Automatizált szennyeződés-ellenőrzés megbízhatóbb – és lélegezni tud

(Messze Frankfurt/Sandra Gätke)

Úgy tűnik, egy modern természeti törvény: Minden, ami digitalizálható, digitalizálódik. Még tiszta gyártóhelyiségekben is! Hogyan valósítja meg ezt a saját vállalatában, azt az iparági Cleanzone kiállításon tapasztalhatja meg 2019. november 19-20-án Frankfurtban.

A digitális technológiák óriási potenciált kínálnak a gyártási hatékonyság és minőség növelésében. Míg kezdetben főként adatok gyűjtése történt, most egy lépéssel tovább léptek: a kommunikáció lehetővé tétele a cél. Ezzel gyorsan eljutunk az automatizáláshoz, a robotok alkalmazásához és az önoptimalizáló rendszerekhez. Míg a félvezetőiparban a szennyezésellenőrzés már nagyrészt automatizált, és számos folyamatot kapszulázott (ún. Mini-Environment-ek), ez a tendencia most más iparágakban is megjelenik – az autóiparban, a gyógyszer- és biotechnológiai szektorban.

„Minél magasabb a tisztatér igénye, annál nagyobb az automatizálás és robotalkalmazás előnye” – mondja Egon Buchta, az Egon Buchta GmbH, Wannweil mérnöki iroda és tisztatérszolgáltató. „Mert a „emberi komponens”, mivel a részecskék és kórokozók fő forrása, végső soron a legnagyobb kockázat a zavarok és kiesések szempontjából.” Természetesen az automatizálás segít a szakemberhiány kezelésében is az iparágban.

Ezért már ma is robotok mozognak tisztatérben. Nem humanoid változatok fejjel, karokkal és lábakkal, hanem különféle egy- vagy többkaros fogókkal – vagy önjáró fertőtlenítő mobilokkal, mint például az UVD Robot, amelyet a LabTec Labortechnika mutatott be a Cleanzone 2018-on. Ezek a robotok a manuális tisztítás után végzik el a végső fertőtlenítést, koncentrált UVC-fénnyel világítva megfertőzött „hotspotokat” a gyógyszeripari gyártóhelyeken, laboratóriumokban vagy kórházi szobákban. Egy ilyen fertőtlenítő robotot egy alkalmazással lehet indítani, és önállóan odamegy a helyszínre. A munka befejezése után jelentést tesz: „Baktériumokat szüntetett meg a hotspotokon”, protokollt készít, majd elhagyja a helyiséget.

Az automatizálásnak és a robotizációnak párbeszédre van szüksége

Az automatizálás és a robotizáció erősen szabályozott területeken külön kihívásokat jelent a gyártás számára. Néhány példa a felmerülő problémákra: Egy gyógyszeripari családi vállalat szeretné gyártását visszahozni a tengerentúlról Európába. A minőség és a költségek szempontjából érdemes ebben az összefüggésben nagyobb mértékben automatizálni. Csak így éri meg valóban hazatérni. Egy összetett keverési folyamat esetén különféle tisztatér-kompatibilis automata keverőgépek jöhetnek szóba. De ezek nem bírják el a jelenlegi folyamatban lévő centrifugális erőket. Alternatívaként léteznek olyan robotrendszerek, amelyek mechanikailag elég strapabírók, de nem tisztatér-kompatibilisek. Mit tegyünk?

Egy másik példa: Egy gyógyszergyártás ellenőrzése során tíz munkatárs kézzel vesz mintákat a folyamat közben. Ezt a lépést automatizálni szeretnék, és sikeresen kipróbálták egy referencia berendezésen a laborban. De most jönnek a további kérdések: Hogyan lehet fertőtleníteni a robotok mechanikáját? Hogyan kezeljük a vegyszermaradékokat?

