In diesem letzten Blog unserer Serie über grundlegendes Wissen über Partikel befassen wir uns mit Partikelzählern und statistischer Prozesskontrolle (SPC) und der Frage, wie sich mit ihrer Hilfe Partikelausschläge verhindern lassen, bevor sie auftreten.
Was ist SPC?
Statistische Prozesskontrolle (SPC) bedeutet, dass ein System oder ein Prozess kontinuierlich überwacht wird, um unerwartete Ereignisse zu erkennen. Das Ziel der Reinraum-Sauberkeitskontrolle besteht darin, Partikelzähler oder -monitore sinnvoll einzusetzen, um die anfängliche Gesamtpartikelzahl zu bestimmen und dann geeignete SPC-Methoden auf kontinuierlicher Basis zu ermöglichen. Unabhängig davon, ob es sich um eine Erstzertifizierung, eine stichprobenartige Überprüfung der Reinraumreinheit oder um kontinuierliche Bemühungen handelt, sind die Grundlagen der Messleistung, wie sie in der SPC-Methodik definiert sind, bei der Auswahl eines bestimmten Partikelzählers und bei der Betrachtung der Unterschiede zwischen den Zählern im Falle einer „Nichtübereinstimmung“ aufschlussreich.
Was benötige ich für die statistische Prozesskontrolle für Partikelzähler?
Die Grundlage der SPC ist der strategische Einsatz eines Messgeräts oder eines Systems von Messgeräten zur Probenahme oder Messung eines oder mehrerer erfolgskritischer Parameter (CTS). Mit diesen Daten können der Prozessmittelwert und die Standardabweichung (STDEV) des CTS-Parameters berechnet werden. Sobald der Mittelwert und die Standardabweichung (STDEV) ermittelt wurden, um die normalen Schwankungen des Systems zu charakterisieren (Schwankungen mit gemeinsamer Ursache), können laufende Stichprobenmessungen in Verbindung mit verschiedenen SPC-Tools (z. B. X-Diagramm, X-Balken und R-Diagramm) verwendet werden, um in Echtzeit festzustellen, wann unerwartete Änderungen (Schwankungen mit besonderer Ursache) aufgetreten sind.
Bei der Aerosolpartikelzählung in einer Reinraumumgebung sollte das Auftreten einer Schwankung mit besonderer Ursache (z. B. eine Partikelexkursion) die Prozessverantwortlichen dazu veranlassen, den Reinraum zu untersuchen, um die Bedingungen zu ermitteln und möglicherweise zu beseitigen, die die Partikelspitzen ermöglichen. Umgekehrt kann eine Schwankung der Partikelzahl als besondere Ursache die Betreiber veranlassen, die Bedingungen zu wiederholen, wenn sie zu günstigen Ergebnissen führen.
Partikelzähler und statistische Prozesskontrolle (SPC)
Ein Partikelzähler sollte eine hohe:
- Zählleistung
- Größenauflösung
- maximal zulässiger Fehler
- angemessene Kalibrierung, rückführbar auf anerkannte gemeinsame Standards
- Nachweis der Stabilität zwischen den Kalibrierungen,
Mit diesen Attributen ist die Schwankung des Partikelzählerinstruments statistisch stabil, wobei die Ergebnisse einen akzeptablen Anteil an der Gesamtschwankung ausmachen. Bei Zählern, die dies statistisch nachweisen, kann man von einer guten Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit sprechen, was sie zu einem effektiven SPC-Messinstrument macht. Dies gilt auch dann, wenn sie nicht mit Zählern eines anderen Typs „abgeglichen“ werden.
Passende Partikelzähler
Ein Vorteil einer möglichst großen Übereinstimmung der Zähler ist, dass in den SPC-Werkzeugen in den Bereichen mit den übereinstimmenden Zählern derselbe Mittelwert und dieselbe Standardabweichung verwendet werden können. Wenn die Zähler jedoch in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden oder die Zähler nicht perfekt aufeinander abgestimmt sind, können die SPC-Tools immer noch zur Zertifizierung, Stichprobenkontrolle und Aufrechterhaltung der Reinraumkontrolle eingesetzt werden, indem ein leicht einzigartiger Mittelwert und eine Standardabweichung verwendet werden, die das Auftreten von Abweichungen mit besonderer Ursache in einem bestimmten Bereich und einer bestimmten Partikelzähleranwendung kennzeichnen.
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