Postęp technologiczny wymaga dziś stosowania w procesach produkcyjnych i laboratoryjnych warunków wysokiej czystości, tak by wyeliminować najdrobniejsze zanieczyszczenia typu: pył, kurz, bakterie, opary chemiczne, które wpływają na jakość produktu bądź wyniki pomiarów.
Posiadanie własnego clean room znacznie poszerzy możliwości każdego laboratorium i szybko zredukuje koszty, eliminując korzystanie z zewnętrznych firm i instytucji badawczych. Liczba prac możliwych do wykonania w strefie czystej jest niezwykle szeroka. Zadania, takie jak: produkcja i przygotowywanie leków, hodowla komórek, czynności próbkowania, produkcja lub serwisowanie urządzeń elektronicznych i wiele innych, są możliwe obecnie do zorganizowania w specjalnie przygotowanych strefach z zagwarantowanym poziomem czystości.
Strefy te, zależnie od potrzeb, mogą przybierać różną formę:
a. pojedyncze pomieszczenia z szatnią, a nierzadko całe hale produkcyjne, tzw. clean room,
b. mobilne konstrukcje tworzące strefę czystą w zwykłym pomieszczeniu, tzw. clean box,
c. stanowiska pracy z nawiewem laminarnym, które zapewniają prace w warunkach czystych jedynie na obszarze zabezpieczonego blatu, tzw. vertical clean bench.
To właśnie w clean roomie zbudowanym przez jedną z włocławskich firm prowadzony jest bardzo wymagający projekt pierwszego polskiego satelity „Brite-pl”. W Centrum Badań Kosmicznych pod Warszawą wykonywany jest montaż optyki satelity oraz przeprowadzane są testy funkcjonalne jednostki lotnej w warunkach orbitalnych (w komorze próźniowej). Prace te możliwe są do prowadzenia jedynie przy zapewnieniu gwarantowanego poziomu czystości w clean roomie stworzonym zgodnie z wymaganiami NASA.
Ostatnie lata przyniosły istotne zmiany w technologii budowy stref czystych, znacznie obniżając koszty ich tworzenia i utrzymywania. Dziś dobrej jakości laboratorium wykonane jako clean room klasy ISO 5 lub ISO 6 możemy stworzyć już w cenie około 100 tys. zł, a zakup stanowiska z nawiewem laminarnym to koszt zaledwie kilkunastu tysięcy złotych.
Ta korzystna redukcja cen umożliwia powstanie pracowni i zakładów, które wykonują zadania do niedawna możliwe do wykonania z powodu kosztów znacznie przekraczających możliwości wielu firm i instytucji. Spójrzmy pokrótce na proces powstawania clean roomu.
PROJEKT
Projekt najlepiej rozpocząć na etapie budowy pomieszczeń czystych, nie ma wielkiej trudności w zaprojektowaniu clean roomu w już istniejącym budynku, choć w tym wypadku należy brać pod uwagę obecną infrastrukturę i niekiedy konieczność zmian, np. usunięcie z otoczenia elementów pyłotwórczych, wyburzenie ścian itp.
Etap projektowania wymaga ścisłej współpracy wykonawcy ze zleceniodawcą, poznania specyfiki prac w clean roomie, określenia docelowej klasy czystości i wielu parametrów tworzonego projektu. Ważne są świadomość i uwzględnienie szczegółów, jak np. umiejscowienie maszyn wewnątrz clean roomu, a nawet ustalenie, czy praca jest prowadzona w pozycji siedzącej, czy stojącej. Bardzo łatwo jest doprowadzić do zmniejszenia klasy czystości i zniszczenia efektów pracy.
Klasę czystości strefy czystej określa się według normy ISO 14644-1 (wcześniejsza norma to: US FED STD 209E). Czystość powietrza w pomieszczeniu jest zapewniana poprzez jego wymianę i recyrkulację (dwie metody dostarczania powietrza: laminarna i turbulentna). Po stronie wykonawcy projekt clean roomu zwykle tworzony jest przez kilku inżynierów. Dobrze jest zwrócić uwagę na fachowość i dostępność do tych osób, ponieważ najpoważniejsze i trudne do wyeliminowania błędy powstają zwykle na etapie projektowania. Poświęćmy więc na ten etap od dwóch do trzech tygodni, by spokojnie przeanalizować każdy szczegół inwestycji.
Nieprzemyślany projekt będzie w najlepszym razie powodem nieuzasadnionych kosztów (częsta wymiana filtrów HEPA, zwiększony pobór energii, zbyteczne filtrowentylatory itp.) oraz trudności w osiągnięciu oczekiwanej wydajności pracy. W najgorszym razie doprowadzi do zaburzeń pomiarów lub jakości produktu, czy do powstania chorób zawodowych. Konserwacja i utrzymanie źle zaprojektowanego clean roomu szybko pochłonie większe sumy niż budowa strefy czystej z zastosowaniem przemyślanych rozwiązań.
WYKONANIE
Pomieszczenia czyste wykonywane są z materiałów niepylnych. Na ścianach i sufitach montowane są specjalne panele, wmontowywane zostają filtrowentylatory, instalowane są śluzy podawcze i pracownicze, również podłogi są wykonane w technologii clean roomu. Choć dla osoby oceniającej prace z zewnątrz mogą one wydawać się proste, ponownie proszę zwrócić uwagę na fachowość i doświadczenie wykonawcy.
Wykonawcy nieznający specyfiki tworzenia stref czystych łatwo doprowadzają do szeregu uchybień, które spowodują pracę w zamkniętej strefie zbyt trudną dla pracowników (np. zbyt wysoka temperatura, duża różnica ciśnień), poziom czystości będzie niemożliwy do utrzymania, a koszty eksploatacyjne nieuzasadnione i nieustannie rosnące. Znacznie prostsze jest tworzenie wydzielonych stref czystych (clean box), jednak i tu spotykamy wiele kluczowych reguł, których nieprzestrzeganie zniweczy starania stworzenia czystej strefy.
POMIAR POZIOMU CZYSTOŚCI
Prace prowadzone w clean roomie muszą być wykonywane pod nadzorem i ściśle kontrolowane. Nieodpowiedzialne zachowania szybko doprowadzą do obniżenia poziomu czystości. Bez szkoleń i utrzymania dyscypliny pracy nie możemy poważnie myśleć o utrzymaniu w clean roomie warunków zapewniających efektywną pracę.
Wszelkie przedmioty muszą być zaprojektowane w specjalny sposób i zaaprobowane przez wykonawcę do pracy w konkretnym pomieszczeniu i w odpowiedni sposób użytkowane. Jest to istotne, ponieważ każdy przedmiot może pylić i generować zanieczyszczenia, ważne jest nawet miejsce ich umieszczenia wewnątrz pomieszczenia. Meble, krzesła, kombinezony i obuwie, a nawet sprzęty biurowe muszą zostać zaaprobowane do pracy w clean roomie i w odpowiedni sposób użytkowane. Wrogami czystości są nawet tak „niewinne” jak papier, telefony, klawiatury komputerowe – wszystkie one występują w wersjach dopuszczalnych do stosowania w strefie czystej.
Pracownicy muszą zostać wyposażeni w specjalne kombinezony, maski, rękawiczki, obuwie. Każdy z tych elementów należy prać i konserwować w odpowiedni sposób i w określonym czasie. Dobrym wyborem (uzasadnionym także ekonomicznie) jest skorzystanie z kompleksowej usługi wynajmu odzieży wraz z praniem.
PROCEDURY W STREFIE CZYSTEJ
Doświadczony inżynier przewidzi i stworzy procedury serwisowania clean roomu, uwzględniając jego pracę, przestoje i konserwację. Tu naprawdę liczą się niuanse, których wagi osoba bez specjalistycznej wiedzy nie jest w stanie ocenić. Bez procedur i szkolenia pracowników strefa czysta szybko stanie się jedynie generatorem problemów i znacznych kosztów.
Do budowy stref czystych, niezbędne są wiedza i doświadczenia, a także pewność w kwestii przeprowadzonych działań i wykorzystywanych elementów konstrukcyjnych. Z tego powodu przy wyborze wykonawcy dobrze jest skupić się na firmach oferujących kompleksowe rozwiązania od projektu, przez wykonawstwo, aż po tworzenie procedur, szkolenia pracowników oraz dostawę wyposażenia i elementów konstrukcyjnych (meble, lampy, maty, odzież, środki czystości itp.). Taki wykonawca będzie partnerem gwarantującym opłacalność inwestycji i jej bezpieczne, efektywne wykorzystywanie na przestrzeni lat.