Nowość: Optymalizacja druku w czystych pomieszczeniach podczas pracy

Również dane regulatorów przepływu objętości i ciśnienia w pomieszczeniu produkcyjnym klienta zostały przeniesione do modelu wirtualnego.

Porównanie danych pomiarowych z symulacją.

Dipl.-Ing. (FH) Michael Kuhn, kierownik Centrum Transferu Steinbeis ds. technologii energii, środowiska i technologii czystych pomieszczeń, wykładowca ds. technologii czystych pomieszczeń oraz przewodniczący VDI 2083-19.

Era cyfrowa zdobywa nasze codzienne życie. Planowanie, budowa, optymalizacja i kwalifikacja pomieszczeń czystych wymagają gruntowej wiedzy inżynierskiej. Te skomplikowane zależności można teraz odzwierciedlić za pomocą STZ EURO również poprzez symulacje komputerowe. Obiecuje to szybsze, kosztowo optymalne i precyzyjne fazy projektowania, realizacji oraz uruchomienia pomieszczeń czystych i laboratoriów wysokiej klasy.

Od wielu lat STZ EURO w Offenburg zajmuje się modelami symulacyjnymi techniki klimatyzacyjnej i wentylacyjnej. Dlatego inżynierowie STZ EURO są bardzo zaznajomieni z możliwościami i precyzją inżynierskich obliczeń symulacyjnych. Dzięki symulacji pneumatycznego sterowania ciśnieniem w pomieszczeniu, które jest w użyciu u producenta opakowań farmaceutycznych, firma mogła ponownie potwierdzić wydajność i zgodność obliczeń z rzeczywistością.

U klienta zoptymalizowano system filtracji oraz układy sterowania ciśnieniem pomieszczeń w całym systemie klimatyzacji i wentylacji w obszarze czystym. Dzięki uwzględnieniu modelu fizycznego oraz danych operacyjnych na miejscu i przeniesieniu ich do programu symulacyjnego, rzeczywisty projekt mógł konkurować z cyfrowym światem. Wyniki okazały się zaskakująco dobre:

Porównanie wirtualnego odwzorowania wytrzymało dane pomiarowe w każdej fazie. Przy tym model pomieszczenia czystego był testowany podczas otwierania drzwi oraz włączania i wyłączania odkurzacza, a wyniki porównywano z pomiarami na miejscu. Niewielkie odchylenia wynikały z nieznanych parametrów, takich jak szczelność pomieszczenia względem sąsiednich pomieszczeń oraz wewnętrzne elementy tłumiące regulatora pneumatycznego.

„Zachowanie ciśnienia w pomieszczeniu, szczególnie szczyty ciśnienia i stabilność regulacji, mogą być wiarygodnie odtworzone wirtualnie”, mówi Michael Kuhn, kierownik STZ EURO i odpowiedzialny za projekt. „Dzięki temu można już na etapie projektowania sprawdzać i optymalizować zachowanie ciśnienia i regulacji w pomieszczeniu. Umożliwia to także bardzo precyzyjne planowanie z wyprzedzeniem. W ramach cyfrowego bliźniaka można testować funkcje, próbować możliwych optymalizacji i symulować uruchomienie.”

Symulacja rozwiązań dla pomieszczeń czystych jest według STZ EURO szczególnie interesująca dla planistów, inżynierów instalacji i automatyki budynkowej. Metoda ta jest szczególnie przydatna dla klas szczelności pomieszczeń od poziomu 3 wzwyż, ponieważ rzeczywiste testy i poszukiwanie nieszczelności często są bardzo czasochłonne. Ponadto dostęp do pomieszczenia czystego musi być czasowo zablokowany dla innych branż, co w praktyce często jest trudne ze względu na presję czasową i priorytety produkcji.

Z wyraźną przewagą, według Michaela Kuhn, jest fakt, że „czas, jaki oferuje nam solidna symulacja, jest nie do pobicia. Już na etapie szczegółowego planowania możemy wykrywać i unikać błędów. Niewłaściwe koncepcje regulacji i źle dobrane komponenty instalacji można wcześnie wykryć i zoptymalizować. Parametry regulacji ustalone podczas wirtualnego uruchomienia są dostępne jako wartości wstępne dla rzeczywistego uruchomienia. Operator pomieszczenia czystego może rozpocząć produkcję szybciej lub nawet wcześniej.”

STZ EURO już pracuje nad zastosowaniem wirtualnego uruchomienia również dla układów regulacji temperatury i wilgotności, próbując to porównać z danymi operacyjnymi rzeczywistych instalacji.