Projekt modułowego pomieszczenia czystego klasy ISO 6 w Niemczech

Firma YOUTH zrealizowała projekt wbudowania w istniejącą fabrykę w Niemczech wolnostojącego, modułowego pomieszczenia czystego o powierzchni 198 m², przeznaczonego do precyzyjnej produkcji płytek półprzewodnikowych i elementów mikrosystemów. Obiekt ten łączy pięć hal produkcyjnych, w tym jedną specjalną salę typu „yellow-light”, z kontrolowanym dostępem personelu i materiałów, systemem filtracji, wentylacją oraz odciągiem procesowym w ramach jednego, skoordynowanego środowiska produkcyjnego. Podstawą projektu pod względem czystości była klasa 1000, powszechnie uznawana za klasę ISO 6.

Ponieważ obiekt musiał być dostosowany zarówno do budynku klienta, jak i do jego procesu produkcyjnego, firma YOUTH skoordynowała konstrukcję pomieszczenia i instalacje jako jedną całość. Obejmowało to samonośną konstrukcję szkieletową, obudowę pomieszczenia czystego, jednostki wentylacyjne FFU, urządzenia wentylacyjne, interfejsy sterujące, oświetlenie, trasy elektryczne oraz sprzęt stosowany na granicy strefy czystej.

Porozmawiaj z firmą YOUTH na WhatsApp o podobnym projekcie modułowego pomieszczenia czystego

Biała hala robocza pomieszczenia czystego z szklanymi drzwiami przesuwnymi, oknami obserwacyjnymi, sufitowymi wylotami powietrza i niskopołożonymi kratkami powrotnymi podczas montażu w Niemczech — Jedna z pięciu hal produkcyjnych o powierzchni 36 m² w trakcie montażu, wyposażona w okna obserwacyjne, drzwi przesuwne oraz nisko umieszczone kratki powrotne powietrza.

Projekt w skrócie

Zastosowanie	Precyzyjna produkcja płytek półprzewodnikowych i elementów mikrosystemów w istniejącej niemieckiej fabryce
Układ produkcyjny	Pięć warsztatów o powierzchni 36 m² każdy, w tym jedno pomieszczenie z żółtym oświetleniem, oraz strefa buforowa przy wejściu o powierzchni 18 m²
Całkowita powierzchnia pomieszczeń	198 m²: 180 m² powierzchni produkcyjnej oraz 18 m² powierzchni buforowej
Założenia projektowe dotyczące czystości	Klasa 1000, odpowiadająca zazwyczaj klasie 6 normy ISO
Wymagania środowiskowe	21 ± 2 °C; brak odrębnych wymagań dotyczących ścisłej kontroli wilgotności
Wysokość	Wysokość w świetle 2,50 m i wysokość całkowita 3,42 m, co pozostawia około 0,92 m wolnej przestrzeni nad konstrukcją na potrzeby dostępu serwisowego
Obciążenie związane z odprowadzaniem gazów procesowych	2 000 m³/h na jeden warsztat; 10 000 m³/h przy jednoczesnej pracy wszystkich pięciu warsztatów
Program na miejscu	13 dni roboczych na montaż oraz jeden dzień roboczy na uruchomienie, przy czym odbiór ma zostać zakończony w ciągu 15-dniowego okresu roboczego na placu budowy

Pięć hal produkcyjnych w ramach istniejącej fabryki

Klient potrzebował dodatkowej przestrzeni produkcyjnej o kontrolowanych warunkach, nie wykorzystując przy tym dachu budynku głównego jako podparcia dla podwieszanego pomieszczenia czystego. Firma YOUTH opracowała wolnostojącą konstrukcję typu „pomieszczenie w pomieszczeniu” w obrębie dostępnej powierzchni. Konstrukcja ta pozwoliła na stworzenie układu pięciu pomieszczeń, przy czym obudowa, system sufitowy i przyłącza instalacyjne zostały zaprojektowane niezależnie od dachu fabryki.

