Linhas de produção de salas limpas na fabricação de semicondutores, embalagens farmacêuticas, montagem de dispositivos médicos,e biotecnologia dependem de estações de trabalho que não comprometam o ambiente controlado ao seu redorTodos os recintos, cabos,e a superfície de toque colocada na linha é uma fonte potencial de contaminação, o que significa que o hardware de computação deve ser mantido ao mesmo padrão que o próprio equipamento de processo.

1. Análise dos pedidos

Esses ambientes geralmente se enquadram nas classificações ISO 14644, onde a contagem de partículas no ar, a limpeza da superfície e a desgaseificação dos materiais são ativamente monitoradas.Uma estação de trabalho do operador dentro deste espaço precisa atender a esse padrão sem se tornar o ponto fraco em um processo de outra forma selado.

As instalações que implantam estações de trabalho HMI através de linhas de salas limpas são geralmente classificadas em algumas categorias:

• Fabricas de wafers de semicondutores, onde as partículas sub-micrônicas afectam diretamente o rendimento da produção
• Linhas de enchimento e embalagem farmacêuticas que operam de acordo com os requisitos das BPF
• Células de montagem de dispositivos médicos que exijam condições de trabalho quase estéreis
• Suítes de produção de biotecnologia com ciclos de saneamento rigorosos entre os lotes

O problema recorrente em todas estas configurações é que os PCs industriais não são projetados em torno do controle de contaminação, mas são projetados em torno do desempenho de computação,deixando o design higiênico como uma reflexão posterior.

2Os principais desafios

As instalações que tentam colocar o hardware de computação diretamente numa linha de sala limpa encontram os mesmos obstáculos independentemente da indústria.

• Geração de partículas a partir de compartimentos padrão.As aberturas de arrefecimento, as juntas e os invólucros de plástico dos painéis convencionais de PC capturam e liberam partículas,que é desqualificante num ambiente de fabrico regulamentado em que as contagens no ar são registadas como parte do registo de qualidade.
• Degradação química de rotinas de saneamento.Os protocolos de sala limpa exigem limpezas frequentes com álcool isopropílico, peróxido de hidrogénio ou outros desinfetantes agressivos.e superfícies de toque não seladas mais rápido do que a maioria das equipas de aquisição.
• Caminhos de contaminação em portos e aberturas.Conectores expostos, entradas de cabos sem vedação,E as lacunas ao redor do equipamento de montagem criam fissuras onde resíduos e crescimento microbiano se acumulam entre os ciclos de limpeza.
• Acesso de manutenção sem quebrar a contenção.A manutenção de uma estação de trabalho dentro de uma área classificada normalmente requer uma alteração formal do protocolo.Os equipamentos que falham frequentemente ou que necessitam de intervenção física aumentam o risco operacional muito além do tempo de reparação em si.

3Requisitos técnicos

Obter a especificação de hardware certa para uma área de produção limpa significa abordar o método de fecho e vedação primeiro, e depois construir a especificação de computação e conectividade em torno dele.

4Implementação da solução

A Sihovision instalou PCs de painéis de aço inoxidável selados nos postos de trabalho dos operadores através de uma linha de salas limpas de várias zonas, substituindo uma mistura de tablets comerciais e terminais de quadro aberto.A implantação abrangeu tanto a integração física na infra-estrutura de parede e de braço como a ligação a nível de software ao MES existente..

1) Integração do recinto e da montagem

• Casa de aço inoxidável com painel frontal plano fechado com junta.
• Estações de trabalho montadas em paredes divisórias de salas limpas ou posicionadas em braços articulados em cada estação de operação.

2) Interface táctil para operação com luvas

• Casa de aço inoxidável com painel frontal plano fechado com junta.
• Estações de trabalho montadas em paredes divisórias de salas limpas ou posicionadas em braços articulados em cada estação de operação.

3) Conectividade PLC e MES

• Cada estação de trabalho ligada via RS485 em série e Ethernet à camada de automação da instalação.
• Interface direta com os PLCs de linha e o sistema de execução de fabrico.

4) Configuração do recinto personalizada

• Dimensão do ecrã e seleção de porta refinadas durante uma fase de protótipo antes da implantação completa.
• Apoio de engenharia fornecido para corresponder às especificações de construção de paredes de equipamentos existentes e salas limpas.

5. Resultados do projecto

Após a implantação completa da linha de salas limpas, a instalação registrou melhorias mensuráveis no controle de contaminação, frequência de manutenção e fluxo de trabalho operacional.

• Melhoria dos resultados da auditoria sanitáriaApós os gabinetes selados terem eliminado as fendas e aberturas de ventilação que tinham sido identificadas em exames internos anteriores.Os tempos de limpeza de superfícies diminuíram porque o pessoal não precisava mais trabalhar em torno de componentes expostos.
• As visitas de manutenção não planeadas dentro das zonas classificadas diminuíram significativamente.A caixa selada impedia a entrada de umidade e produtos químicos no hardware anterior.
• Melhoria da integridade dos dados do MESUma vez que cada estação de trabalho foi ligada diretamente ao sistema de monitorização da produção.Os operadores que registam dados de lote eliminaram a lacuna de transcrição que existia quando os dados eram registados manualmente e inseridos mais tarde.
• A documentação de conformidade tornou-se mais simplesManter, em cada estação de trabalho, uma limpeza da superfície consistente, de acordo com os requisitos de comunicação ISO 14644 e GMP em curso da instalação.

6- Testimonial do cliente.

"Depois de mudar para as unidades de aço inoxidável seladas, a equipe de saneamento as trata como qualquer outra superfície de sala limpa." disse o gerente de uma fábrica de embalagens farmacêuticas.

A mesma instalação estendeu a implantação para duas suítes de produção adicionais no prazo de seis meses após a instalação inicial,citando a redução do atrito entre o cronograma de manutenção de TI e o protocolo de acesso a salas limpas como o principal fator determinante da decisão.