חשיבות בקרת סביבה נטולת אבק בחדר נקי

מקורות החלקיקים מחולקים לחלקיקים אנאורגניים, חלקיקים אורגניים וחלקיקים חיים. עבור גוף האדם, קל לגרום למחלות נשימה וריאה, והוא יכול גם לגרום לאלרגיות ולזיהומים ויראליים; עבור שבבי סיליקון, הצמדת חלקיקי אבק תגרום לעיוות או לקצר חשמלי של מעגלים משולבים, מה שיגרום לשבבים לאבד את תפקודיהם התפעוליים, ולכן בקרת מקורות מיקרו-זיהום הפכה לחלק חשוב בניהול חדרים נקיים.

חשיבותה של בקרת סביבה בחדרים נקיים טמונה בהבטחת עמידה בתנאי הסביבה בתהליך הייצור בתקני ניקיון ספציפיים, דבר חיוני עבור תעשיות רבות. להלן החשיבות והתפקיד הספציפי של בקרת סביבה בחדרים נקיים:

1. להבטיח את איכות המוצר

1.1 מניעת זיהום: בתעשיות כמו מוליכים למחצה, תרופות וציוד רפואי, מזהמים מחלקיקים זעירים עלולים לגרום לפגמים או כשלים במוצר. על ידי שליטה באיכות האוויר וריכוז החלקיקים בחדר הנקי, ניתן למנוע ביעילות את השפעת המזהמים הללו על המוצר.

בנוסף להשקעה הראשונית בציוד חומרה, תחזוקה ובקרה של ניקיון החדר הנקי דורשות גם מערכת ניהול "תוכנה" טובה כדי לשמור על ניקיון טוב. מתוצאות הנתונים באיור לעיל, ניתן לראות כי למפעילים יש את ההשפעה הגדולה ביותר על ניקיון החדר הנקי. כאשר המפעילים נכנסים לחדר הנקי, כמות האבק עולה באופן משמעותי. כאשר יש אנשים שהולכים הלוך ושוב, הניקיון מיד מתדרדר. ניתן לראות שהסיבה העיקרית להידרדרות הניקיון היא גורמים אנושיים.

1.2 עקביות: סביבת החדר הנקי מסייעת לשמור על עקביות וחזרתיות של תהליך הייצור, ובכך מבטיחה איכות מוצר יציבה.

באשר למצע הזכוכית, הידבקות חלקיקי אבק תגרום לשריטות על מצע הזכוכית, קצרים חשמליים ובועות, ואיכות תהליך ירודה אחרת, וכתוצאה מכך גריטה. לכן, בקרת מקורות זיהום הפכה לחלק חשוב בניהול חדרים נקיים.

חדירת אבק חיצונית ומניעה

על החדר הנקי לשמור על לחץ חיובי תקין (מעל 0.5 מ"מ/כספית), לבצע עבודה טובה בפרויקט הבנייה המקדים כדי להבטיח שאין דליפת אוויר, ולפני הכנסת כוח אדם, ציוד, חומרי גלם, כלים, חומרים מתכלים וכו' לחדר הנקי, יש לנקות אותם ולנגב אותם וכו'. יש לבצע פעולות למניעת אבק. במקביל, יש להניח את כלי הניקוי כראוי ולהחליף אותם או לנקות אותם באופן קבוע.

יצירת אבק ומניעתו בחדרים נקיים

בחירה מתאימה של חומרים לחדרים נקיים כגון מחיצות ורצפות, בקרה על ציוד התהליך, כלומר תחזוקה וניקיון שוטפים, אנשי הייצור אינם מורשים להסתובב או לבצע תנועות גוף גדולות במיקומם, ואמצעי מניעה כגון הוספת מחצלות דביקות ננקטים בתחנות מיוחדות.

2. שיפור יעילות הייצור

2.1 הפחתת שיעור הגרוטאות: על ידי הפחתת זיהומים ומזהמים בתהליך הייצור, ניתן להפחית את שיעור הגרוטאות, להגדיל את שיעור התפוקה וכך לשפר את יעילות הייצור.

לדוגמה: ישנם 600 שלבים בייצור ופלים. אם התשואה של כל תהליך היא 99%, מהי התשואה הכוללת של 600 הליכי תהליך? תשובה: 0.99^600 = 0.24%.

על מנת להפוך תהליך לכדאי מבחינה כלכלית, מהי צריכה להיות התשואה של כל שלב?

•0.999^600= 54.8%

•0.9999^600=94.2%

כל תפוקת תהליך צריכה להגיע ליותר מ-99.99% כדי להגיע לתפוקה הסופית של התהליך העולה על 90%, וזיהום המיקרו-חלקיקים ישפיע ישירות על תפוקת התהליך.

2.2 האצת התהליך: עבודה בסביבה נקייה יכולה להפחית את זמן הניקוי והעבודה החוזרת המיותר, ולהפוך את תהליך הייצור ליעיל יותר.

3. הבטחת בריאותם ובטיחותם של אנשי הצוות

3.1 בריאות תעסוקתית: עבור תהליכי ייצור מסוימים שעלולים לשחרר חומרים מזיקים, חדרים נקיים יכולים למנוע התפשטות חומרים מזיקים לסביבה החיצונית ולהגן על בריאות העובדים. מאז התפתחות האנושות, הטכנולוגיה, הציוד והידע השתפרו, אך איכות האוויר ירדה. אדם שואף כ-270,000 M3 של אוויר במהלך חייו, ומבלה 70% עד 90% מזמנו בתוך הבית. חלקיקים זעירים נשאפים על ידי גוף האדם ומשקעים במערכת הנשימה. חלקיקים בגודל 5 עד 30 מיקרון שקעים באף ובלוע, חלקיקים בגודל 1 עד 5 מיקרון שקעים בקנה הנשימה ובסמפונות, וחלקיקים מתחת ל-1 מיקרון שקעים בדופן האלוואולרית.

אנשים הנמצאים בחדר עם נפח אוויר צח לא מספק במשך זמן רב נוטים לפתח "תסמונת פנים", עם תסמינים כמו כאב ראש, לחץ בחזה ועייפות, וכן נוטים למחלות בדרכי הנשימה ובמערכת העצבים. התקן הלאומי GB/T18883-2002 של ארצי קובע כי נפח האוויר הצח לא יפחת מ-30 מ"ק/שעה לאדם.

נפח האוויר הצח בחדר הנקי צריך לקבל את הערך המקסימלי של שני הפריטים הבאים:

א. סכום נפח האוויר הנדרש כדי לפצות על נפח הפליטה הפנימי ולהבטיח את ערך הלחץ החיובי הפנימי.

ב. יש לוודא את כמות האוויר הצח הנדרשת לצוות החדר הנקי. בהתאם למפרטי תכנון החדר הנקי, נפח האוויר הצח לאדם לשעה אינו פחות מ-40 מ"ק.

3.2 ייצור בטוח: על ידי שליטה בפרמטרים סביבתיים כגון לחות וטמפרטורה, ניתן להימנע מסכנות בטיחות כגון פריקה אלקטרוסטטית כדי להבטיח את בטיחות הייצור.

4. לעמוד בדרישות הרגולציה והתקינה

4.1 תקני תעשייה: תעשיות רבות מקימות תקני ניקיון מחמירים (כגון ISO 14644), והייצור חייב להתבצע בחדרים נקיים בדרגות מסוימות. עמידה בתקנים אלה אינה רק דרישה רגולטורית, אלא גם משקפת את התחרותיות התאגידית.

