Szabványos szoba a tisztatérben – hogyan integrálta a SwissOptic az új munkaterületeket a gyártásba

A SwissOptic AG-t 1997-ben alapították a Leica Geosystem AG-ból, és különösen magas precizitású, egyedi optikákra szakosodott ipari alkalmazásokhoz. (Forrás: item és SwissOptic)

Az érzékeny gyártási folyamatokhoz a tisztatérben az item a Mini-Environment-ekkel ideális munkakörnyezetet biztosít. Ennek eredményeként 16 működőképes összeszerelő cella jött létre az ISO 5 tisztatér osztályban. (Forrás: item és SwissOptic)

A Mini-Environmentk részben zárt egységek, amelyek az item alumínium profiljaira alapozva készültek, beépített munkahelyi rendszerekkel. (Forrás: item és SwissOptic)

A cella burkolatában négy szűrőventilátor egység van beépítve. Mivel a levegő a cellákon belül a mennyezetről a padlóig lamelláris áramlással halad, megakadályozható a részecskék lerakódása a munkadarabokon és a munkafelületeken. (Forrás: item és SwissOptic)

SwissOptic kiváló precizitású, ügyfélre szabott optikai megoldásokat kínál. A vállalat magas pontosságú optikai alkatrészeket és összetett szerkezeteket gyárt különböző iparágak számára tisztatérben. Egy új gyártósorhoz a SwissOptic bővítette meglévő tisztatéri létesítményeit, és magasabb tisztatéri osztályba sorolta a munkaterületeket. Ebben a folyamatban a cég az item rendszereire és alkatrészeire támaszkodik. Ennek eredményeként elszigetelt, ellenőrizhető folyamatterületek jöttek létre, amelyek megfelelnek a legmagasabb tisztatéri követelményeknek, és rugalmasan alkalmazhatók különböző munkafolyamatokra.

A SwissOptic AG 1997-ben alapult a Leica Geosystem AG-ból. A vállalat magas precizitású, ügyfélre szabott optikára specializálódott ipari alkalmazásokhoz, és teljes körű szolgáltatót nyújt optikai OEM-megoldásokhoz a mérnöki, mérnöki technikai, félvezetőipari és orvosi technikai területeken. A Heerbruggban, Svájcban található optikai gyártás a 20. század elejéig nyúlik vissza. Heinrich Wild, Jacob Schmidheiny és Roland Helbing 1921-ben alapították a „Heinrich Wild, Feinmechanik és Optika Műhelyt”. A vállalat gyorsan növekedett, köszönhetően az innovatív geodéziai megoldásoknak, és bővítette portfólióját fotogrammetriával – az egyedi mérési adatok fotókból történő rögzítésével – valamint mikroszkópiával. Továbbá megjelentek alkalmazások a mérnöki technikában és az optoelektronikában, az optika és félvezető elektronika kombinációjában. 2021 óta a SwissOptic a Jenoptik csoport tagja. Ez a csoport mintegy 4500 alkalmazottat foglalkoztat, és a DAX indexen jegyzett. A SwissOptic a fő székhelyén kívül egy leányvállalattal rendelkezik Wuhannál, Kínában, mintegy 120 alkalmazottal. Az OEM teljes körű szolgáltatóként a vállalat nemcsak optikai alkatrészek és szerkezetek, valamint optomechatronikai rendszerek fejlesztését végzi, hanem egyedi termékeket is gyárt ügyfélrajzok alapján.

Meglévő munkahelyek elavultak és rugalmatlanok

A SwissOptic több mint 20 éve működik együtt az item Industrietechnik GmbH-val, és számos alkalmazást használ – munkahelyi rendszerektől lineáris technológiáig és gépházakig. Egy új tisztatéri létesítmény kialakításához a optikai szakértő az itemhez fordult. „Nagyon jól ismertük az alumínium profilokra épülő moduláris rendszert, ezért megkérdeztük az itemet, hogy segítsenek-e az új munkahelyek kialakításában” – mondja Mark Rüdisser, a SwissOptic AG létesítménygazdálkodási vezetője. „A félvezetőipari komponensek gyártásához rugalmasan használható munkahelyekre volt szükségünk, amelyek megfelelnek az ISO 5 tisztatéri osztály magas követelményeinek.” A WHO Reinraumtechnik céget bízták meg a tervezéssel. Bár a gyártás már a tisztatérben folyik, az új területek még magasabb tisztatéri osztályt kellett, hogy elérjenek, így szigorúbb részecskeszám követelményeknek is megfeleljenek. A korábban használt munkahelyek már nem tudták kielégíteni a SwissOptic igényeit. A munkahelyek elavultak, és nem voltak rugalmasak a különböző munkafolyamatokhoz.

Magas követelmények a tisztatéri gyártásban

„A gyártási kapacitás növelése érdekében át kellett alakítanunk a tisztatérünket, és több munkaterületet és gyártási zónát kellett létrehoznunk. Ezt a költségeket és az átalakítási munkát a lehető legkisebbre akartuk csökkenteni” – mondja Dario Fusinato, a SwissOptic AG tisztatéri összeszerelésének vezetője. „Az item a Mini-Environments rendszereivel most ideális munkakörnyezetet biztosít a érzékeny gyártási folyamatokhoz.” 16 funkcionális szerelőcellát hoztak létre ISO 5 tisztatéri osztályban. Ezek alumíniumprofilokra épült, részleges burkolatokból álló egységek, integrált munkahelyi rendszerekkel. Ezekben gyártják, ellenőrzik és tisztítják a komplex optomechanikai szerkezeteket a félvezetőipar számára. Optikai és finommechanikai alkatrészeket használnak, amelyeket speciális eszközökkel mikrométerpontossággal pozícionálnak és állítanak be. A hőmérséklet-ingadozást, rezgéseket és rázkódásokat szigorúan kerülni kell. Ugyanakkor nem lehetnek 0,025 mm vagy nagyobb méretű részecskék a munkaterületen. Ezért a SwissOptic optikai vizsgálatokat végez a szerkezeteken speciális mikroszkópok segítségével. A részecskementesség alapfeltétel a termékek minőségének és élettartamának biztosításához.

