Quelle: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez
Um ihre Umgebung nicht zu verunreinigen, müssen beispielsweise Roboter für ihren Einsatz im Reinraum eine Reihe spezifischer Anforderungen erfüllen. Vielfach kommen starre Einhausungen oder Mini-Environments als Workaround zum Einsatz. Da bisherige Einhausungssysteme die hohen Sauberkeitsanforderungen der Industrie nicht erfüllten, haben sich die Experten des Fraunhofer IPA mit den Herausforderungen auseinandergesetzt und nach einer Lösung gesucht.
2ndSCIN® – Clean Sterile Automation
Hardwarekomponenten wie Robotern, Greifern, aber auch Produktionsanlagen wird für den Einsatz in der reinen Fertigung eine reinraumtaugliche, textile Schutzhülle übergezogen. Der 2ndSCIN®-Anzug bewirkt unter Verwendung reinraumtauglicher Werkstoffe je nach Ausgangssauberkeit der Automatisierungskomponente und den gewählten Betriebsparametern Reinraumtauglichkeiten bis zur ISO Klasse 1 nach DINEN ISO 14644-1. Auch das Ausgasungsverhalten fällt mit den eingesetzten speziellen Textilkombinationen in den Grenzbereich der chemischen Nachweisbarkeit, wie die Thermodesorption-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TD-GC-MS) zeigt. Schließlich verbessert 2ndSCIN® das Partikelemissionsverhalten der Automatisierungseinheit etwa um den Faktor 1000.
Zweite Haut nach CAD-Daten angefertigt
CAD-Daten von dynamischen Automatisierungskomponenten ermöglichen die schnelle und individuelle Realisierung der Maschinenanzüge. Durch die Maßanfertigung bleibt die Bewegungsfreiheit nahezu uneingeschränkt. Inspiriert von der menschlichen Haut, besteht 2ndSCIN® aus einem luftdurchlässigen, flexiblen und mehrschichtigen Textil, das eine Sauberkeitsbarriere schafft. Die verschiedenen Textilschichten sind durch Abstandshalter getrennt und können mittels einer Filter-Fan-Unit-Gaze, Feuchtigkeit, Substanzen und Partikel transportieren und abführen. Der Volumenstrom wird je nach Größe und Anforderung ausgelegt. Bei Bedarf kann die reinheitstechnische Haut mit Sensornetzwerken ausgestattet werden, die unter anderem kontinuierlich Daten über Partikelverunreinigung, chemische Verunreinigung, Temperatur und Feuchtigkeit sammeln. Mit Hilfe von KI-Algorithmen können diese Daten ausgewertet werden. Sie ermöglichen das Monitoring des reinheitstechnischen Verhaltens innerhalb und außerhalb des 2ndSCIN®-Systems. Eine vorausschauende Instandhaltungsstrategie lässt sich daraus ebenso ableiten.
Vielfältige Anwendung der 2ndSCIN®
Ursprünglich entwickelt für die Halbleiterindustrie, entspricht das System durch eine optional integrierbare H2O2-Begasung den Regeln der »Guten Herstellungspraxis für Arzneimittel« (GMP für Good Manufacturing Practice) und kann ebenfalls im Bereich der Sterilproduktion eingesetzt werden, beispielsweise in der Lebensmittelproduktion und der Pharmazie.
2ndSCIN® lässt sich variabel an die individuellen Bedürfnisse und Anforderungen von Produzenten und Maschinen anpassen und, sobald sie angefertigt ist, in wenigen Stunden installieren. Bestehende Automatisierungskomponenten und Anlagen rüstet das System für den Einsatz in reinen Produktionsumgebungen auf. 2ndSCIN® wird jenen industriellen Anforderungen gerecht, die von bisherigen Schutzhüllen nicht erfüllt werden.
Weitere Informationen
Ihre Ansprechpartnerin
Sonja Bleibel
Mitarbeiterin des Forschungsteams Rein- und
trockenraumtaugliche Anlagentechnik
Telefon: +49 711 970-1689