ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على تكلفة غرفة نظيفة خالية من الغبار؟

كما هو معروف، فإن جزءًا كبيرًا من الصناعات عالية الجودة والدقيقة والمتقدمة لا يمكنها الاستغناء عن غرفة نظيفة خالية من الغبار، مثل لوحات النحاس المكسوة بطبقة أساسية من دائرة CCL، ولوحات الدوائر المطبوعة PCB، وشاشات LCD الضوئية الإلكترونية ومصابيح LED، والطاقة وبطاريات الليثيوم 3C، وبعض الصناعات الدوائية والغذائية.

مع تطور العلوم والتكنولوجيا، تتحسن باستمرار معايير جودة المنتجات الداعمة التي تحتاجها صناعة التصنيع. لذلك، لا يقتصر دور المصنّعين الصناعيين على تطوير منتجاتهم في عملية الإنتاج فحسب، بل يشمل أيضًا تحسين بيئة إنتاجها، والتطبيق الصارم لمتطلبات بيئة الغرف النظيفة، وتحسين جودة المنتج واستقراره.

سواء كان الأمر يتعلق بتجديد المصانع القائمة بسبب تحسين جودة المنتج أو توسيع المصانع بسبب الطلب في السوق، فإن المصنعين الصناعيين سيواجهون قضايا كبيرة تتعلق بمستقبل المؤسسة، مثل إعداد المشروع.

من البنية التحتية إلى أعمال الديكور، ومن الأعمال الحرفية إلى شراء المعدات، تتضمن هذه المشاريع سلسلة من العمليات المعقدة. في هذه العملية، ينبغي أن يكون أهم اهتمامات فريق البناء هو جودة المشروع وتكلفته الشاملة.

فيما يلي وصف موجز لعدة عوامل رئيسية تؤثر على تكلفة غرفة نظيفة خالية من الغبار أثناء بناء المصانع الصناعية.

1. عوامل الفضاء

يتكون عامل المساحة من عاملين: مساحة الغرفة النظيفة وارتفاع سقفها، مما يؤثر بشكل مباشر على تكلفة الديكور الداخلي والسياج: جدران فاصلة وسقف الغرفة النظيفة. كما يؤثر على تكلفة الاستثمار في تكييف الهواء، وحجم المساحة المطلوبة لحمل تكييف الهواء، ونمط إمداد الهواء وعودة الهواء، واتجاه خط أنابيب تكييف الهواء، وعدد محطات تكييف الهواء.

لتجنب زيادة استثمار المشروع لأسباب تتعلق بالمساحة، يمكن للمنظم أن يأخذ بعين الاعتبار جانبين بشكل شامل: مساحة عمل معدات عملية الإنتاج المختلفة (بما في ذلك هامش الارتفاع أو العرض للحركة والصيانة والإصلاح) واتجاه تدفق الموظفين والمواد.

في الوقت الحالي، تلتزم المباني بمبادئ الحفاظ على الأرض والمواد والطاقة، لذا فإن الغرف النظيفة الخالية من الغبار ليست بالضرورة كبيرة الحجم. عند التحضير للبناء، من الضروري مراعاة معدات عملية الإنتاج الخاصة بها وعملياتها، مما يُجنّب تكاليف الاستثمار غير الضرورية بفعالية.

2. عوامل درجة الحرارة والرطوبة ونظافة الهواء

تُعدّ درجة الحرارة والرطوبة ونظافة الهواء بياناتٍ معياريةً بيئيةً للغرف النظيفة مُصممةً خصيصًا للمنتجات الصناعية، وتُمثل أساسًا تصميميًا عالي الجودة للغرف النظيفة، وضمانًا هامًا لمعدل تأهيل المنتج واستقراره. تنقسم المعايير الحالية إلى معايير وطنية، ومعايير محلية، ومعايير صناعية، ومعايير داخلية للشركات.

معايير مثل تصنيف النظافة ومعايير ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) لصناعة الأدوية تنتمي إلى المعايير الوطنية. في معظم الصناعات التحويلية، تُحدد معايير الغرف النظيفة في مختلف عمليات الإنتاج بشكل رئيسي بناءً على خصائص المنتج.

على سبيل المثال، تتراوح درجة حرارة ورطوبة مناطق التعرض والأغشية الجافة وقناع اللحام في صناعة لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) بين 22+1 درجة مئوية و55+5%، مع نقاء يتراوح بين الفئة 1000 و100000. وتولي صناعة بطاريات الليثيوم اهتمامًا أكبر بضبط الرطوبة المنخفضة، حيث تكون الرطوبة النسبية عادةً أقل من 20%. وتحتاج بعض ورش حقن السوائل الصارمة إلى ضبط الرطوبة النسبية عند حوالي 1%.

يُعد تحديد معايير البيانات البيئية للغرف النظيفة من أهم العوامل المؤثرة على استثمار المشروع. يؤثر تحديد مستوى النظافة على تكلفة التشطيب: إذ يُحدد عند الفئة 100000 فما فوق، مما يتطلب تركيب ألواح الغرفة النظيفة، وأبوابها ونوافذها، ومرافق نقل الهواء، وتجهيزات نقل الهواء، وحتى الأرضيات المرتفعة باهظة الثمن. في الوقت نفسه، يؤثر ذلك أيضًا على تكلفة تكييف الهواء: فكلما زادت النظافة، زاد عدد مرات تغيير الهواء اللازمة لتلبية متطلبات التنقية، وزاد حجم الهواء اللازم لوحدة معالجة الهواء، وزاد عدد مداخل هواء HEPA في نهاية مجرى الهواء.

وبالمثل، لا تقتصر عملية ضبط درجة الحرارة والرطوبة في الورشة على التكاليف المذكورة آنفًا فحسب، بل تشمل أيضًا عوامل ضبط الدقة. كلما زادت الدقة، زادت اكتمال المعدات الداعمة اللازمة. عندما تكون دقة نطاق الرطوبة النسبية بين +3% و±5%، يجب أن تكون معدات الترطيب وإزالة الرطوبة اللازمة مكتملة.

إن تحديد درجة حرارة ورطوبة ومستوى نظافة الورشة لا يؤثر فقط على الاستثمار الأولي، بل يؤثر أيضًا على تكاليف التشغيل في المرحلة اللاحقة للمصنع ذي الأساس المتين. لذلك، وبناءً على خصائص منتجات الإنتاج الخاصة بالمصنع، بالإضافة إلى المعايير الوطنية ومعايير الصناعة والمعايير الداخلية للمؤسسة، فإن صياغة معايير بيانات بيئية معقولة تلبي احتياجاتها الخاصة هي الخطوة الأساسية في التحضير لبناء ورشة عمل نظيفة.

3. عوامل أخرى

بالإضافة إلى المتطلبين الرئيسيين المتعلقين بالمساحة والبيئة، غالبًا ما تتجاهل شركات التصميم أو الإنشاء بعض العوامل التي تؤثر على امتثال ورش العمل للغرف النظيفة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة. على سبيل المثال، عدم مراعاة المناخ الخارجي بشكل كامل، وعدم مراعاة سعة عادم المعدات، وتوليد الحرارة، وإنتاج الغبار، وقدرة الترطيب الناتجة عن عدد كبير من الموظفين، إلخ.