共創力研發咨詢/楊學明
1 基於功能樹分析（FTA）的功能級FIT測試方法原理介紹
功能FIT分析方法的提出，是基於對FMEA分析方法的如下疑問：
a) 利用FMEA分析做FIT測試時，智能控制整個芯片失效，或者控制芯片部分功能的隨機失效，但是無法模擬器件單個功能或者是特定組合功能的失效。而對於產品系統而言，對於整體失效有檢測和保護，不能等同於部分失效也有檢測和保護；
b) 利用FMEA分析結果做FIT測試時，容易遺漏某些芯片的部分功能；
c) 利用FMEA分析結果做FIT測試時，硬件測試工作量太大：為了保證測試的可靠性，對於同一個故障，需要多次注入，而且不同單板的同一芯片也要重復進行。硬件觸發可操作性很差，而且工作量也大。
考慮到利用FMECA分析結果做FIT測試設計的以上缺點，本文提出了基於功能樹分析和軟件模擬故障的功能FIT測試設計方法。
基於功能樹的分析，就是針對單板或者模塊，從分析對象的對外接口功能（即最頂層功能）着手，逐層分解，直到底層芯片。在最底層分析各種可能的失效，並對失效模式進行一定的收斂，形成最終的測試項目。對於利用功能FIT分析方法生成的測試項目，主要是考察單板系統對底層各種故障的容錯能力，這些故障模式與單板器件的故障模式沒有嚴格的對應關系。
2 適用范圍
基於功能樹FIT分析的單板可靠性測試設計方法，適用於單板維度的系統級可靠性測試，其主要是考察系統對底層各種故障的容錯能力，這些底層故障模式是芯片驅動層面的。
3 操作辦法
基於功能樹FIT分析的測試設計工作，其操作過程比較簡單，基本上可以分為四個步驟：功能分析、功能分解、失效分析、測試項目整理。
1) 功能分析
功能分析的過程，就是把被測單板看成一個黑盒，分析其對外提供哪些功能的過程。功能分析的輸出是單板最頂層功能的列表。功能分析工作要注意以下幾點：
功能分析過程不考慮芯片維度；
單板電源不在功能分析的范圍之內；
比如某產品接口板功能分析結果如下：
1)業務（BTS業務、BTS信令、本板信令）
2) 操作維護（IPOA、主從串口）
3) 時鍾提取
2) 功能分解
功能分解的過程是針對功能分析得出的單板頂層功能列表，通過測試人員對被測單板的白盒級理解，逐層分解，最終得到與單個芯片相對應的底層功能。
功能分解過程要注意的幾點：
一定要分解到與單個芯片相對應的底層功能；
同一單板上的相同功能只分析一個，不作重復分析；
對於上面提到的接口板，部分功能分解結果如下：
圖2功能分解舉例
3) 失效分析
失效分析是在功能分解完成的前提下，針對最底層的功能進行故障模式分析的過程。失效分析注意以下幾點：
失效分析是基於功能樹的；
失效分析不考慮失效概率，可能的失效都要分析；
失效分析針對最底層功能（對應芯片級）；
另外，這里說明一下失效分析只細化到芯片級的原因：
芯片內部無法分析；
芯片內部故障無法注入；
從經驗來看，芯片整體失效更多。
總而言之，從我們現階段底層測試業務的角度來看，沒有深入芯片內部，開展器件可靠性的測試，所以這里的失效分析只停留在芯片級。
下圖是以板間交換模塊為例，進行失效分析的結果：
4) 測試項目整理
針對底層功能進行失效分析以后，肯定存在實際操作過程中無法模擬或者是很難模擬的失效模式。這個時候就需要進行失效模式的等效和收斂，以確定最終的可靠性測試項目。失效模式的收斂遵從以下原則：
對於不能進行模擬的故障進行等效；
對於無法等效的故障收斂到上一級。
如下圖：
4 基於功能FIT分析的可靠性測試設計方法的局限性
作為一種可靠性測試設計工程方法，功能FIT分析存在其固有的局限性，在實際操作過程中要充分考慮到這一點：其分析得出的故障模式缺少數據支撐，各測試項目沒有優先級，投入重點不好把握。
作者簡介：
楊學明 清華大學MBA，深圳市共創力企業管理咨詢有限公司總經理，深圳市匯成研發管理咨詢有限公司董事長，資深研發管理專家，國內首席研發管理專家，曾服務於華為，阿里巴巴等知名企業，楊老師先后在國內開設研發類公開課100多場，服務內訓客戶1000多家，為數百家企業提供了研發咨詢服務，典型的客戶如深圳邁瑞、華立儀表、步步高、英威騰、雷賽智能、埃斯頓、華工科技、中國科學院、電力科學研究院、中國工商銀行、重郵信科、從興電子、浙大網新、聯迪商用等。近兩年服務的客戶如中電海康、網易、蘇寧雲商、烽火科技、29所、華為技術、中興通訊、廣聯達、大唐電力、招商局、京信通信、航盛電子、國電南瑞、中航工業、維力醫療、寒武紀科技、海南郵政、京儀股份、海爾集團等。