Componentenreiniging onder cleanroomomstandigheden

Reinigung

Reinigingsstappen

Reinigingsmoment

Interne Richtlijn (Bron: COLANDIS GmbH)

Kundenwunsch: „Reinigen Sie mir das Teil im ISO 6 Reinraum.“ Wir schieben das Teil in den Reinraum, pusten kurz darüber und haben die Kundenanforderung erfüllt!
Wo liegt der Fehler?

Problemstellung

Die Reinigung von Einzelteilen, Baugruppen und Maschinen unter Reinraumbedingungen ist ein komplexes Thema. Angefangen bei der Formulierung der Aufgabenstellung bis hin zum Nachweis der Reinigung, Verpackung und Versand benötigt man eine geschlossene Prozesskette, die die Abläufe einer Reinigung eindeutig beschreibt und gewährleistet.

Immer mehr Produkte werden unter Reinraum- oder Sauberraumbedingungen hergestellt. Dies erfolgt mit Maschinen und Anlagen, die im Reinraum produzieren. Um die Reinheit der darauf produzierten Produkte und der darauf ablaufenden Prozesse sicherzustellen, ist eine ausreichend hohe Reinheit dieser Maschinen notwendig.

Definition der Reinheitsanforderungen

Sucht man nach Standards oder Richtlinien zum Thema „Prozessketten im Reinraum“, findet man sehr wenig. Meist wird, wie z.B. in der DIN EN ISO 14644-9, dieser wichtige Aspekt ausgeschlossen: „... Folgende Aspekte werden in der vorliegenden Norm nicht betrachtet: - Verfahrensweisen für die Reinigung von Oberflächen; ...“ Das hat zur Folge, dass eine Reihe von Werksstandards zu finden sind, die in der Breite der Anwendungen nicht kompatibel oder austauschbar sein können und nur auf einige wenige Produkte abgestimmt sind. Diese Werkstandards sind auch nur einem ausgewählten Anwenderkreis zugänglich.

Des Weiteren existieren branchenspezifische Vorgaben, die einen Stand der Technik beschreiben, der nicht immer den aktuellen Erkenntnissen entspricht. Dies sind vor allem Standards aus dem Halbleiterbereich und der Automobilindustrie.

Es existiert zudem eine große Anzahl von unternehmensinternen Standards und Richtlinien, die Reinigungs- und Verpackungsprozesse beschreiben. Diese in eine allgemeine Betrachtung zur Erstellung von allgemeingültigen Hinweisen aufzunehmen, scheitert meist daran, dass all den Firmenstandards eine Geheimhaltungsvereinbarung vorangestellt ist. Fast alle dieser Vorschriften basieren auf langjährigen Erfahrungen und natürlich auch auf Fehlern, die gemacht wurden. Eine tiefgreifende wissenschaftliche Untersuchung geht den wenigsten voraus. Diese Vorschriften sind dann so lange aktuell, bis man an Grenzen stößt, wo bisherige Verfahren nicht mehr ausreichen und man die Prozesse iterativ weiterentwickelt.

Wenn vom Kunden keine Anforderungen oder allgemeingültigen Normen vorgegeben werden, dann sollte auf die eigenen festgeschriebenen Richtlinien in Rücksprache mit dem Kunden zurückgegriffen werden.

Lösung

Es ist nicht ausreichend, am Ende der Montage der jeweiligen Maschine oder Anlage diese oberflächlich zu reinigen. Die notwendige Prozesskette beginnt mit der Reinigung der Einzelteile vor der Baugruppenmontage, der Reinigung der Baugruppen nach der Endmontage, dann folgt die Reinigung am Ende der Montage mit sofortiger Verpackung in entsprechendes Verpackungsmaterial, der qualifizierte Transport zum Kunden, das Entpacken vor dem Reinraum, eine nochmalige Oberflächenreinigung und die Installation im Reinraum. Es erfolgen regelmäßig Unterhaltsreinigungen zur Erhaltung der Reinheit der jeweiligen Maschine.

Zusammenfassung

Es ist schwer, allgemeingültige Vorgehensweisen zur Reinigung von Einzelteilen, Baugruppen und Maschinen darzustellen. Die Vielfalt der Teile ist zu groß und die Anforderungen sind zu unterschiedlich. Grundsätzlich sollte man die einzelnen Reinigungsschritte unter fest dokumentierten Umgebungsbedingungen mit gut ausgebildetem Personal durchführen. Eine Qualitätskontrolle hilft dabei, die Prozesse stetig weiterzuentwickeln.

Der Kostenfaktor spiegelt sich in dieser Betrachtung in der sogenannten 10er-Regel wider. Das heißt, dass unterlassene Aufwendungen am Anfang einer Produktionskette, die später aber doch eine hohe Notwendigkeit haben, in diesem Fall die Oberflächenreinheit, mit jedem weiteren Arbeitsschritt in der Verarbeitungskette, einen um das 10-fache höheren Kostenaufwand erfordern als im vorherigen Schritt. Mit anderen Worten: Wenn zu Beginn einer technologischen Kette 10 Cent pro Bauteil eingespart werden, sind es schon im zweiten Schritt der Weiterverwendung 1 € pro Bauteil, die an Mehrkosten aufgewendet werden müssen. Wer also am Anfang spart, produziert teuer!