YOUTH ha integrato una camera bianca modulare indipendente di 198 m² all’interno di uno stabilimento esistente in Germania, destinata alla produzione di wafer di precisione e componenti per microsistemi. Il progetto ha riunito cinque reparti, tra cui una sala dedicata alla “luce gialla”, in un unico ambiente produttivo coordinato, dotato di sistemi controllati di accesso del personale e dei materiali, filtrazione, trattamento dell’aria e scarico dei fumi di processo. Il livello di pulizia di riferimento era la Classe 1000, comunemente identificata come Classe 6 ISO.
Poiché l'impianto doveva adattarsi sia all'edificio del cliente che al suo processo produttivo, YOUTH ha coordinato la struttura della sala e i relativi servizi come un unico progetto di installazione. Ciò ha compreso una struttura autoportante, il rivestimento della camera bianca, le unità di trattamento aria (FFU), gli impianti di trattamento dell'aria, le interfacce di controllo, l'illuminazione, i percorsi elettrici e le apparecchiature utilizzate al confine della zona pulita.
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Panoramica del progetto
| Applicazione | Produzione di wafer e componenti per microsistemi di precisione all’interno di uno stabilimento tedesco già esistente |
|---|---|
| Disposizione della produzione | Cinque laboratori da 36 m² ciascuno, di cui uno con illuminazione gialla, più un’area di transizione all’ingresso di 18 m² |
| Superficie totale della stanza | 198 m²: 180 m² di locali di produzione e un’area di stoccaggio temporaneo di 18 m² |
| Criteri di progettazione in materia di pulizia | Classe 1000, che corrisponde generalmente alla Classe 6 ISO |
| Requisiti ambientali | 21 ± 2 °C; non sono previsti requisiti specifici per il controllo rigoroso dell'umidità |
| Altezza | 2,50 m di altezza libera interna e 3,42 m di altezza complessiva, con circa 0,92 m di spazio libero in alto per l'accesso ai servizi |
| Funzione di scarico di processo | 2.000 m³/h per officina; 10.000 m³/h con tutte e cinque le officine in funzione contemporaneamente |
| Programma in loco | 13 giorni lavorativi per l’installazione più un giorno lavorativo per la messa in servizio, con il collaudo da completarsi entro il periodo di 15 giorni lavorativi previsto in cantiere |
Cinque reparti di produzione all’interno dello stabilimento esistente
Il cliente necessitava di ulteriore spazio produttivo controllato senza dover utilizzare il tetto dell’edificio ospitante come supporto per una camera bianca sospesa. YOUTH ha sviluppato una struttura autoportante, del tipo “stanza nella stanza”, che si adattasse all’ingombro disponibile. La struttura portante ha definito la disposizione a cinque stanze, mantenendo il rivestimento, il sistema di soffittatura e le interfacce di servizio coordinati indipendentemente dal tetto dello stabilimento.
Ogni sala di produzione ha una superficie di 36 m², per un totale di 180 m² distribuiti tra i cinque reparti. L’area cuscinetto di 18 m² all’ingresso completa la superficie complessiva di 198 m² e funge da zona di transizione tra lo stabilimento e l’area di produzione controllata. La separazione dei reparti offre al team di produzione spazi ben definiti per le attrezzature e le attività di lavorazione, consentendo al contempo di soddisfare, all’interno del sistema complessivo, le specifiche esigenze di riscaldamento e ventilazione di ciascuna sala.
La struttura offre un'altezza libera di produzione di 2,50 m su un'altezza totale di 3,42 m. Lo spazio di servizio risultante, pari a circa 0,92 m sopra il soffitto, consente al personale addetto alla manutenzione di accedere alle unità FFU e alle relative interfacce. Il design modulare consente inoltre di riservare interfacce di collegamento per future espansioni, qualora la disposizione prevista, i servizi e i requisiti strutturali siano definiti in anticipo.
La struttura completata combina pannelli sandwich in lana di roccia per pareti e soffitti, finestre di osservazione, porte scorrevoli in vetro e porte di accesso in acciaio. Il percorso dei cavi, la posizione delle unità FFU, i collegamenti per il ricircolo dell’aria e gli accessi di ispezione sono stati coordinati prima dell’installazione per ridurre la necessità di praticare fori nelle superfici finite in una fase successiva. I raccordi arrotondati tra pareti e pavimento facilitano la pulizia ordinaria in corrispondenza delle giunzioni della struttura.
Per gli acquirenti che stanno valutando un impianto simile, il sopralluogo dell’edificio ospitante è importante tanto quanto la superficie lorda. L’altezza libera, la superficie utile, la posizione dei supporti strutturali, gli impianti esistenti, i percorsi delle apparecchiature e gli accessi per la manutenzione sono tutti fattori che influenzano il modo in cui un camera bianca modulare con pareti rigide può essere integrato.
Un seminario dedicato al semaforo giallo
Uno dei cinque laboratori è stato allestito come sala a luce gialla per attività produttive che richiedono un'illuminazione specifica. L'illuminazione gialla e i vetri gialli distinguono lo spazio dai quattro laboratori a luce bianca, pur mantenendo la stessa disposizione modulare complessiva della sala. Le prestazioni ottiche richieste per questo tipo di sala sono definite in base ai materiali, alle attrezzature e alle condizioni di processo effettivi del cliente.
Filtrazione, controllo della temperatura e scarico dei gas di processo: un sistema integrato
YOUTH ha dotato la camera bianca di unità di filtraggio dei ventilatori utilizzando ventilatori EBM e filtri H14 con guarnizione in gel. Le unità FFU garantiscono la filtrazione terminale e la circolazione dell’aria pulita all’interno delle officine. Sopra il soffitto, i relativi supporti, i collegamenti elettrici e gli accessi per l’ispezione sono stati sistemati all’interno della zona di servizio, in modo da consentire lo svolgimento delle ispezioni di routine e del percorso previsto per la manutenzione dei filtri senza dover ricorrere a soluzioni improvvisate in un secondo momento.
L'impianto di trattamento dell'aria modulare svolge una funzione diversa ma complementare: condiziona l'aria e gestisce il carico termico necessario per mantenere la temperatura ambiente specificata di 21 ± 2 °C. Il sistema comprende condutture coibentate, plenum di mandata, raccordi flessibili e griglie di ritorno dell'aria. Poiché questo progetto non richiedeva un intervallo di controllo rigoroso dell'umidità, la progettazione ambientale si è concentrata sui requisiti specificati in termini di temperatura, flusso d'aria e processo.
Le apparecchiature di processo hanno comportato un notevole fabbisogno di ventilazione: 2.000 m³/h per ogni reparto, ovvero 10.000 m³/h quando tutte e cinque le sale operano contemporaneamente a tale regime. YOUTH ha utilizzato tale scenario operativo per coordinare l’aria di compensazione trattata, l’aria di ritorno e l’aria di scarico. Questo equilibrio è fondamentale per garantire i rapporti di pressione previsti durante il funzionamento delle apparecchiature di produzione.
Un'interfaccia Siemens da 7 pollici, posizionata all'esterno della camera bianca, consente di gestire il funzionamento delle FFU da una postazione accessibile al di fuori dei locali di produzione. Il sistema di controllo installato supporta l'avvio e l'arresto individuale e di gruppo, la regolazione continua della velocità dei ventilatori, la visualizzazione dei guasti e la funzione di arresto di emergenza configurata. Gli operatori possono gestire il gruppo di FFU senza entrare in officina, mentre i tecnici dispongono di funzioni chiare per la messa in servizio e i controlli in loco.
Percorsi prestabiliti per persone e materiali
L'area d'ingresso comprende una zona di transizione di 18 m² con spazio per riporre abiti e scarpe, una panca per cambiarsi e un elemento in acciaio inossidabile doccia d'aria. Nel loro insieme, questi elementi definiscono una sequenza chiara per la preparazione e l’accesso prima che il personale raggiunga i reparti di produzione. Questa disposizione offre al team operativo spazi di stoccaggio funzionali e garantisce un passaggio fluido dall’area circostante dello stabilimento.
I materiali utilizzano un cassetta di passaggio autopulente dotata di porte automatiche a scorrimento verticale. Il sistema di interblocco delle porte impedisce l’apertura simultanea di entrambe le ante, mentre il flusso d’aria autopulente e i cicli di trasferimento configurabili consentono il movimento del materiale sia verso l’interno che verso l’esterno. Il touchscreen compatto consente agli operatori di accedere alla sequenza selezionata e alle impostazioni dei cicli.
La separazione dei due percorsi riduce il traffico evitabile attraverso le porte del personale e facilita la gestione della zona sterile. Le attrezzature sono state integrate nella struttura delle pareti e nel flusso di produzione, anziché essere aggiunte come accessori estranei dopo l’allestimento delle sale.
Dall'installazione coordinata al collaudo in loco
YOUTH ha organizzato in sequenza l’installazione della struttura portante, dell’involucro, delle unità funzionali (FFU), degli impianti di trattamento dell’aria, della rete di condotti, delle interfacce elettriche, degli accessi per il personale e delle attrezzature per il trasferimento dei materiali come un’unica installazione in loco. Il coordinamento di queste interfacce prima dell’avvio dei lavori ha consentito un montaggio senza intoppi delle camere, il collegamento degli impianti e la messa in servizio in loco.
L'installazione ha richiesto 13 giorni lavorativi, seguiti da un giorno lavorativo dedicato alla messa in servizio. Il collaudo in loco è stato completato entro il periodo concordato di 15 giorni lavorativi in loco. Questo programma riguarda i lavori presso lo stabilimento del cliente; la produzione e il trasporto delle attrezzature non rientravano in tale periodo.
Il risultato è una struttura integrata in cui i locali di produzione, i sistemi di ventilazione e l’accesso controllato di personale e materiali sono organizzati in modo da supportare il processo di produzione di precisione del cliente. Gli acquirenti che stanno valutando un progetto simile possono esplorare l’ampia offerta di YOUTH soluzioni modulari per camere bianche e moduli per camere bianche per semiconduttori per le configurazioni correlate.
Parti dalle esigenze di spazio e di produzione
Un primo incontro non richiede un progetto tecnico definitivo. È sufficiente illustrare il processo o il prodotto previsto, la superficie approssimativa disponibile o il numero di locali, nonché i requisiti già noti — quali gli obiettivi di pulizia, l’intervallo di temperatura, lo scarico delle apparecchiature, le attività a rischio moderato o i flussi di personale e materiali. YOUTH può utilizzare questi spunti per discutere la disposizione dei locali, le interfacce dei sistemi e l’ambito di fornitura per la vostra sede.
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