2ndSCIN® – Enabler für sauberkeitskritische Automatisierungstechnik

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KI-basierte Produktions- und Fertigungsanlagenoptimierung

Reinheit ist die Grundlage für Schlüsseltechnologien - damit gewinnt auch das Thema ultrareine Produktion zunehmend an Bedeutung. Eine besondere Herausforderung stellt die Nutzung von Standard-Industriekomponenten im Reinraum dar. Problematisch sind vor allem Partikel oder chemische und biologische Rückstände, die vom Equipment an die Umgebung abgegeben werden. Für viele Hersteller ist die Reinraumertüchtigung ein umständlicher, zeit- und kostenintensiver Prozess. Als Workaround kommen vielfach starre Einhausungen oder Minienvironments zum Einsatz. Da bisherige Systeme den hohen Sauberkeitsanforderungen der Industrie nicht gerecht werden, haben sich Forscher und Forscherinnen des Fraunhofer IPA mit den Problemen auseinandergesetzt und nach einer Lösung gesucht.

2ndSCIN® ist eine atmungsaktive, textile Schutzumhüllung. Sie lässt sich individuell auf dynamische Automatisierungskomponenten anpassen. Inspiriert durch die menschliche Haut, besteht 2ndSCIN® aus einem durchlässigen, beweglichen und mehrschichtigen Textil, das eine Trennung von der Umwelt schafft und somit eine Sauberkeitsbarriere darstellt. Die verschiedenen Textil-Schichten werden mit Hilfe von Abstandshalten separiert und können Gase, Feuchtigkeit, Substanzen und Partikel durchlassen, transportieren und abführen. Bestandteil der technischen Haut sind Sensor-Netzwerke, die kontinuierlich Daten über Partikelverunreinigung, chemische Kontaminationen, Temperatur und Feuchtigkeit sammeln. Über KI-Algorithmen können diese Daten ausgewertet werden und ermöglichen eine vorausschauende Wartungsstrategie.
2ndSCIN® ist extrem schnell zu installieren und lässt sich variabel an individuelle Bedarfe und Anforderungen von Produzenten und Maschinen anpassen. Auf diesem Weg werden Anforderungen adressiert, die bisherige Schutzhüllen nicht erfüllen.

Industrielle Anforderungen

  • Notwendigkeit von Schutzsystemen: keine Partikel, Schmierstoffe, ACCs aus dem Equipment oder der Hülle
  • Sensoren für: Partikelverunreinigung (PAC), molekularen/chemischen Kontaminationen (MOC), Temperatur (T), Luftfeuchtigkeit (h), Luftdruck (p), Elektrostatik (ESD) Biokontamination, . . .
  • Prozesssicherheit im Hinblick auf die Kontaminationskontrolle
  • Aussagen über das Wartungsverhalten und die Wartungsstrategie der Ausrüstung
  • Bedarf nach: flexiblen, modularen, schnell realisierbaren und leistungsstarken Systemen

Reinheitsspezifikationen

  • keine Kontamination
  • Reinheitstauglichkeit
  • mechanische Eigenschaften (hinsichtlich Stabilität, Reißfestigkeit, Dehnungsverhalten, elektrostatischer Leitfähigkeit, Reinigungsfähigkeit)
  • Sterilisierbarkeit
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2ndSCIN® auf dem Prüfstand zur Bewertung des reinheitstechnischen Verhaltens
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Nahezu uneingeschränkte Bewegungsfreiheit für Equipment durch 2ndSCIN®
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Adapterplatte für Handlingsysteme

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