تنقسم مصادر الجسيمات إلى جسيمات غير عضوية، وعضوية، وحية. بالنسبة لجسم الإنسان، من السهل أن تُسبب أمراض الجهاز التنفسي والرئة، كما قد تُسبب الحساسية والالتهابات الفيروسية. أما بالنسبة لرقائق السيليكون، فإن تعلق جزيئات الغبار يُسبب تشوهًا أو قصرًا في دوائر الدوائر المتكاملة، مما يُفقدها وظائفها التشغيلية، لذا أصبح التحكم في مصادر التلوث الدقيق جزءًا مهمًا من إدارة الغرف النظيفة.
تكمن أهمية التحكم البيئي في الغرف النظيفة في ضمان استيفاء الظروف البيئية في عملية الإنتاج لمعايير النظافة المحددة، وهو أمر بالغ الأهمية للعديد من الصناعات. وفيما يلي أهمية ودور التحكم البيئي في الغرف النظيفة:
1. ضمان جودة المنتج
١.١ منع التلوث: في صناعات مثل أشباه الموصلات والأدوية والمعدات الطبية، قد تُسبب الجسيمات الدقيقة المُلوثة عيوبًا أو أعطالًا في المنتجات. من خلال التحكم في جودة الهواء وتركيز الجسيمات في الغرفة النظيفة، يُمكن منع هذه الملوثات بفعالية من التأثير على المنتج.
بالإضافة إلى الاستثمار الأولي في معدات الأجهزة، تتطلب صيانة ومراقبة نظافة الغرف النظيفة نظام إدارة برمجي جيد لضمان جودة النظافة. للمشغلين التأثير الأكبر على نظافة الغرفة النظيفة. فعند دخولهم، يزداد الغبار بشكل ملحوظ. ومع وجود أشخاص يتنقلون ذهابًا وإيابًا، تتدهور النظافة على الفور. ومن الواضح أن العامل البشري هو السبب الرئيسي لتدهور النظافة.
1.2 الاتساق: تساعد بيئة الغرفة النظيفة في الحفاظ على الاتساق والقدرة على تكرار عملية الإنتاج، وبالتالي ضمان جودة المنتج المستقرة.
أما بالنسبة للركيزة الزجاجية، فإن التصاق جزيئات الغبار يُسبب خدوشًا عليها، وقصرًا كهربائيًا، وتَكَوُّن فقاعات، وغيرها من مشاكل جودة العملية، مما يؤدي إلى تَخَرُّفها. لذلك، أصبح التحكم في مصادر التلوث جزءًا أساسيًا من إدارة الغرف النظيفة.
تسرب الغبار الخارجي والوقاية منه
يجب أن تحافظ غرفة التنظيف على ضغط إيجابي مناسب (>0.5 مم/زئبق)، وأن تُنجز أعمال البناء التمهيدية بكفاءة لضمان عدم تسرب الهواء، وأن تُنظف وتُمسح جميع أغراض الموظفين والمعدات والمواد الخام والأدوات والمواد الاستهلاكية، وما إلى ذلك، قبل إدخالها إلى غرفة التنظيف. وفي الوقت نفسه، يجب وضع أدوات التنظيف في مكانها الصحيح واستبدالها أو تنظيفها بانتظام.
توليد الغبار والوقاية منه في الغرف النظيفة
الاختيار المناسب لمواد الغرفة النظيفة مثل ألواح التقسيم والأرضيات، والتحكم في توليد الغبار في معدات العملية، أي الصيانة والتنظيف المنتظمين، ولا يُسمح لموظفي الإنتاج بالتجول أو إجراء حركات كبيرة للجسم في مواقعهم، ويتم اتخاذ التدابير الوقائية مثل إضافة الحصائر اللاصقة في محطات خاصة.
2. تحسين كفاءة الإنتاج
2.1 تقليل معدل الخردة: من خلال تقليل الشوائب والمواد الملوثة في عملية الإنتاج، يمكن تقليل معدل الخردة، ويمكن زيادة معدل العائد، وبالتالي يمكن تحسين كفاءة الإنتاج.
على سبيل المثال: هناك ٦٠٠ خطوة في إنتاج الرقاقة. إذا كان إنتاج كل عملية ٩٩٪، فما هو الإنتاج الإجمالي لـ ٦٠٠ عملية؟ الإجابة: ٠٫٩٩٦٠٠ = ٠٫٢٤٪.
من أجل جعل العملية مجدية اقتصاديًا، ما هو الحد الأقصى للعائد المطلوب لكل خطوة؟
•0.999600= 54.8%
•0.9999600=94.2%
يجب أن يصل إنتاج كل عملية إلى أكثر من 99.99% لتلبية إنتاج العملية النهائي الذي يزيد عن 90%، وسوف يؤثر تلوث الجسيمات الدقيقة بشكل مباشر على إنتاج العملية.
2.2 تسريع العملية: إن العمل في بيئة نظيفة يمكن أن يقلل من وقت التنظيف وإعادة العمل غير الضروري، مما يجعل عملية الإنتاج أكثر كفاءة.
3. ضمان صحة وسلامة الموظفين
٣.١ الصحة المهنية: بالنسبة لبعض عمليات الإنتاج التي قد تُطلق مواد ضارة، يُمكن للغرف النظيفة منع انتشار هذه المواد إلى البيئة الخارجية وحماية صحة العمال. مع تطور البشرية، تحسّنت التكنولوجيا والمعدات والمعرفة، إلا أن جودة الهواء تراجعت. يستنشق الإنسان حوالي ٢٧٠ ألف متر مكعب من الهواء طوال حياته، ويقضي من ٧٠٪ إلى ٩٠٪ من وقته داخل المنزل. يستنشق جسم الإنسان جزيئات دقيقة وترسب في الجهاز التنفسي. تترسب جزيئات يتراوح حجمها بين ٥ و٣٠ ميكرومترًا في البلعوم الأنفي، وتترسب جزيئات يتراوح حجمها بين ١ و٥ ميكرومترًا في القصبة الهوائية والشعب الهوائية، وتترسب جزيئات يقل حجمها عن ميكرومتر واحد في جدار الحويصلات الهوائية.
الأشخاص الذين يتواجدون في غرفة ذات حجم هواء نقي غير كافٍ لفترة طويلة يكونون عرضة للإصابة بـ "متلازمة داخلية"، مع أعراض مثل الصداع وضيق الصدر والتعب، كما أنهم عرضة لأمراض الجهاز التنفسي والجهاز العصبي. تنص المواصفة الوطنية لبلدي GB/T18883-2002 على أن حجم الهواء النقي يجب ألا يقل عن 30 م 3/ساعة.
يجب أن يأخذ حجم الهواء النقي للغرفة النظيفة القيمة القصوى للعنصرين التاليين:
أ. مجموع حجم الهواء المطلوب للتعويض عن حجم العادم الداخلي ولضمان قيمة الضغط الداخلي الإيجابية.
ب. ضمان توافر الهواء النقي اللازم لموظفي الغرفة النظيفة. وفقًا لمواصفات تصميم الغرفة النظيفة، لا يقل حجم الهواء النقي للشخص الواحد في الساعة عن 40 مترًا مكعبًا.
3.2 الإنتاج الآمن: من خلال التحكم في المعايير البيئية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة، يمكن تجنب المخاطر المتعلقة بالسلامة مثل التفريغ الكهروستاتيكي لضمان سلامة الإنتاج.
4. تلبية المتطلبات التنظيمية والمعيارية
٤.١ معايير الصناعة: تطبق العديد من الصناعات معايير نظافة صارمة (مثل ISO ١٤٦٤٤)، ويجب أن يتم الإنتاج في غرف نظيفة بدرجات جودة محددة. ولا يُعدّ الالتزام بهذه المعايير متطلبًا تنظيميًا فحسب، بل يعكس أيضًا قدرة الشركات على المنافسة.
