De voordelen van mobiele HMI's in de cleanroom

In gevoelige productie- en laboromgevingen met strenge hygiëne- en veiligheidsvoorschriften vertrouwen bedrijven steeds meer op de flexibiliteit van mobiele apparaten zoals tablets. Welke eisen aan dergelijke apparaten gesteld worden en hoe deze echte meerwaarde in de cleanroom kunnen bieden, toont de CT13-serie van CAITRON GmbH.

Cleanroomgeschikte Human Machine Interfaces (HMIs) zijn tegenwoordig zeer gebruikelijk, zowel in de veeleisende cleanrooms van farmaceutische en life-science bedrijven als in laboratoriumomgevingen van zorginstellingen. Laboratoriumpersoneel, cleanroomoperators en kwaliteitsverantwoordelijken kunnen zo direct in de cleanroom werken. De omweg via kantoorwerkplekken en het daarbij horende aan- en uitkleden komt te vervallen. Hierdoor neemt ook het risico op besmetting af, omdat medewerkers de cleanroomomgeving minder vaak verlaten en betreden.

HMIs zijn praktisch, maar vast ingebouwd bieden ze weinig flexibiliteit. Een cleanroomgeschikte tablet biedt hier extra voordelen, omdat deze zowel stationair als mobiel ingezet kan worden. Mobiele HMIs maken een locatieonafhankelijke bediening binnen de cleanroomomgeving mogelijk en daarmee directe gegevensverzameling op de plaats van de processen. Bovendien zijn tablets dankzij ingebouwde camera’s moderne pc’s en multifunctionele documentatiehulpmiddelen in één. Het overbrengen van handgeschreven notities vervalt ook – vooral omdat de traditionele documentatie met papier en pen vanwege het besmettingsrisico steeds strengere regels ondergaat. Voor kleinere laboratoria, zoals in grote apotheken, zijn tablets vaak zelfs de enige praktische mogelijkheid om een HMI in de cleanroom te brengen.

Hoe zo’n tablet ontworpen kan worden, toont de CT13-serie van CAITRON GmbH, die zelf geschikt is voor de hoogste cleanroom-eisen: De tablets zijn getest door het Fraunhofer IPA en gecertificeerd voor gebruik tot cleanroomklasse GMP A/B volgens EU GMP Annex 1.

Waarom een certificering belangrijk is

Voordat apparaten in de cleanroom worden ingezet, moeten farmaceutische en life-science bedrijven zekerstellen dat deze geschikt zijn voor hoogsensible omgevingen. Daarom heeft CAITRON haar HMI-portfolio laten testen en certificeren door het Fraunhofer IPA, om klanten zo min mogelijk inspanning te laten ondervinden. Volgens directeur Michael Hirt: “De geteste en gecertificeerde kwaliteit verhoogt de investeringszekerheid voor onze klanten en vermindert het risico op dure vervolgkosten. Een gecertificeerd product vermindert voor bedrijven de technische en personele inspanning – bijvoorbeeld bij materiaal- en ontwerpkwalificatie in het kader van de fundamentele beoordeling van de cleanroomgeschiktheid. De besluitvorming wordt vereenvoudigd en een aanzienlijk deel van de gebruikelijke goedkeurings- en testprocedures komt te vervallen. Kortom: gecertificeerde systemen zijn niet alleen een veilige investering, maar kunnen ook sneller worden geïmplementeerd.”

Tot nu toe zijn mobiele HMIs met certificering echter zeldzaam. In feite behoren de tablets van de CT13-serie tot de weinige op de markt die de hoge eisen van cleanrooms van klasse GMP A/B aantoonbaar voldoen. Hoe praktisch tablets in de praktijk zijn, wordt echter bepaald door de constructie en de beschikbare functies en accessoires.

