Reinigung und Verpackung von Einzelteilen und Baugruppen für den Einsatz unter Reinraumbedingungen

Werkstoffe 10. 11. 2013
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Von Joachim Ludwig, Kahla

Die Reinigung unter Reinraumbedingungen muss bereits bei der Planung von Fertigungseinrichtungen beachtet werden, um beim späteren Einsatz den gewünschten Erfolg zu bringen. Problematisch gestaltet sich hierbei vor allem das Fehlen von Vorgaben und Regelungen zur Reinheit, wie sie bisher nur für die Automobilbranche oder die Halbleiterindustrie erarbeitet wurden. Zur Einhaltung der Reinheit bei Fertigungsprozessen müssen Maschinen und Räumlichkeiten so aufgebaut werden, dass sie selbst keine kritischen Verunreinigungen erzeugen und zugleich bei der Durchführung des Fertigungsprozesse im notwendigen Reinheitszustand gehalten werden können. Für die Überprüfung der Reinheit stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Darüber hinaus kommt der Schulung von Personal eine hohe Bedeutung zu.

Cleaning and Packaging of Individual Components and Assemblies for use under Cleanroom Conditions

Cleaning under cleanroom conditions is an issue that should be considered at the planning stage if an assembly plant’s success is to be assured once it is introduced. A major problem is the absence of guidelines and standards governing cleanliness in this area. To date, such guidelines or standards exist only in the automotive and semiconductor industries. In order to maintain cleanliness during a manufacturing process, both the equipment and the premises must be such that they themselves do not create critical contamina-
tion and allow the manufacturing process to take place in an acceptably clean environment. For the assessment of cleanliness, a number of procedures are available. In addition, the training of operatives is extremely important.

1 Überblick

Immer mehr Produktfertigungen finden unter definierten Bedingungen, beispielsweise Reinraumbedingungen, statt. Dabei sind die jeweiligen Produkte und die zur Herstellung benötigten Prozessschritte ausschlaggebend für die Definition der jeweils benötigten Reinraumbedingungen.

Für eine effiziente Gestaltung der Produktion im Reinraum sind einige wichtige Voraussetzungen zu erfüllen. Hierbei hat die Analyse der gesamten Fertigungskette eine außerordentlich hohe Bedeutung. Es kommt sehr darauf an, zu definieren, was die notwendigen Umgebungsbedingungen sind, unter denen gefertigt werden soll. Sehr oft werden die Spezifikationen für die Reinheit des angelieferten Materials und Prozessequipments nicht den notwendigen­ Anforderungen angepasst. Das bedeutet­ zum Beispiel, dass Fragen zur Art und Weise der Anlieferung sowie den erforderlichen Reinheitsanforderungen an das gelieferte­ Produkt und dessen Verpackung geklärt sein müssen. Allein die Tatsache, dass im Reinraum produziert wird, ist für das Erreichen der notwendigen Produktqualität bei weitem nicht ausreichend.

Im vorliegenden Beitrag wird vordergründig auf zwei Prozessschritte innerhalb der Gesamtkette eingegangen, denen eine herausragende Bedeutung beigemessen werden muss: die Reinigung und die Verpackung von Einzelteilen, Baugruppen und Komplettmaschinen.

2 Reinigung und Verpackung
– eine neue Qualität

Zunächst stellt sich die Frage, weshalb eine neue Qualität in den Reinigungs- und Verpackungsprozessen erforderlich ist, da Reinigen und Verpacken seit langem üblich ist. Neu ist es insbesondere, dass der jetzt erforderliche Vorgang nichts mehr mit dem klassischen Entfernen von Schmutz und dem Einpacken für den Transport oder die Lagerung gemeinsam hat. Ein gefertigtes Fahrrad kann mit einem Lappen oder eine Optikfassung mit Reinigungsmedien und Wischmitteln nach einer vorgegebenen Reinigungstechnologie gesäubert werden. Die ausgelieferte Optikfassung liegt in einem Magazin, das in einer verschließbaren Box fixiert wird, die dann noch doppelt in vorgereinigte und ableitfähige PE-Folie eingeschweißt ist, gegebenenfalls evakuiert und so verpackt dem Nutzer zugesandt wird.

