أهمية التحكم في بيئة الغرفة النظيفة الخالية من الغبار

تنقسم مصادر الجسيمات إلى جسيمات غير عضوية، وجسيمات عضوية، وجسيمات حية. بالنسبة لجسم الإنسان، يسهل أن تسبب هذه الجسيمات أمراض الجهاز التنفسي والرئتين، كما يمكن أن تسبب الحساسية والعدوى الفيروسية. أما بالنسبة لرقائق السيليكون، فإن تراكم جزيئات الغبار عليها يؤدي إلى تشوه أو حدوث ماس كهربائي في الدوائر المتكاملة، مما يفقد الرقائق وظائفها التشغيلية. لذا، أصبح التحكم في مصادر التلوث الدقيق جزءًا أساسيًا من إدارة غرف التنظيف.

تكمن أهمية التحكم البيئي في الغرف النظيفة في ضمان استيفاء الظروف البيئية في عملية الإنتاج لمعايير نظافة محددة، وهو أمر بالغ الأهمية للعديد من الصناعات. فيما يلي أهمية التحكم البيئي في الغرف النظيفة ودوره المحدد:

1. ضمان جودة المنتج

1.1 منع التلوث: في صناعات مثل أشباه الموصلات والأدوية والمعدات الطبية، قد تتسبب الملوثات الجزيئية الدقيقة في عيوب أو أعطال في المنتج. ومن خلال التحكم في جودة الهواء وتركيز الجسيمات في الغرفة النظيفة، يمكن منع هذه الملوثات بشكل فعال من التأثير على المنتج.

بالإضافة إلى الاستثمار الأولي في معدات الأجهزة، يتطلب الحفاظ على نظافة الغرفة النظيفة والتحكم بها نظام إدارة برمجيات فعال لضمان مستوى عالٍ من النظافة. من خلال نتائج البيانات الموضحة في الشكل أعلاه، يتضح أن للمشغلين التأثير الأكبر على نظافة الغرفة النظيفة. فعند دخولهم، يزداد الغبار بشكل ملحوظ، وعند وجود حركة مستمرة، تتدهور النظافة فورًا. يتضح أن السبب الرئيسي لتدهور النظافة هو العوامل البشرية.

1.2 الاتساق: تساعد بيئة الغرفة النظيفة على الحفاظ على اتساق عملية الإنتاج وقابليتها للتكرار، مما يضمن جودة منتج مستقرة.

أما بالنسبة للركيزة الزجاجية، فإن التصاق جزيئات الغبار بها يُسبب خدوشًا، ودوائر قصر، وفقاعات، وغيرها من عيوب جودة التصنيع، مما يؤدي إلى تلفها. لذا، أصبح التحكم في مصادر التلوث جزءًا أساسيًا من إدارة الغرف النظيفة.

دخول الغبار الخارجي والوقاية منه

يجب أن تحافظ الغرفة النظيفة على ضغط موجب مناسب (أكثر من 0.5 مم زئبق)، ويجب إنجاز أعمال الإنشاء الأولية على أكمل وجه لضمان عدم وجود أي تسرب للهواء، وقبل إدخال الأفراد والمعدات والمواد الخام والأدوات والمواد الاستهلاكية وغيرها إلى الغرفة النظيفة، يجب تنظيفها ومسحها جيدًا، كإجراء وقائي ضد الغبار. في الوقت نفسه، يجب وضع أدوات التنظيف في أماكنها المناسبة واستبدالها أو تنظيفها بانتظام.

توليد الغبار والوقاية منه في الغرف النظيفة

الاختيار المناسب لمواد الغرف النظيفة مثل ألواح التقسيم والأرضيات، والتحكم في معدات المعالجة، أي الصيانة والتنظيف المنتظمين، وعدم السماح لموظفي الإنتاج بالتجول أو القيام بحركات جسدية كبيرة في مواقعهم، واتخاذ تدابير وقائية مثل إضافة الحصائر اللاصقة في محطات خاصة.

2. تحسين كفاءة الإنتاج

2.1 تقليل معدل الخردة: من خلال تقليل الشوائب والملوثات في عملية الإنتاج، يمكن تقليل معدل الخردة، ويمكن زيادة معدل الإنتاج، وبالتالي يمكن تحسين كفاءة الإنتاج.

