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Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Carissimi,

Sto utilizzando JMP per la prima volta e sto cercando di eseguire un DOE con 6 fattori di miscela (A, B1, B2, B3, B4, B5) e 1 fattore categorico. Questa è una formulazione chimica e posso utilizzare solo un massimo di 2 ingredienti di tipo B, cioè la formula finale deve avere solo 2 o un massimo di 3 ingredienti (A + 1 tipo B oppure A + 2 tipi .
La somma di tutti i tipi B deve costituire tra l'1% e il 40% della miscela finale.
Potete aiutarmi a configurarlo in JMP?
Grazie,

Sofia

Progettazione di esperimentiRe: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Le corse replicate sono sempre belle da avere. Ancora più importante in questo caso sarebbe cambiare l'obiettivo in un progetto I-ottimale. Ho dimenticato di farlo prima di includerlo. Ciò sembra avere un impatto maggiore su questa situazione rispetto a una replica. Ricorda, non sto approvando questo progetto. Approvo l'approccio progettuale. Dovresti esplorare il numero corretto di corse per le tue esigenze. Includere le repliche è una buona idea, ma dipenderà da quante esecuzioni puoi eseguire.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Ok grazie @Dan_Obermiller

Dovrei aggiungere alcune esecuzioni replicate al progetto?

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Dan ti sta dando ottimi consigli. Aggiungerò solo che, se sei nel momento giusto per eseguire progetti di miscele (o qualsiasi progetto di ottimizzazione), dovresti già conoscere gli effetti del rumore (che avrà un effetto potenzialmente ampio sulla coerenza e sulla prevedibilità). In caso contrario, scoprirai che i contorni del profiler della miscela potrebbero cambiare con il cambiamento del rumore. A condizione che tu abbia veramente caratterizzato gli effetti del rumore, la tua analisi delle miscele sta interpretando i grafici di superficie/contorno dal profiler della miscela. Se mancano dati, i grafici saranno meno precisi e potrebbero essere fuorvianti. Siamo meno interessati alla significatività statistica poiché i fattori nella miscela sono già stati ritenuti significativi. Stai solo cercando le proporzioni appropriate di ciascun componente.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Se non riesci a misurare i risultati, vedo due opzioni: lasciarlo vuoto in modo che manchi. Ciò può spesso rivelarsi disastroso per un esperimento progettato poiché spesso è necessario un numero minimo di esecuzioni per stimare in modo affidabile il modello. Quindi, l’altra opzione è modificare leggermente la prova per ottenere un risultato fattibile. Se lo fai, modifica i valori dei fattori in modo che corrispondano a ciò che hai effettivamente fatto.

 

Per quanto riguarda l'ordine di esecuzione, dovrebbe essere randomizzato e non modificato. Se vuoi cambiarlo, significa che hai un fattore difficile da cambiare di cui dovresti tenere conto nella progettazione. Un fattore difficile da modificare si traduce in una progettazione a trama divisa che influisce sull'analisi. E per quanto riguarda l'ordine di esecuzione, ogni riga della tabella dati deve essere indipendente da tutte le altre righe. Ciò significa che ogni riga è una corsa COMPLETA da sola. Ogni riga dovrebbe essere una nuova formulazione creata. Si dovrebbe evitare di produrre un unico grande lotto della formulazione e di dividerlo. Ciò non fornisce l’indipendenza e si traduce in quella struttura a trama divisa che ho menzionato. L'errore nel modello dovrebbe includere anche la variabilità causata dal rifacimento della fornulazione.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Grazie @Dan_Obermiller

Sono riuscito a riprodurre tutti i passaggi e ho cambiato la formula della vera seconda proporzione B come da te suggerito perché i nostri limiti superiori sono già molto impegnativi. Nel caso in cui scoprissimo che alcuni di questi limiti massimi non sono fattibili e non siamo in grado di misurare i risultati, dovremmo lasciare i risultati in bianco o cosa dovremmo fare?

Altra domanda, possiamo cambiare l'ordine delle corse?

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Oh, ancora una cosa. Puoi aprire la finestra di dialogo di progettazione per vedere cosa è stato fatto? SÌ. C'è uno script di dialogo DOE che puoi eseguire. Anche se ricreerà il design, basta chiudere la tabella dati. Avrai a disposizione la finestra di dialogo DOE per apportare modifiche. Ma per favore comprendi completamente il PERCHÉ dietro ciascuno dei passaggi che ho fatto. Se apporti modifiche, probabilmente sarà necessario modificare i miei passaggi in modo da poter ottenere un progetto valido. Ciò richiederà una comprensione dell’approccio sottostante.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Ops!

