6 Menschliche Einflüsse in der ZfP/NDE

Warum sind ZfP/NDE so wichtig?

Regelmäßige Inspektionen von mechanischen und automatisierten Systemen wie Kraftwerken und Rohrleitungen sowie von Maschinenteilen und Behältern (wie Flugzeugen) sind von entscheidender Bedeutung. Sie ist nicht nur um der Einhaltung der Vorschriften willen notwendig, sondern auch, um Ausfälle zu verhindern, die zu Umweltverschmutzung und enormen Verlusten an Geld und Leben führen könnten. Um diese Ziele zu erreichen, sollte die Inspektion jedoch ohne Beschädigung der geprüften Teile durchgeführt werden. Darum geht es bei der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) oder Auswertung (non-destructive evaluation – NDE) [2]. ZfP ist eine Untersuchung der Qualität und Struktur von Maschinenteilen, Rohrleitungen, Kraftwerken oder Flugzeugen, ohne die geprüften Teile zu beschädigen.

Inhalt

Die Prüfer verwenden Inspektionsmethoden wie Ultraschallprüfung, Eindringprüfung, visuelle Prüfung oder  Durchstrahlungsprüfung, die auf ihrer Erfahrung und Zertifizierung basieren, um ein Maschinenteil als fehlerhaft oder als akzeptabel zu klassifizieren. Dabei folgen sie qualifizierten Normen und Standards für die Klassifizierung. Obwohl die NDE von zertifizierten Auswertern durchgeführt wird, kann der Prozess sehr subjektiv und fehleranfällig sein [1]. Die menschliche Interpretation dieser Fehler auf Bildern oder dem Teil selbst ist selbst für erfahrene Auswerter schwierig. Daher spielen menschliche Faktoren bei der Zuverlässigkeit der zerstörungsfreien Prüfung eine Rolle.

Mehr dazu:

Definition: Was ist ZfP/NDE 4.0?

Die 5 Arten – Was ist Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)?

Welche Menschliche Faktoren beeinflussen die ZfP-Zuverlässigkeit?

Die Qualität des NDE-Prozesses hängt in hohem Maße von der Person ab, die die Inspektion durchführt. Forschern ist es gelungen, verschiedene zwischenmenschliche Veranlagungen zu identifizieren, die die Leistungsqualität von NDE beeinflussen [3]. 

Zu diesen Faktoren gehören:

  • Gewissenhaftigkeit
  • Extrovertiertheit und Introvertiertheit
  • Gedächtnis und Wahrnehmung
  • Achtsamkeit
  • Einstellung und Motivation
  • Müdigkeit

Gewissenhaftigkeit

Gewissenhaftigkeit bezieht sich auf den Grad des Wunsches einer Person, eine Aufgabe gewissenhaft und gründlich auszuführen. Zahlreiche empirische Studien zeigen, dass ZfP-Prüfer mit hohen Gewissenhaftigkeitswerten bei der Durchführung der Prüfung schärfer und gründlicher sind als solche, die das Persönlichkeitsmerkmal niedrig bewerten. Somit führt ein hohes Maß an Gewissenhaftigkeit bei einem ZfP-Auswerter zu einer höheren Inspektionsleistung und Zuverlässigkeit.

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Extrovertiertheit und Introvertiertheit

Die Auswertung ist eine Aufgabe, die ein hohes Maß an Aufmerksamkeit erfordert. Daher ist es wichtig, Persönlichkeitsfaktoren zu berücksichtigen, die die Aufmerksamkeit einer Person bei der Ausführung einer Aufgabe beeinflussen. Vor diesem Hintergrund haben Forscher die Unterschiede in der Introvertiertheit und Extrovertiertheit der Prüfer und Auswerter mit der Durchführung von ZfP in Verbindung gebracht, neben anderen Wachsamkeitsaufgaben. Studien zufolge können Extrovertierte bei der Durchführung von Inspektionsaufgaben leichter abgelenkt werden als Introvertierte. Prüfer, die introvertiert sind, sind in der Regel in der Lage, das für die Beurteilung erforderliche Maß an Aufmerksamkeit aufrechtzuerhalten. Andererseits geben sich Extrovertierte Mühe, dieses Niveau zu erreichen und beizubehalten.