Minden példában egy dolog kérdéses: A működtető és esetleg beszállítói oldalról is szakértőkkel kell egyeztetniük a gyógyszeripar tisztatér szakértőivel, különösen mikrobiológiai szakterületen. Együtt gyakorlati megoldásokat dolgoznak ki. Az eredmény például az lehet, hogy mechanikailag meggyőző robotokat tisztatér-kompatibilissé tesznek burkolatokkal és kapszulázással. Vagy egy tisztatér-kompatibilis robot mechanikailag felkészül. És a hulladékkezeléshez esetleg szükség lehet egy további robotra.

A lélegző tisztatér

„Az automatizált rendszerek megbízhatóbbak, mint az ember” – mondja Josef Ortner, az Ortner Reinraumtechnik GmbH, Villach. „Ez az innováció hajtóereje. A gyógyszeriparban az elmúlt hetekben egy érdekes projekt indult az „Automatizálás a gyógyszeripari környezetben, beleértve az elő- és utófeldolgozó lépéseket, mint töltés és keverés” mottóval. Ebben a szektorban az elmúlt néhány évben valóban sok változás történt.”

A digitális technológia és az automatikus vezérlés összjátéka további lehetőségeket rejt magában, például a hozzáférés-ellenőrzési adatok felhasználásával a levegőcsere mennyiségének finomhangolására. Mert ha egy intelligens rendszer tudja, hány munkatárs tartózkodik a tisztatérben, akkor 20 fő esetén magasabb levegőcsere-mennyiséget tud beállítani, mint 4 fő esetén. A tisztatér lélegzik.

Határtalan lehetőségek? – A szakértők szerint a további finomhangoláshoz egy egészen új szintű mérési technológia szükséges. Mert bár az elmúlt tizenöt évben sok optimalizáció történt, egy tisztatér vagy egy egész gyár csak akkor tud szabadon lélegezni, ha a jelenlegi ISO 14644 szerinti pontméréseket kiterjedtebb felületek vagy háromdimenziós terek szűrésével egészítik ki. A kapott adatokat egy központi megfigyelőállomáson összegyűjtik, és digitálisan értékelik. Végső soron egy dinamikus szennyeződési térképet kapunk az egész tisztatérre vonatkozóan, ahol az időbeli szennyeződési változások további információként szolgálnak a levegőcsere finomhangolásához. Ez vonatkozik a részecskék terhelésére és a kórokozókra is.

Tiszta gyártású szivattyúk szappan- és fertőtlenítőszerek adagolóinak

Még az „egyszerűnek” tűnő alkatrészek is alapos ellenőrzést igényelnek a részecske- és kórokozó terhelés szempontjából. Például az injekciós műanyag fröccsöntéses eljárással gyártott szappan- és fertőtlenítőszerek adagolóinak szivattyúit. A gyártás egy ISO-7 tisztatérben zajlik, ahol a munkatársak már csak a robot kollégának adják át az alkatrészeket. Mert több különböző alkatrész különböző csomagolásokból való kivétele és a megfelelő mennyiségben való továbbadása továbbra is időigényes feladat a robot számára. „Ez a folyamat hosszú távon automatizálódik” – véli Markus Thamm, a cleanroom.de GmbH, Heidelberg. „Amint a darabszám növekszik, érdemes egy gyártás-specifikus automatizálási megoldást kidolgozni.” A digitális technológia, az automatizálás és a robotizáció lehetőségeiről folytatott párbeszéd ideális helyszíne lehet egy iparági kiállítás – például a Cleanzone 2019. november 19-20-án Frankfurtban.

A novemberi Frankfurt-i Cleanzone előtt szeptember 18-19-én kerül megrendezésre az Abu Dhabiban tartandó második Cleanzone Middle East. A konferenciát kísérő kiállítás a Közel-Keletre, Ázsia egyes részeire és Afrikára fókuszál, és tisztatértechnikai gyártókat, valamint felhasználói iparágakat hoz össze.