揚聲器 | 成績單 |
| 弗雷德 | 您好，感謝您邀請我出席 2020 年美洲探索峰會。 我叫 Fred Girshick，我將討論使用 JMP 非線性回歸進行的潤滑劑研究。 |
| 所以我的議程，我會做一些關於我自己和我的技術領域的介紹，一些關於潤滑油研究的背景， |
| 我們想用統計工具回答的問題類型，給出一些非線性模型的例子，展示我是如何進行非線性分析的，然後談談結論和未來的計劃。 |
| 介紹一下，那是我工作的大樓。 |
| 那我是誰 |
| 如果你們中有人喊出 24601，您將在期末考試中獲得加分。 我叫弗雷德·吉爾希克。 我是一家特種化學品公司的研究員，您可以在右上角看到我們的徽標。 |
| 我們是潤滑油和燃料化學添加劑的製造商。 我們確實有一個全球統計組 |
| 在更複雜的情況下尋求幫助，但我們鼓勵研究人員進行自己的統計分析或更接近數據，更好地理解假設和錯誤來源。 |
| 我的經驗是使用各種形式的往復式內燃機機油 |
| 乘用車、公路卡車、非公路施工設備、鐵路、航空、固定式發動機。 而我過去 19 年的專長是大型發動機，大型是一個相對的術語。 所以，稍後，我會告訴你我所說的大型發動機是什麼意思。 |
| 我以前是 SAS 的用戶。 我目前是 JMP 的用戶。 我不認為自己是一個老練的用戶 |
| 我可能是中間人。 我傾向於一遍又一遍地做相同類型的分析，因為我通常一遍又一遍地問同樣的問題，我，我還在學習。 我想擴展並變得更加複雜。 |
| 我在 Microsoft Excel 方面比在 JMP 方面做得更好，所以我使用 Excel 準備要導入 JMP 的數據集，而且我經常將結果導出到 Excel，只是因為我更擅長繪圖工具，然後再導出轉換為 PowerPoint 用於客戶演示或轉換為 Word 用於 |
| ....獲取技術報告。 |
| 我不會進行進入 JMP 並通過它的實時實景演示。 所以我只有屏幕截圖，我會指出現在我會做這個，我會做那個。 |
| 發動機、變速器、齒輪、泵、馬達。 潤滑劑可以是固體、液體或氣體。 |
| 我專注於液態機油。 |
| 洗滌劑、分散劑、抗氧劑等。 |
| 現在，在這些添加劑類型中的每一種中，都有許多不同的化學選擇，因此洗滌劑不是一回事，而是一系列的東西。 當然，並非所有發動機油都包含所有類型的添加劑。 你只使用需要的東西 |
| 為了效率。 |
| 今天的演講將集中討論用於往復式內燃機 (RICE) 的液體潤滑劑、機油。 這就是你車里通常有的東西。 |
| 清淨劑、分散劑、抗氧劑、抗磨劑、摩擦改進劑。 各舉一例。 所以洗滌劑可能是磺酸鈣。 |
| 聚異丁烯琥珀酸酐多胺 (PIBSA/PAM)。 |
| 抗氧化劑是……可能是受阻酚。 抗磨劑可能是二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）複雜分子。 |
| 和摩擦改進劑，像甘油二油酸酯。 你會注意到所有這些都具有分子的極性較大的部分和分子的極性較小的部分。 |
| 一般而言，極性部分賦予其功能，非極性部分使其可溶於石油。 |
| 現在我要告訴你我所說的大型發動機是什麼意思。 這是我們實驗室之一的示例 |
| 這麼大的引擎。 首先，什麼不是大型發動機。 所以這是一輛車。 是我老婆的車 它有一個相當強大的 200 馬力的發動機。 |
| 那不是一個大引擎。 你知道，卡車在高速公路上行駛，發電，拉貨。 不，它們大約有 500 馬力。 那不是一個大引擎。 我的大型發動機示例是鐵路機車發動機。 |