Każda hala produkcyjna ma powierzchnię 36 m², co daje łącznie 180 m² w pięciu halach. Strefa buforowa o powierzchni 18 m² przy wejściu uzupełnia całkowitą powierzchnię pomieszczeń wynoszącą 198 m² i stanowi przejście między fabryką a kontrolowaną strefą produkcyjną. Podział na oddzielne hale zapewnia zespołowi produkcyjnemu wyznaczone przestrzenie na sprzęt i czynności procesowe, umożliwiając jednocześnie uwzględnienie specyficznych dla poszczególnych pomieszczeń wymagań dotyczących ogrzewania i wentylacji w ramach całego systemu.

Konstrukcja zapewnia wysokość użytkową wynoszącą 2,50 m przy całkowitej wysokości 3,42 m. Powstała w ten sposób strefa serwisowa o wysokości około 0,92 m nad sufitem umożliwia personelowi konserwacyjnemu dostęp do jednostek FFU i powiązanych interfejsów. Modułowa konstrukcja pozwala również na zarezerwowanie interfejsów połączeniowych na potrzeby przyszłej rozbudowy, o ile planowany układ, instalacje i wymagania konstrukcyjne zostaną z góry określone.

Montaż szkieletu wolnostojącego pomieszczenia czystego typu modułowego wewnątrz istniejącej niemieckiej fabryki — Samonośna konstrukcja wyznaczyła powierzchnię pomieszczenia czystego oraz podział na sekcje wewnątrz istniejącej fabryki.

Gotowa obudowa składa się z paneli ściennych typu sandwich z wełną mineralną, paneli sufitowych, okien obserwacyjnych, szklanych drzwi przesuwnych oraz stalowych drzwi wejściowych. Przed montażem skoordynowano przebieg przewodów, rozmieszczenie modułów FFU, przyłącza powietrza powrotnego oraz otwory rewizyjne, aby ograniczyć konieczność wykonywania otworów w gotowych powierzchniach w późniejszym etapie. Zaokrąglone przejścia między ścianą a podłogą ułatwiają rutynowe czyszczenie w miejscach połączeń obudowy.

Dla nabywców rozważających zakup podobnego obiektu badanie budynku, w którym ma się znaleźć instalacja, ma równie duże znaczenie jak nominalna powierzchnia użytkowa. Wysokość w świetle, powierzchnia użytkowa, rozmieszczenie elementów nośnych konstrukcji, istniejące instalacje, trasy prowadzenia urządzeń oraz dostęp do konserwacji – wszystkie te czynniki mają wpływ na to, jak modułowy pomieszczenie czyste z twardymi ścianami można je zintegrować.

Zaokrąglone połączenie ściany z podłogą w niemieckim modułowym pomieszczeniu czystym — Zaokrąglone połączenie ściany z podłogą zapewnia gładką, łatwo dostępną krawędź, która ułatwia czyszczenie.

Specjalistyczne warsztaty poświęcone żółtemu światłu

Jedna z pięciu hal produkcyjnych została zaprojektowana jako pomieszczenie z oświetleniem żółtym, przeznaczone do prac produkcyjnych wymagających szczególnej wrażliwości na światło. Żółte oświetlenie i żółte szyby odróżniają tę przestrzeń od czterech hal z oświetleniem białym, zachowując jednocześnie ten sam ogólny modułowy układ pomieszczeń. Wymagane parametry optyczne dla tego typu pomieszczeń są określane na podstawie konkretnych materiałów, sprzętu i warunków procesowych klienta.

Warsztat w pomieszczeniu czystym typu „żółtego światła” z żółtym oświetleniem, żółtymi szybami i drzwiami przesuwnymi podczas montażu — Specjalistyczny warsztat z żółtym oświetleniem podczas montażu, przedstawiający jego oświetlenie, przeszklenia oraz układ drzwi przesuwnych.

