Dùng dữ liệu chức năng để làm dữ liệu đầu vào thay vì dữ liệu đầu ra trong phần mềm JMP

06/06/2024 573 lượt xem

Bối cảnh: Công ty Tái chế Nhựa ACME

Công ty Tái chế Nhựa ACME mua số lượng lớn nhựa bị nghiền nhỏ, sau đó họ nấu chảy và tạo thành các khối nhựa để bán cho các nhà sản xuất nhựa. Nhựa bị nghiền nhỏ này có các kích thước khác nhau, điều này ảnh hưởng đến quá trình nấu chảy. ACME đã tạo ra một cách nhanh chóng và rẻ để có được đường cong phân bố kích thước cho mỗi lô hàng đến. Công ty muốn tối ưu hóa các thông số của quá trình nấu chảy để giảm thiểu thời gian cần thiết cho mỗi lô hàng cụ thể.

Bước 1: Phân tích dữ liệu đường cong
Nhóm đã tạo ra một bộ dữ liệu bao gồm phạm vi phân bố kích thước thường thấy cho các lô hàng đến, như được hiển thị trong biểu đồ dưới đây:

Jed_Campbell_1-1694120652639.png
 

Sử dụng nền tảng FDE, nhóm đã phát hiện rằng một đường cong B Spline đơn giản với 2 thành phần chính (FPCs) giải thích được 98,6% dữ liệu của họ. Việc tăng lên 3 thành phần chính giải thích thêm 1% nữa, nhưng lại làm tăng độ phức tạp và có nguy cơ dự đoán cả nhiễu. Họ quyết định sử dụng 2 thành phần chính, như được minh họa dưới đây.

Bước 2: Xuất các thành phần chính chức năng

Nền tảng FDE có thể xuất các thành phần chính chức năng (FPCs) từ bất kỳ mô hình nào đã được khớp. Điều này có nghĩa là các đường cong, được biểu diễn bằng FPCs, có thể được sử dụng trong các phần khác của JMP. Để xuất FPCs, hãy làm như sau:

  1. Nhấp vào tam giác đỏ gần phần Tóm tắt Chức năng.
  2. Chọn Tùy chỉnh.
  3. Nhấp vào nút "Bỏ chọn tất cả".
  4. Chọn "OK và Lưu".

Điều này sẽ tạo ra một bảng dữ liệu mới với các FPCs cho mỗi nhóm, như được hiển thị trong hai hình dưới đây.

Jed_Campbell_3-1694121244612.png

 

Jed_Campbell_4-1694121270166.png


Một mẹo nhỏ với bảng dữ liệu cần thiết cho bước sau là: đổi tên các cột "Data FPC 1" và "Data FPC 2" thành "FPC 1" và "FPC 2". Điều này sẽ giúp liên kết các bộ hồ sơ dễ dàng hơn trong quá trình sau. Những người đang theo dõi nên đảm bảo rằng bảng dữ liệu của họ đã được cập nhật tên cột như hình dưới đây.

Jed_Campbell_5-1694121480336.png

Bước 3: Tạo và chạy thiết kế thí nghiệm tùy chỉnh (DOE)

Quá trình nấu chảy và tạo khối nhựa có bốn yếu tố: ba yếu tố là liên tục và yếu tố thứ tư là phân bố của nhựa nghiền nhỏ. Nhóm đã bắt đầu bằng cách sử dụng Công cụ Thiết kế Tùy chỉnh để thiết lập mọi thứ ngoại trừ phân bố của nhựa nghiền nhỏ, như được minh họa dưới đây.
 

Jed_Campbell_0-1694804572544.png

Phần tiếp theo là rất quan trọng: sử dụng FPCs như là các yếu tố ngẫu nhiên trong Công cụ Thiết kế Tùy chỉnh buộc JMP sử dụng các phân phối cụ thể này trong thí nghiệm. Điều này có thể thực hiện được vì mỗi hàng chứa một kết hợp của FPCs, mà đại diện, trong trường hợp này, cho 98.6% của tất cả thông tin trong các đường cong chính họ. Để thực hiện điều này trong Công cụ Thiết kế Tùy chỉnh, nhóm đã tuân theo các bước sau:

  1. Đảm bảo rằng bảng Tóm tắt FPCs là bảng trên cùng trong Công cụ Thiết kế Tùy chỉnh, sau đó chọn Thêm Yếu tố...Covariate.
  2. Trong hộp thoại hiện ra, chọn hai cột "Data FPC" và nhấn OK.
  3. Sau khi nhấp "Tiếp tục" và "RSM" để tạo mô hình, chọn hộp kiểm "Cho phép các hàng covariate được lặp lại".
  4. Nhấp "Tạo Thiết kế" để tạo ra bảng thí nghiệm và thu thập dữ liệu.