| 這是一張機車發動機安裝在機車上的照片。 紅色輪廓是引擎，安裝它的人可以讓您了解其大小。 |
| 今天要討論的固定式天然氣發動機。 |
| 把我的激光筆拿來。 |
| 所以這裡有一個 5900 馬力的例子。 綠色的東西。 最後是處理它的人。 |
| 大型發動機的另一個例子是海上船舶的船用發動機。 這是一個船用發動機。 這台發動機能產生 98,000 馬力，並且有人在為它工作。 所以這就是我所說的大型發動機的意思。 它們真的很大。 |
| 我們想在潤滑油研究中回答的問題類型，比如這個基準測試如何預測真實世界的性能，你知道，如果我正在做篩選測試，鑽機測試。 |
| 性能如何取決於添加劑的濃度？ 我需要投入多少？ 添加劑的結構如何影響性能？ 如果我使碳氫化合物鏈更長或更多支化？ 如果我改變極性部分與非極性部分的比例？ |
| 我可以根據成分預測性能嗎，只看分子我可以預測它會做什麼嗎？ |
| 產品在需要更換之前會持續多久？ 所以在你的車裡，你被告知每 3000 英里或 5000 英里或 7500 英里或 10,000 英里更換一次機油，這取決於你問誰。 |
| 我的優質產品比我的主線產品好多少？ 這些之間有區別嗎？ 有沒有價值主張？ 我的產品與競爭對手的產品相比如何？ 所以，這些就是我們所做的事情。 |
| 現在，讓我談談非線性。 非線性是什麼意思。 所以在方程的世界裡，在統計的世界裡，非線性意味著參數的非線性，而不是變量的非線性。 |
| 好的，讓我們玩一個非常快速的線性或非線性遊戲...... |
| 非線性的。所以 y 等於 mx 加 b。 這是經典的線性方程。 |
| 如果您不做任何其他事情，您就會知道這一點。 |
| 好吧，二次元呢？ 現在我有 x 平方。 這不是線性的。 這是二次方，但 a、b 和 c 是參數。 它們是線性的。 這也是一個線性方程。 |
| 立方呢？ 一樣。 任何多項式的參數都是線性的。 所以它是線性回歸。 |
| a 次 e 到 bx。 所以我有一個前指數...指數 a，我在指數中有 b，但是這個方程可以很容易地重寫為對數，現在它又是一個線性方程。 所以我只想回歸 y 對 x 的對數。 |
| Y 等於 A 加 B x 到 C。 所以這不是 x 的 e。 它是 x 的東西。 這是非線性的。 所以這是一個非線性方程的例子。 |
| Y 等於 A 除以 x 加 b。 |
| 好的。 A和B在不同的地方。 有總和，但如果我取倒數，我可以再次重寫它。 所以我將 1 over y 與 x 進行回歸，然後這變成了線性情況。 |
| Y 等於 A 乘以 x 加 b 加 x。 |
| 這是非線性的。 這是非常經典的 Michaelis-Menten，與生物學和 |
| 酶動力學。 |
| 然後這是一個複雜的方程式。 這就是我們今天要使用的方程式。 這顯然是非線性的。 |
| 所以我今天選擇的例子是天然氣發動機 |
| 氧化，所以在使用中，油會氧化。 這是其中一個引擎的照片 |
| 我們在其中進行了測試。 這是一個壓縮站。 所以藍色輪廓是引擎。 紅色輪廓是它驅動的壓縮機，泵，後面那個相當大的綠色突出顯示的結構，那就是散熱器。 |
| 所以總的來說，氧化對於我們來說，氧化是與氧氣反應引起的降解。 |
| 現在，嚴格來說，在化學課上你會了解到沒有氧氣也會發生氧化。 它與電子損失有關，但這不是這裡發生的事情。 常見的例子是蘋果片變成褐色或陳牛奶變酸。 |
| 正如我們之前所說，機油主要是碳氫化合物分子。 它們在發動機運行期間暴露在高溫下。 |
| 燃料燃燒會產生自由基，這些自由基會進入機油並促進氧化。 自由基是具有不成對電子的分子碎片。 |
| 它們不穩定且具有反應性，並且會攻擊其他分子以配對電子。 在燃料燃燒過程中，分子被吹散形成這些碎片 |
| 發動機油的氧化會導致機油變稠等不良後果。 比發動機設計需要的粘度更高 |
| 還會降低燃油經濟性，因為您必須推動較稠的液體。 氧化形成酸，酸會腐蝕金屬部件。 氧化會導致沉積物，沉積物會阻塞油道並使發動機缺乏潤滑油或阻礙運動部件，只是將東西粘在一起。 |
| 我們領域的氧化常用紅外線測量，單位是吸光度每厘米。 發動機製造商公佈了必須更換機油的限制。 因此，當氧化達到一定程度時，您需要更換機油以維持保修。 |
| 在我今天要講的測試設計中，有兩個不同的天然氣發動機製造商，我只是將它們稱為 X 和 Y，以不命名並使其通用 |
| 共有三種油，在這個例子中我稱之為藍色、紅色和綠色，或 a、b 和 c。 它是 3x2 設計，因此每種機油都在每個發動機設計中。 |
| 總計……它運行了大約 14 個月，即 10,000 或 11,000 個運行小時。 這大約是 15 個月 14-15 個月在大於 95% 的最大負載下連續運行。 |
| 只有在需要換油時才會關閉發動機。 |
| 現在，如果你回想那段時間， |
| 如果你，如果你駕駛你的汽車接近其最大發動機輸出，假設平均每小時 70 英里，那將是 700,000 英里的測試。 |
| 現在，對於今天的示例，我將只詳細查看其中一種引擎模型，我稱之為 x 的模型。 |
| 每周至10天採集一次油樣，總共約有600個樣本。 |
| 提到了大約 20 種油品的許多參數。 |
| 我們還檢查了發動機，對磨損進行了物理測量，對沉積物進行了物理測量。 我現在只關注氧化。 |
| 所以這是，這是數據集。 它已被截斷。 我已將其簡化為僅顯示今天需要的內容。 所以顏色變量 |
| 是油的配方，藍色、綠色和紅色。 油是可變的，這是以小時為單位的油的年齡。 所以這是自上次換油以來的小時數，而測試是累計的小時數，即自測試開始以來的總小時數，而 Ox 是每厘米吸光度的這些單位的氧化。 |
| 現在你會注意到行，我已經根據顏色對行進行了顏色編碼。 所以所有的油，我稱之為藍油，我把標記塗成藍色，紅色塗成紅色，等等。我還指定了形狀。 所以 x 製造商有一個正方形，y 製造商有一個圓圈。 |
| 現在，正如我所說，完整的數據集比這要廣泛得多。 |
| 好的，讓我們來看看我們的數據集。 |
| 繪製數據。 |
| 這永遠是你做的第一件事。 |
| 所以在 JMP 中， |
| 所以我將再次做的不是現場 JMP 演示。 所以我會展示這個動作 |
| 在左邊的話和那個箭頭表示這是一個動作，然後會有一個紅色圓圈顯示你在哪裡做。 於是用圖平台，一個盒子下來，Graph Builder， |
| 這會將您帶到這個框，Graph Builder。 |
| 因此，將石油作為 x 變量。 所以你只需點擊它並將它拖到這裡。 |
| 在沒有 Y 的情況下，它會像直方圖一樣顯示您。 |
| 然後 ox 是我們的因變量； ox，y 變量，你得到這個 |
| 現在有一個明顯的異常值。 連我都看得出來。 我們稍後會擺脫它。 |
| 所以看起來很亂。 |
| 所以我要把兩個不同的原始設備製造商，原始設備製造商分開。 |
| 所以如果我採用 OEM 並將其放入覆蓋層中， |
| 現在我有藍色和紅色，只是 JMP 挑選顏色。 所以事實證明藍色是 x，紅色是 y。 你可以看到兩種不同的引擎模型表現得非常不同。 |
| 藍色顯然壽命較短；紅色的油壽命更長。 所以今天，我們只看一個...... |
