Nouveau : Optimisation de la pression des salles blanches en fonctionnement

Même les données des régulateurs de débit volumique et de pression d'air dans la salle de production du client ont été transférées dans le modèle virtuel.

Comparer les données de mesure avec la simulation.

Dipl.-Ing. (FH) Michael Kuhn, responsable du Centre de transfert Steinbeis pour l'énergie, l'environnement et la technologie des salles blanches, chargé de cours en technologie des salles blanches et président de la VDI 2083-19.

L'ère numérique conquiert notre quotidien. La planification, la construction, l'optimisation et la qualification des salles blanches exigent des connaissances d'ingénierie approfondies. Ces relations complexes peuvent désormais être modélisées à l'aide de STZ EURO, également par le biais de calculs de simulation. Cela promet des phases de conception plus rapides, économes en coûts et précises, ainsi que la réalisation et la mise en service de salles blanches et de laboratoires de classes supérieures.

Depuis de nombreuses années, le STZ EURO d'Offenburg s'occupe de modèles de simulation de la technique climatique et de la ventilation. Par conséquent, les ingénieurs du STZ EURO sont très familiers avec les possibilités et la précision des calculs de simulation d'ingénierie. En simulant une régulation de pression d'air pneumatique dans une salle, utilisée chez un fabricant de conditionnement primaire pharmaceutique, l'entreprise a pu démontrer une fois de plus la capacité et la fiabilité des calculs.

Chez le client, le système de filtration et les circuits de régulation de la pression de la salle de l'ensemble du système de climatisation et de ventilation dans la zone de salle blanche ont été optimisés. En intégrant le modèle physique ainsi que les données de fonctionnement sur site et en les transférant dans le programme de simulation, le projet réel a pu être comparé au monde numérique. Avec des résultats étonnamment bons :

La comparaison de la reproduction virtuelle a résisté aux données de mesure réelles à chaque étape. Le modèle de la salle blanche a été testé lors des ouvertures de portes et de l’allumage ou de l’extinction du dépoussiéreur, puis comparé aux enregistrements de mesure sur place. De légères écarts ont été observés en raison de paramètres inconnus, tels que l’étanchéité de la salle par rapport aux pièces adjacentes et la damping interne du régulateur pneumatique.

« Le comportement de la pression dans la salle, notamment les pics de pression et la régulation, peuvent être reproduits virtuellement de manière plausible », explique Michael Kuhn, responsable du STZ EURO et chef de projet. « Cela permet de vérifier et d’optimiser le comportement de la pression et de la régulation de la salle dès la phase de conception. Cela soutient également une planification très précise en amont. Avec le jumeau numérique, il est possible de tester des fonctions, d’expérimenter des optimisations et de simuler la mise en service dans le cadre d’une mise en service virtuelle. »

La simulation des solutions pour salles blanches est particulièrement intéressante pour les planificateurs, la construction d’installations et l’automatisation des bâtiments selon le STZ EURO. La méthode est surtout recommandée pour les classes d’étanchéité des salles à partir du niveau 3, car les tests réels et la recherche de fuites sont souvent très coûteux et complexes. De plus, l’accès à la salle blanche doit parfois être interdit à d’autres métiers pour les tests réels, ce qui est souvent difficile en pratique en raison de la pression temporelle et de la priorité donnée aux installations de production.

Selon Michael Kuhn, l’avantage est évident : « Le facteur temps qu’offre une simulation approfondie est inégalable. Nous pouvons détecter et éviter les erreurs dès la phase de conception détaillée. Les concepts de régulation inadaptés et les composants d’installation mal dimensionnés peuvent être identifiés et optimisés dès le début. Les paramètres de régulation déterminés lors de la mise en service virtuelle sont disponibles comme valeurs de pré-réglage pour la mise en service réelle. Le gestionnaire de la salle blanche peut ainsi commencer la production rapidement ou même plus tôt. »

Le STZ EURO travaille déjà à l’application de la mise en service virtuelle pour les circuits de régulation de température et d’humidité, en expérimentant cette approche en la comparant aux données de fonctionnement de systèmes réels.