Współdziałanie systemów filtracji, regulacji temperatury i odprowadzania gazów procesowych

Firma YOUTH wyposażyła pomieszczenie czyste w jednostki filtrujące wentylatora z wykorzystaniem wentylatorów EBM i filtrów H14 z uszczelnieniem żelowym. Urządzenia FFU zapewniają filtrację końcową oraz cyrkulację czystego powietrza w halach produkcyjnych. Nad sufitem ich wsporniki, przyłącza elektryczne oraz otwory rewizyjne zostały rozmieszczone w strefie serwisowej, dzięki czemu rutynowe przeglądy oraz wybrana trasa konserwacji filtrów mogą być przeprowadzane bez konieczności późniejszego improwizowania dostępu.

Moduły wentylatorowo-filtrujące, ramy nośne i okablowanie w górnej strefie serwisowej podczas montażu w pomieszczeniu czystym — Jednostki FFU wraz z przyłączami technicznymi są montowane nad sufitem hali produkcyjnej.

Modułowe urządzenia wentylacyjne pełnią inne, ale uzupełniające się zadanie: kondycjonują powietrze i zapewniają obciążenie cieplne niezbędne do utrzymania określonej temperatury w pomieszczeniu wynoszącej 21 ± 2 °C. System obejmuje izolowane przewody wentylacyjne, komory nawiewne, elastyczne połączenia oraz kratki powrotne. W ramach tego projektu nie przewidziano oddzielnego, ściśle określonego zakresu regulacji wilgotności, dlatego projekt warunków środowiskowych skupiał się na określonych wymaganiach dotyczących temperatury, przepływu powietrza i procesu.

Modułowe urządzenia wentylacyjne zainstalowane wzdłuż zewnętrznej ściany niemieckiego pomieszczenia czystego — Urządzenia wentylacyjne i przyłącza serwisowe wzdłuż zewnętrznej ściany pomieszczenia czystego podczas montażu.

Urządzenia technologiczne spowodowały znaczny wzrost zapotrzebowania na wywiew: 2 000 m³/h z każdego warsztatu lub 10 000 m³/h, gdy wszystkie pięć pomieszczeń pracuje jednocześnie z taką wydajnością. Firma YOUTH wykorzystała ten scenariusz pracy do skoordynowania dopływu klimatyzowanego powietrza uzupełniającego, powietrza powrotnego i wywiewu. Równowaga ta ma kluczowe znaczenie dla utrzymania zamierzonych relacji ciśnieniowych podczas pracy urządzeń produkcyjnych.

7-calowy interfejs firmy Siemens umieszczony na zewnątrz pomieszczenia czystego umożliwia sterowanie pracą urządzeń FFU z łatwo dostępnego miejsca poza pomieszczeniami produkcyjnymi. Zainstalowany układ sterowania obsługuje indywidualne i grupowe uruchamianie/wyłączanie, bezstopniową regulację prędkości wentylatora, wyświetlanie komunikatów o usterkach oraz skonfigurowaną funkcję zatrzymania awaryjnego. Operatorzy mogą zarządzać grupą urządzeń FFU bez wchodzenia do hali produkcyjnej, a technicy mają do dyspozycji przejrzyste funkcje służące do uruchamiania i przeprowadzania lokalnych kontroli.

Wejście do pomieszczenia czystego z zewnętrznym interfejsem sterowania grupą urządzeń FFU oraz sterowaniem prysznicem powietrznym podczas instalacji — Zewnętrzny panel sterowania grupą jednostek FFU znajduje się obok wejścia dla personelu oraz panelu sterowania samej kabiny powietrznej.

Wyznaczone trasy dla osób i materiałów

W strefie wejściowej znajduje się strefa buforowa o powierzchni 18 m² wraz z miejscem do przechowywania odzieży i obuwia, ławką do przebierania się oraz elementem ze stali nierdzewnej natrysk powietrzny. Wszystkie te elementy razem tworzą jasną sekwencję czynności przygotowawczych i wejścia na teren zakładu, zanim pracownicy dotrą do hal produkcyjnych. Takie rozmieszczenie zapewnia zespołowi operacyjnemu praktyczne miejsce do przechowywania oraz płynne przejście z otaczających terenów fabryki.

Miejsce do przechowywania fartuchów, ławka do przebierania się oraz wejście z prysznicem powietrznym ze stali nierdzewnej podczas montażu — Pomieszczenie magazynowe, przebieralnia i prysznic powietrzny stanowią sekwencję wejścia personelu do strefy buforowej.

W przypadku materiałów stosuje się oddzielny samoczyszcząca komora transferowa z automatycznymi drzwiami przesuwnymi w pionie. Blokada drzwi uniemożliwia jednoczesne otwarcie obu skrzydeł, natomiast samoczyszczący się strumień powietrza i konfigurowalne cykle transferu umożliwiają przemieszczanie materiału zarówno do wewnątrz, jak i na zewnątrz. Kompaktowy ekran dotykowy zapewnia operatorom dostęp do wybranych ustawień sekwencji i cykli.

Rozdzielenie tych dwóch tras ogranicza niepotrzebny ruch przez drzwi dla personelu i ułatwia utrzymanie granicy strefy czystej. Sprzęt został wkomponowany w układ ścian i przebieg procesu produkcyjnego, a nie dodany jako niezwiązane z nim akcesoria po zmontowaniu pomieszczeń.

Samoczyszcząca komora przekaźnikowa zintegrowana ze ścianą zewnętrzną niemieckiego pomieszczenia czystego typu modułowego podczas montażu — Samoczyszcząca komora przekaźnikowa wbudowana w ścianę pomieszczenia czystego stanowi wydzielone miejsce do przekazywania materiałów.

Od skoordynowanego montażu po odbiór na miejscu

Firma YOUTH opracowała sekwencję prac dotyczącą konstrukcji nośnej, obudowy, modułów FFU, urządzeń wentylacyjnych, sieci kanałów wentylacyjnych, interfejsów elektrycznych oraz urządzeń służących do wejścia personelu i transportu materiałów w ramach jednej instalacji na miejscu. Koordynacja tych interfejsów przed rozpoczęciem prac na miejscu zapewniła sprawny montaż pomieszczeń, podłączenie systemów oraz uruchomienie na miejscu.

Montaż trwał 13 dni roboczych, po czym nastąpił jeden dzień roboczy przeznaczony na uruchomienie. Odbiór na miejscu został zakończony w uzgodnionym 15-dniowym okresie roboczym. Harmonogram ten obejmuje prace w zakładzie klienta; produkcja i transport sprzętu nie wchodziły w zakres tego okresu.

W rezultacie powstał zintegrowany obiekt, w którym pomieszczenia produkcyjne, systemy wentylacyjne oraz kontrolowany dostęp personelu i materiałów zostały zaprojektowane tak, aby wspierać proces precyzyjnej produkcji klienta. Nabywcy rozważający realizację podobnego projektu mogą zapoznać się z szerszą ofertą firmy YOUTH Modułowe rozwiązania do pomieszczeń czystych oraz moduły do pomieszczeń czystych dla przemysłu półprzewodnikowego w przypadku powiązanych konfiguracji.

Zacznij od przestrzeni i potrzeb produkcyjnych

Pierwsza rozmowa nie wymaga gotowego pakietu projektowego. Prosimy o przedstawienie planowanego procesu lub produktu, przybliżonej dostępnej powierzchni lub liczby pomieszczeń oraz znanych już wymagań — takich jak docelowy poziom czystości, zakres temperatur, odprowadzanie spalin z urządzeń, prace wymagające zachowania szczególnej ostrożności (tzw. „żółte światło”) oraz przepływ personelu i materiałów. Firma YOUTH może wykorzystać te informacje jako punkt wyjścia do omówienia rozmieszczenia pomieszczeń, interfejsów systemowych oraz zakresu dostawy dla Państwa obiektu.

Rozpocznij rozmowę z firmą YOUTH na WhatsApp w sprawie projektu modułowego pomieszczenia czystego