اتاقهای تمیز (Clean Rooms) در کارخانههای داروسازی محیطهایی با استانداردهای بالا از نظر دما، رطوبت، فشار مثبت/منفی، فیلتر HEPA و گردش هوای دقیق هستند. حفظ این شرایط نیازمند سیستمهای پیشرفته تهویه، فیلتراسیون و کنترل محیطی است — اما این تجهیزات بسیار پرمصرف هستند و بهصورت شبانهروزی کار میکنند. در این شرایط، استفاده از IoT برای پایش دقیق، کنترل هوشمند و بهینهسازی مصرف انرژی نهتنها به کاهش هزینه میانجامد، بلکه میتواند کیفیت محیط تولید را تضمین کند.
معماری یک سیستم هوشمند برای اتاق تمیز با IoT
۱. حسگرهای محیطی دقیق
در اتاق تمیز داروسازی، باید پارامترهای زیر بهصورت مستمر اندازهگیری شوند:
دمای هوا
رطوبت نسبی (RH)
فشار نسبی (برای حفظ فشار مثبت/منفی)
کیفیت هوا (ذرات معلق، فیلتر HEPA)
وضعیت جریان و سرعت هوا
برای این منظور از حسگرهای با دقت بالا (مثلاً سنسورهای دیجیتال دما و رطوبت، فشارسنج، سنسور کیفیت هوا) استفاده میشود.
۲. کنترلر مرکزی و گیتوی IoT
دادههای حسگرها به یک کنترلر مرکزی متصل میشوند گیتوی که قابلیت ارتباط بیسیم یا شبکه صنعتی (مثل Ethernet / Industrial LAN) دارد. گیتوی دادهها را جمعآوری، پردازش اولیه میکند و به پلتفرم مدیریت مرکزی میفرستد.
۳. پلتفرم نظارتی و تحلیلی (Cloud / Local Server)
دادهها در سرور محلی یا ابری ذخیره میشوند. با تحلیل دادههای بلادرنگ و تاریخی، میتوان:
مصرف واقعی انرژی (دمای هدف، رطوبت، فشار، گردش هوا) را پایش کرد
انحرافات از استاندارد را زود تشخیص داد (مثلاً افت فشار فیلتر HEPA، افزایش دما یا رطوبت غیرمعمول)
با الگوریتمهای مدیریت انرژی، سیستم تهویه و هواساز را بهصورت خودکار و هوشمند تنظیم کرد
چگونه IoT مصرف انرژی را بهینه میکند؟
✔️ تنظیم هوشمند دما و رطوبت
بهجای کار دائم تجهیزات HVAC / تهویه با حداکثر توان، سیستم هوشمند میتواند با توجه به دادههای واقعی:
دمای هدف و رطوبت مناسب را حفظ کند
در بازههایی که تولید نداریم یا فضای خالی است، مصرف را کاهش دهد
مطالعات نشان دادهاند که سیستمهای هوشمند کنترل اقلیم (دمای/ رطوبت) میتوانند مصرف انرژیهای HVAC را بهشدت کاهش دهند. ([arXiv][1])
✔️ مدیریت فیلترها و گردش هوا
فیلترهای HEPA و سیستم گردش هوا وقتی سالم باشند کارآمد هستند؛ اما با زمان و عبور ذرات، افت عملکرد پیدا میکنند.
با پایش فشار و افت فشار فیلتر، سیستم IoT هشدار میدهد تا فیلتر تعویض یا سرویس شود این کار مانع از افزایش مصرف انرژی بهخاطر مقاومت اضافی در عبور هوا میگردد.
✔️ خاموش/کاهش خودکار در زمانهای بدون فعالیت
با ترکیب حسگرهای حضور یا زمانبندی تولید، سیستم میتواند در زمانهایی که فضا استفاده نمیشود (مثلاً شیفت تعطیلی) فعالیت تهویه را کاهش دهد بدون اینکه کیفیت هوای محیط به خطر بیفتد.
✔️ مانیتورینگ و گزارشگیری برای ممیزی
تمام دادهها (دما، رطوبت، فشار، وضعیت دستگاهها) ثبت میشود. این دادهها برای ممیزیهای کیفیت، رعایت استانداردها و ممیزیهای GMP بسیار اهمیت دارد.
مزایا و نتایج قابل انتظار
کاهش ۲۰–۴۰٪ مصرف انرژی HVAC و تهویه نسبت به سیستمهای سنتی (با پایش هوشمند و کنترل بهینه). ([talentdevelopment.istd.ir][2])
افزایش عمر تجهیزات بهدلیل کاهش کار دائم و تنظیم مطلوب شرایط.
بهبود پایداری کیفیت محیط تولید و کاهش ریسک آلودگی یا نقص محیطی.
کاهش هزینه عملیاتی و هزینه نگهداری بهواسطه سرویس پیشگیرانه بر پایه داده.
امکان گزارشگیری دقیق و مستند برای بازرسی و ممیزی (مهم در تولید دارویی).
یک سناریوی فرضی: اجرای IoT در اتاق تمیز تولید دارو
فرض کن یک کارخانه داروسازی دارای دو اتاق تمیز برای تولید داروی تزریقی است. سیستم فعلی با تهویه دائم و هواساز کار میکند و مصرف برق سالیانه آن زیاد است.
با نصب:
۸ سنسور دما/رطوبت
۴ سنسور فشار
۲ گیتوی IoT
یک پلتفرم مانیتورینگ
پس از ۳ ماه تنظیم و پایش:
مصرف انرژی تهویه ۳۰٪ کاهش یافت
افت فشار فیلترها زود تشخیص داده شد و سرویس بهموقع انجام شد
در ساعات شب که تولید نبود، دستگاهها در حالت کممصرف قرار گرفتند
گزارش کامل پایش برای ممیزی آماده شد
نتیجه: هم کیفیت تولید حفظ شد و هم صرفهجویی محسوس در انرژی و هزینه.
اتاقهای تمیز داروسازی نیازمند استانداردهای بسیار سختگیرانهای هستند اما این الزامات لزوماً به معنی مصرف بالای انرژی نباید باشند.
با بهرهگیری از IoT: حسگرهای دقیق، کنترل هوشمند، تحلیل داده و سیستمهای هشدار، میتوان مصرف انرژی را بهینه، ایمنی محیط را تضمین و هزینهها را کاهش داد. این رویکرد، نهتنها اقتصادی است، بلکه به پایداری و ماندگاری تولید دارو کمک میکند.
اگر به دنبال پیادهسازی این سیستم در پروژههای صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.