Probenahme und -vorbereitung Vorbereiten von Proben - ViBiNeT

Das virtuelle Bildungsnetzwerk für Textilberufe
Probenahme und -vorbereitung
© 2003 Hochschule Niederrhein
Autor: Prof. Dr. Rudi Voller
Vorbereiten von Proben
Stand: 23.05.2003
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Die Probenahme und das Vorbereiten von Proben sind ein wesentlicher Bestandteil der
Gesamtuntersuchung des Prüfmaterials, weil sie die Genauigkeit der Prüfergebnisse
beeinflussen. Das Entnehmen von Proben richtet sich nach der Art der Untersuchung und den
zu prüfenden Merkmalen. Die Prüfmerkmale bestimmen Ort, Häufigkeit und Methodik der
Probeentnahme, der Probekonservierung sowie das Probevolumen und die Art der Prüfgeräte.
Zum Einsatz dürfen nur gewartete, geeichte und funktionstüchtige Geräte kommen.
Besonderheiten sind in einem Prüfprotokoll zu vermerken.
Praktische und rechtliche Bedeutung von repräsentativen Stichproben und Prüfungen
Eine zeitliche und planmäßige Probeentnahme durch die Qualitätskontrolle/-sicherung ist sehr
wichtig. Man prüft nicht zum Selbstzweck, sondern das Ziel ist:
• Schaden abzuwenden und Risiken/Kosten zu begrenzen,
• Erkenntnisse zu fördern für Prozess- und Produktoptimierungen,
• die Vertragserfüllung zu dokumentieren (Zertifikate ausstellen).
Die Beschaffenheit der Proben soll ein Spiegelbild der Gesamtheit sein. Je seltener ein
Prüfmerkmal, umso größer muss der Prüfumfang sein. Viele Eigenschaften (Merkmale) können
jedoch erst bei der Weiterverarbeitung erkannt werden wie z. B. die Fadenbrüche je 1000
Schusskilometer. Deshalb ist die Zusammenarbeit mit der vorgelagerten und nachfolgenden
Abteilung sinnvoll und hilfreich.
Entsprechende Prüffehler zu erkennen und abzustellen entspricht dem Qualitätsstandard der
Firma. Prüfungen sind teuer. Versäumte Prüfungen können durch Reklamationen noch teurer
zu stehen kommen. Der wirtschaftliche Kompromiss von Prüfungen liegt in einer Überprüfung
durch Stichproben und der mathematischen Behandlung der Prüfvorgänge. Wertvolle
Informationen liefern auch die Prozess- und Betriebsdatenerfassung an den Maschinen. Um
sich vor unliebsamen Überraschungen zu schützen, gibt es Qualitätsbeschreibungen/Qualitätsvereinbarungen
und entsprechende Sicherungssysteme (ISO 900X; EN 29000),
diese müssen vereinbart sein (Vertrag oder ausdrückliche Anerkennung der Allgemeinen
Geschäftsbedingungen AGB).

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Für alle derartigen Probenahmen und deren Prüfung gelten Fristen. Für offene Mängel gilt der
Grundsatz: unverzügliche Prüfung und gegebenenfalls Rüge mit dem Ziel der
Vertragserfüllung/Gewährleistung nach HGB §§ 377, 378. Die Vereinbarung gemäß dem
Deutschen Garnkontrakt lautet: "Beanstandungen können nur binnen zwei Wochen nach
Eintreffen am Bestimmungsort gerügt werden und zwar nur, soweit mit der Verarbeitung noch
nicht begonnen worden ist". Die Untersuchungen müssen mit fachmännischer Sorgfalt
durchgeführt werden, das heißt, Auswahl der Proben nach dem Zufallprinzip, Prüfung nach DIN
53, DIN 40080, und deren Dokumentation muss beachtet werden. Beim Verdacht auf
Abweichungen muss der Prüfumfang erweitert werden und zusätzliche Prüfungen können
angezeigt sein, um Gewissheit über die Qualitätslage zu haben. Hilfreich sind auch
Rücksprachen mit dem Lieferanten, mit der Produktionsabteilung, oder ein Vergleich mit
Prüfzertifikaten.
