Kuten hyvin tiedetään, suuri osa korkealaatuisista, tarkkuus- ja edistyneistä teollisuudenaloista ei voi tulla toimeen ilman pölyttömiä puhdastiloja, kuten esimerkiksi CCL-piirilevyjen kuparipäällysteiset paneelit, piirilevyjen piirilevyt, fotoelektroniset LCD-näytöt ja LEDit, teho- ja 3C-litiumparistot sekä jotkut lääke- ja elintarviketeollisuudenalat.
Tieteen ja teknologian kehityksen myötä valmistavan teollisuuden vaatimien tukituotteiden laatustandardeja parannetaan jatkuvasti. Siksi teollisuusvalmistajien on paitsi innovoitava tuotteitaan tuotantoprosessista lähtien, myös parannettava tuotteiden tuotantoympäristöä, noudatettava tiukasti puhdastilan ympäristövaatimuksia sekä parannettava tuotteiden laatua ja vakautta.
Olipa kyse sitten olemassa olevien tehtaiden peruskorjauksesta parantuneen tuotelaadun vuoksi tai tehtaiden laajentamisesta markkinoiden kysynnän vuoksi, teollisuusvalmistajat kohtaavat merkittäviä yrityksen tulevaisuuteen liittyviä kysymyksiä, kuten projektien valmistelun.
Infrastruktuurista tukirakenteisiin, käsityöstä laitteiden hankintaan, on mukana sarja monimutkaisia projektiprosesseja. Tässä prosessissa rakentajan tärkeimpiä huolenaiheita tulisi olla projektin laatu ja kokonaiskustannukset.
Seuraavassa kuvataan lyhyesti useita tärkeimpiä tekijöitä, jotka vaikuttavat pölyttömien puhdastilojen kustannuksiin teollisuuslaitosten rakentamisen aikana.
1. Tilatekijät
Tilatekijä koostuu kahdesta tekijästä: puhdastilan pinta-alasta ja puhdastilan katon korkeudesta, jotka vaikuttavat suoraan sisätilojen ja koteloinnin kustannuksiin: puhdastilan väliseinät ja puhdastilan katon pinta-ala. Ilmastoinnin investointikustannukset, ilmastointikuorman tarvittava pinta-ala, ilmastoinnin tulo- ja paluuilman tilavuus, ilmastoinnin putkiston suunta ja ilmastointipäätteiden määrä.
Välttääkseen projektiinvestointien kasvun tilasyistä järjestäjä voi ottaa kokonaisvaltaisesti huomioon kaksi näkökohtaa: eri tuotantoprosessilaitteiden työtilan (mukaan lukien korkeus- tai leveysmarginaali liikkumista, huoltoa ja korjausta varten) sekä henkilöstön ja materiaalien virtauksen suunnan.
Tällä hetkellä rakennukset noudattavat maan, materiaalien ja energian säästön periaatteita, joten pölyttömän puhdastilan ei välttämättä tarvitse olla mahdollisimman suuri. Rakentamista valmisteltaessa on otettava huomioon omat tuotantoprosessilaitteet ja niiden prosessit, joilla voidaan tehokkaasti välttää tarpeettomia investointikustannuksia.
2. Lämpötila-, kosteus- ja ilmanpuhtaustekijät
Lämpötila, kosteus ja ilman puhtaus ovat teollisuustuotteille räätälöityjä puhdastilojen ympäristöstandarditietoja, jotka ovat puhdastilojen korkein suunnitteluperuste ja tärkeitä takuita tuotteen kelpoisuusasteelle ja vakaudelle. Nykyiset standardit jaetaan kansallisiin standardeihin, paikallisiin standardeihin, teollisuusstandardeihin ja yritysten sisäisiin standardeihin.
Lääketeollisuuden standardit, kuten puhtausluokitus ja GMP-standardit, kuuluvat kansallisiin standardeihin. Useimmilla valmistavilla teollisuudenaloilla puhdastilojen standardit eri tuotantoprosesseissa määräytyvät pääasiassa tuoteominaisuuksien perusteella.
Esimerkiksi piirilevyteollisuudessa altistus-, kuivakalvo- ja juotosmaskialueiden lämpötila ja kosteus vaihtelevat 22+1 ℃:sta 55+5 %:iin, ja puhtausluokka on 1000–100000. Litiumakkuteollisuudessa painotetaan erityisesti alhaisen kosteuden hallintaa, ja suhteellinen kosteus on yleensä alle 20 %. Joissakin melko tiukoissa nesteinjektiotyöpajoissa suhteellinen kosteus on pidettävä noin 1 %:ssa.
Puhdastilan ympäristötietostandardien määrittely on tärkein projektiinvestointeihin vaikuttava tekijä. Puhtaustason määrittäminen vaikuttaa sisustuskustannuksiin: se asetetaan luokkaan 100 000 tai sitä korkeammalle, mikä edellyttää puhdastilan paneeleita, puhdastilan ovia ja ikkunoita, henkilöstön ja tavaroiden tuuletusjärjestelmiä ja jopa kalliita korotettuja lattioita. Samalla se vaikuttaa myös ilmastoinnin kustannuksiin: mitä korkeampi puhtausaste, sitä enemmän ilmanvaihtoja tarvitaan puhdistusvaatimusten täyttämiseksi, sitä suurempi on ilmankäsittelylaitteen tarvitsema ilmamäärä ja sitä enemmän HEPA-ilmanottoaukkoja ilmakanavan päässä.
Samoin työpajan lämpötilan ja kosteuden määrittelyyn liittyy paitsi edellä mainitut kustannuskysymykset, myös tarkkuuden hallintaan liittyvät tekijät. Mitä suurempi tarkkuus, sitä täydellisemmät tarvittavat tukilaitteet ovat. Kun suhteellisen kosteuden alue on tarkka +3 % tai ± 5 %, tarvittavien kostutus- ja kuivauslaitteiden tulisi olla täydelliset.
Työpajan lämpötilan, kosteuden ja puhtauden määrittäminen vaikuttaa paitsi alkuinvestointiin myös myöhemmän vaiheen käyttökustannuksiin tehtaassa, jolla on ikivihreä perusta. Siksi omien tuotantotuotteiden ominaisuuksien, kansallisten standardien, alan standardien ja yrityksen sisäisten standardien perusteella ympäristötietostandardien kohtuullinen laatiminen, jotka vastaavat yrityksen omia tarpeita, on tärkein askel puhdastilan työpajan rakentamisen valmistelussa.
3. Muut tekijät
Kahden päävaatimuksen, tilan ja ympäristön, lisäksi suunnittelu- tai rakennusyritykset usein unohtavat joitakin puhdastilojen työpajojen vaatimustenmukaisuuteen vaikuttavia tekijöitä, mikä johtaa liian korkeaan lämpötilaan ja kosteuteen. Esimerkiksi ulkoilmaston puutteellinen huomioiminen, laitteiden poistokapasiteetin, laitteiden lämmöntuotannon, laitteiden pölyntuotannon ja suuren henkilöstömäärän aiheuttaman kostutuskyvyn huomiotta jättäminen jne.
Julkaisun aika: 12.5.2023