Human Factors und die Zuverlässigkeit der ZfP

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1 9. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen Vortrag 3 Human Factors und die Zuverlässigkeit der ZfP Marija BERTOVIC 1 1 BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin marija.bertovic@bam.de Kurzfassung Laut dem Modularen Zuverlässigkeitsmodel (Müller et al., 2013) für zerstörungsfreie Prüfprozesse, hängt die Zuverlässigkeit der ZfP nicht nur von der innewohnenden (physikalisch-technischen) Fähigkeit der Prüfsystems und den Anwendungsparametern ab, sondern auch von den menschlichen Faktoren und dem organisationalen Kontext. Allerdings begegnete man den Schwankungen in der Prüfleistung bei der ZfP bisher üblicherweise mit der Verbesserung der Geräte und der Veränderung der Prüfanweisungen oder der technischen Ausbildung nur wenig Ressourcen wurden in die Erforschung der menschlichen und organisationalen Faktoren investiert, obwohl diese die häufigste Ursachen für die Leistungsvariationen der Prüfer darstellen. Human Factors beziehen sich auf Faktoren aus der Umwelt, der Organisation und der Arbeit sowie auf menschliche oder individuelle Charakteristika, die einen sicherheitsund gesundheitsrelevanten Einfluss auf das Arbeitsverhalten haben (HSE, 1999). D.h. dass nicht nur der Mensch und die menschliche Fehler an den Leistungsvariationen schuld sind, sondern dass man die Fehlerursachen auch in den Arbeitsbedingungen und in der Organisation, sowie in der Interaktion zwischen dem Individuum, dem Team, der Technik, der Organisation und dem Umwelt suchen soll. Letztendlich geht es darum eine ganzheitliche Aufmerksamkeit für die Arbeitsplatzgestaltung zu entwickeln, die Bestandteil einer betrieblichen Sicherheitskultur werden kann. Dieser Beitrag wird einen Überblick über die vorhandene Literatur sowie den eigenen Forschungsergebnissen auf dem Gebiet der menschlichen Faktoren in der ZfP geben mit dem Ziel das Potential aufzuzeigen, dass in der Beachtung der menschlichen Faktoren für die Leistungsfähigkeit der ZfP in der industriellen Praxis liegt. Lizenz: 1

2 9. Fachtagung Zerstörungsfreie Prüfung im Eisenbahnwesen, HUMAN FACTORS UND DIE ZUVERLÄSSIGKEIT DER ZFP Dr. phil. Marija Bertovic Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) 8.3. Radiologische Verfahren Zuverlässigkeit zerstörungsfreier Prüfsysteme - Human factors marija.bertovic@bam.de

3 Wie viel Mal passt der weisse Team den Ball zu einem anderem Teammitglied? 2

4 Wie viel Mal? Haben Sie noch etwas anderes gesehen? Unaufmerksamkeitsblindheit (Inattentional blindness*) *Simons, D. J., & Chabris, C. F. (1999). Gorillas in Our Midst: Sustained Inattentional Blindness for Dynamic Events. Perception, 28(9), doi: /p

5 Warum Human Factors? ZUVERLÄSSIGKEIT DER ZfP Organisatorischer Kontext das Maß mit dem das ZfP- System in der Lage ist den vorgesehenen Zweck zu erfüllen bzgl. der Detektion, der Charakterisierung und der Falschanzeigen. Innewohnende Fähigkeit ZfP- Anwendungs-Systebedingungen Human Factors 2nd American-European Workshop on Non- Destructive Inspection Reliability, 1999 Das Modulare Zuverlässigkeitsmodel* *Abbildung nach Müller, C., Bertovic, M., Pavlovic, M., Kanzler, D., Ewert, U., Pitkänen, J., & Ronneteg, U. (2013). Paradigm Shift in the Holistic Evaluation of the Reliability of NDE Systems. Materials Testing, 55(4), doi: /

6 Field-POD* Delta Faktoren Intrinsic capability (IC) ɗ Trial POD ɗ Application factors (AP) ɗ Human factors (HF) ɗ Socio-economic factors (SE) *Abbildung von Wall, M. (2013). Evaluating POD in Real Situations and the Delta Factor. In DGZfP Proceedings BB 144-CD: 5th European-American Workshop of NDE", 7-10 October 2013, Berlin, Germany (pp. 1 16). Retrieved from 5

7 Definition ZfP die mentalen und physischen Charakteristika des Individuums, sein Training und seine Erfahrung und die Bedingungen, unter denen der Mensch arbeiten muss, die die Fähigkeit des ZfP- Systems seinen vorgesehenen Zweck zu erfüllen, beinflussen. Allgemein Human Factors beziehen sich auf Faktoren aus der Umwelt, der Organisation und der Arbeit wie auch menschliche oder individuelle Charakteristika, die einen sicherheits- und gesundheitsrelevanten Einfluss auf das Arbeitsverhalten haben. 2nd American-European Workshop on Non- Destructive Inspection Reliability, 1999 Health and Safety Executive, HSE,