Non hai ottenuto un disegno valido perché ho sbagliato! Ecco i passaggi CORRETTI:

 

Aggiungi un fattore di miscela, Prima proporzione B, che varia da 0 a 1.

Aggiungi un altro fattore di miscela, la seconda proporzione B, che varia da 0 a 1.

Aggiungi un fattore categoriale con 5 livelli, chiamato Primo Tipo B. I livelli sono B1, B2, B3, B4 e B5.

Aggiungi un altro fattore categoriale con 5 livelli, chiamato Secondo Tipo B. I livelli sono B1, B2, B3, B4 e B5.

 

Ora, nella finestra Modello, fai clic sul pulsante Interazioni e scegli 2nd.

JMP invierà un messaggio in cui informa che sono stati rimossi alcuni termini del modello, ma ne manca uno. Esaminare il modello e selezionare il termine di interazione Primo tipo B*Secondo tipo B e fare clic sul pulsante Rimuovi termine.

 

Cambierò il numero di esecuzioni in 48, quindi digitalo nel campo Specificato dall'utente e fai clic su Crea progetto.

Tieni presente che non garantisco che 48 sia un buon numero di corse qui. Ti incoraggio vivamente a cercare supporto statistico all'interno della tua azienda per valutare il progetto completato (e non abbiamo ancora completato!). Questo non è qualcosa che può essere insegnato attraverso i post della community.

 

Una volta che JMP trova un progetto, fare clic su Crea tabella.

I valori della Prima proporzione B e della Seconda proporzione B sono sulla scala sbagliata. COSÌ...

Crea una nuova colonna chiamata "Vera prima proporzione B". Sarà una colonna formula con questa formula:

Match( :First B Type,
 "B1", :First B Proportion * 0.19 + 0.01,
 "B2", :First B Proportion * 0.19 + 0.01,
 "B3", :First B Proportion * 0.19 + 0.01,
 "B4", :First B Proportion * 0.02 + 0.01,
 "B5", :First B Proportion * 0.04 + 0.01,
 Empty(), Empty()
)

Si tratta semplicemente di prendere la prima proporzione B moltiplicata per l'intervallo per quello specifico componente B + il limite inferiore di 0,01.

 

Ora facciamo una cosa simile con il secondo componente B. Quella colonna sarà chiamata "Vera seconda proporzione B" e questa formula è:

Match( :Second B Type,
 "B1", :Second B Proportion * 0.2,
 "B2", :Second B Proportion * 0.2,
 "B3", :Second B Proportion * 0.2,
 "B4", :Second B Proportion * 0.03,
 "B5", :Second B Proportion * 0.05,
 Empty(), Empty()
)

 

Crea una colonna denominata A basata su una formula. La formula sarà "1 - Vera prima proporzione B - Vera seconda proporzione B".

Per eseguire il progetto, utilizza A, Proporzione vera della prima B, Proporzione vera della seconda B, Primo tipo B e Secondo tipo B.

 

Ora potresti ritrovarti con lo stesso tipo B per il primo e il secondo. Nello specifico, B1 e ancora B1. Non esiste un buon modo per evitare che il primo e il secondo tipo B siano uguali. Tuttavia, anche quando ciò si verifica, la proporzione più alta di B sarà 0,21, che è solo leggermente superiore al massimo. Se questo è davvero un problema, modifica la formula della vera seconda proporzione B abbassando i moltiplicatori di 0,01. Ciò manterrà il totale a 0,20 o meno, ma farà sì che il massimo della vera seconda proporzione B sia inferiore di 0,01.

 

Poiché abbiamo modificato il "design" rispetto alle variabili originali, dovremo aggiungere la proprietà della colonna Miscela, la proprietà della colonna Ruolo di progettazione e la proprietà della colonna Fattore cambia alla colonna A, la vera proporzione del primo B e la vera proporzione del secondo B.

