Potencjały optymalizacyjne w sterowaniu śluzami w pomieszczeniach GMP

Budowa systemu czystego pomieszczenia zgodnie z uznanymi zasadami techniki nie stanowi dziś już większego wyzwania dla zaangażowanych projektantów, monterów i operatorów. W przeciwieństwie do tego, dla stron zaangażowanych nadal wiąże się to z dużymi wyzwaniami, jeśli chodzi o zaprojektowanie takich systemów w kontekście optymalnego i efektywnego zarządzania operacyjnego. Pod pojęciem efektywnego zarządzania operacyjnego rozumiane są w szczególności aspekty związane z czasowym nakładem pracy personelu obsługującego system oraz utrzymanie systemu, a także synergiczne efekty międzybranżowe, które powstają dzięki inteligentnemu połączeniu technicznych systemów czystego pomieszczenia. Mogą one pozytywnie wpływać na różne obszary techniczne czystego pomieszczenia, takie jak przygotowanie powietrza, regulacja ciśnienia, temperatury i wilgotności czy zużycie energii. W niniejszym artykule jednak skupimy się głównie na temacie sterowania przejściami przez śluzy oraz związanych z tym możliwościach optymalizacji.

Inteligentne sterowanie śluzami może już wiele zdziałać

Wzrost efektywności w przebiegu operacyjnym można już osiągnąć w czystych pomieszczeniach, na przykład poprzez optymalizację czasu otwierania i zamykania śluz. W tym celu można uzyskać ogromny potencjał optymalizacyjny poprzez połączenie automatyki drzwi z systemami sterowania i regulacji urządzeń wentylacyjnych oraz komponentami sygnalizacyjnymi na miejscu. Zintegrowany system pozwala na minimalizację opóźnień czasowych, gdy z jednej strony funkcja regulacji wentylacji zmienia się w zależności od statusu drzwi, a z drugiej blokada drzwi śluzy jest uzależniona od aktualnych warunków otoczenia. Naturalnie, zachowanie wymogów GMP w zakresie procesów jest tutaj oczywiste. Dzięki temu rozwiązaniu po otwarciu drzwi szybko przywracany jest wymagany stan ciśnienia w pomieszczeniu, a dostęp jest przyznawany tylko wtedy, gdy warunki są naprawdę bezpieczne, co z kolei przeciwdziała ryzyku skażenia czystej strefy przez krzyżowe zanieczyszczenie. Tradycyjnie takie sterowanie drzwiami często działało autonomicznie i tylko jako czasowe sterowanie. Jednak prowadziło to albo do zbyt długiego przebywania przed zamkniętymi drzwiami, albo do zwolnienia drzwi jeszcze przed ustabilizowaniem się odpowiednich warunków ciśnieniowych w śluzie lub między różnymi strefami czystego pomieszczenia.

Maksymalne godziny otwarcia drzwi i jasne sygnalizacje stanu drzwi

Kolejnym wymiarem wzrostu efektywności jest ustalenie maksymalnych godzin otwarcia drzwi, tak aby w przypadku przekroczenia progu wstępnego alarmu wywoływane było ostrzeżenie dźwiękowe. Zapobiega to wielu niezamierzonym alarmom, które mogą się zdarzyć z powodu niedbałości, a które następnie muszą być zarejestrowane i udokumentowane. Nie wspominając już o tym, że może to wykluczyć ryzyko skażenia, co z kolei oznacza zarówno większy nakład pracy personelu, jak i czasową nieobecność systemów czystego pomieszczenia w produkcji.

Jasne sygnalizacje stanu drzwi to kolejny krok w kierunku zwiększenia efektywności. Personel operacyjny otrzymuje dokładne informacje o tym, czy drzwi są już zaryglowane, czy jeszcze otwarte – i najlepiej także – dlaczego dany stan panuje. Dzięki temu nie tylko oszczędza się nerwy pracowników, ale także wydłuża się żywotność samych mechanizmów otwierania drzwi, które w przypadku zaniedbania tych warunków musiałyby być wymienione wcześniej.

