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潔凈室行業:起源于軍事工業,高端制造業的守護神
20
03月
2019

 

來源:行業報告研究院

起源于軍事工業,發展于產業升級
 
潔凈室是指將一定空間范圍內的空氣中的微粒子、有害氣體、細菌等污染物排除,并將室內的溫度、濕度、潔凈度、壓力、氣流速度與氣流流向、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內,而所給予特別設計的空間。
 
 
 
不論外界空氣條件如何變化,潔凈室內均能維持原設定的潔凈度、溫度及壓力等性能,以滿足使用需求。潔凈室最主要的作用在于控制在其內生產的產品所接觸的空氣的潔凈度及濕度等各項指標符合標準,使產品能在一個具有良好條件和高度穩定性的環境空間中生產制造。
 
 
現代潔凈室的誕生起源于戰爭時期的軍事工業。1950 年代,朝鮮戰爭時期,美國軍隊在戰爭中發現大量電子儀器出故障,有超過 80%的雷達失效,接近 50%的水聲測位儀失效,陸軍中 70%的電子設備失效,并且每年的維護費用超出原價的 2 倍,原因在于零部件可靠性差,質量不穩定。

最終,美軍找到了主要的原因是灰塵作怪,工廠生產環境不清潔,導致生產出來的零部件合格率低,盡管當時采取非常嚴密的措施來封閉生產車間,但是收效甚微,后來將高效空氣過濾器應用于生產車間后,才解決問題,這也是現代潔凈室的誕生。

潔凈室行業的發展有5個階段,每個階段的發展和進步都源于制造業技術升級帶來的對生產技術環境要求的提高。

第一階段是 1950 年代美國軍工的需要;

第二階段是蘇聯和美國航天事業,特別是登月工程中精密機器加工和電子儀器的發展,出現了層流技術和百級潔凈室;

第三階段是 1970 年代集成電路開始進入發展期,使得潔凈技術得以騰飛;

第四階段是 1980 年代大規模和超大規模集成電路的發展帶來對潔凈室要求的進一步提高;

第五階段則是從 1990 年代開始到現在,半導體技術進一步發展,生產線精度的進一步提高,對生產空間的潔凈度提出新的要求,同時,傳統領域如醫療制藥、精密儀器等、食品工業等對潔凈技術的要求也逐步提高。 百度搜索“樂晴智庫”,獲得更多行業深度研究報告

潔凈度的標準按照國際標準 ISO146441 空氣潔凈度等級劃分,以每立方米空氣中含有的特定直徑的微粒數目來劃分潔凈室級別。

比如,以 0.1um 的塵埃粒子為比較標準,ISO1級標準的含義為 1 立方米的空氣中直徑大于等于 0.1um 的粒子數不超過 10 個,中國的劃分標準為十級,百級,千級,萬級等,分別對應國際標準的 4 級,5 級,6 級,7 級

對于潔凈度我們可以做個直觀的類比,按照上限計算,ISO1 級表示 1 立方米空氣中直徑 0.1um粒子數量為 10 個,粒子占空間比例為 5.23*10^-21,可查太平洋的面積為 16500 萬 km^3,平均深度為 4282 米,體積為 70700km^3,如果用太平洋的體積與 ISO1 級標準的潔凈程度換算,那么平均每個粒子的體積為 370 毫升,相當于一條魚的體積,即 ISO1 級潔凈標準相當于整個太平洋不超過 10 條魚。

我國自從潔凈室工程出現之后,頒布了一系列潔凈室工程規范性文件,對于潔凈室的指標要求、工程規范、施工要點、材料使用等都做了詳細的說明和指導。

其中《潔凈室廠房設計規范》是總括性規范文件,《醫藥工業潔凈廠房設計規范》《電子工業潔凈廠房設計規范》《醫院潔凈手術部建筑技術規范》分別對電子行業、醫藥行業、手術室做了更加細致的指導。