Gedächtnis und Wahrnehmung

Gedächtnis und Wahrnehmung sind ein wichtiger Bestandteil bei der Durchführung von NDE-Aktivitäten, insbesondere wenn es sich um manuelle Inspektionen handelt. Ein Prüfer muss sich zum Beispiel an verschiedene Rissformen und -typen aus seiner früheren Berufserfahrung oder Ausbildung erinnern. Dies umfasst sowohl Langzeit- als auch Arbeitsgedächtnisprozesse. Daher hängt die Schlussfolgerung, die der Beurteilungsexperte zieht, von seiner Wahrnehmung und Verarbeitung von Informationen sowie von seinem Erinnerungsvermögen ab. So könnten die Gedächtnis- und Wahrnehmungsprobleme des Prüfers zu einer falschen Identifizierung und Interpretation von Ungänzen führen, wodurch der gesamte oder ein Teil des Beurteilungsprozesses sinnlos werden könnte.

Wachsamkeit

Die Aufmerksamkeitsressourcen eines ZfP-Prüfers sind entscheidend für die Genauigkeit des Prüfprozesses. Die Höhe der Ressourcen nimmt jedoch in dem Maße ab, wie der Auswerter seine Gedanken in die Arbeit eintaucht. Schließlich, wenn diese Ressourcen vollständig erschöpft sind, erreicht die Aufmerksamkeit des Auswerters die Kapazitätsgrenze. Zu diesem Zeitpunkt kann es sein, dass der Auswerter einige Fehler/Diskontinuitäten nicht richtig interpretiert.  Dies geschieht vor allem bei der Durchführung von Doppelaufgaben, da sie eine geteilte Aufmerksamkeit erfordern, die für einen Menschen nur schwer über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten ist. Die Fähigkeit, solche Interpretationen korrekt vorzunehmen, ist jedoch von einem Inspektionsexperten zum anderen unterschiedlich, da auch die Kapazität der Aufmerksamkeitsressourcen von Person zu Person unterschiedlich ist.

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Einstellung und Motivation

Die empirischen Ergebnisse zeigen, dass die Einstellung und das Motivationsniveau eines NDE-Experten einen signifikanten Einfluss auf die Durchführung des Testprozesses und die Interpretation seiner Ergebnisse haben. Laut einer Reihe von Studien, die von der schwedischen Atomkraftinspektion durchgeführt wurden, gehören die Einstellung und die externe Motivation eines Auswerters zu den Schlüsselfaktoren, die seine Leistung bei der zerstörungsfreien Prüfung sowie die Zuverlässigkeit des Prüfprozesses beeinflussen, einschließlich des Urteils, das die Auswerter abgeben.

Müdigkeit

Müdigkeit, insbesondere geistige Müdigkeit, hat einen negativen Einfluss auf die Durchführung von Vigilanzaufgaben. Schließlich fanden die Forscher heraus, dass lange Arbeitszeiten bei einer ZfP-Aufgabe zu Ermüdung bei einem Auswerter führen können, was sich negativ auf seine Sehschärfe auswirken kann [4]. Sie sehen oft Dinge, die möglicherweise nicht vorhanden sind, oder bitten einen Kollegen, ihnen bei der Interpretation dessen, was sie sehen, zu helfen, weil ihr Verstand zu erschöpft ist, um die Informationen genau zu verarbeiten. Dadurch entsteht mehr Raum für Fehler, die sich negativ auf die Verlässlichkeit des Urteils und der Vorschläge des Auswerters auswirken können.

Wie kann die Auswertung digital durchgeführt werden?

Wir unterstützen Unternehmen, Organisationen und einzelne Auswerter dabei, zerstörungsfreie Prüfungen an ihren Maschinenteilen, Rohrleitungen, Kraftwerken und Flugzeugen sowie an anderen wichtigen mechanischen Systemen, Einheiten und Teilen präzise durchzuführen. Der sentin EXPLORER vereinfacht die Auswertung von Bildern durch die automatische Analyse und Markierung von Ungänzen und die Verbesserung der Bildqualität.

Quellen

[1] Müller, C., Holstein, R., & Bertovic, M. (2014). Conclusions of the 5th European American workshop on reliability of NDE. Materials Testing, 56(7-8), 599-601

[2] Müller, C., Bertovic, M., Kanzler, D., Heckel, T., Rosenthal, M., Holstein, R., . . . Pitkänen, J. (2014). Assessment of the reliability of NDE: A novel insight on influencing factors on POD and human factors in an organizational context.

[3] McGrath, B., & Carter, L. (2013). Improving inspection reliability through operator selection and training. Paper presented at the 5th European-American workshop on reliability of NDE Proceedings, Germany.

[4] Luk, B. L., & Chan, A. H. S. (2008). Human factors and ergonomics for nondestructive testing. In A. H. S. Chan & S.-I. Ao (Eds.), Advances in industrial engineering and operations research (pp. 127-142). United States: Springer.

[5] Krishnamoorthy, K., Eng, P., & Energy, A. (2009). Quality assurance in NDT. NDT in Canada.

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