ความสำคัญของการควบคุมสภาพแวดล้อมปลอดฝุ่นในห้องปลอดเชื้อ

แหล่งกำเนิดของอนุภาคแบ่งออกเป็นอนุภาคอนินทรีย์ อนุภาคอินทรีย์ และอนุภาคสิ่งมีชีวิต สำหรับร่างกายมนุษย์ อนุภาคเหล่านี้สามารถก่อให้เกิดโรคระบบทางเดินหายใจและปอดได้ง่าย อีกทั้งยังสามารถก่อให้เกิดอาการแพ้และการติดเชื้อไวรัสได้ สำหรับชิปซิลิคอน การเกาะติดของอนุภาคฝุ่นจะทำให้วงจรรวมเสียรูปหรือเกิดการลัดวงจร ทำให้ชิปสูญเสียฟังก์ชันการทำงาน ดังนั้นการควบคุมแหล่งกำเนิดมลพิษขนาดเล็กจึงกลายเป็นส่วนสำคัญของการจัดการห้องปลอดเชื้อ

ความสำคัญของการควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องปลอดเชื้ออยู่ที่การทำให้มั่นใจว่าสภาพแวดล้อมในกระบวนการผลิตเป็นไปตามมาตรฐานความสะอาดที่กำหนด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับหลายอุตสาหกรรม ต่อไปนี้คือความสำคัญและบทบาทเฉพาะของการควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องปลอดเชื้อ:

1. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีคุณภาพ

1.1 ป้องกันมลพิษ: ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์ ยา และอุปกรณ์ทางการแพทย์ อนุภาคขนาดเล็กที่เป็นมลพิษอาจทำให้ผลิตภัณฑ์มีข้อบกพร่องหรือเสียหายได้ การควบคุมคุณภาพอากาศและความเข้มข้นของอนุภาคในห้องปลอดเชื้อสามารถป้องกันไม่ให้มลพิษเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกเหนือจากการลงทุนด้านอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ในเบื้องต้นแล้ว การบำรุงรักษาและการควบคุมความสะอาดของห้องปลอดเชื้อยังต้องอาศัยระบบการจัดการ "ซอฟต์แวร์" ที่ดีเพื่อรักษาความสะอาดที่ดี จากผลลัพธ์ข้อมูลในรูปข้างต้น จะเห็นได้ว่าผู้ปฏิบัติงานมีผลกระทบมากที่สุดต่อความสะอาดของห้องปลอดเชื้อ เมื่อผู้ปฏิบัติงานเข้าไปในห้องปลอดเชื้อ ฝุ่นจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อมีคนเดินไปมา ความสะอาดจะลดลงทันที จะเห็นได้ว่าสาเหตุหลักของการเสื่อมโทรมของความสะอาดคือปัจจัยมนุษย์

1.2 ความสม่ำเสมอ: สภาพแวดล้อมในห้องปลอดเชื้อช่วยรักษาความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำของกระบวนการผลิต จึงมั่นใจได้ว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์จะคงที่

สำหรับพื้นผิวแก้ว การเกาะติดของฝุ่นละอองจะทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนพื้นผิวแก้ว ไฟฟ้าลัดวงจร ฟองอากาศ และคุณภาพกระบวนการผลิตที่ไม่ดีอื่นๆ ส่งผลให้ต้องทิ้งชิ้นงาน ดังนั้น การควบคุมแหล่งกำเนิดมลพิษจึงกลายเป็นส่วนสำคัญของการจัดการห้องปลอดเชื้อ

การป้องกันและการแทรกแซงของฝุ่นละอองจากภายนอก

ห้องปลอดเชื้อควรคงไว้ซึ่งแรงดันบวกที่เหมาะสม (>0.5 มม.ปรอท) ควรมีการวางแผนการก่อสร้างเบื้องต้นอย่างดีเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการรั่วไหลของอากาศ และก่อนนำบุคลากร อุปกรณ์ วัตถุดิบ เครื่องมือ วัสดุสิ้นเปลือง ฯลฯ เข้าไปในห้องปลอดเชื้อ จะต้องทำความสะอาดและเช็ดทำความสะอาดสิ่งเหล่านั้นให้เรียบร้อยเพื่อป้องกันฝุ่นละออง ในขณะเดียวกัน เครื่องมือทำความสะอาดก็ต้องจัดวางอย่างเหมาะสมและเปลี่ยนหรือทำความสะอาดเป็นประจำ

การเกิดและการป้องกันฝุ่นในห้องปลอดเชื้อ

การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมสำหรับห้องปลอดเชื้อ เช่น แผ่นกั้นและพื้น การควบคุมอุปกรณ์ในกระบวนการผลิต เช่น การบำรุงรักษาและการทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ การห้ามบุคลากรฝ่ายผลิตเดินไปมาหรือเคลื่อนไหวร่างกายมากเกินไปในบริเวณที่ปฏิบัติงาน และการใช้มาตรการป้องกัน เช่น การติดตั้งแผ่นกันลื่นในจุดปฏิบัติงานเฉพาะ

2. ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

2.1 ลดอัตราของเสีย: การลดสิ่งเจือปนและมลพิษในกระบวนการผลิตจะช่วยลดอัตราของเสีย เพิ่มอัตราผลผลิต และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้

ตัวอย่างเช่น: กระบวนการผลิตเวเฟอร์มี 600 ขั้นตอน ถ้าผลผลิตของแต่ละขั้นตอนคือ 99% ผลผลิตโดยรวมของกระบวนการทั้ง 600 ขั้นตอนคือเท่าใด คำตอบ: 0.99^600 = 0.24%

เพื่อให้กระบวนการนั้นคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ ผลผลิตในแต่ละขั้นตอนต้องสูงแค่ไหน?