على سبيل المثال: تتضمن عملية إنتاج الرقاقات 600 خطوة. إذا كانت نسبة نجاح كل خطوة 99%، فما هي نسبة النجاح الإجمالية لجميع خطوات العملية الـ 600؟ الإجابة: 0.99^600 = 0.24%.

لكي تكون العملية مجدية اقتصادياً، ما هو معدل العائد المطلوب لكل خطوة؟

• 0.999^600 = 54.8%

• 0.9999^600 = 94.2%

يجب أن تصل كل عملية إنتاجية إلى أكثر من 99.99% لتحقيق إنتاجية نهائية للعملية تزيد عن 90%، وسيؤثر تلوث الجسيمات الدقيقة بشكل مباشر على إنتاجية العملية.

2.2 تسريع العملية: يمكن أن يؤدي العمل في بيئة نظيفة إلى تقليل وقت التنظيف وإعادة العمل غير الضروري، مما يجعل عملية الإنتاج أكثر كفاءة.

3. ضمان صحة وسلامة الموظفين

3.1 الصحة المهنية: في بعض عمليات الإنتاج التي قد تُطلق مواد ضارة، تُسهم الغرف النظيفة في منع انتشار هذه المواد إلى البيئة الخارجية وحماية صحة العاملين. مع تطور البشرية، تحسنت التكنولوجيا والمعدات والمعرفة، لكن جودة الهواء تراجعت. يستنشق الإنسان حوالي 270,000 متر مكعب من الهواء طوال حياته، ويقضي ما بين 70% و90% من وقته في الأماكن المغلقة. يستنشق الجسم جزيئات دقيقة تترسب في الجهاز التنفسي. تترسب الجزيئات التي يتراوح حجمها بين 5 و30 ميكرومتر في البلعوم الأنفي، والجزيئات التي يتراوح حجمها بين 1 و5 ميكرومتر في القصبة الهوائية والشعب الهوائية، بينما تترسب الجزيئات التي يقل حجمها عن 1 ميكرومتر في جدار الحويصلات الهوائية.

الأشخاص الذين يقضون وقتاً طويلاً في غرفة ذات تهوية غير كافية معرضون للإصابة بـ"متلازمة الأماكن المغلقة"، والتي تتضمن أعراضاً مثل الصداع، وضيق الصدر، والإرهاق، كما أنهم عرضة لأمراض الجهاز التنفسي والعصبي. وينص المعيار الوطني لبلدي GB/T18883-2002 على ألا يقل حجم الهواء النقي عن 30 متراً مكعباً في الساعة للشخص الواحد.

يجب أن يأخذ حجم الهواء النقي في الغرفة النظيفة القيمة القصوى من بين العنصرين التاليين:

أ. مجموع حجم الهواء المطلوب للتعويض عن حجم العادم الداخلي ولضمان قيمة الضغط الإيجابي الداخلي.

ب. ضمان توفير الهواء النقي اللازم لموظفي الغرفة النظيفة. وفقًا لمواصفات تصميم الغرفة النظيفة، يجب ألا يقل حجم الهواء النقي لكل شخص في الساعة عن 40 مترًا مكعبًا.

3.2 الإنتاج الآمن: من خلال التحكم في المعايير البيئية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة، يمكن تجنب مخاطر السلامة مثل التفريغ الكهروستاتيكي لضمان سلامة الإنتاج.

4. استيفاء المتطلبات التنظيمية والمعيارية

4.1 معايير الصناعة: تفرض العديد من الصناعات معايير نظافة صارمة (مثل ISO 14644)، ويجب أن يتم الإنتاج في غرف نظيفة ذات درجات محددة. ولا يُعدّ الالتزام بهذه المعايير مجرد متطلب تنظيمي، بل هو أيضاً مؤشر على القدرة التنافسية للشركات.