Für versteckte Mängel gelten längere Rügefristen, da sie meist nicht sofort feststellbar sind,
sondern trotz ordnungsgemäßer Prüfergebnisse erst bei der Verarbeitung. Nach dem
Deutschen Garnkontrakt sind beispielsweise hier 4,5 Monate vorgesehen. Auch wenn
Kulanzregelungen häufig sind, sollte man sich darauf nicht verlassen. Deshalb ist es notwendig,
dass auf der Prüfanweisung der entsprechende Hinweis vermerkt ist (Gewährleistungsfrist, die
von Unternehmen zu Unternehmen verschieden ist).
Beispiele für offene Mängel: Falsche Farbe, fehlende Fadenreserve, Garn statt Zwirn, 20 tex
Garnfeinheit statt 25 tex, Baumwolle/Viskose Mischgarn 67/33 statt 50/50.
Beispiel für versteckten Mangel: 1000 kg Kettgarn PES/Bw 67/33, 30 tex Copsaufmachung
enthalten 5 Cops im Mischungsverhältnis 50/50. Der Fehler wurde nach dem Einfärben
entdeckt und anhand der Knoten eindeutig zugeordnet.
Prüfungen sollen Risiken reduzieren. Die große Verantwortung der Qualitätssicherung/
Laboranten ergibt sich aus den Folgen fehlerhafter oder ungenügender Prüfung. Gerade an
Spezialisten werden hohe Erwartungen gestellt. Deshalb hierzu Beispiele für falsche Handlungsweisen:
- Fahrlässigkeit: Außerachtlassung der erforderlichen Sorgfalt (betriebsübliche Handlung
oder Betriebsblindheit entschuldigen nicht, wenn feststeht, mehr Sorgfalt wäre
erforderlich gewesen).
- Leichte Fahrlässigkeit: Einem Fachmann darf dies nicht passieren, denn er hätte das
Problem/die Gefahr sehen können.
- Grobe Fahrlässigkeit: Nichtbeachtung desjenigen, was im gegebenen Fall hätte
einleuchten müssen; das hätte der Fachmann sehen müssen.
Insbesondere das Produkthaftungsgesetz birgt viele Risiken, die nur durch ein Qualitätssicherungssystem
(ISO 9002) und durch fachkundige Beratung/Information minimiert werden können;
denn der Produzent muss beweisen, dass ihn keine Schuld trifft. Hierbei werden strenge
Anforderungen an die Dokumentation gestellt. Maßstab für die Sorgfalt ist der höchste Stand
der Technik. Der Hersteller haftet 10 Jahre nach Inverkehrbringen. Die verschuldungsunabhängige
Haftung besteht z. B. auch für Instruktions- und Produktbeobachtungsfehler, Herstell- und
Fabrikationsfehler.

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Um den Gesetzen genüge zu tun, müssen Proben eindeutig gekennzeichnet sein. Das
bedeutet, dass die Entnahmestelle, das Entnahmedatum, die Qualitätsbeschreibung
/Identnummer und gegebenenfalls der Prüfnehmer vermerkt werden. Nach der Prüfung werden
die Proben zu dem entsprechenden Prüflos zurückgebracht (Achtung: Große Verwechslungsgefahr,
deshalb große Sorgfalt) oder archiviert. Hierbei sind die Probe und der Prüfbericht
eindeutig zuzuordnen. Für die Weiterverarbeitung oder Einlagerung/Archivierung kann das
Prüfergebnis beispielsweise bestätigen und eindeutig kennbar machen:
- Das Produkt entspricht,
- das Produkt entspricht teilweise (nur zur besonderen Verwendung oder
Nachbesserung),
- das Produkt kann nur als 2. Wahl verwendet werden,
- das Produkt ist unbrauchbar (Recycling, vernichten, zurückgeben).
Dieser Qualitätsstatus muss bei der Einlagerung berücksichtigt werden und erkennbar sein.
Die Wahl der repräsentativen Probenahme
Um von der Stichprobe auf die Gesamtheit schließen zu können, muss sie die Verhältnisse in
der Grundgesamtheit, der sie entnommen wurde, möglichst genau widerspiegeln, d.h. das
Qualitätsmerkmal muss in nahezu der gleichen Verteilung vorliegen, wie in der Gesamtheit. Die
Wahl des Probenahmeverfahrens richtet sich nach der Fragestellung, den zu untersuchenden
Merkmalen, dem Verarbeitungszustand oder der Art der Aufmachung und wie oft geprüft
werden muss.
Im Bereich der Textilindustrie gelten für die Probenahme und deren Auswertung die Richtlinien
der DIN 53803, der Deutsche Garnkontrakt oder die Stichprobenpläne und -prüfvorschriften,
wie sie z. B. von der Deutschen Gesellschaft für Qualität (DGQ) ausgearbeitet wurden. Allen
Vorschriften gemeinsam ist die Berücksichtigung der verschiedenen Streuungsursachen, der
Wunsch nach einer Zufallsauswahl und die Erkenntnis, dass unterschiedliche Eigenschaften
nur durch entsprechende Stichproben repräsentativ werden. Repräsentativ ist die Probe, wenn
die Differenz zwischen dem gefundenen Wert und dem Wert (Kenngröße) der Gesamtheit
zufällig ist. In der repräsentativen Probe spiegelt sich ein Merkmal der Gesamtheit. Ideal ist es,
wenn die Gesamtheit homogen (gleichartig) ist. Garantierte Homogenität ist nur durch eine
Chargenfertigung zu erreichen. Charge ist eine Menge, die innerhalb festgelegter Grenzen
einheitliche Art und Qualität aufweist und auf einen einzelnen Herstellungsauftrag hin produziert
wird. In der Textilproduktion sind allerdings viele Merkmale inhomogen (Schwankungen von
Maschine zu Maschine, von Spinnstelle zu Spinnstelle).
Die besondere Fragestellung oder der Produktionsfluss bedingen die entsprechende
Probenahme. In der DIN 53803 Teil 2 sind die Technik der Probenahme beschrieben und
beispielhaft aufgezeigt.
Einstufige Auswahl:
Die Proben müssen Messproben sein. Die Grundgesamtheit muss für die zu prüfende
Eigenschaft homogen sein. Das Verfahren ist gut geeignet bei kleiner Stichprobe oder 100 %
Prüfung.
Zweistufige/mehrstufige Auswahl:
Die Messprobe kann nicht aus der Grundgesamtheit direkt entnommen werden. Die
Grundgesamtheit besteht aus Teilgesamtheiten und ist daher inhomogen. Durch mehrstufige
Entnahme wird diesem Umstand Rechnung getragen.

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Dabei wird zwischen "geschichteten" Stichproben, das bedeutet, den Teilgesamtheiten werden
Stichproben entnommen, und "Klumpenstichproben" unterschieden. Letzteres bedeutet, das
ausgewählte Teilgesamtheiten einer 100%-Prüfung unterzogen werden.
Schließlich versteht man unter einer "Sammelprobe" eine Probe, "die aus mehreren
Einzelproben aus dem gleichen Prüflos besteht" (DIN 53803 T2), die einzeln oder vermischt
betrachtet werden. Die Einzelproben können durch einstufige oder mehrstufige Auswahl
gewonnen worden sein.
