編者按

根本原因分析（RCA）是尋找人們觀察或經(jīng)歷結(jié)果的根本原因的過程。在故障分析時(shí)，常用于尋找經(jīng)常發(fā)生的或重大機(jī)器故障的根本原因。

本文介紹了RCA的含義、起源和應(yīng)用環(huán)境，并介紹了應(yīng)用RCA的具體步驟。原文載于2021年5月的《質(zhì)量文摘》（Quality Digest），作者布萊恩·克里斯蒂安森（Bryan Christiansen）是Limble CMMS公司的創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官。

什么是根本原因分析

根本原因分析（RCA）是一種調(diào)查工具，是一個(gè)跟蹤可觀察到的故障的原因并確定導(dǎo)致故障發(fā)生的根本問題的過程。修復(fù)被辨識(shí)出的根本問題，應(yīng)該能防止由它引發(fā)的故障再次發(fā)生。

如果所修復(fù)的問題不是根本問題，則無法保證相同的故障不會(huì)再次發(fā)生。RCA試圖通過跟蹤因果鏈來查明是不是根本問題，以精確定位能使所有失效不復(fù)存在的原因。

RCA不是一個(gè)保證結(jié)果的過程。實(shí)施RCA可能很復(fù)雜，通常涉及大量的數(shù)據(jù)收集和審查。RCA的結(jié)果也不總是黑白分明的，它并不是一種能夠最終表明我們所辨識(shí)的原因是否為根本問題的試金石測(cè)試。通常情況下，我們得到的只是因果之間的強(qiáng)相關(guān)性，而不是因果關(guān)系。得到結(jié)果后，有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士必須判斷是否需要進(jìn)一步調(diào)查。

RCA是一門需要領(lǐng)域知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的技藝。否則，對(duì)故障的任何修復(fù)都可能只是表面解決方案。在最壞的情況下，我們所做的改變還可能導(dǎo)致故障惡化。

盡管存在這些不確定性，RCA仍然是理解和改進(jìn)系統(tǒng)和程序基本性質(zhì)的有力工具。

根本原因分析的起源

RCA作為一種調(diào)查工具已經(jīng)存在了幾個(gè)世紀(jì)。被尊稱為“日本工業(yè)化之父”的豐田工業(yè)公司創(chuàng)始人豐田章男，將它正式引入了工程技術(shù)領(lǐng)域。

有人可能爭(zhēng)辯說，日本制造業(yè)的創(chuàng)新（如改善和其他精益制造過程），可以歸因于尋找問題的根源并解決問題的實(shí)踐，而不是滿足于表面上的解決方案。所有這些工藝改進(jìn)技術(shù)都有助于提高世界各地制造工藝的水平和效率。

為什么要進(jìn)行根本原因分析

RCA有兩種廣泛的使用方式。

1.用于尋找、確定問題的根本原因，這是最為常見的使用方式。

2.用于認(rèn)識(shí)發(fā)生積極變化的根本原因。有時(shí)，我們實(shí)施的程序會(huì)帶來比預(yù)期更好的結(jié)果，當(dāng)良好結(jié)果的原因無法被輕易解釋時(shí)，也可以用RCA來識(shí)別。

何時(shí)進(jìn)行根本原因分析

實(shí)施RCA需要投入大量的時(shí)間、人力和金錢，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)行RCA的生產(chǎn)線或系統(tǒng)進(jìn)一步中斷。因此，不應(yīng)該對(duì)每個(gè)故障都執(zhí)行RCA。另外，何時(shí)進(jìn)行RCA并沒有固定的規(guī)則。

以下是一些經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士決定是否進(jìn)行RCA的實(shí)例。

·持續(xù)的故障。如果相同的故障重復(fù)發(fā)生，就值得調(diào)查。由于相同的故障重復(fù)出現(xiàn)，我們可以得出結(jié)論：故障不會(huì)通過修復(fù)可見問題來清除。反復(fù)出現(xiàn)故障有一些根本原因，應(yīng)該通過RCA進(jìn)行調(diào)查。

