מהם הגורמים העיקריים המשפיעים על עלות חדר נקי ללא אבק?

כידוע, חלק גדול מתעשיות איכותיות, מדויקות ומתקדמות אינו יכול להסתדר ללא חדרים נקיים ללא אבק, כגון לוחות מצופים נחושת על בסיס מעגלי CCL, מעגלים מודפסים של PCB, מסכי LCD ונורות LED פוטואלקטרוניות, סוללות ליתיום חשמליות וסוללות 3C, וחלק מתעשיות התרופות והמזון.

עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, תקני האיכות של מוצרים תומכים הנדרשים על ידי תעשיית הייצור משתפרים ללא הרף. לכן, יצרנים תעשייתיים לא רק צריכים לחדש את מוצריהם בתהליך הייצור, אלא גם לשפר את סביבת הייצור של המוצרים, לאכוף בקפדנות את דרישות הסביבה של חדרים נקיים ולשפר את איכות המוצר ויציבותו.

בין אם מדובר בשיפוץ מפעלים קיימים עקב שיפור איכות המוצר או בהרחבת מפעלים עקב ביקוש בשוק, יצרנים תעשייתיים יתמודדו עם סוגיות משמעותיות הקשורות לעתיד הארגון, כגון הכנת פרויקטים.

מתשתיות ועד תמיכה בעיצוב, מעבודת יד ועד רכש ציוד, סדרה של תהליכי פרויקט מורכבים מעורבים. בתהליך זה, הדאגות החשובות ביותר של גורם הבנייה צריכות להיות איכות הפרויקט והעלות הכוללת.

להלן תיאור קצר של מספר גורמים עיקריים המשפיעים על עלות של חדרים נקיים ללא אבק במהלך בניית מפעלים תעשייתיים.

1. גורמי מרחב

גורם השטח מורכב משני היבטים: שטח החדר הנקי וגובה התקרה של החדר הנקי, אשר משפיעים ישירות על עלות העיצוב והסגירה הפנימית: קירות מחיצה של החדר הנקי ושטח התקרה של החדר הנקי. עלות ההשקעה במיזוג אוויר, נפח השטח הנדרש של עומס מיזוג האוויר, אופן אספקת האוויר והאוויר החוזר של מיזוג האוויר, כיוון צינור מיזוג האוויר וכמות מסופי מיזוג האוויר.

כדי להימנע מהגדלת ההשקעה בפרויקט עקב סיבות של שטח, המארגן יכול לשקול שני היבטים באופן מקיף: מרחב העבודה של ציוד תהליך הייצור השונה (כולל מרווח הגובה או הרוחב לתנועה, תחזוקה ותיקון) וכיוון זרימת כוח האדם והחומרים.

כיום, בניינים מקפידים על עקרונות שימור קרקע, חומרים ואנרגיה, ולכן חדר נקי ללא אבק אינו בהכרח גדול ככל האפשר. בעת ההכנות לבנייה, יש צורך לקחת בחשבון את ציוד תהליך הייצור ואת התהליכים שלו, מה שיכול למעשה למנוע עלויות השקעה מיותרות.

2. גורמי טמפרטורה, לחות וניקיון אוויר

טמפרטורה, לחות וניקיון אוויר הם נתוני תקן סביבתיים לחדרים נקיים המותאמים למוצרים תעשייתיים, המהווים את בסיס התכנון הגבוה ביותר לחדרים נקיים וערבויות חשובות לקצב ויציבות המוצר. התקנים הנוכחיים מחולקים לתקנים לאומיים, תקנים מקומיים, תקנים בתעשייה ותקנים פנימיים של הארגון.

תקנים כגון סיווג ניקיון ותקני GMP לתעשיית התרופות שייכים לתקנים לאומיים. עבור רוב תעשיות הייצור, התקנים לחדרים נקיים בתהליכי ייצור שונים נקבעים בעיקר על סמך מאפייני המוצר.

לדוגמה, הטמפרטורה והלחות של אזורי החשיפה, הסרט היבש ומסכות הלחמה בתעשיית ה-PCB נעות בין 22+1℃ ל-55+5%, כאשר ניקיון נע בין מחלקה 1000 ל-100000. תעשיית סוללות הליתיום שמה דגש רב יותר על בקרת לחות נמוכה, כאשר הלחות היחסית בדרך כלל נמוכה מ-20%. חלק מסדנאות הזרקת נוזלים קפדניות למדי צריכות להיות מבוקרות על כ-1% לחות יחסית.

הגדרת סטנדרטים סביבתיים לחדרים נקיים היא הנקודה המרכזית המכרעת ביותר המשפיעה על ההשקעה בפרויקט. קביעת רמת הניקיון משפיעה על עלות העיצוב: היא נקבעת ברמה 100,000 ומעלה, ודורשת פאנלים נחוצים לחדר נקי, דלתות וחלונות לחדר נקי, מתקני הולכת אוויר לרוח של עובדים וסחורות, ואפילו רצפה גבוהה ויקרת. במקביל, היא משפיעה גם על עלות מיזוג האוויר: ככל שהניקיון גבוה יותר, כך גדל מספר החלפות האוויר הנדרש כדי לעמוד בדרישות הטיהור, כך גדל נפח האוויר הנדרש ליחידת מיזוג האוויר, וכך יהיו יותר פתחי כניסת אוויר HEPA בקצה צינור האוויר.

באופן דומה, ניסוח הטמפרטורה והלחות בסדנה לא רק כרוך בסוגיות העלות שהוזכרו לעיל, אלא גם בגורמים המשפיעים על בקרת הדיוק. ככל שהדיוק גבוה יותר, כך ציוד התמיכה הנדרש יהיה שלם יותר. כאשר טווח הלחות היחסית מדויק עד ל-+3% או ± 5%, ציוד הלחות והייבוש הנדרש צריך להיות שלם.

קביעת טמפרטורת, לחות וניקיון הסדנה משפיעה לא רק על ההשקעה הראשונית, אלא גם על עלויות התפעול בשלב מאוחר יותר עבור מפעל עם בסיס ירוק עד. לכן, בהתבסס על מאפייני מוצרי הייצור שלו, בשילוב עם תקנים לאומיים, תקני תעשייה ותקנים פנימיים של הארגון, ניסוח סביר של תקני נתונים סביבתיים העונים על צרכיו הוא הצעד הבסיסי ביותר בהכנה לבניית סדנת חדר נקי.

3. גורמים אחרים

בנוסף לשתי הדרישות העיקריות של מרחב וסביבה, גורמים מסוימים המשפיעים על עמידתם של סדנאות חדרים נקיים מתעלמים לעתים קרובות על ידי חברות תכנון או בנייה, וכתוצאה מכך טמפרטורה ולחות מוגזמים. לדוגמה, התחשבות לא מספקת באקלים החיצוני, אי התחשבות ביכולת פליטת הציוד, ייצור חום הציוד, ייצור אבק הציוד ויכולת לחות ממספר רב של עובדים וכו'.