Garantire l'affidabilità in una camera bianca condivisa: Airtho e Vaisala all'Olson Center dell'Università del New Hampshire

Nella produzione avanzata e nella ricerca, la certezza sulle condizioni ambientali è alla base dell'innovazione. Quando si tratta di assemblare componenti satellitari, imballare elementi elettronici sensibili, produrre semiconduttori o sviluppare batterie, il controllo preciso e la misura attendibile di temperatura e umidità hanno un'influenza diretta sulla qualità e sull'affidabilità.

Al John Olson Center for Advanced Manufacturing dell'Università del New Hampshire, questo concetto è stato alla base della costruzione di una camera bianca accessibile al pubblico, progettata al servizio di studenti, ricercatori e partner industriali. Progettata, costruita e donata da Airtho in collaborazione con l'Università del New Hampshire, la camera bianca ISO 7 amplia l'accesso ad ambienti di produzione di livello professionale e supporta la formazione pratica, la ricerca applicata e la collaborazione con il settore industriale.

Poiché la camera bianca è al servizio di una comunità eterogenea di utenti, le condizioni ambientali devono essere non solo controllate, ma costantemente misurate, documentate e ritenute affidabili da ciascun utente. In stretta collaborazione con l'Università del New Hampshire, Airtho ha progettato e realizzato la camera bianca tenendo conto di questi requisiti, integrando la tecnologia di misura Vaisala per garantire la precisione, la stabilità a lungo termine e l'affidabilità dei dati necessarie per l'utilizzo condiviso.

Il risultato è una camera bianca che offre garanzie concrete, arricchisce la formazione e consente esperienze produttive reali in uno spazio in cui le condizioni sono visibili e verificabili.

La sfida: creare una camera bianca affidabile per più utenti

La camera bianca di Airtho nell'Olson Center supporta un'ampia varietà di utenti, tra cui studenti, ricercatori accademici e partner industriali che sviluppano tecnologie commerciali. A differenza delle camere bianche industriali riservate a un singolo utente o dei laboratori accademici ad accesso limitato, questa struttura di livello professionale è stata intenzionalmente progettata per essere condivisa e accessibile al pubblico. Questa distinzione ha introdotto un requisito fondamentale: ogni utente deve poter confidare nelle condizioni ambientali da cui dipende la qualità del suo lavoro specifico.

In una camera bianca multiutente, mantenere i valori nominali di temperatura e umidità è essenziale, ma rappresenta solo il punto di partenza. Gli utenti devono inoltre poter accedere a dati storici che dimostrino che le condizioni ambientali sono rimaste entro le specifiche durante l'esatto periodo della propria attività. Un'azienda che convalida un nuovo processo di confezionamento, ad esempio, potrebbe dover dimostrare che l'umidità non ha mai superato una soglia definita. Un team di ricercatori impegnato nella preparazione di una pubblicazione o di un rapporto per una richiesta di finanziamento potrebbe necessitare di registrazioni con marca temporale che attestino la stabilità delle condizioni durante esperimenti critici.

Per la validazione della ricerca, lo sviluppo del prodotto e la garanzia di qualità, le visualizzazioni in tempo reale da sole non sono sufficienti. Sono essenziali dati storici verificabili e tracciabili.

Questi requisiti hanno imposto standard elevati ai sistemi di misura della camera bianca. I sistemi dovevano garantire elevata precisione e stabilità a lungo termine, assicurare una taratura affidabile e fornire dati che gli utenti potessero consultare con fiducia ai fini della documentazione e della reportistica. Allo stesso tempo, il sistema doveva essere intuitivo e accessibile, supportando gli studenti nell'uso quotidiano e rispondendo alle aspettative dei professionisti del settore.

La soluzione: progettazione basata sulle misurazioni con Vaisala e Airtho

Airtho ha progettato una camera bianca in grado di supportare casi d'uso diversificati e assicurare al contempo coerenza e trasparenza. Fin dalle prime fasi di progettazione, Airtho ha scelto Vaisala come partner di riferimento per la misura, grazie alla comprovata esperienza in un'ampia gamma di ambienti di camera bianca, dai laboratori di medie dimensioni ad alcune delle camere bianche più secche del Nord America.

La soluzione si affida a trasmettitori Indigo di Vaisala che fungono da piattaforma di misurazione centrale per la camera bianca. Indigo è un sistema modulare progettato per collegare più sonde intelligenti, fornire dati di misura in tempo reale e supportare la raccolta di dati a lungo termine, consentendo al contempo di espandere o riconfigurare le funzionalità in base all'evoluzione dei requisiti.

Ai trasmettitori Indigo sono connesse sonde DMP di Vaisala per punto di rugiada, umidità e temperatura. Progettate per le applicazioni più esigenti in ambito industriale e di camera bianca, queste sonde permettono una misurazione accurata dei parametri relativi all'umidità con un'eccellente stabilità a lungo termine. Grazie alla deriva minima del sensore, i dati storici rimangono affidabili e adeguati per verifiche e rapporti.