Jedes Element der Grundgesamtheit muss bei einer Stichprobenauswahl grundsätzlich
dieselbe Wahrscheinlichkeit besitzen, in die Stichprobe aufgenommen zu werden. Deshalb ist
bei allen Probenahmen mit großer Sorgfalt darauf zu achten, dass die Entnahme nach der
Zufallsauswahl erfolgt. Von diesem Grundsatz darf nur abgewichen werden, wenn die Prüfung
nach systematischen Kriterien erfolgen soll. Dies ist bei Onlineprüfungen häufig der Fall
(Prüfungen an bestimmten Stellen oder zu festgelegten Zeitpunkten). Falsch ist hingegen eine
willkürliche Auswahl, das heißt, weder das Zufallsprinzip noch ein Auswahlsystem sind wirksam.
- Beispiele für die Zufallsauswahl:
Würfeln, Losen, Lotto.
- Beispiele für die eingeschränkte Zufallsauswahl:
Auswahl in zufällig festgelegten zeitlichen oder örtlichen Abständen.
- Beispiele für systematische Auswahl:
Auswahl nach vorheriger Festlegung von Ort und Zeit, Entnahme typischer,
fehlerbehafteter Proben bei der Reklamationsbearbeitung.
Soweit der Prüfumfang nicht vorgeschrieben ist, berechnet er sich nach der gewünschten Weite
des Vertrauensbereiches bei vorgegebenen Vertrauensniveau. Vorprüfungen über die Streuung
der Teilgesamtheiten und innerhalb einer Teilgesamtheit sind notwendig. Die Streuung darf
nicht zu groß werden. Da die Schwankung im allgemeinen mit der Fertigungstiefe abnehmen,
sind bei Faserprüfungen in der Regel größere Stichprobenumfänge nötig als bei
Garnprüfungen, und dort wieder mehr als bei Flächengebilden. Für die Berechnung des
kostenoptimalen Stichprobenaufbaus vergleiche man DIN 53803 Teil 1. Insbesondere bei
Routineprüfungen ist der Prüfumfang durch die Prüfpläne vorgeschrieben.
Immer größere Bedeutung für die Beurteilung der Qualitätslage erhalten automatisierte
Prüfverfahren der Gesamtheit. Sie haben den Vorteil, durch berührungslose
Messwertaufnehmer keine zerstörende Prüfung zu sein. Die Maschinen- und
Qualitätsdatenerfassung bei laufender Produktion gibt frühestmöglich die Informationen, z. B.
über den Nutzeffekt, die Fadenbrüche oder spezielle Stillstandszeiten oder pH-Wert. Hierbei
wird die Grundgesamtheit dokumentiert. Vielfach fehlt jedoch noch die Möglichkeit der
Fehlerzuordnung zur Teilmenge (wo ist es gewesen); aber bei der Warenkontrolle von
Geweben/Vliesen auf Flecken oder Dünnstellen können beispielsweise auf einem mitlaufenden
Videofilm die Fehlerstelle und Fehlerart, die Produkt- und Stücknummer sowie das Datum
eingeblendet sein.

Ausreißer
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Werden bei der Probenahme offensichtliche Abweichungen entdeckt (nasse Stelle,
Verschmutzung oder Fremdfasern), so werden diese Proben nicht mitgewertet. Sie sind jedoch
ein Grund für gezielte Nachforschungen, z. B.: Entnahme typischer, fehlerbehafteter Proben,
evtl. vorläufige Sperrung. Die Kenntnis der Fehlerursachen sind von größter Wichtigkeit für die
Qualitätssicherung. Die Prüfmethode und der Prüfumfang sind von Fall zu Fall festzulegen.
Gegebenenfalls darf nur ein Teil der Proben geprüft werden, falls dies für die Beweislage nötig
ist.
Werden große, ausreißerverdächtige Abweichungen bei der Prüfung entdeckt, die nicht auf
Mess- und Schreibfehler zurückzuführen sind, so bleiben sie bei der Auswertung
unberücksichtigt, wenn der Ausreißertest nach Dixon oder Gubbs dies bestätigt - DIN 53804
Teil 1 -. Im Prüfprotokoll ist zu vermerken, wieso der Wert unberücksichtigt blieb.
Quelle: AGK Gesamttextil: Textile Prüfungen 4