 

Infine, dovremo anche ricostruire il modello predefinito utilizzando le nuove colonne. L'ho trasformato in due passaggi. Il passaggio 1 consiste nel rinominare lo script del modello corrente in Vecchio modello. Quindi sono andato su Fit Model. Ho messo Y nel ruolo Y. Quindi dall'elenco Colonne ho selezionato A, Proporzione vera prima B, Proporzione vera seconda B, Primo tipo B e Secondo tipo B. Ho fatto clic su Macro > Fattoriale su grado. Devo quindi rimuovere i seguenti termini dal modello: Primo tipo B, Secondo tipo B e Primo tipo B*Secondo tipo B. Tieni presente che JMP ti chiederà se desideri rimuovere altri termini quando tenti di rimuoverne alcuni. Scegli NO per questo caso. Ho quindi fatto clic sul triangolo rosso accanto alle Specifiche del modello e ho scelto Salva nella tabella dati.

 

Il risultato completo è la tabella dati che ho allegato.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

@Dan_Obermiller , grazie per la tua spiegazione chiara e dettagliata, sono riuscito a riprodurre tutti i passaggi!

Tuttavia, c'è un problema: le proporzioni di True B sono molto basse e la miscela finale (A+ True First B+ True Second dovrebbe essere uguale a 1 e non lo è... il totale di 3 fattori di miscela varia da 0,62 a 1,00.

 

PS: esiste un modo per aprire la finestra di dialogo DOE alla fine e vedere i fattori finali considerati (i True e apportare eventuali modifiche necessarie al progetto?

 

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Questo NON è un problema che consiglierei a chi utilizza JMP per la prima volta o a qualcuno che è nuovo agli esperimenti progettati. Questa è una vera sfida e le miscele sono già abbastanza impegnative da sole! In effetti, c'è un elemento del tuo progetto per il quale non riesco a far correggere automaticamente JMP, ma ne parleremo più avanti.

 

Esaminerò i passaggi in modo più dettagliato.

Aggiungi un fattore di miscela, A, che varia da 0,6 a 0,99.

Aggiungi un secondo fattore di miscela, Prima proporzione B, che varia da 0,01 a 0,4.

Aggiungi un terzo fattore di miscela, la seconda proporzione B, che varia da 0 a 0,4.

Aggiungi un fattore categoriale con 5 livelli, chiamato Primo Tipo B. I livelli sono B1, B2, B3, B4 e B5.

Aggiungi un altro fattore categoriale con 5 livelli, chiamato Secondo Tipo B. I livelli sono B1, B2, B3, B4 e B5.

 

Ora, nella finestra Modello, fai clic sul pulsante Interazioni e scegli 2nd.

JMP invierà un messaggio in cui informa che sono stati rimossi alcuni termini del modello, ma ne manca uno. Esaminare il modello e selezionare il termine di interazione Primo tipo B*Secondo tipo B e fare clic sul pulsante Rimuovi termine.

 

Cambierò il numero di esecuzioni in 48, quindi digitalo nel campo Specificato dall'utente e fai clic su Crea progetto.

Tieni presente che non garantisco che 48 sia un buon numero di corse qui. Ti incoraggio vivamente a cercare supporto statistico all'interno della tua azienda per valutare il design. Questo non è qualcosa che può essere insegnato attraverso i post della community.

 

Una volta che JMP trova un progetto, fare clic su Crea tabella.

Questo è il tuo disegno. Tuttavia, i valori della Prima proporzione B e della Seconda proporzione B sono sulla scala sbagliata. COSÌ...

Crea una nuova colonna chiamata "Vera prima proporzione B". Sarà una colonna formula con questa formula:

Match( :First B Type,
 "B1", :First B Proportion * 0.19 + 0.01,
 "B2", :First B Proportion * 0.19 + 0.01,
 "B3", :First B Proportion * 0.19 + 0.01,
 "B4", :First B Proportion * 0.02 + 0.01,
 "B5", :First B Proportion * 0.04 + 0.01,
 Empty(), Empty()
)

(Lo puoi vedere graficamente nel post precedente). Si tratta semplicemente di prendere la prima proporzione B moltiplicata per l'intervallo per quello specifico componente B + il limite inferiore di 0,01.

 

Ora facciamo una cosa simile con il secondo componente B. Quella colonna sarà chiamata "Vera seconda proporzione B" e questa formula è:

Match( :Second B Type,
 "B1", :Second B Proportion * 0.2,
 "B2", :Second B Proportion * 0.2,
 "B3", :Second B Proportion * 0.2,
 "B4", :Second B Proportion * 0.03,
 "B5", :Second B Proportion * 0.05,
 Empty(), Empty()
)

Per eseguire il progetto, utilizza A, Proporzione vera della prima B, Proporzione vera della seconda B, Primo tipo B e Secondo tipo B.

