ภายในสาขานาโนเทคโนโลยี ห้องปฏิบัติการ Van Leeuwenhoek Laboratory (VLL) ของ TNO ในเมือง Delft ถือเป็นหนึ่งในศูนย์วิจัยห้องคลีนรูมที่ใหญ่ที่สุดในประเทศเนเธอร์แลนด์ โดยมุ่งเน้นงานวิจัยด้านออปติกส์และเครื่องมือสำหรับอุตสาหกรรมอวกาศ หนึ่งในความท้าทายคือการสร้างสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกับ 'อวกาศ' ภายนอกชั้นบรรยากาศโลกให้มากที่สุด ซึ่งหมายถึงการสร้างสุญญากาศในระดับสูงมาก และอุณหภูมิต่ำมากถึง -160 หรือต่ำกว่านั้นภายในถังขนาดใหญ่ที่ใช้สำหรับการทดสอบ หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบ พื้นที่ดังกล่าวจะถูกทำให้ร้อนขึ้นอีกครั้งด้วยอากาศอัดปริมาณมาก (5 ถึง 6 ลูกบาศก์เมตร)

Franco Brouwer เป็นหัวหน้าโครงการด้านเทคโนโลยี (CREF Corporate Real Estate & Facilities) ที่ TNO ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบด้านการบำรุงรักษาและการปรับปรุงระบบต่างๆ ภายในองค์กร CREF นั้น Teun Brussee รับผิดชอบด้านวิศวกรรมที่ TNO และดูแลโครงการนี้ เขากล่าวว่า 'อากาศอัดที่เราใช้ในการให้ความร้อนและเพิ่มแรงดันให้กับถังจะต้องแห้งสนิท โมเลกุลของน้ำใดๆ ที่ปะปนเข้ามากับอากาศอัด อาจตกตะกอนลงบนวัตถุที่ทำการวัดได้ หากมีโมเลกุลมากเกินไป ไม่เพียงแต่จะรบกวนผลการทดสอบเท่านั้น แต่ยังอาจก่อให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่ออุปกรณ์ที่เรากำลังทดสอบด้วย

การตรวจสอบเบื้องต้น

เนื่องจากความต้องการคุณภาพอากาศอัดที่เพิ่มมากขึ้น จำนวนคำขอทดสอบที่เพิ่มขึ้น และข้อกำหนดของลูกค้าเกี่ยวกับความพร้อมของสถานที่ทดสอบ TNO จึงตัดสินใจว่าถึงเวลาแล้วที่จะต้องปรับปรุงระบบอากาศอัด

ขั้นตอนแรกคือการที่ Festo ดำเนินการตรวจสอบเบื้องต้น Koen Leeflang เป็นผู้ตรวจสอบที่ได้รับการรับรองและมีประสบการณ์สูงในการตรวจสอบและปรับปรุงระบบอากาศอัดแบบครบวงจร: 'เราทำการตรวจสอบดังกล่าวเป็นประจำให้กับบริษัทต่างๆ เพื่อจัดทำแผนผังระบบอากาศอัดแบบครบวงจร การดำเนินการนี้เป็นไปตามมาตรฐานมาตรฐาน ISO11011 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีเยี่ยมสำหรับการพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงในส่วนใดบ้าง สำหรับลูกค้าที่ต้องการเพิ่มกำลังการผลิต ไม่ได้หมายความว่าจะต้องเพิ่มคอมเพรสเซอร์เสมอไป บางครั้งวิธีการแก้ปัญหาอาจอยู่ที่การปรับเปลี่ยนระบบท่อ การใช้ท่อขนาดใหญ่ขึ้น หรือวิธีการแก้ปัญหาที่ชาญฉลาดอื่นๆ ที่ช่วยหลีกเลี่ยงการลงทุนจำนวนมาก นอกจากนี้ เรายังสามารถแนะนำมาตรการประหยัดพลังงานได้ในแทบทุกสถานการณ์'

สำหรับ TNO คำถามนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย มีทั้งความต้องการยกระดับคุณภาพอากาศอัด และการเพิ่มกำลังการผลิตไปพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าไม่ใช่จุดใช้งานทุกจุดที่ต้องการอากาศอัดคุณภาพสูงสุด ดังนั้น การสร้างระบบอากาศอัดใหม่ทั้งหมดเพื่อจัดหาอากาศอัดที่แห้งสนิทให้กับจุดใช้งานทุกจุดจึงกลายเป็นเรื่องที่สิ้นเปลืองโดยไม่จำเป็น

กลุ่มโครงการ

จากการตรวจสอบเบื้องต้นและข้อกำหนดของ TNO นั้นเรียกร้องให้มีการปรับเปลี่ยนระบบอากาศอัดอย่างจริงจัง ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องจัดตั้งคณะทำงานที่ประกอบด้วย TNO, Festo และ Royal HaskoningDHV ด้านการขยายกำลังการผลิตนี้อยู่ภายใต้การดูแลของ Annelies Hemmer ผู้จัดการโครงการด้านการก่อสร้างและปรับปรุงห้องปฏิบัติการของ TNO ใน Delft 'ในโครงการประเภทนี้ หน้าที่ของฉันประกอบด้วยการเขียนแผนโครงการ งบประมาณที่เกี่ยวข้อง และการประเมินความเป็นไปได้ของโครงการ' ด้วยเหตุนี้ ความร่วมมือกับ Festo และ TNO จึงมีคุณค่าอย่างยิ่ง'