Cho phép các hàng covariate được lặp lại có nghĩa là nhóm cần phải tìm và sử dụng vật liệu nguyên liệu phù hợp với phân phối đã chỉ định. JMP đã làm điều này dễ dàng hơn bằng cách bao gồm số thứ tự hàng từ bảng dữ liệu FPCs trong bảng thiết kế thí nghiệm. Ví dụ, trong bức ảnh chụp màn hình dưới đây, lần chạy đầu tiên đã sử dụng Hàng 11 từ bảng tóm tắt, đó là phân phối "k" từ tập dữ liệu ban đầu được sử dụng trong nền tảng FDE.

Jed_Campbell_0-1694805204148.png

Sau khi hoàn thành thí nghiệm với các yếu tố liên tục cụ thể (X1 đến X3) và phân bố kích thước nhựa được chỉ định, nhóm tiếp tục sử dụng kịch bản mô hình do Công cụ Thiết kế Tùy chỉnh tạo ra. Họ loại bỏ lần lượt các thuật ngữ không có ý nghĩa cho đến khi chỉ còn lại các thuật ngữ quan trọng trong mô hình ("Kịch bản Mô hình Cuối cùng" trong nhật ký, cho những người đang theo dõi). Mô hình này được trình bày dưới đây:

Jed_Campbell_1-1694805736956.png

Bước 4: Sử dụng FDE và Mô hình Fit cùng nhau

Thay vì cố gắng hiểu rõ về các yếu tố FPC 1 và FPC 2 trong Prediction Profiler, nhóm đã tìm ra một phương pháp đơn giản hơn: liên kết các bộ hồ sơ từ mô hình và FDE. Họ làm điều này bằng cách chọn tam giác đỏ trong Prediction Profiler...Cài đặt Yếu tố...Liên kết Bộ hồ sơ. Tiếp theo, họ sắp xếp các cửa sổ cạnh nhau, để việc thay đổi các FPC trong Prediction Profiler cũng thay đổi hình dạng đường cong trong cửa sổ FDE.

Jed_Campbell_2-1694806263167.png

Bây giờ, quy trình làm việc tại ACME Plastics bao gồm các bước sau:

Mỗi lần có một lô hàng mới, họ thực hiện phân bố kích thước ở đầu quy trình. Trong ví dụ dưới đây, lô hàng Mục tiêu không khớp hoàn toàn với bất kỳ phân phối nào trong các lô hàng trước đó. Điều này là điều dễ hiểu, và cũng là lý do tại sao nhóm muốn sử dụng nền tảng FDE từ đầu
Jed_Campbell_3-1694806444624.png
 
Phân phối này được nhập vào như Mục tiêu trong nền tảng FDE, làm cho nút Tối ưu Hóa Mục tiêu trở nên khả dụng. Trong trường hợp này, lô hàng đang đến được mô tả với FPCs khoảng -.359 và .032.

Jed_Campbell_4-1694806650031.png
 
Khi Prediction Profiler từ DOE được liên kết với FPC Profiler của nền tảng FDE, khi nút "Tối ưu Hóa Mục tiêu" được chọn, Prediction Profiler sẽ được cập nhật. Việc khóa hai FPCs trong Prediction Profiler sau đó cho phép nhóm tối đa hóa mong muốn cho ba yếu tố liên tục còn lại. Trong trường hợp này, các cài đặt máy tối ưu là X1 ở mức thấp nhất, X2 ở mức cao nhất, và X3 được đặt ở -0,341.

Jed_Campbell_5-1694807030443.png

Nhóm tại ACME Plastics đã đạt được kết quả tuyệt vời với quy trình làm việc của họ, và họ hiện đang xem xét tham gia khóa học JSL Scripting miễn phí và xuất sắc để họ có thể kết hợp hai cửa sổ và tối ưu hóa quy trình của họ hơn nữa. Hiện tại, họ rất vui mừng vì đã có thể sử dụng dữ liệu chức năng làm đầu vào cho quy trình của mình.

Bạn có thể tham khảo giá bản quyền phần mềm JMP chính hãng

Ngoài ra, nếu có nhu cầu tư vấn cụ thể, vui lòng liên hệ ngay với JYW Soft để được nhận báo giá và tư vấn về sản phẩm kỹ hơn:

Hotline024 6682 0511

Emailsale@jywsoft.com

Website: https://jywsoft.com/

AddTầng 4, Tòa nhà N01-T4, Khu Đoàn Ngoại Giao, P. XuânTảo, Q. Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội