5 Why
对一个已确认的原因连续追问为什么，直到找到可以采取有效措施的层次。简单直接，但容易走成单线，遗漏并行的原因。
直接原因、根本原因与促成因素
做根本原因分析，首先要把几个层次的原因分开。失效形式描述零件是怎么坏的；直接原因是导致失效的物理条件；根本原因是为什么会存在这个条件，通常落在设计、工艺、检验或管理环节，消除它就能防止问题再次发生；促成因素是加速或放大了失效、但单独存在时不一定导致失效的因素。下面用一个通用的示意说明这几个层次的区别。
| 层次 | 回答的问题 | 示意说明 |
|---|---|---|
| 失效形式 | 零件是怎么坏的 | 轴在轴肩圆角处发生旋转弯曲疲劳断裂 |
| 直接原因 | 什么物理条件导致了失效 | 圆角过小造成应力集中，叠加不对中带来的附加弯矩 |
| 根本原因 | 为什么会存在这些条件 | 图纸没有规定圆角的下限，检验也没有覆盖；对中没有纳入安装验收要求 |
| 促成因素 | 哪些因素加速或放大了失效 | 设备提速后接近结构共振，振动明显增大 |
根本原因往往不止一个。只处理其中一个，问题可能以另一种形式再出现。
5 Why、鱼骨图、故障树：各自适合什么
常用的根本原因分析工具各有侧重，适用的场合不同。实际工作中通常组合使用：先用鱼骨图或故障树把可能的原因列全，再用证据逐一排除，最后对确认的原因用 5 Why 向下追问到可以采取措施的层次。
鱼骨图
从人、机、料、法、环、测等方面列出可能原因，适合在初期发散思考，避免漏项。它只是列出可能性，本身不证明任何原因。
故障树
从顶事件出发，用与门和或门逐层分解导致它的事件组合，适合多因素共同作用的复杂系统，能显示哪些因素必须同时存在。
是与不是分析
对比问题发生和不发生的对象、部位、时间和范围，找出差异，适合批量问题中缩小原因范围。
- 5 Why 的常见问题之一：停在“操作人员疏忽”，没有继续追问流程为什么允许这种疏忽。
- 常见问题之二：每一层的回答凭经验推测，没有证据支持。
- 常见问题之三：追问过深，落到无法控制的因素上，例如“市场要求降低成本”。
- 常见问题之四：只沿一条线追问，忽略了并行存在的其他原因。
证据与假设验证
根本原因分析中最关键的一条原则是：每一个原因都必须用证据确认，而不是靠讨论投票。工具帮助我们列出假设，失效分析的检验结果、生产和运行记录、对比试验，才是确认或排除假设的依据。
一个可靠的原因结论应当满足几个条件：能够解释失效件上观察到的全部特征，而不只是其中一部分；与已知的反面证据不矛盾，例如同样条件下未失效的零件；如果可能，能够通过试验复现，即在原条件下出现失效，在消除该原因后不再出现。分析中要特别警惕先入为主，只收集支持自己判断的证据。
- 列出全部假设用鱼骨图或故障树列出所有可能的原因，不预先排除。
- 确定验证方法为每个假设确定需要什么证据：检验项目、记录、对比件或试验。
- 收集证据完成失效分析检验，调取生产、安装和运行记录，检验对比件。
- 逐一判定根据证据把每个假设标为确认、排除或证据不足，说明理由。
- 复现验证条件允许时，通过试验复现失效，验证确认的原因。
8D 各步骤与失效分析的衔接
8D 是汽车和制造业中常用的问题解决方法，部分企业在前面增加准备步骤。失效分析报告在其中主要为问题描述和根本原因分析提供技术依据，同时也在遏制、措施验证和预防再发中发挥作用。
| 步骤 | 主要内容 | 失效分析可以提供什么 |
|---|---|---|
| D1 组建团队 | 确定跨部门成员和负责人 | 建议包括熟悉材料与失效分析、熟悉设备或产品使用条件的人员 |
| D2 描述问题 | 用事实描述发生了什么、在哪里、何时、涉及多少 | 失效形式、部位、断口与损伤特征的客观描述 |
| D3 临时遏制措施 | 隔离可疑产品，保护下游和客户 | 根据初步判断圈定可疑批次和部位，提示适用的排查方法 |
| D4 根本原因分析 | 找出发生原因和流出原因，并加以验证 | 物理原因、证据链和验证试验结果 |