עבור שולחן עבודה נקי, סככה נקייה, חלון העברת זרימה למינרית, יחידת מסנן מאוורר FFU, ארון בגדים נקי, קולט אדים זרימה למינרית, קולט אדים שקילה, מסך נקי, ניקוי עצמי, מוצרי סדרת מקלחת אוויר, יש צורך לתקנן את שיטות בדיקת הניקיון של מוצרים קיימים כדי לשפר את אמינות המוצרים.

4.2 הסמכה וביקורת: לעבור את הביקורת של סוכנויות הסמכה חיצוניות ולקבל הסמכות רלוונטיות (כגון GMP, ISO 9001 וכו') כדי לשפר את אמון הלקוחות ולהרחיב את הגישה לשוק.

5. קידום חדשנות טכנולוגית

5.1 תמיכה במחקר ופיתוח: חדרים נקיים מספקים סביבה ניסויית אידיאלית לפיתוח מוצרים מתקדמים ועוזרים להאיץ את פיתוחם של מוצרים חדשים.

5.2 אופטימיזציה של תהליכים: בסביבה מבוקרת בקפדנות, קל יותר לצפות ולנתח את ההשפעה של שינויים בתהליך על ביצועי המוצר, ובכך לקדם שיפור תהליכים.

6. שיפור תדמית המותג

6.1 אבטחת איכות: קיום מתקני ייצור נקיים בסטנדרטים גבוהים יכול לשפר את תדמית המותג ולהגביר את אמון הלקוחות באיכות המוצר.

6.2 תחרותיות בשוק: מוצרים שניתן לייצר בסביבה נקייה נחשבים לעתים קרובות כסמל לאיכות גבוהה ואמינות גבוהה, מה שעוזר לחברות להתבלט בתחרות העזה בשוק.

7. הפחתת עלויות תיקון ותחזוקה

7.1 הארכת חיי הציוד: ציוד וכלים הפועלים בתנאים נקיים פחות רגישים לקורוזיה ולבלאי, ובכך מאריכים את חיי השירות ומפחיתים את תדירות התחזוקה ועלויות התחזוקה.

7.2 הפחתת צריכת אנרגיה: על ידי אופטימיזציה של תכנון וניהול חדרים נקיים, שיפור יעילות האנרגיה, הפחתת צריכת האנרגיה ועלויות התפעול.

ארבעה עקרונות של ניהול תפעול חדרים נקיים:

1. אין להכניס:

מסגרת מסנן ה-HEPA לא יכולה לדלוף.

יש לשמור על הלחץ המתוכנן בתוך הבית.

על המפעילים להחליף בגדים ולהיכנס לחדר הנקי לאחר מקלחת אוויר.

יש לנקות את כל החומרים, הציוד והכלים בהם נעשה שימוש לפני הכנסתם.

2. אין ליצור:

על הצוות ללבוש בגדים נטולי אבק.

צמצמו פעולות מיותרות.

אין להשתמש בחומרים שיוצרים בקלות אבק.

לא ניתן להכניס פריטים מיותרים.

3. אין לצבור:

לא אמורות להיות פינות ופריפריות של המכונה שקשה לנקות או לנקות.

נסו למזער את תעלות האוויר, צינורות המים וכו' החשופות בתוך הבית.

יש לבצע את הניקוי בהתאם לשיטות סטנדרטיות ולזמנים שנקבעו.

4. הסר מיד:

הגדל את מספר החלפות האוויר.

פליטה ליד החלק שמייצר אבק.

שפר את צורת זרימת האוויר כדי למנוע הידבקות של אבק למוצר.

בקיצור, לבקרת סביבה בחדרים נקיים יש חשיבות רבה בהבטחת איכות המוצר, שיפור יעילות הייצור, הגנה על בריאות ובטיחות העובדים, עמידה בדרישות רגולטוריות, קידום חדשנות טכנולוגית ושיפור תדמית המותג. על ארגונים לשקול במלואם גורמים אלה בעת בנייה ותחזוקה של חדרים נקיים על מנת להבטיח שהם יוכלו לענות על צרכי הייצור והמחקר והפיתוח.