Ruimtevolume van meer dan 2.000 m³: 712 m² grote schoonmaakruimte wordt aan de stalen constructie van een hallendak gehangen

Modulair concept met uitbreidbaarheid in oppervlakte, koelvermogen en luchtstroom

Bij de productie van hoogprecisie elektromotoren voor specifieke toepassingen in de automobielindustrie moeten in de productieruimtes en bij de processen hoge eisen aan de technische reinheid worden nageleefd. Om deze taken in de toekomst ook in eigen fabriek in Herbolzheim uit te voeren, heeft de aandrijfspecialist ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG, dochteronderneming van de ebm-papst Groep, nu speciaal een cleanroom volgens VDA 19 laten aanleggen, die stof- en vuildeeltjes groter dan 150 µm veilig uit de lucht filtert. Zo wordt het risico op defecten aan de geproduceerde motoren aanzienlijk verminderd. Aangezien het vanwege de geplande opstelling van de productielijnen niet mogelijk was om steunpunten in de ruimte te plaatsen, ontwikkelde het opdrachtgevende Nerling Systemräume GmbH een speciale oplossing: de volledige plafondklimaattechniek werd via een stalen constructie aan het hallendak opgehangen. Tegelijkertijd is de cleanroom zodanig ontworpen dat deze indien nodig modulair kan worden uitgebreid qua grootte, koelleiding en airconditioning.

„Onze producten moeten volgens hoge automobielkwaliteitsnormen worden vervaardigd. We hanteren daarbij een strikte nul-foutenstrategie“, aldus Henning Stemler, projectverantwoordelijke voor de implementatie van de cleanroom bij ebm-papst St. Georgen in de fabriek Herbolzheim. „Om aan deze eisen te voldoen bij elektromotoren voor automobielaandrijflösungen, moeten in bewerkingsstappen zoals het wikkelen van de statoren, de montage en de eindcontrole de restverontreinigingsvereisten qua deeltjesgrootte en deeltjesaantal worden nageleefd.“ Vooral mogen er van buiten geen deeltjes in de ruimte worden gebracht die groter zijn dan 150 µm. Aangezien vergelijkbare reinheidsnormen tot nu toe binnen het bedrijf niet bekend waren, moest er speciaal een cleanroom worden ingericht die aan deze voorwaarden voldoet.

Lastige inbouwsituatie door veel installaties

Alle bedrijfsvoorzieningen werden daarbij volgens het ui-principe qua reinheid gepland en gebouwd. „De meest rein moet de eigen productieproces zijn. Hier wordt op veel plaatsen extra afgezogen en/of gereinigd“, aldus Stemler. „De volgende ‘ui-laag’ is dan de productie-installatie, die op zich nog eens is afgeschermd.“ De uiterste laag is de cleanroom, die het materiaal en de installaties beschermt tegen vervuiling van buitenaf en waarvoor de reinruimspecialisten van Nerling Systemräume GmbH zijn ingeschakeld. Omdat de huidige cleanroomruimte vóór de bouwwerkzaamheden volledig was bezet met productiemiddelen en kantoren, moesten bij ebm-papst eerst alle bedrijfsvoorzieningen worden verplaatst en deels nieuwe kantoren op een andere locatie worden gebouwd.

„In eerste instantie leek de volledige inbouwsituatie moeilijk, omdat zich ook veel installaties in het gebied van de geplande installatie bevonden“, zegt Jan Kürbis, projectleider bij Nerling Systemräume. „De volledige infrastructuur zoals ventilatie, koeling, verlichting, stroom- en persluchtvoorziening, netwerkverbindingen en brandmeldinstallaties moesten bijna volledig worden verwijderd.“ „De bijzondere uitdaging was dat bijvoorbeeld ook geen steunpunten of hulpsteunpunten in de ruimte mochten staan. Deze zouden bij het opstellen van de machine lijnen storend zijn.“ Daarom hingen de reinraumbouwers het volledige plafond, inclusief installaties, klimaatbeheersing en ventilatie, aan de hallendakconstructie. „Omdat het dak nog reserves had qua belasting, hebben we de stalen draagconstructie aan de hallenstaalconstructie geklemd.“

Kostenefficiëntie en modulaire uitbreidbaarheid door ophangconstructie

De mogelijkheid om de cleanroom aan het bestaande hallendak op te hangen, was voor ebm-papst een doorslaggevende reden om Nerling in te schakelen: „Deze methode heeft ons dure funderingswerken en een uitgebreide stalen constructie bespaard en stelt ons tegelijkertijd in staat om de cleanroom indien nodig modulair uit te breiden“, aldus Stemler. Met verdere modules kunnen oppervlakte, koelvermogen en luchtstroom op een later moment nog worden verhoogd. Momenteel heeft de cleanroom een totale overbouwde oppervlakte van 712,19 m² met een vrije hoogte van 3,1 m en een volumecapaciteit van 2.208 m³/h. Naast de productieruimtes omvat de ruimte ook functionele gebieden voor een materiaal-supermarkt met sluizen voor de onderdelen, een uitgangssluizen voor afgewerkte goederen, een personeelsingang en een analyselaboratorium voor restverontreinigingsonderzoeken.

De cleanroom is binnen twee maanden voltooid. Momenteel staan twee van de zes geplande productielijnen opgesteld, in het eerste kwartaal van 2013 zal een derde lijn worden toegevoegd. De resterende ruimte is beschikbaar voor reeds geplande uitbreidingen van de productiecapaciteit in de komende jaren. „Momenteel loopt de testfase voor de nieuwe installaties“, aldus Stemler. „Er zijn al meerdere meetreeksen uitgevoerd om de basisreinheid van de ruimte te bepalen. Deze hebben, zoals verwacht, tot een positief resultaat geleid.“