从单板级失效分析开始
2007年4月，我来到2012实验室下的工艺技术研究部，主要从事单板级可靠性与失效分析工作，这是个什么性质的工作呢？
大家都知道我司是从网络设备起家的，俗称做“盒子”，那各式各样的盒子里面最重要的部件就是单板，单板一旦失效（挂掉），盒子基本也就废了。
一块单板上面往往有成百上千个元器件，密密麻麻地挤（焊接）在一起，在这样一个大前提下，单板失效的原因就太多了，比如：PCB（印刷电路板）及元器件来料不良、焊接问题、短路烧板问题、设计或操作引起的应力失效、现场漏水或盐雾引起的化学反应失效等，就连蚂蚁、蛇、鼠等入侵导致的设备故障也多次碰到。
而单板的可靠性问题分析起来更为棘手，因为它时好时坏，规律更难循。我亲历过一个匪夷所思的案例：2008年无线有个射频模块在网运行一年后开始出现偶发性失效，之后历时整整一年，项目组就像刑侦破案一样，绷紧神经，穷尽不同供应商、元器件和辅材组合进行试验验证，最终在高温密闭腔体条件下，找到根因并规避。
所以，新员工面对一块块的失效单板，往往是束手无策，只能在主管和老专家的带领下，学习产品知识、可靠性设计和失效分析方法、试验设备操作、经典案例、工作逻辑思维等，并在参与攻克一个个疑难杂症的过程中积累实战经验。
印象特别深的是，有一次专门请广州昆虫研究所的专家帮我们研究，为什么一种热带蚂蚁喜欢爬到设备中啃食导热材料，如何修改配方才能让它们失去兴趣。
刚毕业那几年，除了工作之外，最大的乐趣就是每晚混迹于小木虫等各大专业论坛，下载各种技术文档和培训资料来学习。回头看来，这种无目的性的涉猎，较为有效地拓展了自己的知识广度，也训练了自己对质量问题的敏感度。
知其然，还要知其所以然，更要防范于未然
2009年8月，有同事拿着一块失效的外购板卡来找我们部门帮忙分析，说供应商已经分析三个月了还没找到失效原因，并称国内已陆续有七十多个站点出现类似失效，真的是火烧眉毛了。我搭眼一看，咦？这不就是蔓延腐蚀嘛！
原来早在当年3月，我在实验室分析一块现网返还的失效单板时，发现在单板测试孔上，出现了许多大小不一的灰色圆圈，部分形状不规则，非常奇特。
恍惚想起以前查阅的一篇国外文献中描述过类似现象，于是一番翻箱倒柜终于找了出来。原来老外把这种问题称之为“Creep corrosion”——蔓延腐蚀，意思是腐蚀产物会不断蔓延、扩展的一种失效现象，七八十年代曾在元器件上出现过。
元器件级的失效模式，为什么单板上也会出现？带着这个疑问，我们与U国某大学、台湾某实验室合作开展了研究，发现当电子产品上的铜保护不足时（如器件的铜引脚、电路板铜线路等有裸露部分），如果这些电子产品所处的外界环境条件含有硫化氢，那么在一定湿度条件下，硫化氢就会迅速将裸露在外的铜硫化生成硫化亚铜，腐蚀物会随着湿度梯度的变化不断蔓延，最终造成短路失效。
虽然现象和根因很快确定，但知道问题不代表能解决问题。腐蚀源从何而来？市场风险如何评估？后续规避措施如何制定？
问题紧急，我们立即出差前往现场，在两个失效集中省份的十几个机房现场分析，也正是这次出差让我第一次感受到安装环境的复杂性：
有的机房位于十余层高的老旧民居上，却连个电梯都没有；有的在地下停车场内，一片漆黑、闷热难当；有的位于厕所、垃圾堆旁，周围臭气熏天（腐蚀源）。诧异的是有些综合环境尚可的机房也出现失效，这些机房内均放置了一种红色橡胶垫（作用相当于踏脚垫），十分可疑。我们借鉴某产品所用的密闭空间材料评估方法，反复验证，发现此胶垫在常温下就会释放出腐蚀性的硫化氢，高温条件则会大大加速这个过程。后来我们陆续在高端服务器机房中也发现，地板/墙壁使用的保温泡棉，有些牌号也会释放出危害性硫化氢气体，并造成设备腐蚀。
当时，公司正计划在存储服务器、高端路由器等产品上批量导入一种新的单板表面处理技术，其具有平整度好、可焊性佳、成本低等优势。但按照我们的研究结果，这种技术出现蔓延腐蚀的风险仍然不低，在视数据安全为生命的存储产品上，哪怕出现一例失效，对公司品牌的损伤都是灾难性的。