•0.999^600 = 54.8%

•0.9999^600 = 94.2%

ผลผลิตในแต่ละขั้นตอนต้องสูงกว่า 99.99% เพื่อให้ได้ผลผลิตรวมของกระบวนการที่มากกว่า 90% และการปนเปื้อนของอนุภาคขนาดเล็กจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลผลิตของกระบวนการ

2.2 เร่งกระบวนการ: การทำงานในสภาพแวดล้อมที่สะอาดสามารถลดเวลาในการทำความสะอาดและแก้ไขงานที่ไม่จำเป็น ทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น

3. ดูแลให้มีสุขภาพและความปลอดภัยของบุคลากร

3.1 สุขภาพอาชีวะ: สำหรับกระบวนการผลิตบางอย่างที่อาจปล่อยสารอันตราย ห้องปลอดเชื้อสามารถป้องกันไม่ให้สารอันตรายแพร่กระจายสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกและปกป้องสุขภาพของคนงานได้ นับตั้งแต่การพัฒนาของมนุษยชาติ เทคโนโลยี อุปกรณ์ และความรู้ได้พัฒนาขึ้น แต่คุณภาพอากาศกลับแย่ลง คนเราหายใจเอาอากาศเข้าไปประมาณ 270,000 ลูกบาศก์เมตรตลอดชีวิต และใช้เวลา 70% ถึง 90% อยู่ในอาคาร อนุภาคขนาดเล็กถูกหายใจเข้าไปในร่างกายมนุษย์และสะสมอยู่ในระบบทางเดินหายใจ อนุภาคขนาด 5 ถึง 30 ไมครอนจะสะสมอยู่ในโพรงจมูก อนุภาคขนาด 1 ถึง 5 ไมครอนจะสะสมอยู่ในหลอดลมและหลอดลมฝอย และอนุภาคที่ต่ำกว่า 1 ไมครอนจะสะสมอยู่ในผนังถุงลม

ผู้ที่อยู่ในห้องที่มีปริมาณอากาศถ่ายเทไม่เพียงพอเป็นเวลานาน มีแนวโน้มที่จะเกิด "อาการอยู่ในห้องปิด" ซึ่งมีอาการต่างๆ เช่น ปวดศีรษะ แน่นหน้าอก และอ่อนเพลีย และยังเสี่ยงต่อโรคระบบทางเดินหายใจและระบบประสาทอีกด้วย มาตรฐานแห่งชาติของประเทศเรา GB/T18883-2002 กำหนดว่าปริมาณอากาศถ่ายเทไม่ควรน้อยกว่า 30 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงต่อคน

ปริมาณอากาศบริสุทธิ์ของห้องปลอดเชื้อควรมีค่าสูงสุดจากสองรายการต่อไปนี้:

ก. ผลรวมของปริมาตรอากาศที่จำเป็นในการชดเชยปริมาตรอากาศเสียภายในอาคาร และเพื่อให้มั่นใจว่าค่าความดันภายในอาคารเป็นบวก

ข. ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีอากาศบริสุทธิ์เพียงพอสำหรับเจ้าหน้าที่ในห้องปลอดเชื้อ ตามข้อกำหนดการออกแบบห้องปลอดเชื้อ ปริมาณอากาศบริสุทธิ์ต่อคนต่อชั่วโมงต้องไม่น้อยกว่า 40 ลูกบาศก์เมตร

3.2 การผลิตที่ปลอดภัย: การควบคุมพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้นและอุณหภูมิ จะช่วยหลีกเลี่ยงอันตรายด้านความปลอดภัย เช่น การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการผลิต

4. ปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบและมาตรฐาน

4.1 มาตรฐานอุตสาหกรรม: หลายอุตสาหกรรมมีมาตรฐานความสะอาดที่เข้มงวด (เช่น ISO 14644) และการผลิตต้องดำเนินการในห้องปลอดเชื้อที่มีระดับความสะอาดเฉพาะ การปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นข้อกำหนดทางกฎหมายเท่านั้น แต่ยังสะท้อนถึงความสามารถในการแข่งขันขององค์กรอีกด้วย

