Źródła cząstek dzielą się na cząstki nieorganiczne, cząstki organiczne i cząstki żywe. U ludzi cząstki te łatwo wywołują choroby układu oddechowego i płuc, a także mogą wywoływać alergie i infekcje wirusowe. W przypadku układów scalonych krzemowych, przyleganie cząstek pyłu może powodować deformację lub zwarcie układów scalonych, co powoduje utratę ich funkcji operacyjnych. Dlatego kontrola źródeł mikrozanieczyszczeń stała się ważnym elementem zarządzania pomieszczeniami czystymi.
Znaczenie kontroli środowiska w pomieszczeniach czystych polega na zapewnieniu, że warunki środowiskowe w procesie produkcyjnym spełniają określone standardy czystości, co jest kluczowe dla wielu branż. Poniżej przedstawiono znaczenie i szczególną rolę kontroli środowiska w pomieszczeniach czystych:
1. Zapewnij jakość produktu
1.1 Zapobieganie zanieczyszczeniom: W branżach takich jak produkcja półprzewodników, farmaceutyków i sprzętu medycznego, drobne cząstki zanieczyszczeń mogą powodować wady lub awarie produktów. Kontrolując jakość powietrza i stężenie cząstek w pomieszczeniu czystym, można skutecznie zapobiegać wpływowi tych zanieczyszczeń na produkt.
Oprócz początkowej inwestycji w sprzęt, utrzymanie i kontrola czystości w pomieszczeniu czystym wymaga również dobrego systemu zarządzania „oprogramowaniem”, który pozwoli utrzymać odpowiednią czystość. Operatorzy mają największy wpływ na czystość pomieszczenia czystego. Gdy operatorzy wchodzą do pomieszczenia czystego, poziom zapylenia znacznie wzrasta. Kiedy ludzie chodzą tam i z powrotem, czystość natychmiast się pogarsza. Widać, że główną przyczyną pogorszenia czystości są czynniki ludzkie.
1.2 Spójność: Czyste środowisko pomieszczenia pomaga zachować spójność i powtarzalność procesu produkcyjnego, gwarantując tym samym stabilną jakość produktu.
W przypadku podłoża szklanego, przyleganie cząsteczek pyłu może powodować zarysowania, zwarcia i pęcherze oraz inne problemy z jakością procesu, skutkujące odpadami. Dlatego kontrola źródeł zanieczyszczeń stała się ważnym elementem zarządzania pomieszczeniami czystymi.
Zewnętrzne wnikanie pyłu i zapobieganie mu
W pomieszczeniu czystym należy utrzymywać odpowiednie nadciśnienie (>0,5 mm/Hg), starannie wykonać wstępny projekt budowlany, aby zapewnić brak wycieków powietrza, oraz wyczyścić i wytrzeć personel, sprzęt, surowce, narzędzia, materiały eksploatacyjne itp. przed wniesieniem ich do pomieszczenia czystego. Jednocześnie narzędzia czyszczące muszą być prawidłowo rozmieszczone i regularnie wymieniane lub czyszczone.
Powstawanie pyłu i zapobieganie mu w pomieszczeniach czystych
Właściwy dobór materiałów do pomieszczeń czystych, takich jak ścianki działowe i podłogi, kontrola powstawania pyłu w urządzeniach technologicznych, tj. regularna konserwacja i czyszczenie, personelowi produkcyjnemu nie wolno chodzić ani wykonywać dużych ruchów ciała w swoich miejscach pracy, a na specjalnych stanowiskach podejmowane są środki zapobiegawcze, takie jak układanie mat klejących.
2. Poprawa wydajności produkcji
2.1 Zmniejszenie ilości odpadów: Zmniejszając ilość zanieczyszczeń i substancji zanieczyszczających w procesie produkcyjnym, można zmniejszyć ilość odpadów, zwiększyć wydajność i w ten sposób poprawić efektywność produkcji.
Na przykład: Produkcja płytek półprzewodnikowych składa się z 600 etapów. Jeśli wydajność każdego procesu wynosi 99%, jaka jest całkowita wydajność 600 procedur procesowych? Odpowiedź: 0,99600 = 0,24%.
Jak wysoka musi być wydajność każdego etapu, aby proces był ekonomicznie opłacalny?
•0,999600 = 54,8%
•0,9999600=94,2%
Wydajność każdego procesu musi wynosić ponad 99,99%, aby ostateczna wydajność procesu wynosiła ponad 90%; zanieczyszczenie mikrocząstkami będzie miało bezpośredni wpływ na wydajność procesu.
2.2 Przyspieszenie procesu: Praca w czystym środowisku może ograniczyć czas potrzebny na niepotrzebne czyszczenie i przeróbki, co sprawia, że proces produkcji staje się bardziej wydajny.
3. Zapewnij zdrowie i bezpieczeństwo personelu
3.1 Higiena pracy: W przypadku niektórych procesów produkcyjnych, które mogą uwalniać szkodliwe substancje, pomieszczenia czyste mogą zapobiegać ich rozprzestrzenianiu się na zewnątrz i chronić zdrowie pracowników. Od czasu rozwoju ludzkości technologia, sprzęt i wiedza uległy poprawie, ale jakość powietrza uległa pogorszeniu. Człowiek wdycha około 270 000 m3 powietrza w ciągu swojego życia i spędza od 70% do 90% czasu w pomieszczeniach. Drobne cząsteczki są wdychane przez organizm ludzki i osadzane w układzie oddechowym. Cząsteczki o wielkości od 5 do 30 μm osadzają się w nosogardzieli, cząsteczki o wielkości od 1 do 5 μm osadzają się w tchawicy i oskrzelach, a cząsteczki poniżej 1 μm osadzają się w ścianie pęcherzyków płucnych.
Osoby, które przez dłuższy czas przebywają w pomieszczeniu z niedostateczną ilością świeżego powietrza, są podatne na „syndrom wewnętrzny” objawiający się bólem głowy, uczuciem ucisku w klatce piersiowej i zmęczeniem. Są one również podatne na choroby układu oddechowego i nerwowego. Norma krajowa GB/T18883-2002 mojego kraju stanowi, że ilość świeżego powietrza nie powinna być mniejsza niż 30 m3/h. osoba.
Objętość świeżego powietrza w pomieszczeniu czystym powinna wynosić maksymalnie wartość dwóch następujących parametrów:
a. Suma objętości powietrza niezbędna do skompensowania objętości wywiewu wewnętrznego i zapewnienia wartości ciśnienia dodatniego w pomieszczeniu.
b. Zapewnij personelowi pomieszczenia czystego dostęp do świeżego powietrza. Zgodnie ze Specyfikacjami Projektowymi Pomieszczenia Czystego, ilość świeżego powietrza na osobę na godzinę nie może być mniejsza niż 40 m³.
3.2 Bezpieczna produkcja: Kontrolując parametry środowiskowe, takie jak wilgotność i temperatura, można uniknąć zagrożeń bezpieczeństwa, na przykład wyładowań elektrostatycznych, co gwarantuje bezpieczeństwo produkcji.
4. Spełnij wymagania regulacyjne i standardowe
4.1 Normy branżowe: W wielu branżach obowiązują surowe normy czystości (takie jak ISO 14644), a produkcja musi odbywać się w pomieszczeniach czystych o określonych klasach czystości. Zgodność z tymi normami to nie tylko wymóg regulacyjny, ale także odzwierciedlenie konkurencyjności przedsiębiorstwa.
Aby zapewnić czystość stołu roboczego, szopy, okna transferowego z przepływem laminarnym, jednostki wentylatora filtrującego FFU, szafy, okapu z przepływem laminarnym, okapu wagowego, czystego ekranu, samoczyszczącego urządzenia, produktów z serii natrysków powietrznych, konieczne jest ujednolicenie metod testowania czystości istniejących produktów w celu zwiększenia wiarygodności produktów.
4.2 Certyfikacja i audyt: Przejdź audyt niezależnych agencji certyfikujących i uzyskaj stosowne certyfikaty (takie jak GMP, ISO 9001 itp.), aby zwiększyć zaufanie klientów i rozszerzyć dostęp do rynku.
5. Promuj innowacje technologiczne
5.1 Wsparcie prac badawczo-rozwojowych: Pomieszczenia czyste stanowią idealne środowisko eksperymentalne do opracowywania produktów high-tech i pomagają przyspieszyć proces opracowywania nowych produktów.
5.2 Optymalizacja procesów: W ściśle kontrolowanym środowisku łatwiej jest obserwować i analizować wpływ zmian w procesach na wydajność produktu, co sprzyja udoskonalaniu procesów.
6. Popraw wizerunek marki
6.1 Zapewnienie jakości: Posiadanie zakładów produkcyjnych spełniających wysokie standardy czystości może poprawić wizerunek marki i zwiększyć zaufanie klientów do jakości produktu.
6.2 Konkurencyjność na rynku: Produkty, które można wytwarzać w czystym środowisku, są często uznawane za symbol wysokiej jakości i niezawodności, co pomaga firmom wyróżnić się na tle zaciętej konkurencji rynkowej.
7. Zmniejsz koszty napraw i konserwacji
7.1 Wydłużenie żywotności sprzętu: Sprzęt i narzędzia produkcyjne pracujące w czystych warunkach są mniej podatne na korozję i zużycie, co wydłuża żywotność sprzętu i zmniejsza częstotliwość oraz koszty konserwacji.
7.2 Zmniejszenie zużycia energii: optymalizując projekt i zarządzanie pomieszczeniami czystymi, można poprawić efektywność energetyczną, zmniejszyć zużycie energii i koszty operacyjne.
Cztery zasady zarządzania eksploatacją pomieszczeń czystych:
1. Nie wnosić:
Rama filtra HEPA nie może przeciekać.
Projektowane ciśnienie musi być utrzymywane w pomieszczeniu.
Po prysznicu powietrznym operatorzy muszą zmienić ubranie i wejść do pomieszczenia czystego.
Wszystkie materiały, sprzęt i narzędzia muszą zostać wyczyszczone przed ich wniesieniem.
2. Nie generuj:
Ludzie muszą nosić ubrania wolne od kurzu.
Ogranicz zbędne działania.
Nie należy używać materiałów, które łatwo wytwarzają pył.
Nie można wnosić przedmiotów zbędnych.
3. Nie kumuluj:
Nie powinno być żadnych narożników ani obrzeży maszyny, które byłyby trudne do czyszczenia.
Staraj się zminimalizować liczbę odsłoniętych kanałów wentylacyjnych, rur wodociągowych itp. wewnątrz pomieszczeń.
Oczyszczanie musi być przeprowadzane według standardowych metod i określonego czasu.
4. Natychmiast usuń:
Zwiększ częstotliwość wymian powietrza.
Wydech w pobliżu części wytwarzającej pył.
Popraw kształt przepływu powietrza, aby zapobiec przywieraniu kurzu do produktu.
Krótko mówiąc, kontrola środowiska w pomieszczeniach czystych ma ogromne znaczenie dla zapewnienia jakości produktu, poprawy wydajności produkcji, ochrony zdrowia i bezpieczeństwa personelu, spełnienia wymogów prawnych, promowania innowacji technologicznych oraz poprawy wizerunku marki. Przedsiębiorstwa powinny w pełni uwzględniać te czynniki podczas budowy i utrzymania pomieszczeń czystych, aby zapewnić, że pomieszczenia te będą w stanie sprostać potrzebom produkcji i prac badawczo-rozwojowych.
Czas publikacji: 12 lutego 2025 r.