在部门领导的支持下，我们到公司质量部汇报，最终暂停了该技术的引入，我由此探索并制定了“环境气体腐蚀简易测试方法”、“密闭空间材料腐蚀性快速验证方法”等技术规范，并将部分非保密结果作为研究论文发布在国内外期刊上。
随后，通过技术化验，对机房保温泡棉选用进行了规范，总体上控制并降低了气体腐蚀导致的设备故障现象，获得了次年研发工艺技术论文大会的一等奖。
将质量管理前移、前移、再前移
随着公司采购策略转变为“质量优先”，我们不断主动走出去帮助供应商提升质量管理能力，尤其是华为提规格要求、技术复杂度高、质量影响大的定制件品类。之前的定制件质量管理可以说是“前端介入不足，后端检验过度”，具体表现在：在产品开发和小批量验证阶段参与度不足；在量产产品的质量检验上，与供应商存在较多重复项，拉长了交付周期；同时在专用测试装备领域的研究和投入较少。
2017年初，定制件供应商质量管理作为ISC战略预备队场景之一，从华技、终端各选取了2个关键定制件物料作为变革项目的试点，我所负责的双工器便是其中之一。
▲双工器外形实物图
要做质量前移那就要驻厂，每周至少有两天时间在供应商那里，跟供应商一起琢磨有没有可以改进的地方。
打蛇打七寸，双工器这个东东在制造过程中，有个很特殊的“调试”工序，占据了生产周期的30%、制造成本的35%，是产能和成本的双瓶颈。
这个工序是干嘛的呢？主要是通过上下旋动调谐螺杆、改变腔体内部的电磁场分布，进而将其通带、指标调到合格的过程。由于双工器上平均都有五六十颗调谐螺杆并存在交互影响，且调试过程中要不断读取网络分析仪的图谱，因此调试员的门槛很高，一般而言，培训一个合格的调试员至少需要3个月以上，且其调试效率与工作经验积累强相关。
▲双工器调试示意图
所以老调试员变成了行界非常吃香的一个技能岗位，其工资也是普工的2~3倍，于是夫唱妇随的夫妻工成为其特色，尤其在交付高峰期，行业经常出现争夺调试员的现象，造成用工成本激增，质量/交付可控性差。调试员如此抢手，甚至催生了多个以调试员为主的人力外包公司。
双工器质量前移团队通过与各供应商深入交流，发现近年来多个厂家也在尝试开发辅助调试软件，但终因软件和算法开发能力不足，未能形成规模应用。这时候公司大平台的优势体现出来：
双工器团队及时求助了2012实验室装备开发部，借助他们常年积累的丰富软件开发经验和强大算法实力，开发了一款全新的计算机辅助调试软件，并在试点供应商和产品上不断摸索改善。最终将原来只有专业调试员能看懂的“网络分析仪上的复杂图谱”，转化为“电脑显示器上的柱状图”，降低了新员工识图能力要求。
同时调试软件中内嵌算法，在调试的同时检测指标，并立即“提示下一步需要调试的螺杆位号和调试手法”，将原本需要丰富经验积累的过程简化，新员工培训周期由原来的3个月降低为3天，调试周期缩短15%，后工序测试通过率提升6%。
▲网络分析仪调试界面
2017年下半年，国内某客户某黄金频段集采项目，X供应商一次性招聘50名新员工并配套了这款辅助调试设备，将主力编码的双工器产能由240台/天提拉到1200台/天，稳定保障了交付。
项目组不断探索创新，还实现了远程厂验，缩短开发周期十余天，生产过程质量数据实时分析和预警，并在供应商生产过程中建立起数据分析和告警IT系统，已拦截二级物料和人员操作导致的批次性不良3起；同时，组织华为IQC团队对供应商质量检验人员开展培训和考试上岗，将“检验能力前移”，最终试点编码的生产失效率下降了70%，试点编码均达成免检标准。
当然，目前的试点还只是一个开始，后续采购技术质量认证部会联合公司相关部门一起，在更多供应商、更多物料上继续验证，不断完善丰富质量前移方法论。
采购是一个专业岗位，转眼自己做TQC也四年了，为了做好T（technical）和Q（quality），就要继续保持对技术的好奇心和求知欲，不断创造、坚持钻研，在平凡的岗位上，围绕质量，不忘初心。
原创： 何敬强 心声社区
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