Hệ thống Chốt gió Airlock (hay còn gọi là Phòng đệm Airlock) cho phép nhân viên chuyển đổi từ một môi trường không được kiểm soát sang một phòng sạch, và điều này tạo ra một khoản chi phí đáng kể trong ngân sách của các nhà máy.
Chốt gió Airlock
Hệ thống Chốt gió Airlock (hay còn gọi là Phòng đệm Airlock) cho phép nhân viên chuyển đổi từ một môi trường không được kiểm soát sang một phòng sạch, và điều này tạo ra một khoản chi phí đáng kể trong ngân sách của các nhà máy.
Công ty Dittel Engineering đã phát triển một công thức để tính toán kích thước tối ưu của chốt gió cho nhân sự một cách kinh tế nhất có thể. Việc xây dựng chốt gió lớn hơn cho phép nhiều người di chuyển hơn, tăng tốc độ thay ca và giảm thời gian chờ trong Airlock, từ đó giúp giảm độ trễ trong quá trình sản xuất.
Kích thước của chốt gió Airlock có ảnh hưởng đến tính hiệu quả của chi phí bỏ ra. Trong quá trình thiết kế và xây dựng một phòng sạch, việc có một hệ thống airlock là vô cùng quan trọng. Kỹ sư Florian Dittel từ Dittel Engineering đã nghiên cứu lý do tại sao, khi thiết kế một chốt gió, việc lựa chọn kích thước nhỏ hơn thường có thể dẫn đến chi phí cao hơn.
Tìm hiểu thêm: Khóa liên động là gì?
Ứng dụng của hệ thống Chốt gió Airlock
Hệ thống Chốt gió Airlock, còn được gọi là phòng đệm Airlock, đóng vai trò quan trọng trong việc cho phép nhân viên di chuyển từ một môi trường không được kiểm soát vào một phòng sạch với chi phí không mong muốn.
Mặc dù phòng sạch có thể mang lại lợi ích kinh tế có thể đo lường được, việc sử dụng airlock thường được xem như việc tạo điều kiện tiếp cận vào khu vực được kiểm soát và đòi hỏi chi phí bảo trì cao, mà không có lợi nhuận rõ ràng cho doanh nghiệp. Do đó, quyết định làm cho Chốt gió Airlock cho nhân sự càng nhỏ càng tốt thường được ưu tiên. Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến tăng chi phí dài hạn.
Florian Dittel, giám đốc kỹ thuật của Dittel Engineering, đã minh họa điều này trong một báo cáo học thuật. Trong nghiên cứu của mình, ông đã phát triển một công thức để tính toán kích thước tối ưu của Chốt gió Airlock dành cho nhân sự trong phòng sạch dựa trên quan điểm kinh tế.
"Theo ý tưởng chính là giảm thiểu kích thước của Airlock càng nhiều càng tốt vì lí do chi phí. Tuy nhiên, để giữ cho cả chi phí vận hành và chi phí đầu tư xây dựng của airlock ở mức thấp, cần xác định và đánh giá tất cả các yếu tố có thể ảnh hưởng đến hoạt động và chi phí từ giai đoạn thiết kế ban đầu và kết hợp chúng vào kế hoạch", Dittel đã nhấn mạnh.
Xây dựng hệ thống Chốt gió Airlock hiệu quả
Mặc dù Chốt gió như vậy là không thể thiếu cho nhiều phòng sạch và đại diện cho một yếu tố chi phí quan trọng, nhưng cho đến nay, vẫn chưa có một mô hình toán học nào cho thiết kế, xây dựng và vận hành chúng một cách hiệu quả.
Dittel đã chỉ ra rằng kích thước của Airlock có thể ảnh hưởng đến quyết định về hoạt động hiệu quả về chi phí và điều này có thể được tính toán chính xác.
Để tính toán các chi phí liên quan đến lập kế hoạch, xây dựng và vận hành, các điểm sau đây cần được xem xét:
- Chi phí xây dựng chung
- Chi phí của các ngành xây dựng cá nhân liên quan
- Chi phí nhân sự
- Chi phí vệ sinh
- Chi phí bảo trì
- Chi phí vận hành hệ thống HVAC
Các yếu tố cụ thể khác liên quan đến chi phí bao gồm:
- Ngành công nghiệp sử dụng
- Mức độ sạch
- Lượng không khí cần thiết
- Vật liệu tiêu hao
- Số lượng nhân viên dự kiến sẽ sử dụng
- Thời gian chờ cho mỗi lượt
- Kích thước và diện tích
Chi phí quan trọng nhất xuất phát từ nhân viên bất kể kích thước và loại Chốt gió. Mục này đặc biệt quan trọng vì nó xác định chi phí vận hành hàng năm. Các chi phí phát sinh từ thời gian thay đồ có thể gây ra sự chậm trễ trong sản xuất nếu kéo dài. Các yếu tố khác bao gồm số lượng quần áo phòng sạch cần thiết và vật liệu tiêu hao, cũng như chi phí vệ sinh.