Bei dieser kurzen Beschreibung der Prozesse sind bereits die Unterschiede zu herkömmlichen Technologien erkennbar. Allerdings reicht dies noch nicht aus, den erhöhten Aufwand für Reinraumanwendungen zu begründen. Arbeitsschritte und Technologien, die einer reinen Umgebung, also eines Reinraums, bedürfen, nutzen diesen zum Erreichen einer hohen Produktqualität­ beziehungsweise würden unter normalen Bedingungen nicht realisierbar sein. Der Kostenfaktor, den der Betrieb einer reinen Fertigungsumgebung mit sich bringt, ist demzufolge in den hier notwendigen Prozessen einkalkuliert. Dies bedeutet aber auch, dass Bemühungen unternommen werden, alle äußeren Einflüsse, die diesen Kostenfaktor negativ beeinflussen könnten, schon im Vorfeld abzuwenden. Das ist auch der Grund, weshalb Normen und Richtlinien zur Thematik, zum Beispiel über Reinraum- und Reinheitstauglichkeit, Oberflächenreinheit, chemische Kontaminationen oder reinraumtaugliche Materialien, erarbeitet wurden. Allerdings sind in diesem Zusammenhang noch große Lücken vorhanden, und die Standardisierung geht bei weitem nicht auf alle notwendigen Punkte ein.

3 Forderungen aus Standards und Richtlinien

Die Suche nach Standards oder Richtlinien zum Thema Prozessketten im Reinraum liefert meist nur wenige Treffer, wie zum Beispiel die DIN EN ISO 14644-9, die wichtige Aspekte ausschließt wie die Verfahrensweisen für die Reinigung von Oberflächen (…) [1]. Deshalb existiert hierzu eine Reihe von Werkstandards, die in der Breite der Anwendungen nicht kompatibel oder austauschbar sein können und nur auf einige wenige Produkte abgestimmt werden. Diese Werkstandards sind auch nur einem ausgewählten Anwenderkreis zugänglich.

Des weiteren gibt es branchenspezifische Vorgaben, die einen Stand der Technik beschreiben, der nicht immer den aktuellen Erkenntnissen entspricht. Dies sind vor allem Standards aus dem Halbleiterbereich und der Automobilindustrie. Im Weiteren wird auf einzelne Forderungen daraus verwiesen.

3.1 Beispiel Halbleiterindustrie

Die Standardisierung in der Halbleiterindustrie ist gegenüber anderen Branchen sehr weit fortgeschritten. Verständlicherweise wird jedoch nur auf die Belange der Halbleiter-, Solar- und Mikrosystemtechnikindustrie Bezug genommen, als deren internationaler Vertreter sich der Branchenverband SEMI versteht (SEMI = Semiconductor Equipment and Materials International).

Werden die Forderungen zur Reinigung von Einzelteilen, Baugruppen und kompletten Maschinen betrachtet, ist eine große Abweichung zwischen den Forderungen aus dem Standard und der Verwirklichung dieser Forderungen in der täglichen Arbeit vieler Unternehmen festzustellen. Zum Thema Reinigung und Montage von Maschinen, welche für den Reinraumeinsatz vorgesehen sind, wird beispielsweise unter dem Punkt Reinigung folgendes gefordert: Alle Werkzeuge und Systemkomponenten (Einzelteile und Baugruppen – Anm. d. Autors) sollen unmittelbar bevor diese in den Montagebereich eingebracht werden abgesaugt, mit gefilterter Luft abgeblasen und mit einer Lösung aus 10%-igem IPA und Wasser gereinigt werden. Es sind Hilfsmittel wie z. B. Reinraumtücher zu verwenden, die für den Einsatz in einer Klasse ISO 5 (nach DIN EN ISO 14644) zertifiziert wurden. Schneidöle, Schmier- und Flussmittel sind zu entfernen, bevor die Teile in den reinen Montagebereich gelangen.

