"CREMS" - System Monitorowania Niezawodności i Czystości Sprzętu

"CREMS" - System Monitorowania Niezawodności i Czystości Sprzętu

W ramach specjalnego projektu badawczego „CREMS” (Clean Reliability Equipment Monitoring Systems) Fraunhofer IPA opracowało głowicę pomiarową, dzięki której po raz pierwszy możliwe jest bezpośrednie monitorowanie cząstek ścierania na produktach i w nich.

Wytwarzanie cząstek przez ścieranie i zużycie stanowi najważniejsze i najbardziej krytyczne źródło kontaminacji uszkadzających produkty w produkcji w czystych pomieszczeniach. Zastosowanie technologii czystego powietrza może jedynie ograniczyć wprowadzanie cząstek z otoczenia. Powstawanie cząstek w bezpośrednim otoczeniu produktu przez używane urządzenia produkcyjne nie jest w ten sposób kontrolowane. Aby zapewnić niezbędną ochronę produktu i jednocześnie natychmiast wykrywać zwiększone ścieranie i początkowe zużycie, konieczna jest odpowiednia i bezpieczna technika pomiarowa. Zastosowanie ustalonych liczników cząstek powietrza do pełnego monitorowania pomieszczeń i urządzeń jest niemożliwe, ponieważ dostępna technika pomiarowa jest zbyt droga (od 5 000 do 40 000 euro) i zbyt duża, aby można ją było zintegrować z maszynami lub komponentami urządzeń.

Aby mimo to zapewnić jakość wyprodukowanych produktów lub używanych półproduktów w czystym środowisku produkcyjnym, Fraunhofer IPA podjął się opracowania tanich i zintegrowanych z urządzeniami technik pomiaru cząstek dla powietrza, gazów i cieczy. Tylko w ten sposób można zagwarantować bezpieczny nadzór nad czystością w czasie rzeczywistym dla całego obszaru produkcji istotnego dla czystości (czyste pomieszczenia, urządzenia i ich komponenty). System musi być z jednej strony na tyle czuły, aby wykrywać np. początkowe zużycie poprzez detekcję mikro- i submikrometrowych cząstek, z drugiej strony musi być wytrzymały i ekonomiczny do szerokiego zastosowania przemysłowego.

Głowica pomiarowa, która obiecuje spełniać te wymagania, została opracowana w Fraunhofer IPA w ramach specjalnego projektu badawczego CREMS (Clean Reliability Equipment Monitoring Systems). Dzięki swoim kompaktowym wymiarom, długości 2 cm i średnicy 1,5 cm, głowica pomiarowa umożliwia zupełnie nowe zastosowania techniki pomiaru cząstek w czystym środowisku produkcyjnym (patrz rysunek). Ponieważ czujnik, umieszczony w miejscu pomiaru, działa wyłącznie pasywnie, tzn. nie zawiera żadnych elementów elektrycznych ani mechanicznych aktywnych, system może być nawet stosowany bezpośrednio w strefach zagrożonych wybuchem.

Dzięki konstrukcji, wydajności i kompaktowości czujników system jest interesujący zarówno dla operatorów produkcji w czystych pomieszczeniach, jak i dla producentów urządzeń produkcyjnych do zastosowań czystych, takich jak roboty. Po raz pierwszy mogą oni bezpośrednio monitorować ścieranie cząstek na produktach i w nich samych.

W ramach dalszych prac system pomiarowy będzie optymalizowany tak, aby nadawał się do produkcji seryjnej. W tym celu będą wykorzystywane elementy, które można tanio wyprodukować np. metodą wtrysku lub jako elementy obrotowe.

Ponadto Fraunhofer IPA oferuje swoim klientom modyfikację systemu w zależności od zastosowania, aby zapewnić optymalną konfigurację dla konkretnego przypadku użycia.

Twój kontakt w celu uzyskania dalszych informacji:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Phys. Markus Rochowicz
Telefon +49 711 970-1175 I E-mail markus.rochowicz@ipa.fraunhofer.de