เธอกล่าวต่อว่า 'ในการร่วมมือครั้งนี้ Festo จะเสนอข้อเสนอทางเทคนิคสำหรับการปรับปรุงและขยายระบบอากาศอัด TNO ต้องประเมินว่าวิธีการนี้จะให้ผลลัพธ์ที่ต้องการจริงหรือไม่ แล้วฉันจะพิจารณาความเป็นไปได้ทางการเงินของข้อเสนอนี้บนพื้นฐานดังกล่าว เมื่อเราตกลงกันได้แล้ว Royal HaskoningDHV จะเริ่มดำเนินการ โดยจะปรึกษาหารือกับลูกค้าเพื่อกำหนดผู้รับเหมาช่วงและซัพพลายเออร์ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ ที่เฉพาะเจาะจงนั้นจัดหาโดยบริษัท Festo ในขณะที่เครื่องเป่าลมแห้งนั้นจัดหามาจากผู้เชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์เฉพาะทางนี้'

มีระบบสำรองในระดับคอมเพรสเซอร์ เพื่อเพิ่มความมั่นใจในการทำงานอย่างต่อเนื่อง

ข้อเสนอของ Festo มุ่งเน้นไปที่ระบบอากาศอัดแบบสองระดับ ด้วยเหตุนี้ ระบบแรกจึงส่งมอบอากาศอัดที่มีคุณภาพสูงมาก (แห้ง) (ระดับ 2.1.1 ตามมาตรฐาน ISO8573-1:2010) ระบบที่สองจ่ายอากาศอัดคุณภาพปกติ (ระดับ 2.4.1 ตามมาตรฐาน ISO8573-1:2010) ผ่านท่อส่งแยกต่างหากของตัวเอง จุดเด่นอย่างหนึ่งคือ มีการติดตั้ง 'วาล์วฉุกเฉิน' ไว้ระหว่างระบบทั้งสอง ซึ่งสามารถเชื่อมต่อระบบทั้งสองเข้าด้วยกันได้เมื่อจำเป็น ระบบนี้ช่วยป้องกันไม่ให้การทดสอบล้มเหลวหรือต้องหยุดชั่วคราวหากมีความเสี่ยงที่แรงดันในระบบอากาศอัดจะต่ำเกินไป (เช่น เนื่องจากมีจุดใช้งานมากเกินไป)

ความจุและคุณภาพ

เพื่อให้ได้ทั้งกำลังการผลิตและคุณภาพ จึงได้เพิ่มคอมเพรสเซอร์อีกหนึ่งตัวและเครื่องอบแห้งใหม่เข้าไปในคอมเพรสเซอร์ที่มีอยู่เดิมสามตัว Koen Leeflang: 'ในส่วนของการขยายระบบ เครื่องอบแห้งตัวใหม่นี้เป็นแบบดูดซับชนิดพิเศษ ที่สามารถลดจุดน้ำค้างภายใต้ความดันได้ต่ำกว่า -70 °C เพื่อรองรับงานที่ต้องการความแห้งในระดับสูงมาก จุดน้ำค้างภายใต้แรงดันนี้ถูกตรวจวัดด้วยเซนเซอร์ของเครื่องอบแห้งเอง และยังมีการตรวจสอบเพิ่มเติมผ่านเซนเซอร์จุดน้ำค้างอีกตัวหนึ่งที่ติดตั้งอยู่บนท่อทางออก เมื่อทำงานร่วมกับคอมเพรสเซอร์ตัวใหม่ จึงสามารถจ่ายอากาศอัดที่แห้งเป็นพิเศษสำหรับการเพิ่มแรงดันในถังสุญญากาศได้ สำหรับจุดใช้งานอื่นที่ต้องการเพียงอากาศอัดคุณภาพมาตรฐาน จะมีคอมเพรสเซอร์ตัวที่สี่รองรับการใช้งาน ด้วยวิธีนี้ คอมเพรสเซอร์จึงมีระบบสำรอง ทำให้ TNO สามารถมอบความพร้อมใช้งานของระบบในระดับสูงสุดให้กับลูกค้าได้

Teun Brussee กล่าวว่า 'ระบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอากาศอัดคุณภาพที่เหมาะสมจะพร้อมใช้งานในจุดที่เหมาะสม และเราจะไม่ใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นในการผลิตอากาศอัดคุณภาพสูงในจุดที่ไม่ต้องการ นอกจากนี้ยังสามารถลดการใช้พลังงานลงได้อีกด้วยการลดระดับแรงดันจาก 9 -10 บาร์ที่เราใช้อยู่ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น เป็น 7.5 บาร์ หากพบว่าวิธีนี้เพียงพอแล้ว เราก็สามารถดำเนินการประหยัดพลังงานเพิ่มเติมได้อีกขั้น'

ความร่วมมือ

ขณะนี้ระบบทำงานได้อย่างสมบูรณ์และเป็นที่พึงพอใจของผู้ใช้ทุกคนแล้ว ด้วยเหตุนี้ ทั้งสามฝ่ายจึงมองย้อนกลับไปด้วยความพึงพอใจมากกว่าแค่ความร่วมมือที่ดี Teun Brussee: 'ด้วยความรู้และความกระตือรือร้นที่ไม่ย่อท้อของ Koen เราจึงได้ข้อสรุปที่ตอบโจทย์ทุกข้อของเรา นั่นคือ เรามีกำลังการผลิตที่มากขึ้น ความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น และคุณภาพของอากาศอัดตามที่ต้องการ ทั้งหมดนี้มาพร้อมกับการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ เป็นเรื่องดีมากที่ทุกฝ่ายสามารถทำงานร่วมกันได้แบบนี้'