Unabhängig davon, wie diese Forderungen in der Realität umgesetzt werden oder umgesetzt werden können, ergibt sich eine Reihe von Fragen, die der Anwender für seine Produktion selbst beantworten muss, da es keinerlei konkrete Vorgaben dafür gibt:

  • Punkt effizientes Absaugen
    Es ist allgemein bekannt, dass Absaugen keine effiziente Reinigungstechnologie ist. Zum einen wird beim Absaugen keine Tiefenwirkung erzielt, da der Sauger sehr dicht an das abzusaugende Teil gebracht werden muss, um einen Effekt zu erzielen. Zudem steigt mit abnehmender Partikelgröße die Adhäsion der Partikel zur Oberfläche, weshalb bei Partikeln mit Durchmessern unterhalb zehn Mikrometer keine Wirkung mehr erzielt wird
  • Aufbereitung der Druckluft für das Ab­blasen
    Freiheit von Öl und Wasser versteht sich von selbst. Partikelfrei heißt aber auch, dass die minimale Partikelgröße definiert sein muss. Oftmals wird Stickstoff zum Abblasen verwendet. Für Stickstoff gelten dieselben Forderungen wie für Druckluft. Die beim Stickstoff üblicherweise angegebene Reinheit bezieht sich ausschließlich auf die chemische Reinheit, nicht auf die partikuläre. Ob Druckluft oder Stickstoff, in jedem Fall ist ein Point-Of-Use-Filter einzusetzen. Dieser gewährleistet eine Endfilterung des eingesetzten Mediums und schließt damit aus, dass Kontaminationen aus dem Gasnetz selbst zum Produkt gelangen
  • Qualität des flüssigen Reinigungsme­diums
    Bei Wasser sollte in jedem Fall vollentsalztes Wasser (DI-Wasser) verwendet werden. Flüssigkeitsreste verdunsten in diesem Fall rückstandsfrei. Alkoholbeimischungen, unabhängig davon, ob 10 % oder 50 %, sollten einer chemischen und partikulären Reinheit entsprechen, welche durch die zu reinigenden Produkte bestimmt wird. Diese Alkohole haben den Effekt, dass organische Verschmutzungen anlösbar sind. Der Wasseranteil einer solchen Mischung ermöglicht durch die höhere Oberflächenspannung, dass die angelösten Verschmutzungen durch das Wischtuch (Reinraumtuch) aufgenommen werden

Die Liste der offenen Punkte kann nahezu beliebig weitergeführt werden.

3.2 Beispiel Automobilindustrie

Die Automobilindustrie weist hier wenig allgemeingültige Richtlinien auf. Zum Beispiel die VDA19-Richtlinie Prüfung der Technischen Sauberkeit – Partikelverunreinigung funktionsrelevanter Automobilteile [2]. Beschrieben werden die Bedingungen zur Anwendung und Dokumentation von Methoden zur Bestimmung der Partikelverunreinigung an funktionsrelevanten Bauteilen (Sauberkeitsprüfung). Konkret gesagt wird eine Basis geschaffen, um Reinheitsanforderungen zwischen Kunden und Lieferanten festzulegen und zwar auf Grundlage der Methoden zur Bestimmung von Partikelverunreinigungen.

Nicht betrachtet werden Punkte wie:

  • Grundlagen und Methoden zur Bestimmung/Erhebung der für ein Bauteil aus technisch funktioneller Sicht absolut notwendigen beziehungsweise zutreffenden Sauberkeitsanforderungen
  • Der Nachweis organischer Verunreinigungen (z. B. Fette oder Öle)
  • Methoden zum nicht quantifizierbaren Partikelnachweis an Prüfobjekten (z. B. visuelle Beurteilung, Wischtest mit sauberem Tuch)
  • Prüfung von Flüssigkeiten zum Betrieb von Prüfobjekten (z. B. Kühlflüssigkeiten, Öle, Hydraulikflüssigkeiten, Bremsflüssigkeiten, Kraftstoffe, Gase)

Dem Nutzer bleiben auch hiermit wichtige Hilfen zur Beschreibung seiner Reinigungsprozesse verschlossen und die Beschreibungen sind deshalb wenig praxisrelevant für eine einfache Umsetzung.

3.3 Unternehmensinterne Standards und Richtlinien

Es existiert eine große Anzahl von unternehmensinternen Standards und Richtlinien, die Reinigungs- und Verpackungsprozesse beschreiben. Diese in eine allgemeine Betrachtung zur Erstellung von allgemeingültigen Hinweisen aufzunehmen, scheitert meist daran, dass Unternehmensstandards eine Geheimhaltungsvereinbarung vorangestellt ist.

Fast alle dieser Vorschriften basieren auf langjährigen Erfahrungen und natürlich auch auf Fehlern, die gemacht wurden. Eine weiterreichende wissenschaftliche Untersuchung geht den wenigsten voraus. Diese Vorschriften sind dann auch nur solange praktikabel, bis Grenzen erreicht werden, die eine schrittweise Weiterentwicklung ­erforderlich machen.

4 Umgebungsbedingungen für Reinigungs- und Verpackungsprozesse

Es existieren verschiedene Ansichten, unter welchen Bedingungen gereinigt und verpackt werden soll. Dazu drei Beispiele:

  • Ein Standard (Tab. 1) gibt die genaue Luftreinheitsklasse vor, unter der diese Prozesse durchgeführt werden sollen (z. B. SEMI-Standard). Die Erfahrung zeigt, dass es kaum Lieferanten gibt, die den hohen Forderungen nach einer Klasse ISO 5/ISO 6 entsprechen
  • Einige wenige Lieferanten (z. B. in Japan) fertigen, reinigen und verpacken unter denselben Bedingungen, unter denen die Maschine beim Endkunden zum Einsatz kommt. Damit wird ein sehr hoher Grad an Reinheit schon im Vorfeld erreicht. Dies ist allerdings ein hoher Kostenfaktor
  • Verschiedene Lieferanten arbeiten nach dem Erfahrungswert, maximal zwei Klassen schlechter, als die Bedingungen beim Endkunden

5 Reinigung unter Reinraumbedingungen

5.1 Prozesskette

Um die Reinheit einer Maschine im Vorfeld richtig spezifizieren zu können, ist es notwendig, die gesamte Prozesskette von der Einzelteilfertigung bis zur kompletten Maschine zu analysieren. Daraus ergeben sich die jeweiligen Anforderungen für die Bedingungen der Fertigung, Reinigung und Verpackung. Der Kostenaspekt für die Bedingungen der Einzelprozesse findet auch hier Anwendung, indem alle Prozesse nur so gut wie nötig und nicht so gut wie möglich gestaltet sind. Zur Beschreibung der Prozesskette spielt immer die Betrachtung des Zeitfaktors eine große Rolle. Da Kontamination eine Funktion der Zeit ist, steigen die Anforderungen an die Umgebungsreinheit, je länger Einzelprozesse zeitlich dauern. Der Anforderung kann auf unterschiedlichste Arten entsprochen werden:

  • durch einen Reinraum entsprechender Klassifizierung
  • durch ständige Wiederholungsreinigungen, um die Kontaminationen immer wieder zu entfernen
  • durch Verpacken der Produkte vor jeder Arbeitspause und Entpacken bei Weiterbearbeitung sowie regelmäßiges Reinigen (das kann z. B. durch Einschweißen oder Abdecken mit geeigneten Folien oder mit aktiven Lagerbehältern erfolgen, Stickstoffatmosphären eignen sich nur, wenn das Produkt vor Feuchte und Sauerstoff geschützt werden muss)

Oftmals stellt sich die Frage, ob eine Endreinigung der gesamten Maschine nicht ausreichend wäre. Allerdings sind nur wenige Maschinen so einfach gestaltet, dass alle Stellen beim Reinigen erreicht werden. Häufig werden Verunreinigungen an unzugänglichen Bereichen regelrecht eingebaut und somit zu einem Langzeitrisiko. Diese Verunreinigungen haften auf den Oberflächen nicht für alle Zeit fest an. Alterungsprozesse, Veränderungen in der Oberflächen­ladung (Elektrostatik) oder Änderungen der Luftfeuchte und Temperatur bewirken eine Veränderung bei den Adhäsionskräften zwischen Partikel und Oberfläche und verleihen den Kontaminationen eine unvorhersehbare Dynamik.

