Posvećeni smo razvoju domaće CAE/CFD platforme i softvera za dohvaćanje 3D modela, specijalizirani za pružanje digitalnih simulacijskih i dizajnerskih rješenja za optimizaciju dizajna, smanjenje potrošnje energije i emisija te snižavanje troškova i povećanje učinkovitosti u područjima kao što su biomedicina i prijenos bolesti, proizvodnja vrhunskih materijala, inženjering čistih soba, podatkovni centri, skladištenje energije i upravljanje toplinom te teška industrija.
U područjima visoke proizvodnje poput proizvodnje poluvodiča, biomedicine i precizne optike, jedna sićušna čestica prašine može uzrokovati kvar cijelog proizvodnog procesa. Istraživanja pokazuju da u proizvodnji integriranih krugova svako povećanje od 1000 čestica/ft³ čestica prašine većih od 0,3 μm povećava stopu nedostataka čipa za 8%. U sterilnoj farmaceutskoj proizvodnji, prekomjerne razine plutajućih bakterija mogu dovesti do otpada cijelih serija proizvoda. Čiste sobe, temelj moderne vrhunske proizvodnje, štite kvalitetu i pouzdanost inovativnih proizvoda preciznom kontrolom na razini mikrona. Tehnologija simulacije računalne dinamike fluida (CFD) revolucionira tradicionalne metode dizajna i optimizacije čistih soba, postajući pokretač tehnološke revolucije u inženjerstvu čistih soba. Proizvodnja poluvodiča: Rat protiv prašine mikronskih razmjera. Proizvodnja poluvodičkih čipova jedno je od područja s najstrožim zahtjevima za čiste sobe. Proces fotolitografije izuzetno je osjetljiv na čestice veličine i do 0,1 μm, što ove ultrafine čestice čini praktički nemogućim za detekciju tradicionalnom opremom za detekciju. Tvornica 12-inčnih pločica, koja koristi visokoučinkovite laserske detektore čestica prašine i naprednu tehnologiju čišćenja, uspješno je kontrolirala fluktuaciju koncentracije čestica veličine 0,3 μm unutar ±12%, povećavajući prinos proizvoda za 1,8%.
Biomedicina: Čuvar bakterijske proizvodnje
U proizvodnji sterilnih lijekova i cjepiva, čiste sobe su ključne za sprječavanje mikrobne kontaminacije. Biomedicinske čiste sobe ne zahtijevaju samo kontrolirane koncentracije čestica, već i održavanje odgovarajuće temperature, vlažnosti i razlika u tlaku kako bi se spriječila unakrsna kontaminacija. Nakon implementacije inteligentnog sustava čistih soba, proizvođač cjepiva smanjio je standardnu devijaciju broja suspendiranih čestica u svom području klase A s 8,2 čestice/m³ na 2,7 čestica/m³, skraćujući ciklus pregleda FDA certifikacije za 40%.
Zrakoplovstvo
Precizna obrada i sastavljanje zrakoplovnih komponenti zahtijeva čisto okruženje. Na primjer, pri obradi lopatica zrakoplovnih motora, sitne nečistoće mogu uzrokovati površinske nedostatke, što utječe na performanse i sigurnost motora. Sastavljanje elektroničkih komponenti i optičkih instrumenata u zrakoplovnoj opremi također zahtijeva čisto okruženje kako bi se osiguralo pravilno funkcioniranje u ekstremnim svemirskim uvjetima.
Proizvodnja preciznih strojeva i optičkih instrumenata
U preciznoj strojnoj obradi, kao što je proizvodnja vrhunskih satovskih mehanizama i visokopreciznih ležajeva, čiste sobe mogu smanjiti utjecaj prašine na precizne komponente, poboljšavajući točnost proizvoda i vijek trajanja. Proizvodnja i montaža optičkih instrumenata, poput litografskih leća i leća astronomskih teleskopa, mogu se izvoditi u čistom okruženju kako bi se spriječili površinski nedostaci poput ogrebotina i korozije, osiguravajući optičke performanse.
CFD tehnologija simulacije: "Digitalni mozak" inženjerstva čistih soba
Tehnologija simulacije računalne dinamike fluida (CFD) postala je ključni alat za projektiranje i optimizaciju čistih soba. Korištenjem metoda numeričke analize za predviđanje protoka fluida, prijenosa energije i drugih povezanih fizičkih ponašanja, značajno se poboljšavaju performanse čistih soba. CFD tehnologija za optimizaciju protoka zraka može simulirati protok zraka u čistim sobama i optimizirati lokaciju i dizajn otvora za dovod i povrat zraka. Studija je pokazala da se pravilnim rasporedom lokacije i uzorka povratnog zraka ventilatorskih filterskih jedinica (FFU), čak i sa smanjenim brojem HEPA filtera na kraju, može postići viša ocjena čistih soba uz značajne uštede energije.
Budući razvojni trendovi
S prodorima u područjima poput kvantnog računarstva i biočipova, zahtjevi za čistoćom postaju sve stroži. Proizvodnja kvantnih bitova čak zahtijeva čistu sobu ISO klase 0.1 (tj. ≤1 veličina čestica po kubnom metru, ≥0,1 μm). Buduće čiste sobe razvijat će se prema većoj čistoći, većoj inteligenciji i većoj održivosti: 1. Inteligentne nadogradnje: Integriranje algoritama umjetne inteligencije za predviđanje trendova koncentracije čestica putem strojnog učenja, proaktivno prilagođavanje volumena zraka i ciklusa zamjene filtera; 2. Primjene digitalnih blizanaca: Izgradnja trodimenzionalnog sustava digitalnog mapiranja čistoće, podrška VR daljinskim inspekcijama i smanjenje stvarnih troškova puštanja u rad; 3. Održivi razvoj: Korištenje rashladnih sredstava s niskim udjelom ugljika, solarne fotonaponske energije i sustava za recikliranje kišnice za smanjenje emisija ugljika, pa čak i postizanje "čiste sobe s nultom emisijom ugljika".
Zaključak
Tehnologija čistih soba, kao nevidljivi čuvar vrhunske proizvodnje, kontinuirano se razvija kroz digitalne tehnologije poput CFD simulacije, pružajući čišće i pouzdanije proizvodno okruženje za tehnološke inovacije. S kontinuiranim napretkom tehnologije, čiste sobe će i dalje igrati nezamjenjivu ulogu u naprednijim područjima, štiteći svaki mikron tehnoloških inovacija. Bilo da se radi o proizvodnji poluvodiča, biomedicini ili proizvodnji optičkih i preciznih instrumenata, sinergija između tehnologije čistih soba i CFD simulacije potaknut će napredak ovih područja i stvoriti više znanstvenih i tehnoloških čuda.
Vrijeme objave: 18. rujna 2025.