4D-mobilita v případě variabilně použitelných čistých prostorových zařízení

Idealizovaný čistý prostor s 4 kontejnerovými jednotkami. © MK Zkušební zařízení

Třídílný čistý prostorový systém v schematizovaných samostatných kontejnerech. © MK Zkušební zařízení

Příklad čistírenského zařízení uvnitř 20stopového kontejneru. © MK Testovací zařízení

Varianty centrálních zkušebních zařízení: Vertikální zařízení s laminárním prouděním. © MK Zkušební zařízení

Varianty centrálních zkušebních zařízení: horizontální laminární proudové čistící místnosti. © MK Zkušební zařízení

Varianty centrálních zkušebních zařízení: izolátor s rukavicovým přístupem. © MK Zkušební zařízení

SPS-ovládací panel pro řízení a monitorování technických parametrů v čistírenských zařízeních. © MK Zkušební zařízení

Virtuální prohlídka mobilního čistícího zařízení. © MK Versuchsanlagen

Virtuální řez mezi technickou místností a pracovní stanicí s bezkovovou destilační jednotkou pro kyseliny. © MK Versuchsanlagen

Kombinace konstrukce čistého prostoru s detaily výkresů ve virtuální realitě. © MK Zkušební zařízení

Pohled na záběr do laminárního toku během virtuální prohlídky. © MK Testovací zařízení

Kombinace je výzvou

„Je vůbec možné najednou splnit čtyři přání, to přece opravdu nejde?“ Toto nebo podobné otázky kladou zaměstnanci MK Zkušebních zařízení, specialisté na bezkovové čisté prostory, často.

Požadavky zákazníků se často úplně lišily od obvyklého použití v rámci nemovitosti. Podle různorodých požadavků měla být vyvinuta bezkovová čistá místnost pro různé analytické a výzkumné účely. „Kromě mobilního použití šlo o to, variabilně upravovat instalované zkušební zařízení a zároveň poskytovat různé doby použití. A celý projekt může být financován prostřednictvím leasingového modelu,“ vysvětluje Dr. Dirk Rosencrantz, člen vedení MK Zkušebních zařízení, tento inovativní model a zdůrazňuje: „Naši zákazníci dostávají vše z jednoho zdroje!“

Výsledek tohoto vývoje je založen na standardních 20stopých kontejnerech.

Každé čisté zařízení sestává ze tří funkčních jednotek:

1. Vstupní komora,
2. Centrum zkušebních zařízení a
3. Technická a ventilační část.

Nezávisle na tom, zda jsou mobilní zařízení realizována z jednoho nebo více kontejnerů, vstupní komory a technické části jsou tvořeny standardními prvky, zatímco centrální zkušební části lze podle požadavků zákazníka variabilně upravovat. Jednotlivé komory lze přepravovat běžnými dopravními cestami pro 20stopé kontejnery. Každé čisté zařízení je vybaveno běžnými nebo místními médii, takže je možné je podle potřeby zásobovat energií a například vodou.

Variabilní prostředí a zařízení

Vnitřní prostory kontejnerů jsou vyrobeny výhradně z moderních plastů, které se používají také v nemovitých bezkovových čistých prostorách (Carpus+Partner; Bezkovové výzkumné prostředí; str. 38-40; Printline 2017 od www.reinraum.de). Jako odolné vůči kyselinám jsou používány polypropylen, teflon, PMMA nebo PE, které jsou záměrně bezbarvé, tedy neupravené barvivy. Tím je zajištěno, že nedochází ke kontaminaci barevnými částicemi. Skla uzavřených pracovních ploch jsou vyrobena z vysoce pevného, skleněně čirého polyethylentereftalátu (PET). U variant zařízení, kde jsou použity uzavřené izolátory, se pro manipulaci s rukavicemi, podobně jako v farmaceutickém průmyslu, používá polyoxymethylen. Vnitřní stěny kontejnerů jsou vyrobeny z kyselinám odolných GFK čistých panelů. Ventilační systém zajišťuje kvalitu vzduchu odpovídající třídě 6 podle DIN EN ISO 14644. U laminárních pracovních stanic je čistota částic na úrovni tříd 4 nebo 5. Bezkovové předfiltry s H14 koncovými filtry zajišťují účinnost zachycení >99,995 % a umožňují v izolátorech čistotu částic na ještě vyšší úrovni než třída 4.