5.2 Einzelteilreinigung

Reinigung hängt immer von der Art der Kontaminationen ab, aber auch vom Material der zu reinigenden Einzelteile, dessen Oberflächenbeschaffenheit und der Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Einflüssen sowie der Einwirkung von Flüssigkeiten. Für viele Anwendungen hat sich die Ultraschallreinigung bewährt. Sie schont weitestgehend die Bauteile und ist technisch ausgereift. Für sehr empfindliche Teile kann mit einer höheren Frequenz gearbeitet werden, beispielsweise dem so genannten Megaschall. Folgende Punkte sind besonders zu beachten:

  • beim Einsatz von wässrigen Lösungen ist vollentsalztes Wasser (DI-Wasser) zu verwenden
  • beim Einsatz von Reinigern sind ausreichend viele Spülvorgänge vorzusehen, um eine Verschleppung von Reinigungsmedien und Detergentien aus Reinigern und gelösten Verunreinigungen zu unterbinden
  • erschöpfte Reinigungsmedien und Spülflüssigkeiten sind in kurzen Intervallen zu wechseln
  • dem Trocknungsprozess ist eine große Bedeutung beizumessen (vor allem beim Vorhandensein von z. B. Bohrungen und Sacklöcher). Die Trocknung muss unter der höchsten Reinheit stattfinden

Die Vielfalt der Teile, die nicht mit Ultraschall gereinigt werden können, ist sehr groß. Dazu zählen beispielsweise Optiken, Keramiken, Materialien mit porösen Oberflächen und weiche Materialien. Dort greift man auf die mechanische Reinigung zurück, die durch Absaugen und Abblasen unterstützt werden kann. Alleiniges Saugen und Abblasen ist jedoch bei weitem nicht ausreichend. Weitere Technologien zum Reinigen beruhen auf dem Einsatz von Kohlenstoff­dioxid, dem Ausheizen, Fischen, Bürsten oder der Verwendung von Adhäsivfolien, um nur einige zu nennen.

5.3 Baugruppenreinigung

Die hohe Komplexität von Baugruppen erfordert einen erheblichen Anteil an mechanischen Reinigungsverfahren. Gründe dafür sind zum Beispiel Verklebungen, die nicht im Ultraschall gereinigt werden können, sowie ein Mix aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichsten Ansprüchen an die Bearbeitung. Es kann weiterhin die Gefahr bestehen, dass Reinigungsmedien in der Baugruppe verbleiben und so kein 100-prozentiges Trocknen möglich ist.

Das Reinigen von Baugruppen ist nur dann effizient, wenn im Vorfeld die Einzelteile einer Reinigung unterzogen wurden.

5.4 Maschinenreinigung

Bei der Maschinenreinigung wird in Grundreinigung und Erhaltungsreinigung unterschieden, vergleichbar mit der Reinigung in Reinräumen.

5.4.1 Grundreinigung nach der Montage

Vor dem Verpacken einer Maschine ist diese unabhängig von vorangegangenen Reinigungsschritten der Einzelteile und Baugruppen unmittelbar beim Hersteller komplett zu reinigen. Diese Reinigung setzt eine gute Kenntnis der Maschine beim Reinigungspersonal voraus. Die verschiedenen Bereiche der Maschine sind mit den dafür geeigneten Reinigungsmethoden zu reinigen, empfindliche Baugruppen werden gegebenenfalls von der Endreinigung ausgenommen. Diese sind im Vorfeld entsprechend zu schützen. Nach dieser Endreinigung ist die Maschine sofort mit der ersten Schutzhülle (z. B. Folie) zu versehen.

