למד על תעשיית החדרים הנקיים ופיתוחה

חדר נקי הוא סוג מיוחד של בקרה סביבתית שיכולה לשלוט בגורמים כגון מספר החלקיקים, לחות, טמפרטורה וחשמל סטטי באוויר כדי להשיג סטנדרטים ספציפיים של ניקיון. חדר נקי נמצא בשימוש נרחב בתעשיות היי-טק כגון מוליכים למחצה, אלקטרוניקה, תרופות, תעופה, חלל וביו-רפואה.

1. הרכב חדר נקי

חדרים נקיים כוללים חדרים נקיים תעשייתיים וחדרים נקיים ביולוגיים. חדרים נקיים מורכבים ממערכות חדרים נקיים, מערכות תהליכים בחדרים נקיים ומערכות הפצה משניות.

רמת ניקיון האוויר

תקן מישורי לחלוקת גבול הריכוז המרבי של חלקיקים גדולים או שווים לגודל החלקיקים הנחשב ליחידת נפח אוויר בחלל נקי. באופן ביתי, חדרים נקיים נבדקים ומתקבלים במצבים ריקים, סטטיים ודינמיים, בהתאם ל"מפרטי תכנון חדרים נקיים" ול"מפרטי בנייה וקבלה של חדרים נקיים".

סטנדרטים מרכזיים של ניקיון

יציבות מתמשכת של ניקיון ובקרת זיהום היא התקן המרכזי לבדיקת איכות של חדרים נקיים. התקן מחולק למספר רמות בהתאם לגורמים כמו סביבה אזורית וניקיון. תקנים בינלאומיים ותקני תעשייה מקומיים אזוריים משמשים בדרך כלל. רמות הסביבה של חדרים (אזורים) נקיים מחולקות לדרגות 100, 1,000, 10,000 ו-100,000.

2. רמת חדר נקי

חדר נקי ברמה 100

סביבה כמעט נטולת אבק עם כמות קטנה מאוד של חלקיקים באוויר. הציוד הפנימי מתוחכם והצוות לובש בגדים מקצועיים ונקיים לתפעול.

תקן ניקיון: מספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.5 מיקרומטר למטר מעוקב של אוויר לא יעלה על 100, ומספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.1 מיקרומטר לא יעלה על 1000. כמו כן נאמר כי המספר המרבי של חלקיקי אבק המותר למטר מעוקב (≥0.5 מיקרומטר) הוא 3500, בעוד שחלקיקי אבק ≥5 מיקרומטר נדרשים להיות 0.

היקף יישום: משמש בעיקר בתהליכי ייצור עם דרישות ניקיון גבוהות במיוחד, כגון מעגלים משולבים בקנה מידה גדול, התקנים אופטיים מדויקים ותהליכי ייצור אחרים. בתחומים אלה יש להבטיח שהמוצרים מיוצרים בסביבה נטולת אבק כדי למנוע את השפעת החלקיקים על איכות המוצר.

חדר נקי ברמה 1,000

בהשוואה לחדר נקי ברמה 100, מספר החלקיקים באוויר גדל, אך הוא עדיין נותר ברמה נמוכה. סידור הפנים סביר והציוד ממוקם בצורה מסודרת.

תקן ניקיון: מספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.5 מיקרומטר בכל רגל מעוקב של אוויר בחדר נקי מסוג 1000 לא יעלה על 1000, ומספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.1 מיקרומטר לא יעלה על 10,000. התקן לחדר נקי מסוג 10,000 הוא שמספר חלקיקי האבק המרבי המותר למטר מעוקב (≥0.5 מיקרומטר) הוא 350,000, ומספר חלקיקי האבק המרבי ≥5 מיקרומטר הוא 2,000.