من أجل تنظيف طاولة العمل، وتنظيف السقيفة، ونافذة نقل التدفق الرقائقي، ووحدة فلتر المروحة FFU، وخزانة الملابس النظيفة، وغطاء التدفق الرقائقي، وغطاء الوزن، والشاشة النظيفة، والمنظف الذاتي، ومنتجات سلسلة الدش الهوائي، من الضروري توحيد أساليب اختبار النظافة للمنتجات الحالية لتحسين موثوقية المنتجات.
4.2 الشهادة والتدقيق: اجتياز تدقيق وكالات التصديق التابعة لجهات خارجية والحصول على الشهادات ذات الصلة (مثل GMP وISO 9001 وما إلى ذلك) لتعزيز ثقة العملاء وتوسيع نطاق الوصول إلى السوق.
5. تعزيز الابتكار التكنولوجي
5.1 دعم البحث والتطوير: توفر الغرف النظيفة بيئة تجريبية مثالية لتطوير المنتجات عالية التقنية وتساعد في تسريع تطوير المنتجات الجديدة.
5.2 تحسين العملية: في بيئة خاضعة لرقابة صارمة، يصبح من الأسهل مراقبة وتحليل تأثير تغييرات العملية على أداء المنتج، وبالتالي تعزيز تحسين العملية.
6. تعزيز صورة العلامة التجارية
6.1 ضمان الجودة: إن وجود مرافق إنتاج نظيفة ذات معايير عالية يمكن أن يعزز صورة العلامة التجارية ويزيد من ثقة العملاء في جودة المنتج.
6.2 القدرة التنافسية في السوق: غالبًا ما تُعتبر المنتجات التي يمكن إنتاجها في بيئة نظيفة رمزًا للجودة العالية والموثوقية العالية، مما يساعد الشركات على التميز في المنافسة الشرسة في السوق.
7. تقليل تكاليف الإصلاح والصيانة
7.1 إطالة عمر المعدات: تكون معدات وأدوات الإنتاج التي تعمل في ظروف نظيفة أقل عرضة للتآكل والتلف، وبالتالي إطالة عمر الخدمة وتقليل تكرار الصيانة والتكاليف.
7.2 تقليل استهلاك الطاقة: من خلال تحسين تصميم وإدارة الغرف النظيفة، وتحسين كفاءة الطاقة، وتقليل استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل.
أربعة مبادئ لإدارة تشغيل الغرف النظيفة:
1. لا تحضر:
لا يمكن لإطار فلتر HEPA أن يتسرب.
ينبغي الحفاظ على الضغط المصمم داخل المنزل.
يجب على العاملين تغيير ملابسهم ودخول الغرفة النظيفة بعد الاستحمام بالهواء.
يجب تنظيف جميع المواد والمعدات والأدوات قبل إدخالها.
2. لا تولد:
يجب على الناس ارتداء ملابس خالية من الغبار.
تقليل الإجراءات غير الضرورية.
لا تستخدم مواد من السهل توليد الغبار منها.
لا يمكن إدخال الأشياء غير الضرورية.
3. لا تتراكم:
يجب ألا تكون هناك زوايا أو محيطات للماكينة يصعب تنظيفها أو تنظيفها.
حاول تقليل قنوات الهواء المكشوفة وأنابيب المياه وما إلى ذلك داخل المنزل.
يجب أن يتم التنظيف وفقًا للطرق القياسية والأوقات المحددة.
4. قم بالإزالة فورًا:
زيادة عدد مرات تغيير الهواء.
العادم بالقرب من الجزء المولد للغبار.
تحسين شكل تدفق الهواء لمنع التصاق الغبار بالمنتج.
باختصار، يُعدّ التحكم البيئي في الغرف النظيفة بالغ الأهمية لضمان جودة المنتج، وتحسين كفاءة الإنتاج، وحماية صحة وسلامة الموظفين، وتلبية المتطلبات التنظيمية، وتشجيع الابتكار التكنولوجي، وتعزيز صورة العلامة التجارية. ينبغي على الشركات مراعاة هذه العوامل بدقة عند بناء وصيانة الغرف النظيفة لضمان تلبية احتياجات الإنتاج والبحث والتطوير.
وقت النشر: ١٢ فبراير ٢٠٢٥