 

Ora potresti ritrovarti con lo stesso tipo B per il primo e il secondo. Nello specifico, B1 e ancora B1. È anche possibile che la vera prima proporzione B sia 0,2 e anche la vera seconda proporzione B sia 0,2. Tuttavia, non esiste un buon modo per evitare che il primo e il secondo tipo B siano uguali. Inoltre, nel progetto che ho creato non si è mai verificata una situazione in cui il primo tipo B corrispondesse al secondo tipo B in cui la somma delle proporzioni fosse superiore all'intervallo consentito per ciascun componente.

 

Poiché abbiamo modificato il "design" rispetto alle variabili originali, dovremo aggiungere la proprietà della colonna Miscela, la proprietà della colonna Ruolo di progettazione e la proprietà della colonna Modifiche del fattore alla prima proporzione B vera e alla seconda proporzione B.

 

Infine, dovremo anche ricostruire il modello predefinito utilizzando le nuove colonne. L'ho trasformato in due passaggi. Il passaggio 1 consiste nel rinominare lo script del modello corrente in Vecchio modello. Quindi sono andato su Fit Model. Ho messo Y nel ruolo Y. Quindi dall'elenco Colonne ho selezionato A, Proporzione vera prima B, Proporzione vera seconda B, Primo tipo B e Secondo tipo B. Ho fatto clic su Macro > Fattoriale su grado. Devo quindi rimuovere i seguenti termini dal modello: Primo tipo B, Secondo tipo B e Primo tipo B*Secondo tipo B. Tieni presente che JMP ti chiederà se desideri rimuovere altri termini quando tenti di rimuoverne alcuni. Scegli NO per questo caso. Ho quindi fatto clic sul triangolo rosso accanto alle Specifiche del modello e ho scelto Salva nella tabella dati.

 

Il risultato completo è la tabella dati che ho allegato.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Grazie @Dan_Obermiller .

Sto cercando di riprodurre i tuoi passi. Poiché è la prima volta che utilizzo JMP e anche la prima volta che eseguo DOE, mi sto prendendo del tempo per seguire i tuoi passi.

 

Ho creato il design con due fattori di miscela e due fattori categorici a 5 livelli e interazioni selezionate di 2° livello.

Ho creato la tabella e aggiunto 3 nuove colonne (proporzioni B reali e A). Quindi ho definito queste 3 colonne come componenti della miscela.

Cosa devo fare dopo per riprogettare in base a queste nuove colonne?

 

Inoltre, dovremmo evitare Primo tipo B = Secondo tipo B poiché a volte la somma di entrambi supererà i rispettivi limiti superiori. Per esempio: B1 0,105 + B1 0,1.

Possiamo definire una restrizione o qualcosa del genere?

Grazie

Sofia

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

OK. Facciamo un altro tentativo. Hai ancora solo una miscela a 3 componenti. Semplicemente non conosci i nomi degli ultimi due componenti e i loro valori massimi cambiano. Quest'ultimo pezzo causa il problema.

 

Quindi, forse questo approccio funzionerà:

Creo un disegno con due fattori di miscela: la prima proporzione B che varia da 0 a 1 e la seconda proporzione B che varia anch'essa da 0 a 1.

Questo progetto avrà anche due fattori categorici a 5 livelli: Primo tipo B e Secondo tipo B, ciascuno con i livelli B1, B2, B3, B4 e B5. Creo questo disegno con tutte le interazioni. ho incluso quel disegno qui.

 

Ora dobbiamo aggiungere alcune colonne a questa tabella dati. Creerò la vera prima proporzione B che ha una formula:

In sostanza, la prima proporzione B moltiplica l'intervallo del fattore B + il limite inferiore (che è 0,01).

 

Quindi creo la colonna Vera seconda proporzione B che è anche una formula:

 

che può andare da 0 al limite superiore di uno qualsiasi degli ingredienti B. Queste formule convertono la scala da 0 a 1 nelle scale corrette per il componente B scelto.