8 Gängige (Fehl)Annahmen über Fehler Fehler lassen sich vermeiden Fehler können durch Aufmerksamkeit oder mehr Mühe vermieden werden Fehler müssen bestraft werden Fehler machen die anderen, mir wäre das nicht passiert Menschen sind die Hauptfehlerquelle 7

9 Fakten: Der Fehler Fehler: eine Handlung erreicht nicht ihr intendiertes Ziel Menschlicher Fehler Verstoß gegen Regel Fehler sind immer unabsichtlich Menschen sind fehlbar und Fehler sind zu erwarten, selbst in den besten Organisationen Fehler haben Ursachen, die in der Interaktion mentaler Prozesse und der Situation liegen Fehler sind immer auch Lernchancen wie (warum) kam es zu dem Fehler - nicht wer den Fehler begangen hat 8

10 Ereignisentstehung Schweizer-Käse-Modell (Reason, 1997) Indirekte Faktoren bzw. latente Fehler Direkter Faktor bzw. Aktiver Fehler Sicherheitsbarrieren *Abbildung: Dr. B. Fahlbruch nach Reason, J. (1997). Managing the Risks of Organizational Accidents. Farnham, Surrey: Ashgate. 9

11 Traditioneller Umgang mit Fehlern Man muss die Mosquitos vernichten, wenn sie auftauchen! Fehlhandlung / aktiver Fehler *Abbildung: Dr. B. Fahlbruch nach Reason, J., & Hobbs, A. (2003). Managing maintenance error: a practical guide. Aldershot, England: Ashgate. 10

12 MTO # -Ansatz zum Umgang mit Fehlern Man muss den Sumpf trocken legen, in dem sie brüten! Fehlhandlung / aktiver Fehler #Mensch-Technologie-Organisation *Abbildung: Dr. B. Fahlbruch nach Reason, J., & Hobbs, A. (2003). Managing maintenance error: a practical guide. Aldershot, England: Ashgate. 11

13 Ganzheitliche Sicherheitsbetrachtung Fahlbruch, 2009; Badke-Schaub et al., 2012 Technik Individuum Organisation Team Umwelt 12

14 Ganzheitliche Sicherheitsbetrachtung Fahlbruch, 2009; Badke-Schaub et al., 2012 Technik Individuum Organisation Team Umwelt 13

15 Menschliche Faktoren bei der ZfP Ist die mechanisierte ZfP-Prüfung der heilige Gral? Fehlzustandsart- und - auswirkungsanalyse (FMEA)* Technik Individuum Aufteilung der Tätigkeit in Teilaufgaben Organisation Team Human-FMEA Identifizierung/ Einschätzung möglicher Fehler Charakterisierung der möglichen Fehler (Ursachen und Auswirkungen) Umwelt Bestehende und mögliche Gegenmaßnahmen Risiko-Priorität *Bertovic, M. (2015). Human Factors in Non-Destructive Testing (NDT): Risks and Challenges of Mechanised NDT. Doctoral dissertation. Technische Universität Berlin. 14

16 Menschliche Faktoren bei der ZfP Technik Organisation Individuum Team Was passiert, wenn man weisst, dass jemand anders die gleiche Aufgabe ausgeführt hat /ausführen wird? Soziales Faulenzen bei der menschlichen Redundanz (4- Augen-Prinzip)* Soziales Faulenzen: Reduktion von Motivation und Umwelt Anstrengung, wenn Personen gemeinsam arbeiten im Vergleich zur Einzelarbeit (Karau & Williams, 1993; p.681) *Bertovic, M. (2015). Human Factors in Non-Destructive Testing (NDT): Risks and Challenges of Mechanised NDT. Doctoral dissertation. Technische Universität Berlin. 15

17 Menschliche Faktoren bei der ZfP Was passiert, wenn man übersteigertes Vertrauen in die Automatisierung hat und ein Fehler auftritt? Automation bias bei der Datenauswertung* Technik Individuum Organisation Team Umwelt *Bertovic, M. (2016). A human factors perspective on the use of automated aids in the evaluation of NDT data. 42st Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. AIP Conference Proceedings, 1706, doi: /

18 Menschliche Faktoren bei der ZfP Was passiert, wenn man übersteigertes Vertrauen in die Automatisierung hat und ein Fehler auftritt? Automation bias bei der Datenauswertung* 100% Technik 80% Individuum 60% Organisation 40% 20% Team 0% Umwelt fehlende Werte Großenbestimmungsfehler falscher Alarm Übereinstimmung mit der Software Fehler erkannt *Bertovic, M. (2016). A human factors perspective on the use of automated aids in the evaluation of NDT data. 42st Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. AIP Conference Proceedings, 1706, doi: /

19 Menschliche Faktoren bei der ZfP Wie gut sind die heutige Prüfanwesungen? Gibt es Raum für Optimierung? Optimierung der Prüfanweisung* Technik Individuum Organisation Team Umwelt *Bertovic, M., & Ronneteg, U. (2014). User-centred approach to the development of NDT instructions [SKB Report R-14-06]. Oskarshamn, Sweden: Svensk Kärnbränslehantering AB. Retrieved from 18

