Qualité de nettoyage et de séchage ainsi que consommation de ressources et coûts maîtrisés automatiquement

Avec la nouvelle technologie Smart Drying, l'IA permet un contrôle intelligent des processus de séchage utilisant de l'air chaud et le vide, dans le but de minimiser la consommation d'énergie et les temps de cycle. La prochaine étape consiste à utiliser l'IA pour le contrôle et l'optimisation des processus de nettoyage et de rinçage. (Source de l'image : Shutterstock / Frank60)

Lorsqu'il s'agit d'une qualité de processus constamment élevée ainsi que d'économies d'énergie, de ressources et de coûts d'exploitation, le système innovant LOC ouvre de nouvelles perspectives grâce à l'analyse automatisée des bains de nettoyage et de rinçage basée sur différentes méthodes de mesure. (Source de l'image : Ecoclean GmbH)

Pour déterminer la concentration réelle du nettoyant, les méthodes disponibles sont la titration, la mesure du pH, la conductivité et la mesure de la tension de surface, tandis que la contamination du bain peut être détectée par fluorescence et mesure de la conductivité. Les méthodes de mesure peuvent être combinées selon les besoins, et d'autres fonctions ou de nouvelles méthodes de mesure peuvent être facilement intégrées. (Source de l'image : Ecoclean GmbH)

Une qualité de processus stable et élevée ainsi que des économies d'énergie, de ressources et de coûts d'exploitation – des exigences auxquelles les processus de nettoyage à base d'eau doivent aujourd'hui répondre. Pour mettre en œuvre ces exigences de manière sûre et efficace, Ecoclean a développé le système innovant Lab-on-a-Chip. Il maintient la qualité des cycles de nettoyage et de rinçage grâce à des analyses automatisées basées sur différentes méthodes de mesure, à un niveau optimal. La nouvelle technologie de séchage intelligent permet une gestion et une optimisation intelligentes, assistées par IA, des processus de séchage à l'air chaud et sous vide.

Les exigences croissantes en matière de qualité des pièces conduisent à des processus de nettoyage plus complexes. Les spécifications de propreté doivent être respectées de manière stable et reproductible. Cela s'accompagne de plus en plus souvent de devoirs accrus de documentation des paramètres du processus. Parallèlement, la demande est de nettoyer de manière plus économe en énergie et en ressources, afin de réduire l'empreinte CO2 et les coûts. En face de cela, il y a la pénurie de personnel qualifié avec la formation et les compétences nécessaires en nettoyage.

Ecoclean répond à cette situation avec des développements innovants tels que le système Lab-on-a-Chip (LOC) et la technologie de séchage intelligent pour la surveillance automatisée et la gestion intelligente de la qualité du nettoyage. Ces solutions garantissent que les processus de nettoyage et de séchage se déroulent de manière optimale et remplissent également les exigences de documentation grâce à la surveillance constante des paramètres.

LOC – analyses complètes des nettoyants et des bains avec un seul système

Pour l’analyse de la concentration des médias de nettoyage ou de passivation ainsi que de la pollution du bain, divers capteurs sont nécessaires, adaptés au média ou au processus dans les bains. Les mesures nécessitent généralement de nombreuses interventions manuelles. La détermination complexe de la qualité du bain conduit souvent à une re-dosage du média de nettoyage, indépendamment de la consommation. De même, le changement de bain est encore parfois effectué en fonction du temps. Les deux peuvent conduire à une qualité de bain et donc de nettoyage non optimale, ainsi qu’à un gaspillage de ressources.

Cela change avec le nouveau système LOC, qui peut être intégré aussi bien dans des installations multi-bains que dans des systèmes à chambre. La combinaison de différentes méthodes de mesure en un seul système ouvre une large gamme d’analyses pour les nettoyants et les bains. Et cela sans avoir à équiper chaque bain de capteurs différents, ni dépendre du média de nettoyage ou de passivation utilisé, ni du processus. L’échantillonnage est effectué automatiquement dans les stations intégrées, reliées à l’unité d’évaluation.

Pour déterminer la concentration du nettoyant, les méthodes disponibles sont la titration, le pH, la conductivité et, pour la première fois, la mesure de la tension de surface. Cette dernière permet de déterminer séparément la teneur en tensioactifs présents dans le bain, notamment dans le cas de systèmes de nettoyage modulaires, permettant ainsi une re-dosage ciblé de cette composante. La contamination des bains peut être mesurée par fluorescence et conductivité. Ces méthodes seront prochainement complétées par des techniques de détermination de la contamination organique totale (TOC) et de mesure des particules. La sélection des mesures effectuées sur l’échantillon prélevé dans le bain peut être configurée via la gestion du système. Un rinçage automatique entre les prélèvements dans les bains garantit que les résultats sont affichés sans distorsion et que, si nécessaire, des actions telles que la re-dosage du média ou de l’eau, ou un changement de bain, sont initiées.

Dans la variante autonome également disponible, les échantillons sont prélevés manuellement dans les bains à contrôler, le reste de la procédure étant également automatisé. Dans les deux cas, les méthodes de mesure peuvent être combinées selon les besoins, et d’autres fonctions ou nouvelles méthodes de mesure peuvent être facilement intégrées.

Smart Drying – séchage optimal avec un minimum de temps et d’énergie

Le séchage n’est pas seulement l’un des processus les plus énergivores, mais aussi le goulot d’étranglement dans le nettoyage des pièces en raison du temps qu’il nécessite. Pourtant, il arrive souvent que des problèmes surviennent – notamment lorsque différents types de pièces doivent être nettoyés et séchés. Pour assurer la sécurité, les processus de séchage sont souvent conçus en fonction d’un composant de référence, ce qui peut entraîner une durée de séchage excessive, une augmentation de la consommation d’énergie avec des coûts élevés, et une baisse de productivité.
L’objectif est donc d’obtenir des pièces parfaitement sèches à partir de l’installation, avec un minimum d’énergie et de temps. Ecoclean a mis en œuvre cette approche avec la technologie de séchage intelligent assistée par IA, Smart Drying, pour des processus combinés de séchage à l’air chaud et sous vide. La base en est un capteur d’humidité-température spécialement développé pour cette application, qui est désormais standard dans différents types d’installations du fabricant.

Pour contrôler le séchage de manière optimale en termes de temps et d’énergie, le modèle IA de la technologie Smart Drying a d’abord été entraîné avec les données issues de milliers d’essais de séchage avec des pièces et des paramètres cibles très variés. Sur la base de ce savoir-faire, l’IA évalue la qualité du processus de séchage en analysant les paramètres d’humidité, de température et de pression dans la chambre de processus. Elle décide alors de l’action suivante la plus pertinente pour un séchage optimal. Cela peut par exemple consister à introduire de l’air chaud pour des pièces à paroi fine ou en plastique. La stabilité et la reproductibilité des processus, assurées par des procédés techniques, sont essentielles pour l’utilisation de la technologie Smart Drying, garantissant des conditions identiques dans la chambre de processus. Des joints usés ou des capteurs mal calibrés, par exemple, peuvent entraîner des variations.

Les prochaines étapes de développement chez Ecoclean consistent à transférer les connaissances issues du machine learning à l’utilisation de l’IA pour la gestion et l’optimisation des processus de nettoyage et de rinçage.