Mehr Sicherheit beim Einsatz von Verbrauchsmaterialien in der reinen Produktion

Abb. 1

Abb. 2

Abb. 3

Abb. 4

In den letzten Jahren wurden die Reinraumsysteme in reinen Fertigungsbereichen soweit optimiert, dass durch diese kaum noch Kontaminationen verursacht werden. Allerdings finden sich in den meisten reinen Produktionsbereichen interne Kontaminationsquellen. Dabei kann es sich um Prozessgeräte und Automatisierungssysteme handeln, oftmals sind es aber auch Verbrauchsgüter wie Reinraumbekleidung, Wischtücher, Mopps, Stifte und Reinraumpapier. Das Fraunhofer IPA beschäftigt sich vermehrt mit Fragestellungen, bei denen es um die Auswahl geeigneter reinheitstauglicher Verbrauchsmaterialien geht. Aufgrund ihrer Vielzahl und oftmals räumlichen Nähe zu reinheitskritischen Prozessen oder Produkten sind diese Materialien als besonders kritisch einzustufen. Bislang wird ihr Anteil an der Kontamination häufig unterschätzt. Neueste Untersuchungen belegen die immense Auswirkung von Verbrauchsmaterialien auf die reine Produktionsumgebung, doch gibt es bisher weder allgemeingültige Informationen noch einheitliche Prüf- und Bewertungsverfahren. Dieser Mangel soll möglichst schnell und auf höchstem technisch-wissenschaftlichen Niveau mit Hilfe eines schlagkräftigen Industrieverbunds behoben werden.

In einer Befragung wurde vorab festgestellt, welche Anforderungen die Anwender an reine Verbrauchsmaterialien haben. Daraus leiten sich die Themen des Industrieverbunds ab, dessen Ziel es ist, einheitliche Prüfverfahren zu erarbeiten und zu evaluieren. Mit diesen Verfahren soll eindeutig ermittelt werden, ob Verbrauchsmaterialien für reine und hygienische Anwendungen tauglich sind. Dies macht die Produkte vergleichbar und gibt dem Anwender Sicherheit bei der Auswahl von Verbrauchsgütern, die für seinen Bedarf geeignet sind.

Ergebnisse der Umfrage

Für die Umfrage wurden über 2500 Ansprechpartner in relevanten Unternehmen angeschrieben und um Beteiligung gebeten. Darüber hinaus ist die Umfrage in Fachzeitschriften und Internetportalen veröffentlicht worden. Die Umfrage bestand aus einer überschaubaren Anzahl von Fragen und kann mit einer Rückläuferquote von 8 Prozent als repräsentativ angesehen werden. Im Folgenden werden ausgewählte Ergebnisse der Umfrage zusammengefasst. 

Aus welchen Industriebranchen haben sich Unternehmen an der Umfrage beteiligt?

Verbrauchsmaterialien kommen in verschiedenen Branchen in reinen Produktionsbereichen zum Einsatz. Die durchgeführte Umfrage zeigt eine recht gleichmäßige Verteilung über die verschiedenen Industriebranchen. Dabei wurden drei Hauptbereiche erkennbar: Elektronik (24,8 %), Automotive (16,8 %) und Life Science (23,4 %). (siehe Abb. 1)

Welche Reinheitskriterien sind relevant?

Das technologische Umfeld bestimmt die Anforderungen an die Verbrauchsmaterialien in reinen Produktionsbereichen und je nach Branche werden unterschiedliche Reinheitskriterien angesetzt. Wichtigstes Kriterium sind partikuläre Kontaminationen, gefolgt von Reinigbarkeit, Chemikalienbeständigkeit und Elektrostatik. Auch ionische und molekulare Kontaminationen werden weniger häufig angegeben. Für molekulare Kontaminationen kann zukünftig ein höherer Bedarf erwartet werden. (siehe Abb. 2)

Welche typischen Verbrauchsmaterialien werden verwendet?

In reinen Produktionsbereichen werden vielfältige Verbrauchsmaterialien eingesetzt. Handschuhe und Tücher zählen zu den häufigsten, gefolgt von Überschuhen, Haarnetzen und Overalls. Hauben, Papier, Gesichtsmasken, Mopps und Stifte finden ebenfalls Verwendung. (siehe Abb. 3)

Welche einheitlichen, reproduzierbaren Prüfverfahren und Klassifizierungssysteme zur Beurteilung von Verbrauchsmaterialien sind notwendig?

Diese Fragestellung wurde von den Teilnehmern der Umfrage eindeutig beantwortet: Über 92 Prozent sehen Bedarf an einheitlichen, reproduzierbaren Prüfverfahren und Klassifizierungssystemen zur Beurteilung von Verbrauchsmaterialien. (siehe Abb. 4)

Gründung des Industrieverbunds: »Cleanroom Suitable Consumables«

Aufgabe des Industrieverbundes ist es, einheitliche Prüfverfahren zu erarbeiten und zu evaluieren, die eindeutig festlegen, welche Verbrauchsmaterialien für reine und hygienische Anwendungen einsatzfähig sind. Mit einer Kick-off-Veranstaltung wollen die Interessenten des Industrieverbunds gemeinsam mit dem Fraunhofer IPA die Zielstellung des Industrieverbunds konkretisieren. Auf internationaler Ebene steht bisher kein umfassendes Regelwerk zur Verfügung, das eine Untersuchung, Klassifizierung sowie Beurteilung von Verbrauchsmaterialien im Hinblick auf ihre Einsatzfähigkeit in reinen bzw. hygienischen Bereichen unterstützt. Hierfür sollen im Industrieverbund maßgebliche, richtungsweisende Ansätze erarbeitet werden, die in Bezug zu VDI 2083 Blatt 9.2 »Reinheitstaugliche Verbrauchsmaterialien« stehen. Wie auf der Reinraum Lounge im Juni 2014 angekündigt, sind aufgrund der Vielfalt der Verbrauchsmaterialien sowie der Reinheitskriterien, die aus dem reinen Fertigungsumfeld resultieren, erhebliche Ergänzungen zu leisten.

Anmeldung zur Kick-off-Veranstaltung

Alle Teilnehmer der Umfrage und weitere interessierte Unternehmen sind herzlich zur Kick-Off-Veranstaltung des Industrieverbunds am 20. November 2014 am Institutszentrum der Fraunhofer-Gesellschaft in Stuttgart eingeladen.