Nuevo: Optimización de la impresión en salas limpias durante su funcionamiento

Incluso los datos de los reguladores de flujo volumétrico y presión de la sala de producción del cliente se transferieron al modelo virtual.

Comparar datos de medición con la simulación.

Dipl.-Ing. (FH) Michael Kuhn, director del Centro de Transferencia Steinbeis para Energía, Medio Ambiente y Tecnología de Salas Limpias, profesor adjunto de Tecnología de Salas Limpias y presidente de VDI 2083-19.

La era digital está conquistando nuestra vida cotidiana. La planificación, construcción, optimización y calificación de salas limpias requieren conocimientos ingenieriles sólidos. Estas complejas interrelaciones ahora pueden ser representadas también mediante simulaciones con la ayuda de STZ EURO. Esto promete fases de diseño más rápidas, optimizadas en costos y precisas, así como la realización e puesta en marcha de salas limpias y laboratorios de clases superiores.

Desde hace muchos años, el STZ EURO, en Offenburg, se dedica a modelos de simulación de climatización y ventilación. Por ello, los ingenieros del STZ EURO están muy familiarizados con las capacidades y la precisión de los cálculos de simulación ingenieril. Mediante la simulación de un control de presión de sala neumático, que está en operación en un fabricante de envases primarios para productos farmacéuticos, la empresa pudo demostrar nuevamente la capacidad de rendimiento y la fidelidad a la realidad de sus cálculos.

Se optimizó el sistema de filtros y los circuitos de control de presión de la sala en todo el sistema de climatización y ventilación en el área de salas limpias. Al incorporar el modelo físico y los datos operativos en el lugar, y transferirlos al programa de simulación, el proyecto real pudo compararse con el mundo digital. Con resultados sorprendentemente buenos:

La comparación de la réplica virtual resistió los datos de medición en cada fase. El modelo de sala limpia fue probado con las puertas abiertas y al encender o apagar el aspirador de polvo, y cada vez comparado con las mediciones en el lugar. Se observaron ligeras desviaciones debido a parámetros desconocidos, como la hermeticidad de la sala respecto a las habitaciones adyacentes y los elementos de amortiguación interna del regulador neumático.

“El comportamiento de la presión en la sala, en particular los picos de presión y la regulación del flujo, pueden ser reproducidos virtualmente de manera plausible”, explica Michael Kuhn, director del STZ EURO y responsable del proyecto. “De esta forma, el comportamiento de la presión y regulación en la sala puede ser verificado y optimizado ya en la fase de diseño. Esto también apoya una planificación muy precisa desde el principio. Con el gemelo digital, en el marco de una puesta en marcha virtual, se pueden probar funciones, experimentar con posibles optimizaciones y simular la puesta en marcha.”

La simulación de las soluciones para salas limpias es especialmente interesante para los planificadores, la construcción de instalaciones y la automatización de edificios según el STZ EURO. El método resulta especialmente adecuado para clases de hermeticidad de salas a partir del nivel 3, ya que las pruebas reales y la búsqueda de fugas suelen ser muy laboriosas en estos casos. Además, en las pruebas reales, en ocasiones, se debe cerrar el acceso a la sala limpia para otros oficios, lo cual en la práctica resulta muy difícil debido a la presión del tiempo y la prioridad de las instalaciones de producción.

La ventaja, según Michael Kuhn, es clara: “El factor tiempo que nos ofrece una simulación bien fundamentada es insuperable. Podemos detectar y evitar errores desde la fase de planificación detallada. Los conceptos de regulación inadecuados y los componentes de la instalación mal dimensionados pueden ser identificados y optimizados tempranamente. Los parámetros de regulación determinados durante la puesta en marcha virtual están disponibles como valores preajustados para la puesta en marcha real. Así, el operador de la sala limpia puede comenzar la producción de manera rápida o incluso antes de lo previsto.”

El STZ EURO ya trabaja en aplicar la puesta en marcha virtual también a los circuitos de regulación de temperatura y humedad, y en probarlo mediante la comparación con los datos operativos de instalaciones reales.