·關(guān)鍵故障。一個(gè)故障的嚴(yán)重程度可以通過工廠的成本或特定故障造成的總停機(jī)時(shí)間來衡量。當(dāng)發(fā)生此類故障時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)查，以確定故障的根本原因。這將有助于避免今后再發(fā)生此類事件。石油鉆井平臺(tái)爆炸或飛機(jī)墜毀等，當(dāng)然就屬于需要調(diào)查的重大故障。

·失敗的影響。任何系統(tǒng)都有關(guān)鍵機(jī)器和關(guān)鍵子流程。這些故障將使整個(gè)操作中止，因?yàn)樵撎囟C(jī)器或過程可能沒有備份或規(guī)避計(jì)劃。本質(zhì)上，機(jī)器或過程的臨界性決定了是否對(duì)故障進(jìn)行RCA。

基于3R的根本原因分析過程

識(shí)別（Recognize）：我們要觀察的某些故障的真正原因并不總是顯而易見的。裝飾性、表相式的修復(fù)對(duì)糾正潛在的故障沒有太大作用。RCA是為了查明真正的原因，以便采取糾正措施，消除未來的問題。如前所述，RCA也可以用來確定意外積極結(jié)果的原因。

糾正（Rectify）：一旦確認(rèn)了根本原因，就必須采取糾正措施。如果根本原因得到解決，同樣的故障將不會(huì)再次出現(xiàn)。如果故障再次出現(xiàn)，說明所確定的原因很可能不是根本原因。這說明以前的RCA進(jìn)行得并不全面徹底，需要做更多的調(diào)查。

復(fù)制（Replicate）：一旦發(fā)現(xiàn)并解決了故障的根本原因，必須確保相同的故障不會(huì)在同一系統(tǒng)中再次發(fā)生。如果進(jìn)行RCA是為了確定意外良好結(jié)果背后的原因，那么必須測(cè)試是否可以在其他場(chǎng)景和環(huán)境中復(fù)制相同的因素。

從本質(zhì)上講，根本原因分析是針對(duì)任何發(fā)生的事件，精確地找出發(fā)生了什么、它是如何發(fā)生的，以及它為什么發(fā)生。

根本原因分析的應(yīng)用

RCA本質(zhì)上是一種知識(shí)工具，用于識(shí)別任何事件或故障的根本原因。幾乎每個(gè)行業(yè)都會(huì)出現(xiàn)故障和問題，使用RCA技術(shù)可以調(diào)查它們的根本原因和影響因素。

RCA最明顯和最普遍的用途在醫(yī)療診斷領(lǐng)域。同樣的癥狀可以由一系列疾病引起，在患者得到有效治療之前，醫(yī)生有責(zé)任查明潛在的病因。電視劇《豪斯醫(yī)生》幾乎所有劇集都有根本原因分析的練習(xí)，盡管練習(xí)的方式是非傳統(tǒng)的。

許多其他垂直行業(yè)也經(jīng)常使用根本原因分析，比如：

·制造（機(jī)器故障分析）；

·工業(yè)工程和機(jī)器人；

·工業(yè)過程控制和質(zhì)量控制；

·信息技術(shù)（軟件測(cè)試、事件管理、網(wǎng)絡(luò)安全分析）；

·復(fù)雜的事件處理；

·災(zāi)害管理和事故分析；

·醫(yī)藥研究；

·變革管理；

·風(fēng)險(xiǎn)和安全管理。

RCA是一種結(jié)構(gòu)化的思維方式，可以調(diào)查任何類型的事件。因此，RCA并不僅僅局限于上述領(lǐng)域，它可以在任何需要確定問題根源的部門或行業(yè)中實(shí)施。

根本原因分析的步驟

RCA可以通過使用許多不同的工具和技術(shù)來完成，即利用不同的概念模型從根源上識(shí)別問題。盡管所有的工具在形式上有所不同，但每一種技術(shù)都必須經(jīng)過概念性的步驟來完成分析。