20 Menschliche Faktoren bei der ZfP Wie gut sind die heutige Prüfanwesungen? Gibt es Raum für Optimierung? Optimierung der Prüfanweisung* Technik Organisation Umwelt MedianZeit bis zum ersten Mausklick [sec] Individuum Team ohne nb mit wb ohne nn mit wn ohne nt mit wt beschreib. N schrittw. S 2ApS 1ApS use Fett of bold use Hinweise Notizen of notes Untertitel use of titles presentation Aufgabendarstellung of task steps Tätigkeitsdarstellung presentation of actions AOI group *Bertovic, M., & Ronneteg, U. (2014). User-centred approach to the development of NDT instructions [SKB Report R-14-06]. Oskarshamn, Sweden: Svensk Kärnbränslehantering AB. Retrieved from 19

21 Fazit Menschliche Faktoren > menschliche Fehler Fehlendes Wissen über die menschlichen Faktoren bei der ZfP z.b. Risiken mechanisierter und automatisierter Systeme Fehlende Kommunikation zwischen Psychologie und Ingenieurwissenschaften Schnittstelle: Zusammenarbeit, weitere Forschung Problemlösung vs. neue Kultur? To err is human; to understand the reasons why humans err is science (Hollnagel, 1993, p. 1) 20

22 Sicherheitskultur Safety culture ladder (in Anlehnung an Hudson, 2007) Wo befindet sich Ihre Organisation bzw. Abteilung? *Abbildung von Mueller, C., Bertovic, M., Kanzler, D., & Ronneteg, U. (2016). Conclusions of the 6th European American Workshop on Reliability of NDE. 42st Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. AIP Conference Proceedings, 1706, doi: / Copyright 2016 American Institute of Physics 21

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Danksagung Dr. Babette Fahlbruch, TÜV Nord EnSys Dr. Christina Müller, BAM Ulf Ronneteg, SKB Jorma Pitkänen, Posiva Oy Dr. Ralf Holstein, DGZfP Ausbildung und Training GmbH 22

24 Literaturverzeichnis (1/2) Bertovic, M. (2015). Human Factors in Non-Destructive Testing (NDT): Risks and Challenges of Mechanised NDT. Doctoral dissertation. Technische Universität Berlin. Retrieved from tuberlin/frontdoor/index/index/docid/7129 Bertovic, M. (2016). A human factors perspective on the use of automated aids in the evaluation of NDT data. 42st Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. AIP Conference Proceedings, 1706, doi: / Bertovic, M., & Ronneteg, U. (2014). User-centred approach to the development of NDT instructions [SKB Report R-14-06]. Oskarshamn, Sweden: Svensk Kärnbränslehantering AB. Retrieved from Badke-Schaub, P., Hofinger, G., & Lauche, K. (2012). Human Factors. In P. Badke-Schaub, G. Hofinger, & K. Lauche (Eds.), Human Factors. Psychologie sicheren Handelns in Risikobranchen. 2. Auflage (pp. 3 20). Berlin Heidelberg: Springer. Fahlbruch, B. (2009). Integrating Human Factors in Safety and Reliability Approaches. In DGZfP Proceedings BB 116-CD: 4th European-American Workshop on Reliability of NDE, June 2009, Berlin, Germany (pp. 1 7). NDT.net. Retrieved from Hollnagel, E. (1993). The phenotype of erroneous actions. International Journal of Man-Machine Studies, 39(1), doi: /imms HSE. (1999). Reducing error and influencing behaviour. Human Factors and Ergonomics. HSE Books. Retrieved from Hudson, P. (2007). Implementing a safety culture in a major multinational. Safety Science, 45(6), doi: /j.ssci Karau, S. J., & Williams, K. D. (1993). Social loafing: A metaanalytic review and theoretical integration. Journal of Personality and Social Psychology, 65(4), doi: /

25 Literaturverzeichnis (2/2) Mueller, C., Bertovic, M., Kanzler, D., & Ronneteg, U. (2016). Conclusions of the 6th European American Workshop on Reliability of NDE. 42st Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. AIP Conference Proceedings, 1706, doi: / Müller, C., Bertovic, M., Pavlovic, M., Kanzler, D., Ewert, U., Pitkänen, J., & Ronneteg, U. (2013). Paradigm Shift in the Holistic Evaluation of the Reliability of NDE Systems. Materials Testing, 55(4), doi: / Reason, J. (1997). Managing the Risks of Organizational Accidents. Farnham, Surrey: Ashgate. Simons, D. J., & Chabris, C. F. (1999). Gorillas in our midst: sustained inattentional blindness for dynamic events. Perception, 28(9), Retrieved from Taylor, T., & Nockemann, C. (1999). Summary of American- European Workshop on NDE Reliability. In Paper summaries book - American-European Workshop on Nondestructive Inspection Reliability, September 1999, Boulder (pp. 7 8). Columbus, OH: The American Society for Nondestructive Testing, Inc. Wall, M. (2013). Evaluating POD in Real Situations and the Delta Factor. In DGZfP Proceedings BB 144-CD: 5th European- American Workshop of NDE", 7-10 October 2013, Berlin, Germany (pp. 1 16). Retrieved from 24