Sala limpia en una sala limpia: cómo SwissOptic integró nuevas áreas de trabajo en la producción

SwissOptic AG fue fundada en 1997 a partir de Leica Geosystem AG y está especializada en óptica de alta precisión y personalizada para aplicaciones industriales. (Fuente: item y SwissOptic)

Para los procesos de producción sensibles en la sala limpia, item proporciona un entorno de trabajo ideal con los Mini-Environments. Así se crearon 16 células de montaje funcionales de clase ISO 5 en la sala limpia. (Fuente: item y SwissOptic)

Los mini-entornos consisten en compartimentos parciales basados en los perfiles de aluminio de item con sistemas de puestos de trabajo integrados. (Fuente: item y SwissOptic)

En las cubiertas de las celdas están integradas cuatro unidades de ventilación con filtro. Como el aire dentro de las celdas se dirige en un flujo laminar desde el techo hasta el suelo, se pueden prevenir acumulaciones de partículas en las piezas de trabajo y en las superficies de trabajo. (Fuente: item y SwissOptic)

SwissOptic representa soluciones ópticas de alta precisión y personalizadas. La empresa produce componentes ópticos de alta precisión y conjuntos complejos para diferentes industrias en salas limpias. Para una nueva línea de producción, SwissOptic amplió las salas limpias existentes y elevó la clase de limpieza de las áreas de trabajo. Para ello, la empresa confía en sistemas y componentes de item. Así se crearon áreas de proceso aisladas y controlables, que cumplen con los requisitos más estrictos de salas limpias y que pueden adaptarse de forma flexible a diferentes flujos de trabajo.

La SwissOptic AG fue fundada en 1997 a partir de Leica Geosystem AG. La empresa está especializada en óptica de alta precisión y personalizada para aplicaciones industriales y se posiciona como proveedor integral de soluciones ópticas OEM en el campo de la metrología/medición, la industria de semiconductores y la tecnología médica. La producción de ópticas en la ubicación de Heerbrugg, en Suiza, data de principios del siglo XX. Los empresarios Heinrich Wild, Jacob Schmidheiny y Roland Helbing fundaron en 1921 “Heinrich Wild, Werkstätte für Feinmechanik und Optik”. La empresa creció rápidamente gracias a soluciones innovadoras para la geodesia, y amplió su portafolio con fotogrametría —la captura de datos precisos a partir de fotografías— y microscopía. Luego se añadieron otras aplicaciones en medición y optoelectrónica, la combinación de óptica y electrónica de semiconductores. Desde 2021, SwissOptic forma parte del grupo Jenoptik. Este emplea aproximadamente 4.500 empleados y cotiza en el DAX. Además de su sede principal en Suiza, SwissOptic cuenta con una sucursal en Wuhan, China, con unos 120 empleados. Como proveedor integral para OEM, la empresa no solo desarrolla componentes ópticos, conjuntos y sistemas optomecatrónicos, sino que también fabrica productos personalizados basados en dibujos de clientes.

Los puestos de trabajo existentes están obsoletos y son poco flexibles

SwissOptic lleva más de 20 años colaborando con item Industrietechnik GmbH y, por tanto, utiliza numerosas aplicaciones, desde sistemas de puestos de trabajo hasta tecnología lineal y cubiertas de máquinas. Para la creación de una nueva sala limpia, el experto en óptica contactó con item. “Conocíamos bien el sistema modular basado en perfiles de aluminio y consultamos a item si podían ayudarnos a equipar nuevos puestos de trabajo”, dice Mark Rüdisser, jefe de gestión de instalaciones de SwissOptic AG. “Para la producción de componentes para la industria de semiconductores, necesitábamos áreas de trabajo flexibles que cumplieran con los altos requisitos de la clase de sala limpia ISO 5.” La empresa WHO Reinraumtechnik fue encargada de la planificación general. Aunque la producción ya se realiza en sala limpia, las nuevas áreas debían cumplir una clase aún superior y, por tanto, satisfacer requisitos aún más estrictos respecto a la concentración de partículas. Las áreas de trabajo utilizadas hasta ahora ya no cumplían con los requisitos de SwissOptic. Los puestos estaban obsoletos y no podían adaptarse a diferentes procesos de trabajo.

Altas exigencias en la producción en sala limpia

“Para aumentar nuestra capacidad de producción, tuvimos que rediseñar nuestra sala limpia y crear más áreas de trabajo y producción. Queríamos mantener los costes y las modificaciones al mínimo”, dice Dario Fusinato, jefe de montaje en sala limpia de SwissOptic AG. “Para los procesos de producción sensibles en sala limpia, item ofrece ahora un entorno de trabajo ideal con los Mini-Environments.” Se crearon 16 células de montaje funcionales de clase ISO 5. Estas constan de compartimentos parciales basados en perfiles de aluminio de item con sistemas de puestos de trabajo integrados. Allí se fabrican, inspeccionan y limpian conjuntos optomecánicos complejos para la industria de semiconductores. Se utilizan componentes ópticos y de micro mecánica, que se posicionan y ajustan con dispositivos especiales con precisión micrométrica. Es imprescindible evitar fluctuaciones de temperatura, vibraciones y golpes. Al mismo tiempo, no debe haber partículas de 0,025 mm o mayores en el área de trabajo. Por ello, SwissOptic realiza inspecciones ópticas de los conjuntos con microscopios especializados. La libertad de partículas es un requisito para garantizar la calidad y la durabilidad de los productos.