| D5 选择并验证永久措施 | 确认措施能消除根本原因且不带来新问题 | 评估改进后的材料、工艺或结构能否消除失效机理 |
| D6 实施并确认效果 | 执行措施，跟踪效果 | 改进件的检验和试验，现场振动复测等 |
| D7 预防再发 | 修订图纸、规范、控制计划，横向展开到类似产品 | 把失效机理和控制要点写入设计与检验要求 |
| D8 总结与认可 | 关闭问题，总结经验 | 失效分析证据与报告归档，供以后参考 |
发生原因与流出原因
8D 的根本原因分析通常要求回答两个问题：为什么会发生，为什么没有被发现。发生原因指向设计和制造过程，例如热处理参数漂移导致硬度不足；流出原因指向检验和控制，例如硬度抽检的频次和位置无法发现这种漂移。只解决发生原因，下次出现别的偏差时仍然可能流出；只加强检验，问题本身并没有消除。
更深一层，还可以追问系统原因：为什么管理体系允许这两种情况存在，例如工艺变更没有经过评审，或失效模式分析中没有识别这一风险。系统原因的措施通常落在流程和标准上，作用范围也最广。
发生原因
导致失效条件产生的设计、材料、工艺或使用因素。
流出原因
检验、测试或控制为什么没有发现问题，让它到达下游或用户。
系统原因
管理流程为什么允许前两者存在，例如变更评审、风险分析和标准的缺失。
纠正与预防措施的验证
措施写进报告不等于有效。验证的目标是证明措施确实消除了原因，而且没有引入新问题。最有说服力的方式是“开关验证”：恢复原条件，问题出现；采用新条件，问题消失。条件不允许时，可以通过对比试验、改进件的检验、加速试验和现场跟踪来确认。
还要评估措施的副作用。例如，为提高耐磨性而提高硬度，可能增加高强度钢的氢脆敏感性；为避开共振而改变结构刚度，固有频率可能移到另一个激励频率附近；更换材料可能改变与介质的相容性。对于与振动有关的失效，改进后的现场振动复测是验证效果的直接手段。
- 验证措施是否针对已确认的根本原因，而不是针对现象。
- 用试验、检验或现场数据证明效果，记录验证条件和结果。
- 检查措施是否带来新的失效风险。
- 确认措施已写入图纸、工艺文件、控制计划和检验规范。
- 横向检查类似产品和工序是否存在同样的问题。
8D 报告为什么常被退回
- 根本原因写成“操作人员疏忽”或“员工责任心不强”，措施只有培训。
- 根本原因只是重复了失效形式，例如“轴发生了疲劳断裂”。
- 临时遏制措施与永久措施混为一谈，长期依赖加严检验。
- 只有发生原因，没有分析流出原因。
- 原因结论没有证据支持，或与失效分析结果不一致。
- 措施没有验证数据，或者验证条件与实际使用条件不符。
- 没有横向展开到类似产品和工序。
北京与杭州的分工
北京团队负责现场调查、振动相关测试和综合分析；需要实验室仪器分析的部分，可由集团杭州实验室承接。具体由哪个实验室完成哪些项目、报告是否带 CMA、CNAS 标志，在方案和报价中写明。
常见问题
失效分析报告和 8D 报告是什么关系？
失效分析报告回答零件在物理上怎么坏、为什么坏，是 8D 中描述问题和分析根本原因的技术依据。8D 还要追溯到设计、工艺、检验和管理环节，制定并验证措施，范围更宽。
根本原因写“操作人员疏忽”为什么不被接受？
人为失误通常是现象而不是根本原因，需要继续追问流程为什么允许这种失误发生、为什么没有被发现，例如作业指导不清、缺少防错措施或检验覆盖不足。措施应落在流程和防错上，而不只是培训。
5 Why 一定要问五次吗？
不一定。次数只是提示要追问到可以采取有效措施的层次。问得太少会停在表面原因，问得太远会落到无法控制的因素上。每一层答案都应有证据支持，而不是凭经验推测。
怎样证明纠正措施真的有效？
最有说服力的是用原条件能复现失效、用新条件不再出现；也可以通过对比试验、改进件检验、现场跟踪和振动复测确认。同时要检查措施是否带来新问题，例如提高硬度可能增加氢脆敏感性。
原因有多个时，8D 应该怎么写？
应分别列出直接原因、根本原因和促成因素，说明各自的证据和作用。措施要针对每一个经过验证的原因，主次分明，避免只处理最容易改的那一项。