Zmniejszanie liczby przejść przez śluzę, gdy istnieją alternatywy

Uzupełniając optymalizację samej śluzy, warto także rozważyć działania mające na celu ograniczenie konieczności korzystania z przejść przez śluzę. Przykładem jest konsekwentne unikanie sensorów, które nie muszą być zainstalowane bezpośrednio w czystym pomieszczeniu, a także związanej z tym konserwacji tych sensorów. W szczególności chodzi o sensory parametrów krytycznych z punktu widzenia GMP, takich jak temperatura, wilgotność i ciśnienie. W przypadku temperatury i wilgotności, przy wysokich wskaźnikach wymiany powietrza, pomiar wywiewu w kanale wentylacyjnym jest zwykle odpowiedni. Ciśnienie można zmierzyć za pomocą zewnętrznych przetworników ciśnienia, umieszczonych w pomieszczeniu za pomocą przewodów.

Zaletą tego rozwiązania, korzystną dla obu stron, jest to, że sensory umieszczone na zewnątrz można łatwiej i przy mniejszym nakładzie obsługi konserwować i kalibrować. Technicy serwisowi nie muszą wchodzić do strefy produkcyjnej czystego pomieszczenia, co oszczędza czas i pieniądze, na przykład podczas konserwacji urządzeń wentylacyjnych, i zmniejsza ryzyko skażenia czystego pomieszczenia. Ostatecznie, im mniej ruchu w śluzach i w czystym pomieszczeniu, tym mniej źródeł zanieczyszczeń. Ponadto sensory nie są bezpośrednio narażone na środki dezynfekcyjne, co korzystnie wpływa na ich żywotność.

Przeniesienie sensorów na zewnątrz wiąże się nawet z kolejną korzyścią dla planowania czystego pomieszczenia, która może zwiększyć efektywność i obniżyć koszty. Nie ma konieczności ingerowania w konstrukcję ścian czystego pomieszczenia ani pełnego uzgodnienia sytuacji instalacyjnej na wczesnym etapie projektu.

Sieciowe planowanie jest kluczowe

Często dyskutowane, ale rzadko wdrażane w praktyce: skala i sukces optymalizacji zależą oczywiście od inteligentnego powiązania zaangażowanych i istotnych technicznych branż i elementów, takich jak ogólne zasilanie elektryczne, monitoring, regulacja ciśnienia, temperatury i wilgotności, urządzenia do liczenia cząstek, system nagłośnienia czy system sterowania budynkiem. Bez względu na to, jaki konkretny obszar czystego pomieszczenia jest planowany: aby zrozumieć wszystkie te aspekty przy jednoczesnym przestrzeganiu wymogów GMP, konieczne jest zaangażowanie w fazie projektowania wszystkich zaangażowanych branż i ich odpowiedzialnych, a także dostosowanie ich wymagań. W środowisku fachowym funkcjonuje często termin „planowanie sieciowe”. Podejście integracyjne oznacza z jednej strony ścisłe powiązanie wszystkich grup fachowych zaangażowanych w planowanie, a z drugiej – inteligentne powiązanie poszczególnych systemów i aplikacji. Jednak na przyszłość należy także pamiętać, że planowanie musi nie tylko obejmować wymogi techniczne, ale także uwzględniać kwestie efektywności.

Podsumowanie

Już same rozważania w trakcie planowania i wykorzystanie potencjałów synergii mogą przynieść znaczne korzyści w zakresie śluzowania w czystych pomieszczeniach. Jest to tylko jedna z wielu dziedzin o dużym potencjale optymalizacyjnym. Kluczowe jest zintegrowane planowanie i powiązanie poszczególnych elementów technicznych w czystym pomieszczeniu. To właśnie ten czynnik decyduje o tym, ile personelu jest potrzebne do obsługi takiego systemu.