 

Creo la colonna A che è una formula di 1-Vera prima proporzione B - Vera seconda proporzione B. Una volta scelti i livelli dei componenti B, A è facile, quindi non è necessario che faccia parte del "design".

 

Ho aggiunto le proprietà delle colonne alle "nuove" colonne dei componenti della miscela in modo che JMP riconosca questa nuova miscela a 3 componenti.

 

Il progetto e il modello dovranno quindi basarsi su A, vera prima proporzione B, vera seconda proporzione B, primo tipo B e secondo tipo B. Non è possibile adattare tutte le interazioni bidirezionali (non ho il tempo di esplorare esattamente il motivo). Quindi ho rimosso l'interazione Vera seconda proporzione B*Secondo tipo B. Devi anche ricordare che questo è ora un modello combinato di processo di miscelazione, quindi gli effetti del Primo tipo B e del Secondo tipo B non appaiono da soli nel modello.

 

Infine, questo design non è molto buono poiché ho scelto il valore predefinito di 36 esecuzioni. Non ho comunicato a JMP l'intero problema, quindi il numero predefinito di esecuzioni non è adeguato. Consiglierei di andare più in alto, forse vicino a 70 corse? Una volta creato il progetto e apportate le modifiche, dovresti valutarlo. Ho trovato che la trama Fraction of Design Space sia lo strumento migliore per questa situazione.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?Ho dovuto cambiare le proporzioni perché B4 e B5 hanno limiti superiori molto bassi... Non è possibile utilizzare le stesse quantità che usiamo con B1, B2 e B3...

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Grazie @Dan_Obermiller .

È un approccio molto interessante. Il problema è che devo definire diversi limiti superiori per i diversi tipi B: B1, B2 e B3 sarebbero al massimo 0,2 mentre B4 al massimo 0,03 e B5 al massimo 0,05.

C'è qualche soluzione?

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Vedo questo problema in modo leggermente diverso.

 

Penso che tu abbia due, forse tre componenti che vengono mescolati insieme. Semplicemente non conosciamo i nomi degli ultimi due.

Quindi, penso che questo approccio progettuale potrebbe funzionare:

 

DOE(
Design personalizzato,
{Aggiungi risposta( Ingrandisci, "Y", ., ., . ),
Aggiungi fattore (miscela, 0,6, 0,99, "A", 0),
Aggiungi fattore (Categorico, {"B1", "B2", "B3", "B4", "B5"}, "Primo tipo B", 0),
Aggiungi fattore (Categorico, {"B1", "B2", "B3", "B4", "B5"}, "Secondo tipo B", 0),
Aggiungi fattore (Miscela, 0,01, 0,4, "Prima proporzione B", 0),
Aggiungi fattore (Miscela, 0, 0,4, "Seconda proporzione B", 0),
Imposta seme casuale (187611), Numero di inizi (351), Aggiungi termine ({1, 1}),
Aggiungi termine( {4, 1} ), Aggiungi termine( {5, 1} ), Aggiungi termine( {1, 1}, {2, 1} ),
Aggiungi termine ({1, 1}, {3, 1}), Aggiungi termine ({1, 1}, {4, 1}),
Aggiungi termine ({1, 1}, {5, 1}), Aggiungi termine ({2, 1}, {3, 1}),
Aggiungi termine ({2, 1}, {4, 1}), Aggiungi termine ({2, 1}, {5, 1}),
Aggiungi termine ({3, 1}, {4, 1}), Aggiungi termine ({3, 1}, {5, 1}),
Aggiungi termine ({4, 1}, {5, 1}), Imposta dimensione campione (48), Simula risposte (0),
Salva matrice X (0), crea disegno}
);

 

Questo ha lo svantaggio di avere forse lo stesso componente B per la parte 1 e la parte 2. Tuttavia, ho considerato che si trattasse solo di miscele con solo uno dei componenti B.

 

Funzionerebbe?

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Ho utilizzato l'ordine del modello (2) per forzare le miscele binarie ma non richiedere altrimenti miscele ternarie o superiori. Ho ottenuto questo con gli intervalli di proporzioni originali:

 

 

Si noti che in ogni combinazione di due componenti e altri si ottiene un simplesso in modo che siano necessarie solo miscele pure (vertici) e miscele binarie (centroidi degli spigoli). Hai limitato molto le proporzioni:

 

 

JMP deve ora creare miscele di ordine superiore (superiori alle miscele binarie) per superare il vincolo secondo cui la somma è 1 e massimizzare il criterio di ottimalità.

