为了掌握零部件，模块和整机的质量水平，验证产品是否满足预期的用途和功能要求，除了对失效造成的客户的影响进行评级（严重度Severity），也要对失效以及失效的原因进行预防，减低发生度（Occurrence），最终还必须进行一系列的测试，保证合适的探测度(Detection)，从而达到优化设计，降低风险的目的。
在新版DFMEA的可检测度评级表中（表1），按照“探测方法的成熟度（测试程序的成熟是否验证过和测试时间在项目靠前还是靠后）”和“探测机会”两个维度来进行衡量。在“探测机会”中列出了三种测试类型：“通过测试”，“失效测试”和“老化测试”[1]。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
可以从新的评级表看出，三种检查手段的效力是不一样的。如果是“通过测试”，则探测度的评级至少是4分，反过来，如果采用“老化测试"，则探测度的评级则最多可以降低到2分，见表1。探测度评级越小，表明探测的效果越好，越能够揭露失效模式或者失效原因。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
表1 根据探测方法成熟度和探测机会对探测度进行评级文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
2 调查和溯源文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
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测试的类型很多，从不同的角度出发，有不同的分类方法。根据测试的层次关系，可以分为材料测试，机械性能测试，电学性能测试，产品功能测试，环境可靠性测试等。根据测试的场地，可以分为现场测试，模拟场地测试和台架测试。根据样件的破坏情况，可以分为破坏性测试和无损检测。按照验证的阶段，可以分为DV设计验证和PV生产验证。根据开展测试的实验机构，可以分为客户测试，内部测试和第三方测试等。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
DFMEA将测试手段分为通过测试，失效测试和老化测试。这三种测试方法之间究竟有什么样的联系和区别呢？手册并没有明确的定义，有必要进行进一步的探索和研究。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
溯源FMEA的改版历史，发现这三种测试分类的提法，最早出现在“AIAG FMEA手册 2008年第4版”中。2019年，AIAG和VDA在发布合版的时候，作为妥协的产物，只借用AIAG三种测试分类的名称，却省略了说明，见表2。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
表2 FMEA手册对于不同的测试类别的定义和说明文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/research-on-test-classification-method-based-on-detection-effect/
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在新版FMEA的作者做出进一步勘误和说明之前，比较合理的办法，是拓展使用“AIAG FMEA手册 2008年第4版”中的定义。
3 探测效果和典型案例
考察2008版本FMEA，发现对于测试分类的定义的可操作性仍然是很薄弱的。有必要做进一步地分析和归纳。研究证明，三种方法的聚焦点和数据完备程度不一样。数据越充分，探测效果更好，探测度就越好（得分就越低）。
3.1 通过测试（Pass-Fail Testing）
只测试和验证样件的功能，而不再进行任何延伸测试。如果样品通过测试，就判定为“通过”，如果没有通过测试，就判定为“不通过”。其判断逻辑见图1。
图1 “通过测试”的判断逻辑
电通断测试是“通过测试”的比较典型的案例。电通断测试并不记录每一个回路的电阻，只测试回路电阻是否在阈值以下（阈值设置典型值：100欧姆），如果测试全部通过，就打印电测试合格标签，见图2。可以看出，阈值100欧是比较大的，有些线束缺陷根本测试不出来：例如电线的压接电阻过大（毫欧级别的变化），绝缘层的破损（需要加高压测试绝缘电阻）。
图2 线束通断测试台和电测试通过后打印的合格标签
所以，“通过测试”的控制指向：产品的性能指标；“通过测试”的优点：快速进行符合性判断，衡量和评价；“通过测试”的缺点：定性分析，得到的数据少，比较难以开展进一步的产品改进。“通过测试”获得的数据：布尔类型(0,1)
3.2 失效测试（Test to Failure Testing）
样件需要经过持续加载测试或者加速测试，直到样品失效产生后，测试才停止。然后可以展开对故障的根本原因调查，如有必要，改进设计以消除原因。
3.2.1 持续增加载荷测试
载荷持续地增加，直到样件失效（出现裂缝，断裂，失去功能），考察其极限性能，见图3。
图3 “失效测试”的判断逻辑1：持续增加载荷
拉力测试是“失效测试”的比较典型的案例。拉力持续增加载荷直到试棒断裂，见图4。
图4 金属试棒拉力测试
3.2.2 加速寿命测试
采用高于失效的载荷水平来进行循环加速测试，可以在比较少的循环中揭露系统中的瓶颈和发现失效形态，见图5。
图5 “失效测试”的判断逻辑2：高度加速寿命测试
典型的示例测试包括：HALT（高度加速寿命测试HALT Highly Accelerated LifeTest）。HALT可能会检测出“裕度”大小、组件较弱等设计问题，见图6。HALT尤其在电子信息行业比较常见，因为电子产品的更新换代特别快，常规的寿命测试耗时太长，将可能错过抓住市场机会。
图6 电子零件的HALT实验
“失效测试”的控制指向：载荷水平；“失效测试”的优点：能够快速发现系统中的弱点和失效形态，有利于开展产品改进；“失效测试”的缺点：破坏性试验，耗费样品费用；“失效测试”的获得的数据类型：少量数值。样品经过一段时间（或周期）的测试，并测量指定的关键特性，然后继续测试，并在一段时间（或测试周期）后再次测量相同的特性等等。它允许查看关键特性如何随时间/周期而变化的趋势——也就是“退化”，见图7。
3.3 老化测试（DegradationTesting）
图7 “老化测试”的判断逻辑
根据USCAR 21 开展的压接加速环境暴露测试ENV（Accelerated Environmental Exposure Test），是一个比较典型的“老化测试”案例。短试样（图8）在经过热冲击循环和温湿度循环后，可以观察到压接电阻的变化趋势，见图9。
图8 USCAR 21 ENV测试的试样
图9 USCAR 21 ENV测试的结果
“老化测试”的控制指向：性能指标的变化趋势；“老化测试”的优点：此检测方法的排名比前两个更好，因为它在检测到样品特性的变化趋势；“老化测试”的缺点：时间比较长。“老化测试”的获得的数据类型：测试前中后的数值，数据量相对较多。
4 结语
FMEA作为提高质量，降低风险的工具，在工业企业中有着广泛的应用。新版DFMEA在2019年6月发布。它基于探测效果，对测试手段进行了区别于常规的分类。“通过测试”着力于产品的性能指标的直接量测，得到布尔逻辑数值（0=不通过，1=通过）。“失效测试”的控制焦点放在调整载荷水平，以期快速出现失效，找到系统的弱点来加以改进。老化测试持续测量和记录系列实验中的关键特性，得到更加完备的数值，它的探测效果比前两个更好，因为它能检测到样品的关键特性的变化趋势。明确FMEA三种测试方法的含义和典型案例，将有利于从业者更有有效地选择测试手段，更加明确的对探测度进行评分，从而降低设计风险。
来源：线束中国
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