Airlock càng lớn, càng nhiều nhân viên có thể ra vào cùng một lúc. Các ví dụ thực tế có thể minh họa mối liên hệ giữa chi phí, số lượng nhân viên và kích thước của Airlock. Theo Dittel, diện tích bề mặt lý tưởng của Airlock cho một doanh nghiệp với 130 người dùng và phòng sạch Class 8 DIN EN ISO 14644-1 là từ 95 đến 170m2.
Vì công ty được đề cập đang xem xét hoạt động theo hai ca, thời gian trong phòng thay đồ tăng, đồng nghĩa với việc chi phí nhân sự cũng tăng lên. Nếu các yếu tố này được tính vào việc xác định kích thước Airlock, kích thước hiệu quả nhất về mặt chi phí (cả chi phí vận hành và đầu tư) là 125m2.
Lý do cho điều này là Chốt gió lớn hơn cho phép nhiều người di chuyển hơn, tăng tốc độ thay đổi ca và giảm thời gian chờ trong Airlock, giúp giảm độ trễ trong quá trình sản xuất, mang lại sự thoải mái cho nhân viên và đảm bảo có đủ sự linh hoạt cho sự phát triển trong tương lai.
Các kết quả kinh tế sai lầm cũng có thể là kết quả của việc tiết kiệm không đúng cách. Ví dụ, những yếu tố "mềm" của hệ thống như đào tạo và sự thuận tiện cho nhân viên có thể ảnh hưởng. Mắt người không thể nhìn thấy các loại hạt và vi sinh vật, vì vậy nhân viên thường đánh giá thấp những rủi ro ô nhiễm từ hành vi không đúng trong Airlock.
Việc đào tạo và một số điều chỉnh về thiết kế của phòng thay đồ và kích thước Airlock có thể giảm chi phí trong dài hạn. Tuy nhiên, "nếu việc tiết kiệm này làm giảm sự thoải mái và sự hài lòng của nhân viên, có thể xảy ra tình trạng nhân viên sử dụng Airlock không đúng cách hoặc thường xuyên hơn cần thiết, ví dụ, trong những thời gian nghỉ ngắn, và do đó tăng nguy cơ ô nhiễm," Dittel lưu ý.
Nguyên lý hoạt động của Chốt gió Airlock trong phòng sạch
Chất lượng an toàn sinh học và chất lượng không khí trong phòng sạch thường chịu ảnh hưởng nặng nề nhất từ nhân viên thăm, bảo trì và vận hành cơ sở, vì họ là nguồn gốc chính của các hạt gây ô nhiễm.
Vì vậy, hệ thống airlock kết hợp với hệ thống điều hòa không khí là một phần cực kỳ quan trọng của phòng sạch. Airlock ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt gây ô nhiễm và vi sinh vật trong khi cho phép:
- Tiến vào các khu vực có cấp độ sạch cao mà không làm ảnh hưởng đến các quy trình đang diễn ra.
- Bổ sung và loại bỏ đối tượng ra khỏi phòng sạch.
- Lưu trữ và cung cấp quần áo bảo hộ.
Có 3 cách tiếp cận khác nhau có thể được sử dụng trong các cơ sở phòng sạch để phân định các khu vực sạch và kém sạch hơn, bao gồm:
- Phương pháp dịch chuyển: Sử dụng các luồng không khí có định hướng để phân tách rõ ràng giữa các khu vực sạch và không sạch.
- Phương pháp kiểm soát áp suất không khí: Điều khiển luồng không khí bằng cách kiểm soát áp suất.
- Khái niệm rào cản: Sử dụng các ranh giới kín như tường để ngăn cách các khu vực.
Bất kể nguyên lý hoạt động, Chốt gió Airlock luôn cung cấp một vùng đệm giữa hai khu vực có mức độ sạch khác nhau, chẳng hạn như giữa phòng sạch và khu vực ngoài trời hoặc giữa phòng sạch lớp B và lớp C.
Xem thêm:
