扬声器 | 成绩单 |
| 弗雷德 | 您好，感谢您邀请我出席 2020 年美洲探索峰会。 我叫 Fred Girshick，我将讨论使用 JMP 非线性回归进行的润滑剂研究。 |
| 所以我的议程，我会做一些关于我自己和我的技术领域的介绍，一些关于润滑油研究的背景， |
| 我们想用统计工具回答的问题类型，给出一些非线性模型的例子，展示我是如何进行非线性分析的，然后谈谈结论和未来的计划。 |
| 介绍一下，那是我工作的大楼。 |
| 那我是谁 |
| 如果你们中有人喊出 24601，您将在期末考试中获得加分。 我叫弗雷德·吉尔希克。 我是一家特种化学品公司的研究员，您可以在右上角看到我们的徽标。 |
| 我们是润滑油和燃料化学添加剂的制造商。 我们确实有一个全球统计组 |
| 在更复杂的情况下寻求帮助，但我们鼓励研究人员进行自己的统计分析或更接近数据，更好地理解假设和错误来源。 |
| 我的经验是使用各种形式的往复式内燃机机油 |
| 乘用车、公路卡车、非公路施工设备、铁路、航空、固定式发动机。 而我过去 19 年的专长是大型发动机，大型是一个相对的术语。 所以，稍后，我会告诉你我所说的大型发动机是什么意思。 |
| 我以前是 SAS 的用户。 我目前是 JMP 的用户。 我不认为自己是一个老练的用户 |
| 我可能是中间人。 我倾向于一遍又一遍地做相同类型的分析，因为我通常一遍又一遍地问同样的问题，我，我还在学习。 我想扩展并变得更加复杂。 |
| 我在 Microsoft Excel 方面比在 JMP 方面做得更好，所以我使用 Excel 准备要导入 JMP 的数据集，而且我经常将结果导出到 Excel，只是因为我更擅长绘图工具，然后再导出转换为 PowerPoint 用于客户演示或转换为 Word 用于 |
| ....获取技术报告。 |
| 我不会进行进入 JMP 并通过它的实时实景演示。 所以我只有屏幕截图，我会指出现在我会做这个，我会做那个。 |
| 发动机、变速器、齿轮、泵、马达。 润滑剂可以是固体、液体或气体。 |
| 我专注于液态机油。 |
| 洗涤剂、分散剂、抗氧剂等。 |
| 现在，在这些添加剂类型中的每一种中，都有许多不同的化学选择，因此洗涤剂不是一回事，而是一系列的东西。 当然，并非所有发动机油都包含所有类型的添加剂。 你只使用需要的东西 |
| 为了效率。 |
| 今天的演讲将集中讨论用于往复式内燃机 (RICE) 的液体润滑剂、机油。 这就是你车里通常有的东西。 |
| 清净剂、分散剂、抗氧剂、抗磨剂、摩擦改进剂。 各举一例。 所以洗涤剂可能是磺酸钙。 |
| 聚异丁烯琥珀酸酐多胺 (PIBSA/PAM)。 |
| 抗氧化剂是……可能是受阻酚。 抗磨剂可能是二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）复杂分子。 |
| 和摩擦改进剂，像甘油二油酸酯。 你会注意到所有这些都具有分子的极性较大的部分和分子的极性较小的部分。 |
| 一般而言，极性部分赋予其功能，非极性部分使其可溶于石油。 |
| 现在我要告诉你我所说的大型发动机是什么意思。 这是我们实验室之一的示例 |
| 这么大的引擎。 首先，什么不是大型发动机。 所以这是一辆车。 是我老婆的车 它有一个相当强大的 200 马力的发动机。 |
| 那不是一个大引擎。 你知道，卡车在高速公路上行驶，发电，拉货。 不，它们大约有 500 马力。 那不是一个大引擎。 我的大型发动机示例是铁路机车发动机。 |
| 这是一张机车发动机安装在机车上的照片。 红色轮廓是引擎，安装它的人可以让您了解其大小。 |
| 今天要讨论的固定式天然气发动机。 |
| 把我的激光笔拿来。 |
| 所以这里有一个 5900 马力的例子。 绿色的东西。 最后是处理它的人。 |
| 大型发动机的另一个例子是海上船舶的船用发动机。 这是一个船用发动机。 这台发动机能产生 98,000 马力，并且有人在为它工作。 所以这就是我所说的大型发动机的意思。 它们真的很大。 |
| 我们想在润滑油研究中回答的问题类型，比如这个基准测试如何预测真实世界的性能，你知道，如果我正在做筛选测试，钻机测试。 |
| 性能如何取决于添加剂的浓度？ 我需要投入多少？ 添加剂的结构如何影响性能？ 如果我使碳氢化合物链更长或更多支化？ 如果我改变极性部分与非极性部分的比例？ |
| 我可以根据成分预测性能吗，只看分子我可以预测它会做什么吗？ |
| 产品在需要更换之前会持续多久？ 所以在你的车里，你被告知每 3000 英里或 5000 英里或 7500 英里或 10,000 英里更换一次机油，这取决于你问谁。 |
| 我的优质产品比我的主线产品好多少？ 这些之间有区别吗？ 有没有价值主张？ 我的产品与竞争对手的产品相比如何？ 所以，这些就是我们所做的事情。 |
| 现在，让我谈谈非线性。 非线性是什么意思。 所以在方程的世界里，在统计的世界里，非线性意味着参数的非线性，而不是变量的非线性。 |
| 好的，让我们玩一个非常快速的线性或非线性游戏...... |
| 非线性的。所以 y 等于 mx 加 b。 这是经典的线性方程。 |
| 如果您不做任何其他事情，您就会知道这一点。 |
| 好吧，二次元呢？ 现在我有 x 平方。 这不是线性的。 这是二次方，但 a、b 和 c 是参数。 它们是线性的。 这也是一个线性方程。 |
| 立方呢？ 一样。 任何多项式的参数都是线性的。 所以它是线性回归。 |
| a 次 e 到 bx。 所以我有一个前指数...指数 a，我在指数中有 b，但是这个方程可以很容易地重写为对数，现在它又是一个线性方程。 所以我只想回归 y 对 x 的对数。 |
| Y 等于 A 加 B x 到 C。 所以这不是 x 的 e。 它是 x 的东西。 这是非线性的。 所以这是一个非线性方程的例子。 |
| Y 等于 A 除以 x 加 b。 |
| 好的。 A和B在不同的地方。 有总和，但如果我取倒数，我可以再次重写它。 所以我将 1 over y 与 x 进行回归，然后这变成了线性情况。 |
| Y 等于 A 乘以 x 加 b 加 x。 |
| 这是非线性的。 这是非常经典的 Michaelis-Menten，与生物学和 |
| 酶动力学。 |
| 然后这是一个复杂的方程式。 这就是我们今天要使用的方程式。 这显然是非线性的。 |
| 所以我今天选择的例子是天然气发动机 |
| 氧化，所以在使用中，油会氧化。 这是其中一个引擎的照片 |
| 我们在其中进行了测试。 这是一个压缩站。 所以蓝色轮廓是引擎。 红色轮廓是它驱动的压缩机，泵，后面那个相当大的绿色突出显示的结构，那就是散热器。 |
| 所以总的来说，氧化对于我们来说，氧化是与氧气反应引起的降解。 |
| 现在，严格来说，在化学课上你会了解到没有氧气也会发生氧化。 它与电子损失有关，但这不是这里发生的事情。 常见的例子是苹果片变成褐色或陈牛奶变酸。 |
| 正如我们之前所说，机油主要是碳氢化合物分子。 它们在发动机运行期间暴露在高温下。 |
| 燃料燃烧会产生自由基，这些自由基会进入机油并促进氧化。 自由基是具有不成对电子的分子碎片。 |
| 它们不稳定且具有反应性，并且会攻击其他分子以配对电子。 在燃料燃烧过程中，分子被吹散形成这些碎片 |
| 发动机油的氧化会导致机油变稠等不良后果。 比发动机设计需要的粘度更高 |
| 还会降低燃油经济性，因为您必须推动较稠的液体。 氧化形成酸，酸会腐蚀金属部件。 氧化会导致沉积物，沉积物会阻塞油道并使发动机缺乏润滑油或阻碍运动部件，只是将东西粘在一起。 |
| 我们领域的氧化常用红外线测量，单位是吸光度每厘米。 发动机制造商公布了必须更换机油的限制。 因此，当氧化达到一定程度时，您需要更换机油以维持保修。 |
| 在我今天要讲的测试设计中，有两个不同的天然气发动机制造商，我只是将它们称为 X 和 Y，以不命名并使其通用 |
| 共有三种油，在这个例子中我称之为蓝色、红色和绿色，或 a、b 和 c。 它是 3x2 设计，因此每种机油都在每个发动机设计中。 |
| 总计……它运行了大约 14 个月，即 10,000 或 11,000 个运行小时。 这大约是 15 个月 14-15 个月在大于 95% 的最大负载下连续运行。 |
| 只有在需要换油时才会关闭发动机。 |
| 现在，如果你回想那段时间， |
| 如果你，如果你驾驶你的汽车接近其最大发动机输出，假设平均每小时 70 英里，那将是 700,000 英里的测试。 |
| 现在，对于今天的示例，我将只详细查看其中一种引擎模型，我称之为 x 的模型。 |
| 每周至10天采集一次油样，总共约有600个样本。 |
| 提到了大约 20 种油品的许多参数。 |
| 我们还检查了发动机，对磨损进行了物理测量，对沉积物进行了物理测量。 我现在只关注氧化。 |
| 所以这是，这是数据集。 它已被截断。 我已将其简化为仅显示今天需要的内容。 所以颜色变量 |
| 是油的配方，蓝色、绿色和红色。 油是可变的，这是以小时为单位的油的年龄。 所以这是自上次换油以来的小时数，而测试是累计的小时数，即自测试开始以来的总小时数，而 Ox 是每厘米吸光度的这些单位的氧化。 |
| 现在你会注意到行，我已经根据颜色对行进行了颜色编码。 所以所有的油，我称之为蓝油，我把标记涂成蓝色，红色涂成红色，等等。我还指定了形状。 所以 x 制造商有一个正方形，y 制造商有一个圆圈。 |
| 现在，正如我所说，完整的数据集比这要广泛得多。 |
| 好的，让我们来看看我们的数据集。 |
| 绘制数据。 |
| 这永远是你做的第一件事。 |
| 所以在 JMP 中， |
| 所以我将再次做的不是现场 JMP 演示。 所以我会展示这个动作 |
| 在左边的话和那个箭头表示这是一个动作，然后会有一个红色圆圈显示你在哪里做。 于是用图平台，一个盒子下来，Graph Builder， |
| 这会将您带到这个框，Graph Builder。 |
| 因此，将石油作为 x 变量。 所以你只需点击它并将它拖到这里。 |
| 在没有 Y 的情况下，它会像直方图一样显示您。 |
| 然后 ox 是我们的因变量； ox，y 变量，你得到这个 |
| 现在有一个明显的异常值。 连我都看得出来。 我们稍后会摆脱它。 |
| 所以看起来很乱。 |
| 所以我要把两个不同的原始设备制造商，原始设备制造商分开。 |
| 所以如果我采用 OEM 并将其放入覆盖层中， |
| 现在我有蓝色和红色，只是 JMP 挑选颜色。 所以事实证明蓝色是 x，红色是 y。 你可以看到两种不同的引擎模型表现得非常不同。 |
| 蓝色显然寿命较短；红色的油寿命更长。 所以今天，我们只看一个...... |