Più sonde DMP sono distribuite in due ambienti di camera bianca collegati per mappare le condizioni ambientali e confermarne l'uniformità nell'intera struttura. Questo approccio distribuito e modulare assicura che le variazioni localizzate vengano misurate e documentate, un aspetto fondamentale in un ambiente condiviso in cui utenti diversi possono occupare aree differenti.

L'architettura di misura flessibile rispecchia il design modulare della camera bianca di Airtho, consentendo alla struttura di ospitare nuovi utenti, aggiungere punti di monitoraggio aggiuntivi o ampliare le proprie funzionalità senza interrompere le operazioni esistenti.

"La modularità è una parte centrale della nostra filosofia e l'integrazione di una piattaforma di misura altrettanto modulare rende il sistema completo. Questo, insieme alla precisione, alla stabilità della taratura e alla fiducia nei dati, è il motivo per cui utilizziamo Vaisala come standard in tutti i nostri progetti", ha dichiarato Brandon Bogart, fondatore e presidente di Airtho.

I risultati: attendibilità sulla base di trasparenza e tracciabilità

Dalla messa in servizio della camera bianca, la soluzione di misura Vaisala è diventata centrale nelle operazioni quotidiane dell'Olson Center. I dati di punto di rugiada, temperatura e umidità relativa vengono registrati continuamente, creando una documentazione ambientale trasparente che può essere consultata anche dopo il completamento di un progetto.

Ai partner industriali, questa tracciabilità offre la garanzia che i requisiti ambientali siano stati rispettati durante i processi sensibili. Quando si convalida un nuovo processo o durante la preparazione per un audit, è possibile fare riferimento a registrazioni oggettive delle misurazioni, con marca temporale, anziché affidarsi a ipotesi o note incomplete.

A studenti e ricercatori, offre dettagli pratici su come la misurazione sia alla base di qualità, validazione e controllo dei processi. Gli utenti non si limitano a visualizzare i setpoint su un display, ma hanno anche a disposizione lo storico dei dati, gli allarmi e le condizioni documentate a supporto di risultati affidabili e attività riproducibili.

La stabilità a lungo termine delle sonde DMP riduce la necessità di frequenti tarature o interventi di manutenzione e minimizza le interruzioni operative. I responsabili delle strutture possono fare affidamento su prestazioni costanti e gli utenti hanno la certezza che i dati storici rappresentino fedelmente le condizioni reali nel tempo.

"Dal primo giorno, per tutte le camere bianche che abbiamo costruito abbiamo scelto Vaisala come partner per la misurazione. Una misurazione accurata non è una semplice caratteristica: è il fondamento dell'affidabilità. Quando sorgono domande sugli esiti dei processi, gli stakeholder possono fare riferimento a registrazioni delle misurazione oggettive, con marca temporale, anziché affidarsi a ipotesi", ha aggiunto Bogart.

Promuovere l'istruzione, la collaborazione e la crescita futura

Oltre a supportare la produzione avanzata, la camera bianca di Airtho funge da piattaforma per l'apprendimento e la dimostrazione. Gli studenti acquisiscono esperienza pratica lavorando in un ambiente di camera bianca professionale e, allo stesso tempo, apprendono come la misurazione ambientale precisa incida sull'affidabilità del processo e sulla qualità del prodotto.

Lo stesso rigore avvantaggia anche i partner industriali. Operando in una struttura in cui le condizioni ambientali sono misurate, documentate e verificabili, le aziende possono utilizzare lo spazio con fiducia per lo sviluppo, i test e la produzione su piccola scala.

A differenza di molte strutture proprietarie, la camera bianca di Airtho è progettata per essere aperta e accogliente, permettendo ai visitatori di osservarne il funzionamento e il monitoraggio ambientale in tempo reale.

Secondo Bogart: "È raro avere a disposizione una struttura aperta e accogliente in cui è possibile mostrare effettivamente il funzionamento di una camera bianca e i relativi sistemi di misura nella realtà. Questa camera bianca rappresenta un grande passo avanti per l'università e per le aziende e gli studenti che sostiene, e Vaisala rende tutto questo possibile grazie a misurazioni di cui ci si può fidare".

In prospettiva, l'infrastruttura di misura è progettata per evolversi insieme alla struttura e a chi la utilizza. Airtho prevede di introdurre le sonde DMP1 di Vaisala per punto di rugiada e temperatura, estendendo la capacità di misura a livelli del punto di rugiada estremamente bassi, garantendo al contempo rapidi tempi di risposta ed eccellente stabilità. In questo modo sarà possibile supportare applicazioni ancora più esigenti e future partnership industriali. La futura integrazione comprende anche Jade Smart Cloud di Vaisala, che fornirà accesso remoto a dati in tempo reale e storici, visualizzazione dei trend di misura, allarmi e rapporti avanzati. 

Con la standardizzazione sulla piattaforma Indigo, sulle sonde DMP e sulle future funzionalità cloud di Vaisala, l'Università del New Hampshire e Airtho hanno garantito che precisione, tracciabilità e affidabilità restino elementi centrali man mano che la camera bianca amplia le proprie applicazioni. Ne risulta un modello scalabile per l'accesso condiviso alla camera bianca, basato sulla misurazione, con la possibilità di replicarlo in altre istituzioni e aree.