Egységes felépítésű szerelőcellák

Mind a 16 szerelőcella azonos felépítésű. Mindegyikhez tartozik egy magasságállítható asztal, egy négy rekeszes, görgős polcos szekrény és egy mozgatható kiegészítő kocsi item alkatrészekből. A részleges burkolatok kb. 2,70 m szélesek, 2,40 m magasak, és 2,40 m mélyek. Az alapkeret az X 8 sorozat profiljaiból készült, az XMS profilokkal kombinálva. Beépített kábelvezetők biztosítják a biztonságos kábelkezelést, mivel a vezetékeket porbiztosan elrejtve vezetik a profilkeretben. „A cellák felülete tisztításbarát üvegből készült” – mondja Michael Hasler, az item Svájc értékesítési vezetője. „Az item keretbeépítési rendszere a felületek rögzítésére szolgál, és különösen alkalmas tisztatéri alkalmazásra, mivel az alapprofil, a burkolat és a tömítés optimálisan összekapcsolódik.” Ez könnyen tisztán tartható felületeket eredményez. A cellák mennyezeteibe négy szűrőventilátor egységet építettek be. Szinte mint egy tisztatér a tisztatérben, a cellák zárt egységet alkotnak. Szükség esetén rugalmasan áthelyezhetők a gyártás más részeire. A cellák belső levegője a mennyezettől a padlóig laminaris áramlással halad, így megakadályozva a részecskék lerakódását a munkadarabokon és munkafelületeken.

Nem minden anyag alkalmas a tisztatérbe

A szerelőcelláknak tisztatéri anyagból kell készülniük. Nem szabad gázokat kibocsátaniuk. Emellett be kell tartani a szerves illékony anyagokra, például gázokra, olajokra és zsírokra vonatkozó követelményeket is. „A végtermék később magas vákuumban működik majd” – magyarázza Dario Fusinato. „Ezért biztosítanunk kell, hogy a szerelés során ne keletkezzen molekuláris szennyeződés.” Kis méretük miatt ezek az anyagok átjuthatnak a légtisztító szűrőberendezéseken. Az ISO 14644-1 szabvány mellett, amely a részecskeszám csökkentéséből eredő tisztatéri osztályokat határozza meg, figyelembe kell venni az ISO 14644-8 irányelvet is, amely a légtartalmú molekuláris szennyeződések (AMC) terhelés szerinti osztályozását írja elő. A VDI 2083. lap 9.1 szabványosított módszertant tartalmaz a tisztaságtechnikai berendezések és légtisztító komponensek minősítéséhez. „Ez egy összetett feladat, hogy értékeljük a kibocsátási viselkedést” – hangsúlyozza Fusinato. „Kezdetektől fogva nem szabad olyan anyagokat alkalmazni, mint a szilikonok vagy speciális műanyagok. Mivel magasságállítható asztalok vannak, a kenőanyagoknak is meg kell felelniük ezeknek az elvárásoknak.” Minden nyitott profilcsatornát megfelelő takaróprofilokkal kell lezárni, hogy ne halmozódjon fel por vagy más szennyeződés.

Telepítés működés közben

A végső összeszerelés előtt a SwissOptic a item burkolatait és az FFU-kat egy digitális modellben tesztelte. A részleges burkolatok szerelése kihívást jelentett, mivel működés közben történt. Először az item végzett egy tesztrevést, és egy részleges burkolatot szerelt össze felszereléssel egy másik tisztatérben. Sikeres befejezés után a burkolatokat az item összeszerelte, majd a végső telepítési helyre szállították. Ehhez az item munkatársainak védőruhát kellett viselniük, és be kellett tartaniuk a tisztatéri viselkedési szabályokat, hogy ne okozzanak szennyeződést. „Fázisokra bontva dolgoztunk, és szorosan egyeztettünk az itemmel” – mondja Mark Rüdisser. „Csak így tudtuk biztosítani, hogy a működés közbeni veszély ne álljon fenn.”

Munkahelyi körülmények és gyártási folyamatok javítása

A szállítástól a 2022 őszi üzembe helyezésig mindössze néhány hónap telt el. „Nagyon örülünk, hogy ilyen rövid idő alatt fel tudtuk építeni az új gyártásunkat. Az item a teljes projekt- és kivitelezési szakaszban maximálisan támogatott minket” – mondja Mark Rüdisser. „Ez magában foglalta a lean koncepció megvalósítását is, a gyártási folyamatok optimalizálására.” A hangsúly a szerszámok ideális elhelyezésén és a munkahelyi digitalizáción volt. Mivel az összes 16 szerelőcellában az alapfelszereltség azonos, és csak néhány részletben különböznek a munkafolyamatok szerint, a munkatársak könnyen eligazodnak. Emellett az ergonómikus berendezésnek köszönhetően a munkafolyamatok korábban kötöttek voltak bizonyos munkahelyekhez, most viszont egy cellában különböző folyamatok is végezhetők – ez jelentős rugalmasságot eredményez. A Mini-Environments beépítésével a SwissOptic végül növelni tudta a gyártási kapacitást és javítani a munkakörülményeket. A tisztatér a tisztatérben koncepcióval a szakértő a szigorú követelményeknek megfelelően gyártja érzékeny szerkezetek magas tisztatéri osztályban, ezáltal biztosítva termékei minőségét minden pillanatban.