Welke functies maken tablets aantrekkelijk

De centrale uitdaging is de combinatie van cleanroomgeschiktheid en technische prestaties. De CT13-serie is gebaseerd op de Microsoft Surface Pro 10 of Pro 11. Deze is beschermd door een volledig gesloten V4A roestvrijstalen behuizing zonder randen of dode hoeken. Hierdoor zijn de tablets gemakkelijk te reinigen en bestand tegen gangbare reinigings- en desinfectatiemiddelen uit de industrie. In de standaardversie zijn de tablets volgens beschermingsklasse IP69 stof- en waterdicht ontworpen.

Voor- en achtercamera’s kunnen ondanks de roestvrijstalen behuizing onbelemmerd worden gebruikt voor hoogresolutie foto- en video-opnames bij monsters nemen of voor procesdocumentatie. Een optionele draaggreep van roestvrij staal vergemakkelijkt het transport van de tablet van de ene werkplek naar de andere. Authenticatieprocessen met transpondermedia zoals kaarten of chips kunnen via een geïntegreerd NFC/RFID-module direct op de tablet worden uitgevoerd. Door speciale wandbeugels, docks en randapparatuur zoals toetsenborden of muizen kan de tablet bovendien worden geïntegreerd in een stationaire werkplek, die naar individuele behoeften kan worden ingericht.

Ook het opladen van de tablets in de cleanroom verdient speciale aandacht. De CT13-serie beschikt over een magnetische laadadapter, zodat geen beschermkappen verwijderd hoeven te worden. Omdat de standaardnetadapter van de Surface slechts beperkt geschikt is voor de cleanroom, zijn er een speciaal ontwikkelde laadbak en het laden via een kabel met een in roestvrij staal ingekapselde netvoeding beschikbaar. De CT13-serie wordt opgeladen via de cleanroomgeschikte Surface Connect-aansluiting, die ook een effectieve oplossing biedt bij diepe ontladingen. Deze kunnen namelijk niet worden verholpen via de gebruikelijke USB-C-aansluiting en vereisen mogelijk een uitgebreide en kostbare onderhoudsbeurt buiten het gebouw. Het beschermhuis mag de Surface Connect niet blokkeren, wat ook de USB-C-aansluiting vrijlaat. Deze wordt beschermd door een GMP-conforme afdekking.

Reiniging: onderdompelen in plaats van vegen

Niet alleen bij implementatie en functionaliteit bewijzen tablets hun flexibiliteit: afhankelijk van het ontwerp kunnen ze ook verschillende reinigingsmethoden doorstaan. De hier als voorbeeld dienende CT13-serie biedt CAITRON ook in een speciale uitvoering met beschermingsklasse IP68, die oorspronkelijk is ontwikkeld voor een grote overheidsopdracht.

Het bijzondere voordeel van deze uitvoering ligt in de mogelijkheid om de tablet volledig onder te dompelen, wat een aanzienlijke verbetering betekent ten opzichte van gebruikelijke wis- en spraydesinfectiemethoden. In de praktijk kan dit leiden tot ongelijke bevochtiging en daarmee reiniging van het oppervlak. Volledig onderdompelen voorkomt dit effectief – en is een bijkomend voordeel ten opzichte van vaste HMIs.

De speciale uitvoering van de CT13-serie maakt door de IP68-bescherming ook een H₂O₂-gasdesinfectie mogelijk, wat vooral relevant is in kritische cleanroomzones.

Conclusie

Tablets zoals de CT13-serie kunnen naadloos worden geïntegreerd in elke omgeving en bieden met passend accessoire flexibiliteit en gebruiksvriendelijkheid bij het mobiel vastleggen en visualiseren van operationele en kwaliteitsgegevens. Als de HMIs gecertificeerd zijn, bieden ze bovendien een hogere investeringszekerheid en snellere implementatieprocessen. Goed ontworpen kunnen ze bovendien tegen verschillende reinigingsmethoden en -middelen bestand zijn en zijn ze geschikt voor vrijwel elke cleanroom-omgeving.