Посвећени смо развоју домаће CAE/CFD платформе и софтвера за преузимање 3Д модела, специјализованих за пружање дигиталних симулационих и дизајнерских решења за оптимизацију дизајна, смањење потрошње енергије и емисија, као и смањење трошкова и повећање ефикасности за области као што су биомедицина и пренос болести, производња врхунских материјала, инжењеринг чистих соба, центри података, складиштење енергије и управљање топлотом и тешка индустрија.
У областима високе производње као што су производња полупроводника, биомедицина и прецизна оптика, једна сићушна честица прашине може проузроковати квар целог производног процеса. Истраживања показују да у производњи интегрисаних кола, свако повећање од 1.000 честица/ft³ честица прашине већих од 0,3μm повећава стопу дефекта чипа за 8%. У стерилној фармацеутској производњи, прекомерни нивои плутајућих бактерија могу довести до отпадања читавих серија производа. Чисте собе, камен темељац модерне врхунске производње, штите квалитет и поузданост иновативних производа кроз прецизну контролу на микронском нивоу. Технологија симулације рачунарске динамике флуида (CFD) револуционише традиционалне методе пројектовања и оптимизације чистих соба, постајући мотор технолошке револуције у инжењерству чистих соба. Производња полупроводника: Рат против прашине микронских размера. Производња полупроводничких чипова је једно од поља са најстрожим захтевима за чисте собе. Процес фотолитографије је изузетно осетљив на честице величине и до 0,1μm, што чини ове ултрафине честице практично немогућим за детекцију традиционалном опремом за детекцију. Фабрика плочица од 12 инча, која користи високоперформансне ласерске детекторе честица прашине и напредну технологију чишћења, успешно је контролисала флуктуацију концентрације честица величине 0,3 μм у границама од ±12%, повећавајући принос производа за 1,8%.
Биомедицина: Чувар бактеријске производње
У производњи стерилних фармацеутских производа и вакцина, чисте собе су кључне за спречавање микробне контаминације. Биомедицинске чисте собе не захтевају само контролисане концентрације честица, већ и одржавају одговарајућу температуру, влажност и разлике у притиску како би се спречила унакрсна контаминација. Након имплементације интелигентног система чистих соба, произвођач вакцина је смањио стандардну девијацију броја суспендованих честица у свом подручју класе А са 8,2 честице/м³ на 2,7 честица/м³, скраћујући циклус прегледа сертификације од стране FDA за 40%.
Ваздухопловство
Прецизна обрада и склапање ваздухопловних компоненти захтева чисто окружење. На пример, приликом обраде лопатица авионских мотора, ситне нечистоће могу изазвати површинске дефекте, што утиче на перформансе и безбедност мотора. Склапање електронских компоненти и оптичких инструмената у ваздухопловној опреми такође захтева чисто окружење како би се осигурало правилно функционисање у екстремним условима свемира.
Производња прецизних машина и оптичких инструмената
Код прецизне машинске обраде, као што је производња врхунских сатних механизама и високопрецизних лежајева, чисте собе могу смањити утицај прашине на прецизне компоненте, побољшавајући тачност производа и век трајања. Производња и монтажа оптичких инструмената, као што су литографска сочива и сочива астрономског телескопа, могу се обавити у чистом окружењу како би се спречили површински дефекти попут огреботина и удубљења, осигуравајући оптичке перформансе.
CFD технологија симулације: „Дигитални мозак“ инжењерства чистих соба
Технологија симулације рачунарске динамике флуида (CFD) постала је основни алат за пројектовање и оптимизацију чистих просторија. Коришћењем метода нумеричке анализе за предвиђање протока флуида, преноса енергије и других сродних физичких понашања, значајно се побољшавају перформансе чистих просторија. CFD технологија за оптимизацију протока ваздуха може симулирати проток ваздуха у чистим просторијама и оптимизовати локацију и дизајн отвора за довод и поврат ваздуха. Студија је показала да се правилним распоређивањем локације и шеме повратног ваздуха вентилаторских филтерских јединица (FFU), чак и са смањеним бројем HEPA филтера на крају, може постићи виша оцена чистих просторија уз значајне уштеде енергије.
Будући развојни трендови
Са продорима у областима као што су квантно рачунарство и биочипови, захтеви за чистоћом постају све строжи. Производња квантних битова чак захтева чисту собу ISO класе 0.1 (тј. ≤1 величина честица по кубном метру, ≥0,1μm). Будуће чисте собе ће се развијати ка већој чистоћи, већој интелигенцији и већој одрживости: 1. Интелигентне надоградње: Интеграција вештачке интелигенције алгоритама за предвиђање трендова концентрације честица путем машинског учења, проактивно подешавање запремине ваздуха и циклуса замене филтера; 2. Примене дигиталних близанаца: Изградња тродимензионалног система дигиталног мапирања чистоће, подржавање даљинских инспекција виртуелне реалности и смањење стварних трошкова пуштања у рад; 3. Одрживи развој: Коришћење расхладних средстава са ниским садржајем угљеника, соларне фотонапонске енергије и система за рециклажу кишнице како би се смањила емисија угљеника, па чак и постигла „чиста соба са нултим садржајем угљеника“.
Закључак
Технологија чистих соба, као невидљиви чувар врхунске производње, континуирано се развија кроз дигиталне технологије попут CFD симулације, пружајући чистије и поузданије производно окружење за технолошке иновације. Са континуираним напретком технологије, чисте собе ће наставити да играју незаменљиву улогу у врхунским областима, штитећи сваки микрон технолошких иновација. Било да је у питању производња полупроводника, биомедицина или производња оптичких и прецизних инструмената, синергија између технологије чистих соба и CFD симулације ће покренути ове области напред и створити још научних и технолошких чуда.
Време објаве: 18. септембар 2025.