UltrasonAIc: AI-based ultrasonic testing for real-time defect detection in NDT

Ultraschallprüfungen spielen eine wichtige Rolle für die Sicherheit von Schweißverbindungen. Die Auswertung der komplexen Prüfdaten ist jedoch anspruchsvoll und zeitaufwendig und erfordert ein hohes Maß an Fachwissen und Erfahrung. Gleichzeitig steht die ZfP vor der Herausforderung, dass erfahrene Prüfende aus dem Berufsleben ausscheiden, während ihnen nicht genügend qualifizierte Fachkräfte nachfolgen. KI-gestützte Assistenzsysteme bieten das Potenzial, Prüfende bei diesen anspruchsvollen Aufgaben zu unterstützen. UltrasonAIc entwickelt daher ein KI-Assistenzsystem zur Unterstützung der Defekterkennung und -bewertung, wobei die Entscheidungsverantwortung beim Menschen verbleibt.

Die BAM bringt ihre Expertise insbesondere in drei Bereichen ein: der Erzeugung und Nutzung von Prüfdaten, der Standardisierung von Datenformaten sowie der menschenzentrierten Entwicklung des KI-Assistenzsystems. Reale Prüfdaten werden durch simulierte Daten ergänzt, um unterschiedliche Defekte und Prüfbedingungen abzubilden und eine geeignete Datengrundlage für die Entwicklung der KI zu schaffen. Gleichzeitig wird die Nutzung des standardisierten Datenformats DICONDE weiterentwickelt, um Ultraschalldaten einheitlich zu speichern, auszutauschen und für KI-Anwendungen nutzbar zu machen.

Ein weiterer Schwerpunkt der BAM liegt auf der Mensch-KI-Interaktion. Gemeinsam mit Prüfpersonal wird untersucht, welche Aufgaben sinnvoll von der KI unterstützt werden können und welche beim Menschen verbleiben sollten. Zudem wird ermittelt, welche Informationen die KI bereitstellen muss, damit Prüfende ihre Ergebnisse nachvollziehen, angemessen einschätzen und fundierte Entscheidungen treffen können. Dazu gehören insbesondere Transparenz und Erklärbarkeit sowie Informationen über Unsicherheit und Konfidenz.

Methodisch werden dafür technische Ansätze zur Modellierung und Datenverarbeitung mit Methoden der Human-Factors- und Mensch-Maschine-Interaktionsforschung kombiniert. Dazu gehören Aufgabenanalysen, Interviews und Workshops mit Fachleuten sowie nutzerzentrierte Evaluationen. Die daraus abgeleiteten Anforderungen und Gestaltungsempfehlungen fließen in die technische Entwicklung des Assistenzsystems ein.

Darüber hinaus werden neue Kompetenzanforderungen für den Umgang mit KI-gestützten Prüfsystemen identifiziert und gemeinsam mit den Projektpartnern Empfehlungen für die zukünftige Aus- und Weiterbildung entwickelt. So sollen neben den technischen Grundlagen auch die Voraussetzungen für einen sicheren, verständlichen und akzeptierten Einsatz KI-gestützter Ultraschallprüfung in der Praxis geschaffen werden.