Construcción uniforme de las células de montaje

Las 16 células de montaje tienen la misma estructura. Cada una cuenta con una mesa ajustable en altura, un estante móvil con cuatro superficies de almacenamiento y un carrito auxiliar móvil de componentes de item. Los compartimentos parciales miden aproximadamente 2,70 m de ancho y 2,40 m de alto, con una profundidad de 2,40 m. La estructura base está formada por perfiles de la serie X 8 combinados con perfiles XMS. Las guías de cables integradas permiten una gestión segura de los cables, ya que estos se ocultan en el marco de perfiles de forma segura y sin polvo. “Las superficies de las células están hechas de vidrio fácil de limpiar”, dice Michael Hasler, director de ventas de item Suiza. “El sistema de encuadre de item sirve para fijar las superficies y es especialmente adecuado para uso en sala limpia, ya que conecta de forma óptima el perfil base, la cubierta y la junta.” Así se consiguen superficies fáciles de limpiar. En los techos de las células se integran cuatro unidades de filtrado con ventiladores. Como una sala limpia dentro de otra, las células forman una unidad cerrada. Pueden colocarse de forma flexible en otros lugares de la producción si fuera necesario. El aire dentro de las células se conduce desde el techo hasta el suelo en un flujo laminar, evitando así la acumulación de partículas en las piezas y superficies de trabajo.

No todos los materiales son aptos para salas limpias

Las células de montaje deben estar hechas de materiales aptos para salas limpias, que no emitan gases. Además, hay que cumplir con los requisitos respecto a compuestos orgánicos volátiles como gases, aceites y grasas. “El producto final se operará en alto vacío”, explica Dario Fusinato. “Por eso, debemos asegurarnos de que no se produzcan contaminaciones moleculares durante el montaje.” Debido a su tamaño reducido, estos compuestos pueden atravesar los filtros de aire. Además de la norma ISO 14644-1 para las clases de sala limpia basadas en el grado de reducción de partículas, también hay que tener en cuenta la directiva ISO 14644-8, que clasifica en función de la carga de contaminantes moleculares en el aire (AMC). La directiva VDI 2083 hoja 9.1 describe un procedimiento estandarizado para la calificación de equipos y componentes de aire acondicionado en áreas de pureza. “Evaluar el comportamiento de emisión de gases es una tarea compleja”, destaca Dario Fusinato. “Desde el principio, ciertos materiales como siliconas o plásticos especiales no podían usarse. Como hay mesas ajustables en altura, los lubricantes utilizados también deben cumplir los requisitos.” Todas las ranuras de perfil abiertas deben cerrarse con perfiles de cubierta adecuados para evitar acumulación de polvo u otras contaminaciones.

Montaje en operación en curso

Antes del montaje final, SwissOptic probó la funcionalidad de las cubiertas de item junto con las unidades de filtrado en un modelo digital. La instalación de los compartimentos parciales fue desafiante, ya que se realizó en funcionamiento. Primero, item realizó un proyecto de prueba y montó un compartimento parcial con equipamiento en otra sala limpia. Tras completar con éxito, las cubiertas se preensamblaron en item y luego se transportaron al lugar final de instalación. Para ello, los empleados de item también debieron usar ropa protectora y seguir las reglas de comportamiento en sala limpia para evitar contaminaciones. “Trabajamos en etapas y coordinamos estrechamente con item”, dice Mark Rüdisser. “Solo así pudimos garantizar que el funcionamiento en curso no se viera comprometido en ningún momento.”

Mejoras en las condiciones laborales y procesos de producción

El proceso desde la entrega hasta la puesta en marcha en otoño de 2022 duró solo unos meses. “Estamos muy contentos de haber podido montar nuestra nueva producción en tan poco tiempo. item nos apoyó de manera óptima durante toda la fase de proyecto y realización”, dice Mark Rüdisser. “También implementamos un concepto Lean para optimizar los procesos de producción.” Los enfoques principales fueron la posición ideal de las herramientas y la digitalización en el puesto de trabajo. Dado que el equipamiento básico en las 16 células de montaje es idéntico y solo difiere en algunos detalles según el proceso de trabajo, los empleados se manejan con facilidad. Además, se benefician de la equipación ergonómica de los espacios. Mientras que antes los procesos estaban ligados a puestos específicos, ahora en una célula pueden realizarse diferentes procesos, lo que supone una gran ventaja en flexibilidad. Con la incorporación de los Mini-Environments, SwissOptic pudo aumentar finalmente su capacidad de producción y mejorar los entornos de trabajo. Con la sala limpia dentro de otra sala limpia, el especialista en óptica cumple con los estrictos requisitos para la producción de conjuntos sensibles en una clase de sala limpia elevada, garantizando en todo momento la calidad de sus productos.