步驟1：?jiǎn)栴}陳述

問題陳述和定義對(duì)于任何形式的分析都必不可少，而不僅僅是RCA。它是對(duì)遇到的問題和癥狀的清晰描述，可以提供分析的范圍。

如果沒有精確的問題陳述，RCA就像一艘沒有舵的船，沒有前進(jìn)的方向，也無法改變方向。明確定義的問題陳述還有助于確定要實(shí)現(xiàn)的潛在解決方案的規(guī)模和范圍。

步驟2：數(shù)據(jù)收集

應(yīng)收集與該事件有關(guān)的所有可用數(shù)據(jù)。以制造工廠的機(jī)器故障為例，以下是需要收集的一些相關(guān)信息：

·機(jī)器的年代；

·連續(xù)運(yùn)行時(shí)間；

·操作模式；

·維修計(jì)劃；

·操作人員操作機(jī)器的方式；

·機(jī)器規(guī)格；

·工廠基礎(chǔ)設(shè)施示意圖；

·機(jī)器的運(yùn)行特性；

·運(yùn)行環(huán)境的特點(diǎn)。

親自檢查機(jī)器還可以提供對(duì)RCA有益的信息。對(duì)于收集預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)（換句話說，運(yùn)行預(yù)測(cè)維護(hù)）的設(shè)備，快速整理數(shù)據(jù)是容易做到的。

步驟3：時(shí)間表、差異化和映射

必須建立事件的時(shí)間表，這將有助于確定收集的數(shù)據(jù)中哪些因素值得調(diào)查。RCA需要可能指向根本原因的數(shù)據(jù)點(diǎn)集。按時(shí)間順序排列事件和數(shù)據(jù)，將有助于從非因果事件中解讀因果事件。

從收集到的數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)各類事件、發(fā)生的時(shí)間以及其他收集到的數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。這可以作為區(qū)分因果事件和非因果事件的初始步驟。需要記住的重要一點(diǎn)是：相關(guān)性并不意味著因果關(guān)系。

當(dāng)相關(guān)性被確定后，尚不能得出任何分析結(jié)論，則需要進(jìn)一步調(diào)查因果關(guān)系。

根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，按時(shí)間順序排序和集群，我們應(yīng)該能夠創(chuàng)建一個(gè)因果圖（如圖1）。這種圖可以用來表示發(fā)生的各種事件和收集的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。不同的路徑被賦予不同的概率權(quán)重，可以作為追蹤根本原因的可視化工具。

圖1 因果圖示例

步驟4：根本原因解決

一旦確定了根本原因，就可以很容易地確定修復(fù)它的解決方案。它可以根據(jù)問題陳述中定義的范圍進(jìn)行映射。如果解決方案在范圍之內(nèi)，則實(shí)施該解決方案。

解決根本原因應(yīng)能消除故障的復(fù)發(fā)。如果故障再次出現(xiàn)，我們將需要從頭開始，再次進(jìn)行RCA。

故障解決后，必須采取措施避免再次發(fā)生。可以應(yīng)用多種解決方案來解決單個(gè)故障。例如，根本原因可能是軸承的磨損，其發(fā)生比預(yù)期的時(shí)間要早得多。在這種情況下，必須調(diào)整程序以盡早更換軸承。為避免故障再次發(fā)生而采取的類似措施還包括更改維護(hù)計(jì)劃、維護(hù)模式和更改設(shè)計(jì)等。

已實(shí)施的解決方案必須與可用的資源保持一致。因此，如果根本原因是機(jī)器持續(xù)運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)，明顯的解決方案是縮短機(jī)器運(yùn)行時(shí)間。然而，當(dāng)生產(chǎn)計(jì)劃不允許時(shí)，另一種解決方案可能是更頻繁地安排預(yù)防性維護(hù)。