สำหรับผลิตภัณฑ์ในกลุ่มโต๊ะทำงานสะอาด โรงเก็บของสะอาด หน้าต่างส่งผ่านแบบไหลเวียนอากาศ ชุดกรองอากาศแบบพัดลม (FFU) ตู้เสื้อผ้าสะอาด ตู้ดูดควันแบบไหลเวียนอากาศ ตู้ชั่งน้ำหนัก หน้าจอสะอาด เครื่องทำความสะอาดตัวเอง และห้องอาบอากาศ จำเป็นต้องกำหนดมาตรฐานวิธีการทดสอบความสะอาดของผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

4.2 การรับรองและการตรวจสอบ: ผ่านการตรวจสอบจากหน่วยงานรับรองอิสระและได้รับการรับรองที่เกี่ยวข้อง (เช่น GMP, ISO 9001 เป็นต้น) เพื่อเสริมสร้างความเชื่อมั่นของลูกค้าและขยายการเข้าถึงตลาด

5. ส่งเสริมการพัฒนานวัตกรรมทางเทคโนโลยี

5.1 การสนับสนุนด้านการวิจัยและพัฒนา: ห้องปลอดเชื้อเป็นสภาพแวดล้อมการทดลองที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไฮเทค และช่วยเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ

5.2 การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด จะสามารถสังเกตและวิเคราะห์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงกระบวนการต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ได้ง่ายขึ้น ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการปรับปรุงกระบวนการให้ดียิ่งขึ้น

6. เสริมสร้างภาพลักษณ์ของแบรนด์

6.1 การประกันคุณภาพ: การมีโรงงานผลิตที่สะอาดและได้มาตรฐานสูงสามารถเสริมสร้างภาพลักษณ์ของแบรนด์และเพิ่มความเชื่อมั่นของลูกค้าในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้

6.2 ความสามารถในการแข่งขันในตลาด: ผลิตภัณฑ์ที่สามารถผลิตได้ในสภาพแวดล้อมที่สะอาด มักถูกมองว่าเป็นสัญลักษณ์ของคุณภาพและความน่าเชื่อถือสูง ซึ่งช่วยให้บริษัทต่างๆ โดดเด่นในตลาดที่มีการแข่งขันสูง

7. ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมและบำรุงรักษา

7.1 ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์: อุปกรณ์และเครื่องมือในการผลิตที่ใช้งานภายใต้สภาพแวดล้อมที่สะอาด จะมีโอกาสเกิดการกัดกร่อนและการสึกหรอน้อยลง ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานและลดความถี่และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

7.2 ลดการใช้พลังงาน: ด้วยการปรับปรุงการออกแบบและการจัดการห้องปลอดเชื้อให้เหมาะสม จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ลดการใช้พลังงาน และลดต้นทุนการดำเนินงาน

หลักการสำคัญ 4 ประการในการบริหารจัดการห้องปลอดเชื้อ:

1. ห้ามนำสิ่งต่อไปนี้เข้ามา:

โครงของแผ่นกรอง HEPA ต้องไม่รั่วซึม

ต้องรักษาระดับความดันตามที่ออกแบบไว้ให้คงที่ภายในอาคาร

ผู้ปฏิบัติงานต้องเปลี่ยนเสื้อผ้าและเข้าห้องปลอดเชื้อหลังจากอาบอากาศแล้ว

วัสดุ อุปกรณ์ และเครื่องมือที่ใช้ทั้งหมดต้องได้รับการทำความสะอาดก่อนนำเข้ามาใช้งาน

2. ห้ามสร้าง:

บุคลากรต้องสวมใส่เสื้อผ้าที่ป้องกันฝุ่นได้

ลดการกระทำที่ไม่จำเป็นลง

อย่าใช้วัสดุที่ก่อให้เกิดฝุ่นได้ง่าย

ไม่อนุญาตให้นำสิ่งของที่ไม่จำเป็นเข้ามา

3. อย่าสะสม:

ไม่ควรมีมุมหรือบริเวณรอบนอกของเครื่องจักรที่ทำความสะอาดได้ยากหรือสกปรกง่าย

พยายามลดจำนวนท่ออากาศ ท่อน้ำ และสิ่งอื่นๆ ที่มองเห็นได้ภายนอกอาคารให้น้อยที่สุด

การทำความสะอาดต้องดำเนินการตามวิธีการมาตรฐานและระยะเวลาที่กำหนด

4. นำออกทันที:

เพิ่มจำนวนครั้งในการระบายอากาศ

ไอเสียบริเวณส่วนที่ก่อให้เกิดฝุ่น

ปรับปรุงรูปทรงของช่องลมเพื่อป้องกันฝุ่นเกาะติดกับผลิตภัณฑ์

กล่าวโดยสรุป การควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องปลอดเชื้อมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต การปกป้องสุขภาพและความปลอดภัยของบุคลากร การปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมาย การส่งเสริมการพัฒนานวัตกรรมทางเทคโนโลยี และการยกระดับภาพลักษณ์ของแบรนด์ องค์กรควรพิจารณาปัจจัยเหล่านี้อย่างครบถ้วนเมื่อสร้างและบำรุงรักษาห้องปลอดเชื้อ เพื่อให้มั่นใจว่าห้องปลอดเชื้อสามารถตอบสนองความต้องการด้านการผลิตและการวิจัยและพัฒนาได้