Variabilně plánovatelné zkušební zařízení lze instalovat jako mokré linky, s pracovním místem přetékajícím čistým vzduchem, jako laminární zařízení nebo jako plně uzavřené izolátory. Vyvinutý systém SPS od MK umožňuje řídit celé čisté zařízení a monitoruje stav tlaku, proudění vzduchu, těsnění, regulátory objemového průtoku, teplotu, energii a další technické parametry.

Různé požadavky na použití a zákazníky

Použití plastů přináší výhodu, že přeprava zařízení je výrazně usnadněna díky nízké hmotnosti materiálu. Zvedání a pokládání kontejnerů nevyžaduje speciální jeřáby. Navíc plastová zařízení umožňují práci s extrémními kyselinami, které musí zákazníci používat například k přípravě horninových vzorků pro ultra-stopovou analýzu. V jiných případech jsou zařízení MK určena i pro manipulaci s organickými vzorky, které mají být zkoumány v plastovém prostředí, protože plast nepředstavuje riziko křížové kontaminace. U většiny náročných vyšetření je extrémně rizikové je provádět v běžných ocelových zařízeních, kde je důležitá analytika železných nebo jiných kovových izotopů.

Integrita vzorku má nejvyšší prioritu

Změny horninových a zemských vzorků, meteority, minerály i organické vzorky mohou být nenávratně zničeny v důsledku vstupu kovů ještě před tím, než dorazí do domácí laboratoře. Aby bylo možné splnit nároky náročnějších zákazníků, podle názorů vývojářů v MK je integrita shromážděných vzorků posunuta na novou úroveň: „Protože mobilní řešení přenáší čisté prostředí ke vzorku, nikoliv vzorek do čistého prostředí, dramaticky se snižuje riziko kontaminace, aniž by se cenný vzorek při přepravě nechtěně změnil,“ vysvětluje Dr. Dirk Rosencrantz.

Virtuální realita při 3D plánování pro individuální speciální aplikace

Ze spojení standardizovaných modulů s požadavky zákazníků na specifická zařízení mají vzniknout variabilně koncipované zkušební centra. K dosažení tohoto cíle používá MK 3D softwarové a hardwarové řešení, které umožňuje prostřednictvím virtuální reality prožít navržené modelové světy. Požadované CAD data jsou díky 3D animaci ve měřítku 1:1 přeměněna na prohlédnutelný zážitek. Například je možné projít budoucí čisté prostředí v virtuální podobě. Konstruktoři MK, stejně jako zákazníci, jsou před výrobou klíčového modulu zařízení schopni vidět prototyp jinýma očima, upravit ho a zažít.

Časově závislé použití s projektově závislým leasingem místo investice

4D model mobility společnosti MK neznamená pouze mobilní použití variabilně koncipovaných zkušebních zařízení pro různé účely, ale také nabídku na míru šitého financování prostřednictvím leasingu vzhledem k časově omezené délce projektu.

Spolupráce MK Zkušebních zařízení s privátní bankou umožňuje zákazníkům leasing čistých zařízení na období od 2,5 do 5 let. Tím je možné odlišně zacházet s náklady, než by bylo nutné u běžných investic do nemovitých čistých prostor.

Díky modulárnímu rozdělení čistého zařízení je možné výměnou centrálního zkušebního modulu realizovat alternativní konfigurace zařízení v závislosti na pokroku výzkumného procesu, aniž by bylo nutné vyměnit celé čisté zařízení. Například lze provést zkušební řadu nejdříve v pralese a následně v poušti, přičemž výměnou centrálního modulu je zajištěno, že nedojde ke kontaminaci nebo křížové kontaminaci.

Použití mobilního řešení umožňuje i každému vědci rychle využívat čisté zařízení bez nutnosti čekat na nové budovy a jejich financování. A v neposlední řadě umožňuje možnost výměny přizpůsobit techniku zařízení pokrokům a inovacím, které přicházejí s časem. Dlouhá řízení pro rychlou realizaci technických inovací v nemovitosti jsou s modelem MK Zkušebních zařízení minulostí.