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  • 20. März 2012

    Zunehmende Automatisierung im Reinraum

    Fertigungen unter Reinraum-Kriterien gehen mit einem bedeutsamen Kostenfaktor für das Unternehmen einher. Menschliche Arbeit in Reinräumen bedingt die Freisetzung einer Vielzahl an Partikeln, die mittels hohem technischen Aufwand unter Kontrolle gebracht werden. Als Lösung dieser Problematiken präferieren Reinraumtechniker die zunehmende Automatisierung.

    Automatisierung

    Die Automatisierung in Reinräumen wird massiv vorangetrieben (Foto: Photoblaz / istockphoto.com)

    Auch wenn es bereits einzelne vollautomatisierte Fertigungsbereiche gibt, so zählen automatisierte Reinräume noch weitgehend zur Zukunftsmusik. Noch übernehmen Menschen überwiegend die anfallenden Tätigkeiten bzw. deren Kontrollfunktionen mit allen daraus resultierenden Problematiken und Störeinflüssen wie etwa vermehrte Partikeleinträge.

    Reinraum – Personal als Kontaminationsquelle

    Innerhalb der Fertigung unter reinraumtechnischen Bedingungen sind Menschen bisher nicht wegzudenken. Doch seit Beginn der Produktionstätigkeiten unter reinsten Kriterien gelten sie als besondere Kontaminationsquelle. Daher ist es nur allzu verständlich, wenn Bestrebungen, Personal durch Automatisierung bzw. Roboter zu ersetzten, zunehmend an Bedeutung gewinnen. Zwar gibt es bisher nur recht wenige Robotersysteme, die Arbeiten in sehr hohen Reinraumklassen durchführen können. Forschung und Entwicklung arbeiten jedoch auf Hochtouren, um Zug um Zug mehr Automatisierung in die Reinräume zu integrieren und die Ausblicke sind vielversprechend.

    Reinraum – Forschung und Entwicklung auf Hochtouren

    Spezielle Greifarme übernehmen die Teile-Entnahme (Foto: ugurhan / istockphoto.com)

    Bei allen Entwicklungen und Maßnahmen hat Sauberkeit auf höchstem Niveau prioritären Stellenwert und muss auch bei automatisierten Abläufen hinsichtlich des Materialflusses stets gewährleistet sein. Produkte, die in den Reinraum gelangen, stehen dabei besonders im Fokus.

    Hierzu zählen u.a.:

    • Rohstoffe
    • Betriebsmittel
    • Verpackungen
    • Verbrauchsmaterial

    Doch auch Zulieferer und Personal im Logistikbereich stehen unter ständiger Beobachtung. Alles sollte reinsten Kriterien entsprechen. Qualitätskontrollen beweisen allerdings immer wieder, dass dies keinesfalls zuverlässig und durchgängig realisiert wird.

    Dabei werden Fertigungsteile gleichzeitig immer kleiner und filigraner und die Anforderungen an reinste Bedingungen nehmen damit weiter deutlich zu. Der Wunsch nach mehr Automatisierung und damit einer Verdrängung von Menschen aus dem Reinraum ist vor diesem Hintergrund verständlich. In erster Linie sollen nicht Menschen aus ihren relativ sicheren Arbeitspositionen verdrängt werden. Im Vordergrund steht vielmehr die Beseitigung der Quellen und Ursachen schädigender Störeinflüsse.

    Reinraum – automatisierte Reinraum-Parzellen

    Realisiert werden bisher häufig kleinere, spezielle abgeteilte Reinraumbereiche. Solche Parzellen werden durch Automatisierungsmechanismen gesteuert und von Menschen nicht betreten. Die kleinen Reinräume innerhalb des Reinraums mit reinsten Kriterien machen sich bezahlt und helfen, die Kosten im Unternehmen für den Bereich Reinraumfertigung zu senken. Denn nicht immer sind hohe Reinraumkriterien an jeder Stelle in der Produktion unbedingt erforderlich, sodass sich der rein punktuelle Einsatz reinraumtechnischer Bedingungen als lohnend erweist. Daher wird Automatisierung punktuell eingesetzt und es kommt dort zu Reinraumzonen, wo Reinraumqualitäten auch tatsächlich gefordert sind – nicht mehr, aber auch nicht weniger. Auf dem Weg zu weiteren Automatisierungen ist dies ein kleiner, aber sehr wichtiger Schritt.

    Reinraum – Automatisierung rationalisiert

    Unternehmen, die sich intensiv mit den Automatisierungen für Reinräume befassen, setzten die Entwicklungsarbeiten innovativ fort und erzielen große Fortschritte. So lässt sich inzwischen eine deutlich erhöhte Teile- und Prozessqualität erzielen. Ebenfalls lassen sich ansonsten notwendige und weitreichende Nacharbeiten deutlich einschränken. Arbeitsschritte, die vor- oder nachgelagert sind, werden in vollautomatisierte Prozesse bereits einbezogen. Dazu zählt beispielsweise auch die Entnahme von Teilen durch spezielle Werkzeuge wie etwa automatische Greifarme. Doch auch andere Lösungen für die Montage und anschließenden Prüfverfahren wurden bereits entwickelt. Neben den zu erzielenden Reinheitsgeboten wird die Produktion damit weiter automatisiert um schließlich effektiv rationalisiert.

     

    Verweise:

    Technische Sauberkeit im Bereich der Kunststoffverarbeitung in der Automobilindustrie
    Technische Sauberkeit in der Montage
    Sauberfertigung – Personal im Fokus
    Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
    Partikel – Beherrschung und Minimierung
    Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner
    Reinraumbekleidung in voller Pracht
    Reinraumtaugliche Zwischenbekleidung
    Partikelrückhaltevermögen von Reinraumbekleidung
    Abriebfestigkeit von Reinraumbekleidung
    Elektrostatisches Verhalten von Reinraumbekleidung
    VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage


    Verfasst von Ursula Pidun

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