Control inteligente de procesos con Lab-on-a-Chip y secado inteligente basado en IA

Calidad de proceso consistentemente alta y ahorro en energía, recursos y costes operativos: estas son las demandas que los procesos de limpieza a base de agua deben satisfacer hoy en día. Para cumplir estos requisitos de forma fiable y eficiente,Ecocleanha desarrollado el innovador sistema Lab-on-a-Chip.Mantiene la calidad de los baños de limpieza y enjuague a un nivel óptimo mediante análisis automatizados basados en diversos métodos de medición. La nueva tecnología de Secado Inteligente permite un control inteligente y la optimización de los procesos de secado con aire caliente y vacío apoyados por IA.

Las crecientes exigencias de calidad de los componentes están llevando a procesos de limpieza más complejos. Las especificaciones de limpieza especificadas deben mantenerse de manera estable y reproducible. Esto se asocia cada vez más con requisitos de documentación más altos para los parámetros del proceso. Al mismo tiempo, existe una demanda de una limpieza más eficiente energéticamente y en recursos para reducir la huella de CO₂ y los costes. Esto se compensa con la escasez de personal cualificado con la formación y experiencia adecuadas en limpieza.

Ecoclean está respondiendo a esta situación con desarrollos innovadores como el sistema Lab-on-a-Chip (LOC) y la tecnología de secado inteligente para la monitorización automatizada y el control inteligente de la calidad de la limpieza. Estas soluciones garantizan que los procesos de limpieza y secado funcionen de forma óptima y también cumplan con los requisitos de documentación mediante el registro constante de los parámetros.

LOC – análisis integrales de limpieza y baños con un solo sistema

Hasta ahora, se ha requerido una amplia variedad de sensores para analizar la concentración de medios de limpieza o pasivación y la contaminación del baño, que se utilizan en los baños según el medio o proceso correspondiente. Las mediciones también suelen requerir numerosas intervenciones manuales. La determinación lenta de la calidad del baño suele llevar a añadir medios de limpieza independientemente del consumo. Del mismo modo, los cambios de baño a veces se realizan en función del tiempo. Ambos pueden llevar a un baño subóptimo y, por tanto, a una calidad de limpieza subóptima, además de un desperdicio de recursos.

Esto cambia con el nuevo sistema LOC, que puede integrarse tanto en sistemas de inmersión multi-baño como en sistemas de cámara. La combinación de diferentes métodos de medición en un solo sistema abre una enorme gama de posibilidades para el análisis más limpio y de baños. Y esto sin tener que equipar cada baño con sensores diferentes y sin importar el medio de limpieza o pasivación y el proceso utilizado. Con los sistemas integrados en el sistema, el muestreo se realiza automáticamente desde las respectivas estaciones conectadas a la unidad de evaluación.

Se dispone de titulación, valor de pH, conductividad y, por primera vez, medición de la tensión superficial para determinar la concentración más limpia. En los sistemas modulares de limpieza, este último permite determinar por separado el contenido de tensioactivo en el baño, lo que permite una redosificación dirigida de este componente. La contaminación de los baños puede determinarse mediante mediciones de fluorescencia y conductividad. En el futuro, estos métodos de medición se complementarán con métodos para determinar la contaminación orgánica total (TOC) y la medición de partículas. Las mediciones que se realizarán en la muestra tomada del baño pueden introducirse mediante el control del sistema. Entre muestreos de los baños, un sistema automático de enjuague garantiza que los resultados se muestren con precisión en la pantalla y, si es necesario, se inicien acciones adecuadas, como añadir medio o agua o cambiar el baño.

Con la versión independiente, que también está disponible, las muestras se toman manualmente de los baños para analizar, y el resto del procedimiento también es automático. Con ambas alternativas, los métodos de medición pueden combinarse según sea necesario, y funciones adicionales o nuevos métodos de medición pueden integrarse fácilmente.

Secado inteligente: secado óptimo con el mínimo tiempo y consumo energético

El secado no solo es uno de los procesos que más consumen energía, sino que también es el cuello de botella en la limpieza de piezas debido al tiempo que requiere. Sin embargo, a menudo surgen problemas, especialmente cuando hay que limpiar y secar diferentes componentes. Por precaución, los procesos de secado suelen estar diseñados para ser demasiado largos en el peor de los casos, lo que resulta en un mayor consumo energético con costes igualmente altos y una reducción de la productividad.

El objetivo es, por tanto, obtener piezas secas óptimamente del sistema con la menor cantidad de energía y tiempo que se requieran. Ecoclean ha implementado esto con su tecnología inteligente de secado inteligente, apoyada por IA, para procesos combinados de secado al vacío con aire caliente. La base de esto es un sensor de humedad y temperatura desarrollado especialmente para esta aplicación, que ahora es estándar en varios tipos de sistemas del fabricante.

Para controlar el proceso de secado de manera optimizada en tiempo y energía, el modelo de IA de la tecnología de Secado Inteligente fue entrenado primero con datos de miles de pruebas de secado con una amplia variedad de componentes y parámetros objetivo. A partir de este conocimiento, la IA evalúa la calidad del proceso de secado respectivo analizando los parámetros de humedad, temperatura y presión en la cámara de proceso. Luego decide qué acción es más adecuada para un secado óptimo. Para piezas de pared fina o piezas de plástico, por ejemplo, esto puede ser el suministro de aire caliente. Son esenciales para el uso de la tecnología de Secado Inteligente los procesos estables en el proceso y reproducibles que garanticen condiciones consistentes en la cámara de proceso. Por ejemplo, los sellos o sensores desgastados que no se calibran regularmente, provocan cambios aquí.

Uno de los próximos pasos de desarrollo en Ecoclean es transferir los hallazgos del aprendizaje automático al uso de la IA para el control y optimización de los procesos de limpieza y enjuague.