היקף יישום: ישים לתהליכים מסוימים עם דרישות ניקיון אוויר גבוהות יחסית, כגון תהליך ייצור של עדשות אופטיות ורכיבים אלקטרוניים קטנים. למרות שדרישות הניקיון בתחומים אלה אינן גבוהות כמו אלו בחדרים נקיים מסוג 100, עדיין יש לשמור על ניקיון אוויר מסוים כדי להבטיח את איכות המוצר.

חדרים נקיים ברמה 10,000

מספר החלקיקים באוויר עולה עוד יותר, אך הוא עדיין יכול לענות על הצרכים של תהליכים מסוימים עם דרישות ניקיון בינוניות. הסביבה הפנימית נקייה ומסודרת, עם תאורה ואוורור מתאימים.

תקן ניקיון: מספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.5 מיקרומטר בכל רגל מעוקב של אוויר לא יעלה על 10,000 חלקיקים, ומספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.1 מיקרומטר לא יעלה על 100,000 חלקיקים. כמו כן נאמר כי המספר המרבי של חלקיקי אבק המותר למטר מעוקב (≥0.5 מיקרומטר) הוא 3,500,000, ומספר חלקיקי האבק המרבי ≥5 מיקרומטר הוא 60,000.

היקף יישום: ישים לתהליכים מסוימים עם דרישות ניקיון אוויר בינוניות, כגון תהליכי ייצור תרופות ומזון. בתחומים אלה יש לשמור על תכולה נמוכה של מיקרוביאלים וניקיון אוויר מסוים כדי להבטיח את ההיגיינה, הבטיחות והיציבות של המוצר.

חדר נקי ברמה 100,000

מספר החלקיקים באוויר גדול יחסית, אך עדיין ניתן לשלוט בו בטווח מקובל. ייתכן שיהיה בחדר ציוד עזר לשמירה על ניקיון האוויר, כגון מטהרי אוויר, אספני אבק וכו'.

תקן ניקיון: מספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.5 מיקרומטר בכל רגל מעוקב של אוויר לא יעלה על 100,000 חלקיקים, ומספר חלקיקי האבק בקוטר הגדול מ-0.1 מיקרומטר לא יעלה על 1,000,000 חלקיקים. כמו כן נאמר כי המספר המרבי של חלקיקי אבק המותר למטר מעוקב (≥0.5 מיקרומטר) הוא 10,500,000, ומספר חלקיקי האבק המרבי ≥5 מיקרומטר הוא 60,000.

היקף יישום: ישים לתהליכים מסוימים עם דרישות ניקיון אוויר נמוכות יחסית, כגון קוסמטיקה, תהליכי ייצור מזון מסוימים וכו'. לתחומים אלה דרישות ניקיון אוויר נמוכות יחסית, אך עדיין יש צורך לשמור על רמת ניקיון מסוימת כדי למנוע את השפעת החלקיקים על המוצרים.

3. גודל השוק של הנדסת חדרים נקיים בסין

כיום, ישנן מעט חברות בתעשיית החדרים הנקיים של סין שהן מתקדמות מבחינה טכנולוגית ובעלות הכוח והניסיון לבצע פרויקטים גדולים, וישנן חברות רבות בקנה מידה קטן. לחברות קטנות אין את היכולת לנהל עסקים בינלאומיים ופרויקטים גדולים של חדרים נקיים ברמה גבוהה. התעשייה מציגה כיום נוף תחרותי עם ריכוזיות גבוהה בשוק הנדסת חדרים נקיים ברמה גבוהה ושוק הנדסת חדרים נקיים ברמה נמוכה יחסית מפוזר.

חדרים נקיים נמצאים בשימוש נרחב, ולתעשיות שונות יש דרישות שונות לדרגות החדרים הנקיים. בניית חדרים נקיים צריכה להיות משולבת עם התעשייה ותהליכי הייצור הספציפיים של הבעלים. לכן, בפרויקטים של הנדסת חדרים נקיים, רק לחברות בעלות טכנולוגיה מובילה, חוזק חזק, ביצועים היסטוריים יוצאי דופן ותדמית טובה יש את היכולת לבצע פרויקטים גדולים בתעשיות שונות.

