Luftqualität in der Elektronikfertigung

Ausgangslage und Vorgehen

In der Fertigung einer Elektronikfirma in Bern, in der Leiterplatten bestückt werden (SMT), zeichneten Datenlogger bisher die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit auf. CO2, Feinstaub, Formaldehyd und flüchtige organische Stoffe (VOC), beispielsweise aus Reinigungsmitteln, wurden jedoch nicht erfasst. Ich wollte ein Gerät, das alle sechs Grössen misst und bei Rot selbst warnt.

Drei fertige Messgeräte habe ich nach Herstellerangaben verglichen. Für keines nennt der Hersteller einen Ausgang für eine Signalsäule. Das stützt den Eigenbau. Sorgen bereiteten mir die rund 1,4 Grad Unterschied zwischen dem Temperatursensor im ersten Gehäuse und dem Datenlogger. Wahrscheinlich war die Wärme aus der Elektronik schuld, darum bekam das zweite Gehäuse mehr Öffnungen und Trennwände.

Ergebnis

• Die Messstation AQM-01 hat fünf Sensoren für die sechs Grössen, eine eigene Leiterplatte, eine Signalsäule als Ampel und ein Gehäuse aus dem 3D-Drucker.
• Ein Server im Firmennetz zeigt die Werte im Browser an.
• In der Messreihe lief das Gerät 22 Tage ohne Neustart, und es kamen 99,995 % der Datensätze an.
• CO2, Feinstaub und Formaldehyd lagen weit unter den Richtwerten.
• Von den 20 Anforderungen sind 15 vollständig und 5 teilweise erfüllt.

Nutzen für die Firma

Neu lassen sich alle sechs Grössen laufend verfolgen, und es gibt eine Warnung bei Rot. Der Verlauf des Geräts zeigte, dass die Temperatur nachts und am Wochenende bis Anfang Oktober meist unter der Firmenvorgabe von 20 bis 26 °C lag. Nach meiner Meldung wurde die Klimaanlage nachgestellt. Danach fiel die Temperatur bis zum Ende der Messreihe auch nachts und am Wochenende nicht mehr unter 20 °C. Für mich ist das der beste Beweis, dass sich die Arbeit gelohnt hat.

Impressionen

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Messreihe und nächste Schritte

CO2, Feinstaub und Formaldehyd lösten in der Messreihe nie die rote Warnstufe aus. Der VOC-Index, für den es keinen Grenzwert gibt, lag 12 % der Zeit über der Rot-Schwelle, die ich selbst festgelegt habe, vermutlich oft wegen Reinigung oder Wartung. Die Ampel ist mir bei VOC zu empfindlich. Ich schlage vor, Rot erst nach 15 Minuten ohne Unterbruch auszulösen. Das beruhigt die Ampel, an der Luft ändert es nichts. Ich habe drei Wochen im Herbst an einem Ort bei den Lötöfen gemessen, unter einem Zuluftkanal der Klimaanlage. Das Gerät ersetzt keine offizielle Messung nach Suva.

Für einen betreuten Pilotbetrieb ist das System bereit, für mich ist es aber noch nicht fertig. Vor dem Pilotbetrieb sollte die Firma festlegen, was bei jeder Ampelfarbe zu tun ist, und dies jeder Schicht erklären. Am dringendsten ist ein Temperaturvergleich am selben Messpunkt mit einem frisch kalibrierten Gerät. Daraus ergibt sich ein Korrekturwert. Danach muss sich zeigen, ob die neue Einstellung der Klimaanlage auch an heissen Tagen ausreicht. Mein Ziel war ein Gerät, das nach der Präsentation nicht im Schrank landet.

Fazit

Anfangs dachte ich, dass man für ein solches Projekt ein grosses Team braucht. Doch mit meinen Ideen und selbst eingerichteten KI-Agenten habe ich es geschafft. Ich habe die Teile bestellt, die bedrahteten gelötet, das Gerät montiert und in Betrieb genommen. Ich habe gelernt, jede Zahl am Gerät oder in der Quelle zu prüfen, auch wenn sie gut klingt.