃代替原65℃），确保结果可靠。

根本原因的分层确认

根本原因需从“物理层、设计层、流程层”分层确认：物理层是直接机制（硅脂过厚导致热阻大）、设计层是设计缺陷（未规定硅脂厚度）、流程层是流程漏洞（生产未检测硅脂厚度）。只有同时解决三层问题——调整硅脂厚度、补充设计要求、增加QC检测，才能彻底消除故障。

可通过5Why分析法追溯：为什么输出低？因功率管导通电阻大；为什么电阻大？因结温高；为什么结温高？因硅脂过厚；为什么过厚？因设计未规定；为什么未规定？因热设计未仿真硅脂影响。直至找到可措施的具体原因。

纠正措施的关联性验证

纠正措施需直接针对根本原因，避免过度纠正。例如针对“硅脂过厚”，措施是“调整厚度至0.1mm”，而非“更换功率管”；针对“设计未规定”，措施是“补充设计文件中的硅脂厚度要求（0.1mm±0.02mm）”，而非“增大散热片”。

验证需通过试验对比：实施措施后重新试验，若输出电压稳定在28V±0.5V，结温降至95℃，则措施有效。多原因故障需逐一验证，例如先验证“调硅脂”效果，再验证“补设计”“加检测”的有效性，确保无遗漏。

故障闭环的文档化记录

最后形成“故障闭环报告”，包含故障基本信息、现象描述、数据分析、假设验证、根本原因、纠正措施、验证结果及附件（故障件照片、复现曲线）。文档需标准化，采用企业统一模板，例如某企业模板要求“根本原因”分物理/设计/流程层填写。

文档需归档至可靠性数据库，关联产品型号与批次（如PM-28V-5A型号、2023-05批次），供后续试验检索参考。同时向设计、生产部门共享：设计部门优化热设计，生产部门改进硅脂检测流程，最大化RCA价值。