Entwicklung eines digitalen Datenmodells für die Teilereinigung am Beispiel einer Kompaktreinigungsanlage

Um eine nachhaltige industrielle Wettbewerbsfähigkeit zu erzielen, ist es für Produktionsfirmen unumgänglich, die internen Prozesse fortwährend zu analysieren und zu optimieren. Mit dem Aufkommen der Industrie 4.0 wird das Konzept der maschinen- und herstellerübergreifenden Produktion geprägt. Maschinen können daher nicht nur als „Stand-Alone“-System automatisiert werden, sondern müssen sich in das Gesamtsystem eingliedern lassen, damit eine Kommunikation zwischen den einzelnen Prozessgliedern möglich ist. Um dies bewältigen zu können, ist es notwendig, dass Maschinen verschiedener Hersteller untereinander und mit anderen Kommunikationspartnern in anderen Steuerungsebenen hierarchiefrei interagieren können. Durch eine Standardisierung der Kommunikationsschnittstelle können sich die Anlagen in ein firmenweites Anlagensystem eingliedern und damit die Flexibilität des Produktionsprozesses steigern. In dieser Arbeit wurde ein Konzept eines branchenweiten Standards geschaffen, mit dem die Kommunikation industrieller Bauteilreinigungsanlagen herstellerunabhängig, betriebssystem- und anlagenübergreifend standardisiert wird. Dazu kommt der für die Industrie 4.0 etablierte Standard OPC UA zum Einsatz, der durch semantische Verknüpfung Zusammenhänge auch für Maschinen lesbar beschreiben kann. Dafür wurden die verschiedenen in der industriellen Bauteilreinigung genutzten Reinigungsverfahren und Anlagentypen abstrahiert und in einem gemeinsamen universellen Datenmodell abgebildet

Technische Sauberkeit: Bestimmung der partikulären Reinheit - von der Automobilindustrie bis zur Medizintechnik

Bei den in der Halbleiterindustrie hergestellten Integrierten Schaltungen mit Strukturbreiten von aktuell bis zu 22 nm erschließt sich das hohe Maß an erforderlicher partikulärer Reinheit unmittelbar. Die partikuläre Reinheit, also das Nichtvorhandensein kritischer Partikel im Mikrometerbreich, ist aber auch für zahlreiche andere Produkte unterschiedlicher Branchen ein wichtiges Qualitätsmerkmal, angefangen von der Automobilindustrie, über die Raumfahrt bis hin zur Life-Science-Industrie wie der Medizintechnik. Die Gründe hierfür sind ebenso vielfältig wie die Produkte und reichen von Steigerung der Leistung, Miniaturisierung, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit über gesetzliche Anforderungen bis hin zum Schutz von Mensch und Gesundheit. Die Größenbereiche, in denen Partikel für ein Produkt kritisch werden und somit reglementiert werden müssen, mögen von Produkt zu Produkt variieren, dennoch gibt es sich überschneidende Fragestellungen, wie z. B. nach dem Sauberkeitszustand des Produkts und der Identifizierung von Partikelquellen in der Produktion. Zur Klärung dieser Fragestellungen stehen unterschiedliche Methoden zur Sauberkeitsanalyse zur Verfügung, die grundsätzlich universal eingesetzt werden können. Am Beispiel der Automobilindustrie werden Ansätze zur Bestimmung des Sauberkeitszustands nach VDA Band 19 bzw. ISO 16232 und zur Identifizierung von funktionskritischen Partikelquellen nach VDA Band 19.2 vorgestellt. Es wird gezeigt, dass diese Vorgehensweisen aus dem Automobilbereich dabei auch auf kontaminationssensitive Medizintechnikprodukte, für die es bisher keine verbindliche und spezifisch angepasste Vorgehensweise zur Überprüfung des partikulären Sauberkeitszustands gibt, angewendet werden können

Partikuläre Sauberkeitsanalyse von Medizintechnikprodukten: Vortrag gehalten auf der Lounges 2014, Vision Pharma, Innovation Food, 03. bis 05. Juni 2014, Stuttgart; Vortrag Session 49: IPA-Session, 04.06.2014

Reinheit in der Medizintechnik bedeutet heute weit mehr als die Sterilität von Produkten. In der Konsequenz müssen Medizinprodukte neben der Sterilität auch u. a. auf partikuläre Reinheit untersucht werden. Es fehlen allerdings branchenspezifische Standards zur Überprüfung der partikulären Reinheit. Am Beispiel von Zahnimplantaten kann gezeigt werden, wie eine Vorgehensweise zur Bewertung des partikulären Sauberkeitszustand aus dem Automobilbereich (VDA Band 19) durch branchenspezifische Anpassungen auf Medizinprodukte allgemein übertragen werden kann. Ist der partikuläre Sauberkeitszustand bekannt, stellt sich im nächsten Schritt häufig die Frage nach den Partikelquellen in der Fertigung. Hier können bspw. mit Sedimentationsfallen (VDA Band 19.2) die kritischen Punkte und Quellen identifiziert werden