Controle Inteligente de Processos com Lab-on-a-Chip e Secagem Inteligente baseada em IA

Qualidade de processo consistentemente alta e economia em energia, recursos e custos operacionais — essas são as demandas que os processos de limpeza à base de água precisam atender hoje. Para atender a esses requisitos de forma confiável e eficiente,Ecocleandesenvolveu o inovador sistema Lab-on-a-Chip.Ela mantém a qualidade dos banhos de limpeza e enxágue em um nível ideal por meio de análises automatizadas baseadas em vários métodos de medição. A nova tecnologia de Secagem Inteligente permite o controle e a otimização inteligentes e suportados por IA dos processos de secagem com ar quente e vácuo.

A crescente demanda pela qualidade dos componentes está levando a processos de limpeza mais complexos. As especificações de limpeza devem ser mantidas de forma estável e reprodutível. Isso está cada vez mais associado a exigências mais elevadas de documentação para parâmetros de processo. Ao mesmo tempo, há uma demanda por uma limpeza mais eficiente em termos de energia e recursos para reduzir a pegada de CO₂ e os custos. Isso é compensado pela escassez de profissionais qualificados com o treinamento e a expertise adequados em limpeza.

A Ecoclean está respondendo a essa situação com desenvolvimentos inovadores, como o sistema Lab-on-a-Chip (LOC) e a tecnologia de Secagem Inteligente para monitoramento automatizado e controle inteligente da qualidade da limpeza. Essas soluções garantem que os processos de limpeza e secagem funcionem de forma ideal e também atendam aos requisitos de documentação por meio do registro constante dos parâmetros.

LOC – análises abrangentes de limpeza e banho com apenas um sistema

Até agora, uma grande variedade de sensores foi necessária para analisar a concentração do meio de limpeza ou passivação e a contaminação do banho, que são usados nos banhos de acordo com o respectivo meio ou processo. As medições geralmente também exigem diversas intervenções manuais. A determinação demorada da qualidade do banho frequentemente leva à adição de meios de limpeza independentemente do consumo. Da mesma forma, as trocas de banho ainda são às vezes feitas de forma independente do tempo. Ambos podem levar a um banho subótimo e, consequentemente, à qualidade de limpeza subótima, além de um desperdício de recursos.

Isso muda com o novo sistema LOC, que pode ser integrado tanto a sistemas de imersão com múltiplos banheiros quanto a sistemas de câmara. A combinação de diferentes métodos de medição em um único sistema abre uma enorme variedade de possibilidades para análises de limpeza e banho. E isso sem precisar equipar cada banho com sensores diferentes e independentemente do meio de limpeza ou passivação e do processo utilizado. Com os sistemas integrados ao sistema, a amostragem é realizada automaticamente a partir das respectivas estações conectadas à unidade de avaliação.

Titulação, valor de pH, condutividade e, pela primeira vez, medição de tensão superficial estão disponíveis para determinar a concentração mais limpa. Em sistemas modulares de limpeza, este último permite determinar separadamente o conteúdo de surfactante no banho, possibilitando uma redosagem direcionada desse componente. A contaminação dos banhos pode ser determinada por meio de medições de fluorescência e condutividade. No futuro, esses métodos de medição serão complementados por métodos para determinar a contaminação orgânica total (TOC) e a medição de partículas. As medições a serem realizadas na amostra retirada do banho podem ser inseridas pelo controle do sistema. Entre as amostras dos banhos, um sistema automático de enxágue garante que os resultados sejam exibidos com precisão na tela e, se necessário, ações apropriadas sejam tomadas, como a adição de substrato, água ou a troca do banho.

Com a versão independente, que também está disponível, as amostras são coletadas manualmente dos banhos a serem testadas, e o restante do procedimento também é automático. Com ambas as alternativas, os métodos de medição podem ser combinados conforme necessário, e funções adicionais ou novos métodos de medição podem ser facilmente integrados.

Secagem Inteligente – secagem ideal com tempo e consumo mínimo de energia

A secagem não é apenas um dos processos que consomem mais energia, mas também é o gargalo na limpeza de peças devido ao tempo necessário. No entanto, problemas frequentemente surgem – especialmente quando diferentes componentes precisam ser limpos e secos. Para garantir, os processos de secagem geralmente são projetados para serem longos demais com base no pior cenário possível, o que resulta em aumento do consumo de energia, custos correspondentes altos e redução da produtividade.

O objetivo é, portanto, obter peças secas de forma ótima do sistema, minimizando a energia e o tempo necessários. A Ecoclean implementou isso com sua tecnologia inteligente de Secagem Inteligente, suportada por IA, para processos combinados de secagem a vácuo de ar quente. A base disso é um sensor de umidade e temperatura especialmente desenvolvido para essa aplicação, que agora é padrão em vários tipos de sistemas do fabricante.

Para controlar o processo de secagem de forma otimizada em tempo e energia, o modelo de IA da tecnologia de Secagem Inteligente foi primeiro treinado com dados de milhares de testes de secagem com uma grande variedade de componentes e parâmetros-alvo. Com base nesse conhecimento, a IA avalia a qualidade do respectivo processo de secagem analisando os parâmetros de umidade, temperatura e pressão na câmara de processo. Depois, decide qual ação é mais apropriada para a secagem ideal. Para peças de parede fina ou peças plásticas, por exemplo, isso pode ser o fornecimento de ar quente. Essenciais para o uso da tecnologia de Secagem Inteligente são processos estáveis e reprodutíveis que garantam condições consistentes na câmara de processo. Selos ou sensores desgastados que não são calibrados regularmente, por exemplo, levam a alterações aqui.

Um dos próximos passos de desenvolvimento na Ecoclean é transferir os resultados do aprendizado de máquina para o uso de IA para o controle e otimização dos processos de limpeza e enxágue.