In einigen Fällen empfiehlt sich vor dem Verpacken die Durchfürchung eines Pre-Acceptancetests, mit dem bereits vor der Inbetriebnahme Kontaminationsprobleme aufgezeigt werden können. Solche Verbesserungen oder Änderungen beim Einsatz sind mit weitaus geringerem Aufwand als im Reinraum des Kunden zu realisieren.

Diese Pre-Acceptancetests dokumentieren auch die erreichte Qualität dem Kunden gegenüber. Die Vorgehensweise und Einzelheiten sind zwischen Kunde und Lieferant abzustimmen.

5.4.2 Grundreinigung
vor der Inbetriebnahme

Nach dem vorschriftsmäßigen Entpacken der Maschine beim Endkunden wird diese einer weiteren Grundreinigung unterzogen, um eventuelle aufgetretene Kontaminationen während des Transports zu entfernen. Ohne diese Reinigung sollte keine Maschine in den Reinraum gebracht werden. Diese Reinigung wird durch den Lieferanten, den Kunden oder auch externes Personal durchgeführt. Grundlage ist die Entpackungs- und Reinigungsvorschrift.

Meist wird nach der Reinigung stichprobenartig die Oberflächenreinheit geprüft. Sind die Grenzwerte eingehalten, kann die Maschine an der entsprechenden Stelle im Reinraum installiert werden.

5.4.3 Erhaltungsreinigung

Die Erhaltungsreinigung wird in den Reinigungsplan des Kunden aufgenommen. Sie gewährleistet die notwendige Reinheit über die Zeit hinweg. Maschinen müssen trotz Fertigung im Reinraum immer wieder in den Ausgangszustand gebracht werden, denn die Reinraumumgebung verlängert nur den Zeitraum, innerhalb dessen die Oberflächen des Prozessequipments durch den Betrieb der Maschine, die ablaufenden Prozesse und das Materialhandling ständig wieder kontaminiert. Diese Erhaltungsreinigung ist nach einem festen Plan durchzuführen und das Ergebnis ist zu dokumentieren.

5.5 Überprüfung der Reinheit
– Beispiele

Die Überprüfung des Reinigungserfolgs stellt die dafür Verantwortlichen immer wieder vor Probleme. Ein Grund ist die Messung von Partikeln auf technischen Oberflächen, die nur mit großem Aufwand realisiert werden kann. Neben der Messtechnik, die Partikel bis in den Mikrometerbereich sichtbar machen kann, haben sich folgende Methoden etabliert:

  • Optische Inspektion
    Gereinigte Oberflächen werden mit Hilfe optischer Hilfsmittel inspiziert und Partikel auf einer definierten Fläche ausgezählt. Das Ergebnis wird mit dem in der Reinigungsvorschrift festgelegten Grenzwert verglichen. Die Reinigung ist dann beendet, wenn diese Grenzwerte unterschritten werden
  • Oberflächensonde
    Die Oberflächensonde wird mit einem angepassten optischen Partikelzähler eingesetzt. Partikel werden mittels eines Luftstrahls von der Oberfläche abgelöst und mit dem Partikelzähler ausgewertet. Dieses Verfahren arbeitet qualitativ, da nie alle Partikel von der Oberfläche gelöst werden. Wird vor und nach der Reinigung gemessen, eignet sich die Technologie sehr gut zur Bestimmung des prozentu­alen Reinigungserfolgs
  • Spülmethode
    Einzelne Flächen werden mit Reinstwasser abgespült und dieses Wasser wird ­einer Partikelmessung in Flüssigkeiten unterzogen. Die Fläche gilt als sauber, wenn im Spülwasser ein vordefinierter Wert unterschritten wird. Mit diesem Verfahren lassen sich sehr gut Grenzwerte empirisch ermitteln. Zu beachten ist, dass Parameter des Wassers, wie Menge, Leitwert und Temperatur, das Ergebnis der Messung beeinflussen können.

6 Verpackung
unter Reinraumbedingungen

Grundsätzlich müssen Verpackungsmaterialien das zu verpackende Produkt ausreichend schützen. Dabei sollten diese Materialien eine äußerst geringe Partikelabgabe und ein geringes Ausgasungsverhalten aufweisen. Oftmals wird so genannte Reinraumfolie, eine schwach rosafarbene PE-Folie, als Verpackungsmaterial gefordert. Diese Folie unterscheidet sich in den elektrostatischen Eigenschaften von anderen PE-Folien.

