Novinka: Optimalizace tisku čistých prostorů při provozu

Také údaje o průtokových a tlakových regulátorech v výrobní místnosti zákazníka byly přeneseny do virtuálního modelu.

Porovnání měřených dat s simulací.

Dipl.-Ing. (FH) Michael Kuhn, vedoucí Steinbeisova transferního centra pro energetiku, životní prostředí a čisté prostory, lektor pro čisté prostory a předseda VDI 2083-19.

Digitální věk dobývá náš každodenní život. Plánování, výstavba, optimalizace a kvalifikace čistých prostor vyžadují důkladné inženýrské znalosti. Tyto složité souvislosti lze nyní pomocí STZ EURO také modelovat pomocí simulačních výpočtů. To slibuje rychlejší, nákladově optimalizované a přesné fáze návrhu, realizace a uvedení do provozu čistých prostor a laboratoří vyšších tříd.

Se simulačními modely klimatických a ventilačních technologií se STZ EURO, Offenburg, zabývá již mnoho let. Proto jsou inženýři STZ EURO velmi obeznámeni s možnostmi a přesností inženýrských simulačních výpočtů. Díky simulaci pneumatického řízení tlaku v místnosti, které je v provozu u výrobce primárního balení farmaceutik, mohl podnik opětovně prokázat výkonnost a věrnost výpočtů.

U zákazníka bylo optimalizováno filtrační zařízení a regulační okruhy tlaku v místnosti celého klimatického a ventilačního systému v oblasti čistého prostoru. Díky zachycení fyzikálního modelu a provozních dat na místě a jejich převzetí do simulačního programu mohl reálný projekt soutěžit s digitálním světem. S překvapivě dobrými výsledky:

Srovnání virtuálního modelu vydrželo ve všech fázích reálná měření dat. Přitom byl model čistého prostoru testován při otevírání dveří a při zapnutí nebo vypnutí odstraňovače prachu a vždy porovnán s měřicími záznamy na místě. Mírné odchylky byly způsobeny neznámými parametry, jako je těsnost prostoru vůči sousedním místnostem a vnitřní tlumení prvků pneumatického regulátoru.

„Chování tlaku v prostoru, zejména špičky tlaku a stabilizační chování, lze virtuálně věrohodně reprodukovat,“ říká Michael Kuhn, vedoucí STZ EURO a odpovědný za projekt. „Tím lze již v návrhové fázi ověřit a optimalizovat chování tlaku a řízení v prostoru. To také podporuje velmi přesné plánování předem. S digitálním dvojčetem lze v rámci virtuálního uvedení do provozu testovat funkce, zkoušet možné optimalizace a simulovat uvedení do provozu.“

Simulace řešení čistých prostor je podle STZ EURO především zajímavá pro projektanty, strojírenské podniky a automatizaci budov. Tento postup je zvláště vhodný pro třídy těsnosti prostoru od úrovně 3, protože skutečné testování a hledání netěsností je zde často velmi náročné. Navíc je nutné pro skutečné testy dočasně uzavřít přístup do čistého prostoru pro jiné práce, což je v praxi často velmi složité kvůli časovému tlaku a přednosti výroby.

Výhodu podle Michaela Kuhna je jasná: „Časový faktor, který nám poskytuje důkladná simulace, je neporazitelný. Již od detailního plánování můžeme předem odhalit a zabránit chybám. Nevhodné řídicí koncepty a nesprávně dimenzované komponenty zařízení lze včas rozpoznat a optimalizovat. Parametry řízení stanovené při virtuálním uvedení do provozu jsou k dispozici jako přednastavení pro skutečné uvedení do provozu. Operátor čistého prostoru tak může zahájit výrobu včas nebo dokonce dříve.“

STZ EURO již pracuje na tom, aby virtuální uvedení do provozu bylo možné také pro řízení teploty a vlhkosti a aby bylo možné toto ověřit porovnáním s provozními daty skutečných zařízení.