Beranda >

Kasus perusahaan terbaru tentang Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. sertifikasi

Teknologi Kontrol Sistem MAU + FFU + DCC di Ruang Bersih

2024-12-12

Dalam industri kelas atas seperti manufaktur semikonduktor, biomedis, dan elektronik presisi, pengendalian parameter lingkungan di ruang bersih secara langsung memengaruhi kualitas produk dan keandalan hasil penelitian ilmiah. Sistem MAU (Make-up Air Unit) + FFU (Fan Filter Unit) + DCC (Dry Coil Unit), sebagai solusi pemurnian udara utama untuk ruang bersih, telah menjadi dukungan utama untuk mencapai lingkungan bersih yang ketat karena karakteristik kontrolnya yang fleksibel dan efisien. Artikel ini akan membahas teknologi kontrol inti dari sistem ini, mengungkapkan bagaimana ia menciptakan ruang bersih yang stabil dan presisi melalui operasi kolaboratif multi-dimensi.
I. Ikhtisar Sistem MAU + FFU + DCC
Sistem MAU + FFU + DCC adalah sistem pengolahan dan sirkulasi udara terintegrasi di mana setiap komponen melakukan fungsi spesifiknya sambil berkolaborasi tanpa hambatan:
MAU bertanggung jawab untuk memproses udara segar, termasuk penyesuaian suhu dan kelembaban, filtrasi primer, dan pasokan udara segar;
FFU, sebagai inti dari pemurnian tahap akhir, memastikan pengendalian partikel di area bersih melalui filtrasi efisiensi tinggi dan pasokan udara terarah;
DCC secara tepat mengatur beban panas sensibel dalam ruangan untuk menjaga keseragaman medan suhu.
Arsitektur "pra-pemrosesan udara segar + pemurnian tahap akhir + penyetelan halus panas sensibel" ini tidak hanya memenuhi kebutuhan ruang bersih akan udara segar tetapi juga mencapai pengelolaan parameter lingkungan yang disempurnakan melalui kontrol hierarkis, menawarkan efisiensi energi dan fleksibilitas yang lebih baik dibandingkan dengan sistem pendingin udara terpusat tradisional.

II. Poin-Poin Penting Kontrol Sistem
(I) Kontrol Suhu: Pengaturan Presisi melalui Kolaborasi Multi-modul
Fluktuasi suhu adalah faktor kritis yang memengaruhi manufaktur presisi—misalnya, dalam proses litografi semikonduktor, perbedaan suhu 0,1°C dapat menyebabkan penyimpangan dalam transfer pola chip. Sistem MAU + FFU + DCC mencapai akurasi kontrol suhu tingkat mikro melalui kontrol kolaboratif tiga tingkat:
Kontrol suhu dasar oleh MAU: Mengadopsi algoritma PID adaptif untuk menyesuaikan secara dinamis aliran air atau aliran refrigeran dari koil pemanas/pendingin berdasarkan umpan balik suhu waktu nyata di ruang bersih, menstabilkan suhu udara segar dalam rentang yang ditetapkan (biasanya dengan akurasi ±0,5°C);
Pengaturan tidak langsung oleh FFU: Meskipun tidak terlibat langsung dalam kontrol suhu, distribusi volume udaranya memengaruhi organisasi aliran udara dalam ruangan. Dengan mengoptimalkan tata letak FFU (seperti pengaturan seragam gaya matriks) dan pengaturan kecepatan angin (biasanya 0,3-0,5m/s), gradien suhu lokal dapat dikurangi;
Kompensasi panas sensibel oleh DCC: Menargetkan sumber panas lokal yang dihasilkan oleh pengoperasian peralatan (seperti mesin litografi dan bioreaktor), offset beban panas sensibel waktu nyata dicapai dengan menyesuaikan aliran air dingin, memastikan bahwa kesalahan keseragaman suhu di area bersih adalah ≤±0,2°C.
Studi Kasus: Di bengkel litografi pabrik wafer 12 inci, melalui kontrol keterkaitan MAU dan DCC, fluktuasi suhu dibatasi secara ketat dalam ±0,1°C, meningkatkan hasil chip sekitar 3%.
(II) Kontrol Kelembaban: Menyeimbangkan Anti-kondensasi dan Stabilitas Proses
Kelembaban tinggi dapat menyebabkan korosi peralatan, sementara kelembaban rendah dapat menyebabkan listrik statis—kontrol kelembaban perlu menyeimbangkan persyaratan proses dan perlindungan peralatan:
Fungsi penyesuaian utama MAU: Mengintegrasikan modul pelembap uap/elektroda dan modul dehumidifikasi kondensasi/rotari, secara otomatis mengganti mode berdasarkan kelembaban waktu nyata (dengan akurasi ±2%RH). Misalnya, di bengkel pengeringan beku farmasi, kelembaban perlu distabilkan pada 30-40%RH untuk mencegah penyerapan kelembaban obat;
Distribusi seragam tambahan oleh FFU: Menghilangkan area kelembaban tinggi lokal melalui sirkulasi udara, terutama di area sudut ruang bersih, untuk menghindari pertumbuhan mikroba yang disebabkan oleh kelembaban yang tidak merata;
Logika kontrol keterkaitan: Ketika MAU mendeteksi bahwa kelembaban menyimpang dari nilai yang ditetapkan, ia pertama-tama akan menyesuaikan kelembaban udara segar, dan DCC akan bekerja sama untuk mengurangi suhu permukaan koil (perlu 1-2°C lebih tinggi dari titik embun untuk mencegah kondensasi), membentuk kontrol loop tertutup.
(III) Pengelolaan Kebersihan: Filtrasi Sepenuhnya dari Sumber ke Akhir
Kebersihan adalah indikator inti dari ruang bersih, yang perlu dicapai melalui filtrasi hierarkis dan organisasi aliran udara:
Pra-pemrosesan oleh MAU: Menggunakan filter primer G4 dan efisiensi sedang F8 untuk mencegat partikel PM10 dan di atasnya di udara segar, mengurangi beban pada filtrasi tahap akhir;
Pemurnian tahap akhir oleh FFU: Dilengkapi dengan filter HEPA (efisiensi filtrasi ≥99,97% untuk partikel 0,3μm) atau ULPA (efisiensi filtrasi ≥99,999% untuk partikel 0,12μm), memastikan bahwa udara yang dipasok ke area bersih memenuhi standar ISO Kelas 5 (Kelas 100) atau lebih tinggi;
Optimasi organisasi aliran udara: Membentuk aliran searah vertikal melalui pengaturan seragam FFU (tingkat cakupan biasanya 60-100%), "menekan keluar" polutan dari area bersih, dan bekerja sama dengan desain saluran keluar udara balik untuk mencapai "efek piston" dan menghindari zona mati aliran udara.
Referensi Data: Di ruang bersih chip elektronik, ketika kecepatan angin operasi FFU distabilkan pada 0,45m/s, jumlah partikel ≥0,5μm di setiap kaki kubik udara dapat dikendalikan di bawah 35 (memenuhi standar ISO Kelas 5).
(IV) Kontrol Tekanan: Penghalang Kritis Terhadap Kontaminasi Silang
Gradien tekanan adalah inti untuk mempertahankan "aliran searah" antara area bersih dan luar, serta antara area dengan tingkat kebersihan yang berbeda:
Penyesuaian volume udara segar oleh MAU: Pemantauan waktu nyata perbedaan tekanan antara area bersih dan non-bersih (biasanya 10-30Pa) melalui sensor perbedaan tekanan, dan secara dinamis menyesuaikan volume udara segar dalam keterkaitan dengan kipas frekuensi variabel untuk memastikan lingkungan tekanan positif (mencegah intrusi polusi eksternal);
Desain tekanan hierarkis: Perbedaan tekanan 5-10Pa perlu diatur antara area dengan tingkat kebersihan yang berbeda (seperti ISO Kelas 5 dan ISO Kelas 7) untuk menghindari udara dari area kebersihan rendah memasuki area kebersihan tinggi;
Mekanisme perlindungan darurat: Ketika perbedaan tekanan lebih rendah dari ambang batas yang ditetapkan, sistem akan secara otomatis memicu alarm suara dan visual dan memulai kipas cadangan untuk mempertahankan tekanan, mencegah gangguan produksi.
III. Penerapan Mendalam Teknologi Kontrol Cerdas
Kontrol ruang bersih tradisional bergantung pada inspeksi manual dan penyesuaian manual, yang sulit untuk mengatasi perubahan beban dinamis. Sistem MAU + FFU + DCC mencapai pengelolaan presisi "tanpa awak" melalui peningkatan cerdas:
Platform pemantauan terpusat: Berdasarkan sistem PLC atau DCS, mengintegrasikan lebih dari 30 parameter seperti suhu dan kelembaban MAU, status pengoperasian FFU, dan aliran air DCC ke antarmuka HMI, mendukung visualisasi data waktu nyata dan kueri kurva historis;
Algoritma penyesuaian adaptif: Ketika mendeteksi mulai atau berhentinya peralatan produksi (seperti peningkatan mendadak beban panas yang disebabkan oleh dimulainya mesin etsa semikonduktor), sistem dapat secara otomatis menyesuaikan aliran koil MAU dan keluaran DCC dalam waktu 10 detik untuk menjaga stabilitas parameter;
Pemeliharaan prediktif: Dengan menganalisis data seperti arus kipas FFU dan perbedaan tekanan filter, peringatan dini kegagalan peralatan (seperti penyumbatan filter dan penuaan motor) disediakan untuk menghindari pemadaman mendadak;
Optimasi konsumsi energi: Mengadopsi algoritma AI untuk secara dinamis mencocokkan volume udara segar dengan beban dalam ruangan, menghemat 20-30% energi dibandingkan dengan sistem tradisional, yang sangat cocok untuk pengoperasian ruang bersih besar jangka panjang.
IV. Penugasan dan Optimasi Sistem: Langkah Kunci dari Kualifikasi ke Keunggulan
Sistem MAU + FFU + DCC berkualitas tinggi memerlukan prosedur penugasan yang ketat untuk mencapai kinerja optimal:
Penugasan mesin tunggal
MAU: Uji rentang konversi frekuensi kipas (biasanya 30-100Hz), resistansi filter awal (harus ≤10% dari nilai desain), dan kecepatan respons penyesuaian suhu dan kelembaban;
FFU: Periksa setiap unit untuk keseragaman kecepatan angin (penyimpangan ≤±10%), integritas filter (melalui deteksi kebocoran pemindaian), dan tingkat kebisingan (harus ≤65dB);
DCC: Verifikasi akurasi penyesuaian aliran air (±5%) dan efisiensi pertukaran panas koil.
Penugasan keterkaitan
Simulasikan kondisi kerja ekstrem (seperti cuaca suhu tinggi dan kelembaban tinggi di musim panas, pengoperasian peralatan dengan beban penuh) untuk menguji dan menyesuaikan efek kontrol sistem pada suhu, kelembaban, kebersihan, dan tekanan;
Gunakan peralatan presisi seperti penghitung partikel (ukuran partikel minimum yang dapat dideteksi 0,1μm) dan pencatat data suhu-kelembaban (interval pengambilan sampel 10s) untuk merekam data dari lebih dari 50 titik pemantauan di ruang bersih;
Optimalkan parameter PID (seperti koefisien proporsional Kp, waktu integral Ti), dan sesuaikan parameter volume udara dan aliran air MAU, FFU, dan DCC untuk memastikan overshoot penyesuaian suhu ≤0,3℃ dan waktu pemulihan kelembaban ≤5 menit.
Optimasi berkelanjutan
Buat model konsumsi energi berdasarkan data pengoperasian, secara dinamis menyesuaikan jumlah FFU yang beroperasi (20-30% dapat dimatikan dalam kondisi non-beban penuh);
Ganti filter secara teratur (filter primer setiap 1-3 bulan, filter efisiensi sedang setiap 6-12 bulan, filter efisiensi tinggi setiap 2-3 tahun) untuk mempertahankan resistansi sistem yang stabil.
Kesimpulan: Teknologi Memberdayakan Manufaktur Bersih
Teknologi kontrol sistem MAU + FFU + DCC adalah dukungan inti bagi ruang bersih modern untuk beralih dari "operasi kepatuhan" ke "manajemen ramping". Melalui kontrol kolaboratif multi-dimensi suhu, kelembaban, kebersihan, dan tekanan, dikombinasikan dengan pemberdayaan mendalam teknologi cerdas, sistem dapat menyediakan lingkungan bersih yang stabil dan andal untuk manufaktur kelas atas dan kegiatan penelitian ilmiah.
Sebagai penyedia layanan yang berspesialisasi dalam teknologi ruang bersih, kami selalu bertujuan untuk "presisi parameter, efisiensi energi operasional, dan kecerdasan manajemen", menyediakan pelanggan dengan solusi proses penuh dari desain sistem dan pemilihan peralatan hingga penugasan dan optimasi. Jika Anda mengalami kesulitan teknis atau memiliki kebutuhan dalam kontrol lingkungan ruang bersih, jangan ragu untuk menghubungi kami—kami akan menggunakan pengalaman profesional kami untuk membantu produksi dan kegiatan penelitian ilmiah Anda mencapai ketinggian baru.