Aus Kostengründen wird sehr selten auf die unter Reinraumbedingungen gefertigten und konfektionierten Folien zurückgegriffen. Das Reinigen von Folienverpackungen ist eine andere Möglichkeit, sollte aber unter höchster Reinheit geschehen, da alle Folien durch das Handling permanent Partikel anziehen.

Bei Folienverpackungen ist darauf zu achten, dass die zu verpackenden Produkte generell zweifach in Folie eingeschweißt werden. Befinden sich die Produkte schon in Boxen oder Magazinen, sind diese im Ganzen ebenfalls zweifach einzuschweißen.

Mehrwegverpackungen sind vor jedem Gebrauch zu reinigen. Diese werden nach dem Gebrauch meist nicht wieder im Reinraum verpackt und dann zurückgesandt. Bei der Reinigung der Mehrwegverpackungen trifft oben gesagtes wieder zu.

7 Schulung des Personals

Den Fragen der Personalschulung wird viel zu wenig Augenmerk beigemessen, obwohl dieses Thema die Grundlage für eine reinraumgerechte Prozesskette schafft. Ohne gut ausgebildetes Personal sind reine Prozesse in ihrer ganzen Konsequenz nicht durchführbar. Das gilt für die Grundausbildung eines Mitarbeiters sowie für die Wiederholungsschulungen, die zwei- bis viermal pro Jahr erfolgen sollten. Dabei werden vordergründig folgende Themen geschult:

  • Grundlagen der Reinraumtechnik
  • Reinraumbekleidung und deren Nutzung, An- und Auskleideprozeduren
  • Verhalten im Reinraum
  • Reinigungsprozeduren, wie sie auch in VDI 2083 Blatt 15 [3] zu finden sind und sich mit der Handhabung von Reinigungsgeräten und Materialien, von Reinigungsmedien, der praktische Durchführung oder der Sensibilisierung des Bedienungspersonals für die Prozesse befassen

8 Zusammenfassung

Es ist schwer, allgemeingültige Vorgehensweisen zur Reinigung von Einzelteilen, Baugruppen und Maschinen darzustellen, da die Vielfalt der Teile sehr groß und die Anforderungen stark unterschiedlich sind. Grundlegend sollte man die einzelnen Reinigungsschritte unter fest dokumentierten Umgebungsbedingungen mit gut ausgebildetem Personal durchführen. Eine Qualitätskontrolle verhilft dazu, die Prozesse ständig weiterzuentwickeln.

Der Kostenfaktor spiegelt sich in dieser Betrachtung in der so genannten 10er-Regel wider. Unterlassene Aufwendungen am Anfang einer Produktionskette, die später zur Verbesserung der Oberflächenreinheit behoben werden müssen, erfordern mit jedem weiteren Arbeitsschritt in der Verarbeitungskette einen um das 10-fache höheren Kostenaufwand, als im davorliegendem Schritt. Werden zu Beginn einer technologischen Kette zehn Cent pro Bauteil gespart, sind es im zweiten Schritt der Weiterverwendung bereits 1 Euro pro Bauteil, die an Mehrkosten aufgewendet werden müssen, um den Fehler der Vorstufe zu beheben.

Literatur

[1] DIN EN ISO 14644-9 Reinräume und zugehörige Reinraumbereiche – Teil 9: Klassifzierung der partikulären Oberflächenreinheit (ISO/DIS 14644-9:2008); deutsche Fassung EN ISO 14644-9:2008 (Entwurf)

[2] VDA 19 Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie, Richtlinie (Entwurf, 1. Auflage 2004 – Gelbdruck, Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA)): Partikelverunreinigung funktionsrelevanter Automobilteile

[3] VDI 2083-15 Reinraumtechnik – Personal am Reinen Arbeitsplatz

DOI: 10.7395/2013/Ludwig1

 

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