بالنسبة لمنتجات سلسلة طاولات العمل النظيفة، والسقائف النظيفة، ونوافذ نقل التدفق الصفائحي، ووحدات ترشيح الهواء، وخزائن الملابس النظيفة، وأغطية التدفق الصفائحي، وأغطية الوزن، والشاشات النظيفة، وأجهزة التنظيف الذاتي، ووحدات الاستحمام بالهواء، فمن الضروري توحيد طرق اختبار نظافة المنتجات الحالية لتحسين موثوقية المنتجات.

4.2 الاعتماد والتدقيق: اجتياز تدقيق وكالات الاعتماد التابعة لجهات خارجية والحصول على الشهادات ذات الصلة (مثل GMP وISO 9001 وما إلى ذلك) لتعزيز ثقة العملاء وتوسيع الوصول إلى السوق.

5. تشجيع الابتكار التكنولوجي

5.1 دعم البحث والتطوير: توفر الغرف النظيفة بيئة تجريبية مثالية لتطوير المنتجات عالية التقنية وتساعد على تسريع تطوير المنتجات الجديدة.

5.2 تحسين العملية: في ظل بيئة خاضعة لرقابة صارمة، يصبح من الأسهل مراقبة وتحليل تأثير تغييرات العملية على أداء المنتج، مما يعزز تحسين العملية.

6. تعزيز صورة العلامة التجارية

6.1 ضمان الجودة: إن امتلاك مرافق إنتاج نظيفة وعالية المستوى يمكن أن يعزز صورة العلامة التجارية ويزيد من ثقة العملاء في جودة المنتج.

6.2 القدرة التنافسية في السوق: غالباً ما تعتبر المنتجات التي يمكن إنتاجها في بيئة نظيفة رمزاً للجودة العالية والموثوقية العالية، مما يساعد الشركات على التميز في المنافسة الشرسة في السوق.

7. تقليل تكاليف الإصلاح والصيانة

7.1 إطالة عمر المعدات: معدات وأدوات الإنتاج التي تعمل في ظروف نظيفة تكون أقل عرضة للتآكل والتلف، مما يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة وتقليل وتيرة الصيانة والتكاليف.

7.2 تقليل استهلاك الطاقة: من خلال تحسين تصميم وإدارة الغرف النظيفة، يمكن تحسين كفاءة الطاقة وتقليل استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل.

أربعة مبادئ لإدارة عمليات الغرف النظيفة:

1. ممنوع إدخال ما يلي:

لا يمكن أن يتسرب إطار مرشح هيبا.

يجب الحفاظ على الضغط المصمم داخل المبنى.

يجب على المشغلين تغيير ملابسهم ودخول الغرفة النظيفة بعد الاستحمام بالهواء.

يجب تنظيف جميع المواد والمعدات والأدوات المستخدمة قبل إدخالها.

2. لا تقم بإنشاء:

يجب على الموظفين ارتداء ملابس خالية من الغبار.

قلل من الإجراءات غير الضرورية.

لا تستخدم مواد يسهل توليد الغبار منها.

لا يُسمح بإدخال الأغراض غير الضرورية.

3. لا تتراكم:

يجب ألا تكون هناك زوايا أو أجزاء محيطية للآلة يصعب تنظيفها.

حاول تقليل عدد قنوات التهوية المكشوفة وأنابيب المياه وما إلى ذلك في الأماكن المغلقة.

يجب إجراء التنظيف وفقًا للطرق القياسية والأوقات المحددة.

4. قم بإزالته فوراً:

قم بزيادة عدد مرات تغيير الهواء.

مخرج العادم بالقرب من الجزء الذي يولد الغبار.

قم بتحسين شكل تدفق الهواء لمنع الغبار من الالتصاق بالمنتج.

باختصار، يُعدّ التحكم البيئي في الغرف النظيفة ذا أهمية بالغة لضمان جودة المنتج، وتحسين كفاءة الإنتاج، وحماية صحة وسلامة العاملين، والامتثال للمتطلبات التنظيمية، وتعزيز الابتكار التكنولوجي، وتحسين صورة العلامة التجارية. لذا، ينبغي على الشركات مراعاة هذه العوامل بدقة عند إنشاء وصيانة الغرف النظيفة لضمان قدرتها على تلبية احتياجات الإنتاج والبحث والتطوير.