Personální průchody pro čisté místnosti: menší jsou často dražší

Personálové průchody do čistých prostor: menší je často dražší

Soustava přepážek představuje pro mnoho provozovatelů čistých prostorů především neoblíbený nákladový faktor: protože zatímco čistý prostor přináší ekonomicky měřitelný užitek, vyžaduje kontrolovaný přístup především plochu a údržbu, aniž by byl zřetelně produktivní. Řešením, minimalizovat personální přepážky co nejvíce, však může firmám již střednědobě výrazně prodražit provoz. To ukazuje Florian Dittel, CTO společnosti Dittel Engineering, ve vědecké studii. Její výsledky a aplikační oblasti představí na kongresu Cleanzone 24. a 25. října 2012 ve Frankfurtu.

Ve své diplomové práci, která byla oceněna cenou Albert-Tichelmann od VDI, vyvinul Dittel vzorec pro výpočet ekonomicky optimální velikosti personálních přepážek pro čisté prostory. „Myšlenka je logická, minimalizovat základní plochu vzduchových přepážek z důvodů nákladů. Aby však byly roční náklady na personální přepážku, ať už provozní nebo investiční, skutečně nízké, je nutné již v rané fázi koncepce ukázat, vyhodnotit a začlenit všechny vlivy,“ vysvětluje odborník.

Seřizovač velikosti

Ačkoli je personální přepážka nezbytná pro použití čistých prostorů a představuje významný nákladový faktor, dosud neexistoval žádný výpočetní model pro její efektivní návrh, stavbu a provoz. Dittel nyní ukazuje, že celkové náklady na personální přepážku lze nejen matematicky vyjádřit, ale také přesně spočítat její velikost, která má rozhodující vliv na ideální a nejlevnější provoz. Pro výpočet nákladů na plánování, výstavbu a provoz se obecně zohledňují následující body:

Investiční náklady
- Obecné náklady na pronájem budov
- Investiční náklady jednotlivých profesí

Provozní náklady
- Personální náklady
- Náklady na čištění
- Náklady na údržbu
- Provozní náklady větracího a klimatizačního zařízení (HVAC)

Speciální faktory ovlivňující náklady na personální přepážky
- Odvětví průmyslu
- Třída čistoty
- Množství přiváděného vzduchu
- Spotřební materiál
- Počet osob
- Doba převlékání
- Velikost a základní plocha

Tato kritéria mají v provozu personální přepážky různou váhu.

Hlavní faktor: personál

Nejvýznamnější nákladovou položkou každé personální přepážky je samotný personál. Bez ohledu na velikost a typ přepážky tento bod primárně určuje roční náklady na provoz. Je proto zvlášť důležitý při koncepci přepážky. Náklady vznikají kvůli délce převlékání a s tím spojeným čekacím dobám. Počet osob dále ovlivňuje faktory jako množství čistících oděvů a spotřebního materiálu, stejně tak čištění přepážky.

Konkrétní příklady ukazují, jak koreluje počet pracovníků a velikost přepážky: například podle výpočtů Dittelova provozu s 130 uživateli čistého prostoru třídy 8 podle EN DIN ISO 14644-1 je ideální základní plocha vzduchové přepážky mezi 95 a 170 m². Firma, kterou zkoumá, provozuje dvousměnný režim, což způsobuje prodlevy při převlékání, jak již bylo zmíněno, což zvyšuje náklady na personál. Pokud se tyto náklady zahrnou do kalkulace velikosti přepážky, nejnižší náklady na provoz při zohlednění provozních a investičních nákladů vycházejí na 125 m². Důvod: větší přepážka umožňuje více osobám se převléknout, urychluje směnu, snižuje čekací doby před přepážkou, snižuje zpoždění ve výrobním procesu, nabízí vyšší komfort zaměstnancům a zároveň zajišťuje flexibilitu při změnách nebo růstu firmy.

Ukazuje se také, že šetření za každou cenu může být drahé, například „měkké faktory“ jako školení a pohodlí. Mikrobiální a mikrobiologické kontaminace nejsou pro člověka viditelné. Zaměstnanci často podceňují riziko kontaminace nesprávným chováním při vstupech. Školení a určité kompromisy v oblékání a velikosti prostoru mohou dlouhodobě snižovat náklady: „Pokud se omezí instrukce a komfort, hrozí, že zaměstnanci budou personální přepážku používat nesprávně nebo častěji než je nutné, například pro krátké přestávky, čímž se zvyšuje riziko kontaminace,“ říká Dittel.

Setkání znalostí: Cleanzone

Toto a další aspekty podnikové ekonomie a jeho konkrétní vzorec v praxi představí Dittel ve svém příspěvku na kongresu Cleanzone ve Frankfurtu nad Mohanem. 24. a 25. října 2012 tento setkání znalostí nabídne přehled všech klíčových témat od plánování, výstavby a provozu čistých prostorů až po technologický vývoj a perspektivy budoucnosti techniky čistých prostor. Vysoce kvalitní kongres se koná paralelně s veletrhem Cleanzone, novým mezinárodním veletrhem pro techniku čistých prostor. Představí výrobce z oblastí spotřebního materiálu, techniky čistých prostor, zařízení a stavebních komponent, stejně tak univerzity a vysoké školy.

Pozadí: vzduchové přepážky v technice čistých prostor

Atmosféra a kvalita vzduchu v čistých prostorách jsou člověkem vystaveny jako největšímu nosiči částic, což znamená trvalé zatížení. Systémy přepážek ve spojení s technikou vzduchotechniky jsou proto jedním z nejdůležitějších prvků v technice čistých prostor. Pouze přepážka umožňuje spolehlivě řídit kontaminace v čistých prostorách. Přepážky se používají
- k umožnění vstupu do vyšší třídy čistoty, aniž by byl ovlivněn průběh procesu;
- k vstupech a výstupům osob a předmětů;
- k skladování a přípravě čistících oděvů;
- k zabránění pronikání částicových a mikrobiologických kontaminací.

Funkční principy v technice čistých prostor se liší v turbulentní bezturbulentní proudění (laminární proudění), turbulentní proudění a směrové proudění. Používají se podle účelu a třídy čistoty. Dále se používají tři různé koncepty pro oddělení čistých a méně čistých oblastí v čistých prostorách: V konceptu proudění je zajištěno jasné oddělení čistého a nečistého pomocí směrových proudů vzduchu, v konceptu rozdílného tlaku je řízení tlaku vzduchu, které zabraňuje mísení oblastí, a v bariérovém konceptu jsou používány neprostupné oddělení, například zdi.

Bez ohledu na zvolený funkční princip slouží personální přepážka vždy jako bufferová zóna mezi dvěma oblastmi s různými třídami čistoty a tlakových úrovní – například mezi čistým prostorem a venkovním prostředím nebo třídou B a C. V samotné personální přepážce je obvykle na „čisté straně“ nasávána filtrace vzduchu přes tzv. částicové filtry a na „nečisté straně“ je vzduch odsáván u podlahy. Tím zabraňuje vniknutí nežádoucích kontaminací zvenčí do čistého prostoru.