מאז שנות ה-90, עם ההתפתחות המתמשכת של השוק, כל תעשיית החדרים הנקיים התבגרה בהדרגה, הטכנולוגיה של תעשיית הנדסת החדרים הנקיים התייצבה, והשוק נכנס לתקופה של בוגרות. התפתחות תעשיית הנדסת החדרים הנקיים תלויה בהתפתחות תעשיית האלקטרוניקה, ייצור התרופות ותעשיות אחרות. עם ההעברה התעשייתית של תעשיית המידע האלקטרוני, הביקוש לחדרים נקיים במדינות מפותחות באירופה ובארצות הברית יקטן בהדרגה, ושוק תעשיית הנדסת החדרים הנקיים שלהן יעבור מבגרות לירידה.

עם העמקת ההעברה התעשייתית, התפתחות תעשיית האלקטרוניקה עברה יותר ויותר ממדינות מפותחות באירופה ובארצות הברית לאסיה ולמדינות מתפתחות; במקביל, עם השיפור המתמיד ברמה הכלכלית של מדינות מתפתחות, הדרישות לבריאות רפואית ובטיחות מזון גדלו, ושוק הנדסת החדרים הנקיים העולמי המשיך גם הוא לנוע לכיוון אסיה. בשנים האחרונות, תעשיות המוליכים למחצה של IC, אופטואלקטרוניקה ופוטו-וולטאית בתעשיית האלקטרוניקה יצרו אשכול תעשייתי גדול באסיה, במיוחד בסין.

בהתבסס על תעשיות אלקטרוניקה, תרופות, טיפולים רפואיים, מזון ותעשיות אחרות במורד הזרם, נתח השוק של סין בתחום הנדסת החדרים הנקיים בשוק העולמי גדל מ-19.2% בשנת 2010 ל-29.3% בשנת 2018. נכון לעכשיו, שוק הנדסת החדרים הנקיים בסין מתפתח במהירות. בשנת 2017, היקף שוק החדרים הנקיים בסין עלה לראשונה על 100 מיליארד יואן; בשנת 2019, היקף שוק החדרים הנקיים בסין הגיע ל-165.51 מיליארד יואן. היקף שוק הנדסת החדרים הנקיים במדינה שלי הראה עלייה ליניארית משנה לשנה, המסונכרנת למעשה עם העולם, ונתח השוק העולמי הכולל הראה מגמת עלייה משנה לשנה, הקשורה גם לשיפור המשמעותי בעוצמה הלאומית המקיפה של סין משנה לשנה.

"מתווה תוכנית החומש ה-14 לפיתוח כלכלי וחברתי לאומי של הרפובליקה העממית של סין והיעדים ארוכי הטווח לשנת 2035" מתמקד בבירור בתעשיות אסטרטגיות מתפתחות כגון טכנולוגיית מידע מהדור החדש, ביוטכנולוגיה, אנרגיה חדשה, חומרים חדשים, ציוד מתקדם, כלי רכב לאנרגיה חדשה, הגנת הסביבה הירוקה, תעופה וחלל, ציוד ימי וכו', מאיץ את החדשנות והיישום של טכנולוגיות ליבה מרכזיות, ומאיץ את פיתוחן של תעשיות כגון ביו-רפואה, גידול ביולוגי, ביו-חומרים וביו-אנרגיה. בעתיד, הפיתוח המהיר של תעשיות ההיי-טק הנ"ל יניע עוד יותר את הצמיחה המהירה של שוק החדרים הנקיים. ההערכה היא שהיקף שוק החדרים הנקיים של סין צפוי להגיע ל-358.65 מיליארד יואן עד 2026, וישיג קצב צמיחה גבוה של 15.01% בקצב צמיחה שנתי ממוצע בין השנים 2016 ל-2026.