Contrôle intelligent des procédés avec Lab-on-a-Chip et séchage intelligent basé sur l’IA

Une qualité de procédé constamment élevée et des économies d’énergie, de ressources et de coûts d’exploitation — ce sont les exigences que les procédés de nettoyage à base d’eau doivent répondre aujourd’hui. Pour répondre à ces exigences de manière fiable et efficace,Ecocleana développé le système innovant Lab-on-a-Chip.Elle maintient la qualité des bains de nettoyage et de rinçage à un niveau optimal grâce à des analyses automatisées basées sur diverses méthodes de mesure. La nouvelle technologie de séchage intelligent permet un contrôle intelligent et une optimisation intelligents des processus de séchage à l’aide d’air chaud et d’aspiration.

Les exigences croissantes en matière de qualité des composants entraînent des processus de nettoyage plus complexes. Les spécifications de propreté spécifiées doivent être maintenues de manière stable et reproductible. Cela est de plus en plus associé à des exigences documentaires plus élevées pour les paramètres du procédé. Parallèlement, il existe une demande pour un nettoyage plus économe en énergie et en ressources afin de réduire l’empreinte carbone et les coûts. Cela est compensé par un manque de personnel qualifié disposant de la formation et de l’expertise en nettoyage appropriées.

Ecoclean répond à cette situation avec des développements innovants tels que le système Lab-on-a-Chip (LOC) et la technologie Smart Drying pour la surveillance automatisée et le contrôle intelligent de la qualité du nettoyage. Ces solutions garantissent que les processus de nettoyage et de séchage fonctionnent de manière optimale et répondent également aux exigences de documentation grâce à l’enregistrement constant des paramètres.

LOC – analyses complètes de nettoyage et de bain avec un seul système

Jusqu’à présent, une grande variété de capteurs a été nécessaire pour analyser la concentration des milieux de nettoyage ou de passivation et la contamination du bain, utilisés dans les bains selon le milieu ou le procédé concerné. Les mesures nécessitent également généralement de nombreuses interventions manuelles. La détermination longue de la qualité du bain conduit souvent à l’ajout de matériaux de nettoyage indépendamment de la consommation. De même, les changements de bain sont parfois effectués selon le temps. Les deux peuvent conduire à une qualité de bain sous-optimale et donc à un gaspillage de ressources.

Cela évolue avec le nouveau système LOC, qui peut être intégré à la fois dans les systèmes d’immersion multi-bain et dans les systèmes de chambre. La combinaison de différentes méthodes de mesure dans un seul système ouvre un large éventail de possibilités pour l’analyse du nettoyage et du bain. Et cela sans avoir à équiper chaque bain de capteurs différents et quel que soit le milieu de nettoyage ou de passivation et le procédé utilisé. Avec les systèmes intégrés au système, l’échantillonnage est effectué automatiquement depuis les stations respectives connectées à l’unité d’évaluation.

Le titrement, la valeur de pH, la conductivité et, pour la première fois, la mesure de la tension superficielle sont disponibles pour déterminer la concentration de nettoyant. Dans les systèmes de nettoyage modulaires, cette dernière permet de déterminer séparément la teneur en tensioactifs dans le bain, permettant un redosage ciblé de ce composant. La contamination des bains peut être déterminée par des mesures de fluorescence et de conductivité. À l’avenir, ces méthodes de mesure seront complétées par des méthodes pour déterminer la contamination organique totale (TOC) et la mesure des particules. Les mesures à effectuer sur l’échantillon prélevé dans le bain peuvent être saisies via le contrôle du système. Entre les échantillons dans les bains, un système automatique de rinçage garantit que les résultats sont affichés avec précision sur l’écran et, si nécessaire, des actions appropriées sont lancées, telles que l’ajout de milieu ou d’eau ou un changement de bain.

Avec la version autonome, également disponible, les échantillons sont prélevés manuellement dans les bains à tester, et le reste de la procédure est également automatique. Avec les deux alternatives, les méthodes de mesure peuvent être combinées selon les besoins, et des fonctions supplémentaires ou de nouvelles méthodes de mesure peuvent être facilement intégrées.

Séchage intelligent – séchage optimal avec un minimum de temps et de consommation d’énergie

Le séchage n’est pas seulement l’un des processus les plus énergivores, mais aussi un goulot d’étranglement dans le nettoyage des pièces en raison du temps requis. Néanmoins, des problèmes surviennent souvent – surtout lorsque différents composants doivent être nettoyés et séchés. Par précaution, les procédés de séchage sont souvent conçus pour être trop longs en fonction du pire scénario, ce qui entraîne une consommation d’énergie accrue avec des coûts correspondants élevés et une productivité réduite.

L’objectif est donc d’obtenir des pièces séchées de manière optimale du système avec des besoins énergétiques et temporels minimes. Ecoclean a mis cela en œuvre avec sa technologie intelligente de séchage intelligent, soutenue par l’IA, pour des procédés combinés de séchage sous vide à air chaud. La base de cela est un capteur d’humidité et de température spécialement développé pour cette application, désormais standard dans divers types de systèmes du fabricant.

Afin de contrôler le processus de séchage de manière optimisée en temps et en énergie, le modèle d’IA de la technologie Smart Drying a d’abord été entraîné avec des données issues de milliers de tests de séchage avec une grande variété de composants et de paramètres cibles. Sur la base de ce savoir-faire, l’IA évalue la qualité du processus de séchage respectif en analysant les paramètres d’humidité, de température et de pression dans la chambre de procédé. Elle décide ensuite quelle action est la plus appropriée pour un séchage optimal. Pour les pièces à paroi fine ou les pièces en plastique, par exemple, cela peut être l’apport d’air chaud. Essentiels à l’utilisation de la technologie Smart Drying sont des procédés stables, reproductibles et stables au procédé, qui assurent des conditions constantes dans la chambre de procédé. Des joints ou capteurs usés qui ne sont pas calibrés régulièrement, par exemple, entraînent des modifications ici.

L’une des prochaines étapes de développement chez Ecoclean consiste à transférer les résultats de l’apprentissage automatique vers l’utilisation de l’IA pour le contrôle et l’optimisation des processus de nettoyage et de rinçage.