Jak powszechnie wiadomo, duża część branż wymagających wysokiej jakości, precyzji i zaawansowanych technologii nie może obejść się bez wolnych od pyłu pomieszczeń czystych, jak np. w przypadku paneli pokrytych miedzią z podłożem obwodów CCL, płytek drukowanych PCB, fotoelektronicznych ekranów LCD i diod LED, baterii litowych i akumulatorów 3C, a także niektórych gałęzi przemysłu farmaceutycznego i spożywczego.
Wraz z rozwojem nauki i technologii, standardy jakości produktów pomocniczych wymagane przez przemysł wytwórczy są stale podnoszone. Dlatego producenci przemysłowi muszą nie tylko wprowadzać innowacje w swoich produktach już na etapie produkcji, ale także ulepszać środowisko produkcyjne, ściśle egzekwować wymogi dotyczące pomieszczeń czystych oraz poprawiać jakość i stabilność produktów.
Niezależnie od tego, czy chodzi o modernizację istniejących fabryk w celu poprawy jakości produktów, czy też rozbudowę fabryk ze względu na popyt rynkowy, producenci przemysłowi będą musieli zmierzyć się ze znacznymi problemami związanymi z przyszłością przedsiębiorstwa, takimi jak przygotowanie projektu.
Od infrastruktury po dekoracje, od rzemiosła po zakup sprzętu – to wszystko składa się na szereg złożonych procesów projektowych. W tym procesie najważniejszymi kwestiami dla ekipy budowlanej powinny być jakość projektu i jego kompleksowy koszt.
Poniżej pokrótce opisano kilka głównych czynników, które mają wpływ na koszt pomieszczeń czystych, wolnych od pyłu, stosowanych w budowie fabryk przemysłowych.
1. Czynniki przestrzenne
Czynnik przestrzeni składa się z dwóch aspektów: powierzchni pomieszczenia czystego i wysokości sufitu pomieszczenia czystego, które bezpośrednio wpływają na koszt dekoracji wnętrz i obudowy: ścianek działowych pomieszczenia czystego i powierzchni sufitu pomieszczenia czystego. Na koszt inwestycji w klimatyzację wpływają również: wymagana objętość powietrza, tryb nawiewu i wywiewu powietrza, kierunek rurociągów klimatyzacyjnych oraz liczba terminali klimatyzacyjnych.
Aby uniknąć zwiększenia nakładów inwestycyjnych w projekcie ze względu na kwestie związane z przestrzenią, organizator może kompleksowo rozważyć dwa aspekty: przestrzeń roboczą różnych urządzeń procesu produkcyjnego (w tym margines wysokości lub szerokości umożliwiający przemieszczanie, konserwację i naprawy) oraz kierunek przepływu personelu i materiałów.
Obecnie budynki przestrzegają zasad ochrony gruntów, materiałów i energii, dlatego czyste pomieszczenie bezpyłowe niekoniecznie musi być tak duże, jak to możliwe. Przygotowując się do budowy, należy wziąć pod uwagę własne urządzenia produkcyjne i procesy, co pozwala skutecznie uniknąć niepotrzebnych kosztów inwestycyjnych.
2. Czynniki temperatury, wilgotności i czystości powietrza
Temperatura, wilgotność i czystość powietrza to dane dotyczące standardów środowiskowych dla pomieszczeń czystych, dostosowane do produktów przemysłowych. Stanowią one najwyższą podstawę projektowania pomieszczeń czystych i są ważnymi gwarancjami stopnia kwalifikacji i stabilności produktu. Aktualne standardy dzielą się na normy krajowe, lokalne, branżowe i wewnętrzne normy przedsiębiorstw.
Normy takie jak klasyfikacja czystości i standardy GMP dla przemysłu farmaceutycznego należą do norm krajowych. W większości branż produkcyjnych standardy dotyczące pomieszczeń czystych w różnych procesach produkcyjnych są określane głównie na podstawie charakterystyki produktu.
Na przykład, temperatura i wilgotność w obszarach ekspozycji, suchej warstwy i maski lutowniczej w branży PCB wahają się od 22+1°C do 55+5%, a czystość klasy od 1000 do 100000. Branża baterii litowych kładzie większy nacisk na kontrolę niskiej wilgotności, która zazwyczaj wynosi poniżej 20%. W niektórych, dość rygorystycznych warsztatach wtrysku cieczy, wilgotność względna musi utrzymywać się na poziomie około 1%.
Określenie standardów danych środowiskowych dla pomieszczeń czystych jest najważniejszym punktem wpływającym na inwestycję w projekt. Ustalenie poziomu czystości wpływa na koszty dekoracji: jest on ustalony na poziomie 100000 i wyższym, co wymaga zastosowania niezbędnych paneli, drzwi i okien do pomieszczeń czystych, urządzeń do transportu powietrza dla personelu i towarów, a nawet kosztownej, podwyższonej podłogi. Jednocześnie wpływa to również na koszty klimatyzacji: im wyższa czystość, tym większa liczba wymian powietrza wymagana do spełnienia wymagań dotyczących oczyszczania, tym większa objętość powietrza wymagana dla centrali wentylacyjnej i tym więcej wlotów powietrza HEPA na końcu kanału wentylacyjnego.
Podobnie, wyznaczanie temperatury i wilgotności w warsztacie wiąże się nie tylko ze wspomnianymi problemami finansowymi, ale także z czynnikami wpływającymi na precyzję. Im wyższa precyzja, tym bardziej kompletny jest niezbędny sprzęt pomocniczy. Gdy zakres wilgotności względnej wynosi +3% lub ±5%, wymagany sprzęt do nawilżania i osuszania powinien być kompletny.
Ustalenie odpowiedniej temperatury, wilgotności i czystości w warsztacie wpływa nie tylko na początkową inwestycję, ale także na późniejsze koszty operacyjne fabryki o trwałych fundamentach. Dlatego też, w oparciu o charakterystykę własnych produktów produkcyjnych, w połączeniu z normami krajowymi, branżowymi i wewnętrznymi przedsiębiorstwa, rozsądne sformułowanie norm danych środowiskowych, które spełniają jego własne potrzeby, jest najważniejszym krokiem w przygotowaniach do budowy hali produkcyjnej z pomieszczeniem czystym.
3. Inne czynniki
Oprócz dwóch głównych wymagań dotyczących przestrzeni i środowiska, firmy projektowe i budowlane często pomijają pewne czynniki wpływające na zgodność z wymogami dotyczącymi pomieszczeń czystych, co skutkuje nadmierną temperaturą i wilgotnością. Na przykład, niepełne uwzględnienie klimatu zewnętrznego, brak uwzględnienia wydajności wyciągów spalin, generowania ciepła przez urządzenia, wytwarzania pyłu przez urządzenia oraz możliwości nawilżania przez dużą liczbę pracowników itp.
Czas publikacji: 12 maja 2023 r.