 

Perché hai cambiato l'intervallo di queste proporzioni?

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

@Mark_Bailey Ho usato il tuo script e ho modificato solo i limiti superiori dei miei fattori (come di seguito). Il design smette di funzionare come mi serve: massimo 2 fattori B.

Non capisco perché... Non vedo nel tuo progetto personalizzato alcuna condizione per dire a JMP che possiamo usare solo 2 B. Puoi aiutare?

DOE(
    Custom Design,
    {Add Response( Maximize, "Y", ., ., . ), Add Factor( Mixture, 0.6, 0.99, "A", 0 ),
    Add Factor( Mixture, 0, 0.2, "B1", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 0.2, "B2", 0 ),
    Add Factor( Mixture, 0, 0.2, "B3", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 0.03, "B4", 0 ),
    Add Factor( Mixture, 0, 0.05, "B5", 0 ), Set Random Seed( 343091112 ), Number of Starts( 305 ),
    Add Term( {1, 1} ), Add Term( {2, 1} ), Add Term( {3, 1} ), Add Term( {4, 1} ), Add Term( {5, 1} ),
    Add Term( {6, 1} ), Add Term( {1, 1}, {2, 1} ), Add Term( {1, 1}, {3, 1} ), Add Term( {1, 1}, {4, 1} ),
    Add Term( {1, 1}, {5, 1} ), Add Term( {1, 1}, {6, 1} ), Add Term( {2, 1}, {3, 1} ),
    Add Term( {2, 1}, {4, 1} ), Add Term( {2, 1}, {5, 1} ), Add Term( {2, 1}, {6, 1} ),
    Add Term( {3, 1}, {4, 1} ), Add Term( {3, 1}, {5, 1} ), Add Term( {3, 1}, {6, 1} ),
    Add Term( {4, 1}, {5, 1} ), Add Term( {4, 1}, {6, 1} ), Add Term( {5, 1}, {6, 1} ), Set Sample Size( 42 ),
    Simulate Responses( 0 ), Save X Matrix( 0 ), Make Design}
);

 

 

Grazie

Sofia

 

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

No, utilizzavo ancora la piattaforma Custom Design. Ho usato la sceneggiatura solo come un modo per trasmetterti il mio lavoro e risparmiare a te la fatica di configurarlo di nuovo o a me il lavoro di spiegare come configurarlo.

 

Ho fatto clic sul triangolo rosso accanto a Design personalizzato e ho selezionato il comando Salva nello script una volta terminato questo esempio. È stato facile per me includerlo nella mia risposta. È stato (spero!) facile per te copiare la mia risposta, entrare in una nuova finestra di script JMP ed eseguire per ottenere lo stesso design personalizzato del mio.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

@Dan_Obermiller ha scritto un buon articolo introduttivo alcuni anni fa "Suggerimenti su JMPing negli esperimenti sulle miscele".

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Grazie @Mark_Bailey

Questo design si adatta alle nostre esigenze, devo solo adattarlo perché i nostri limiti superiori di B1-B5 non sono 0,4.

Dove posso trovare ulteriori informazioni sull'inserimento script per impostare il design personalizzato? Si sta sostituendo la finestra Progettazione personalizzata per inserire risposte e fattori?

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Che ne dici di questo disegno?

 

 

Ecco lo script per impostare la piattaforma Custom Design come ho fatto io:

 

DOE(
 Custom Design,
 {Add Response( Maximize, "Y", ., ., . ), Add Factor( Mixture, 0.6, 1, "A", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 0.4, "B1", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 0.4, "B2", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 0.4, "B3", 0 ), Add Factor( Mixture, 0, 0.4, "B4", 0 ),
 Add Factor( Mixture, 0, 0.4, "B5", 0 ), Set Random Seed( 343091112 ),
 Number of Starts( 305 ), Add Term( {1, 1} ), Add Term( {2, 1} ),
 Add Term( {3, 1} ), Add Term( {4, 1} ), Add Term( {5, 1} ), Add Term( {6, 1} ),
 Add Term( {1, 1}, {2, 1} ), Add Term( {1, 1}, {3, 1} ),
 Add Term( {1, 1}, {4, 1} ), Add Term( {1, 1}, {5, 1} ),
 Add Term( {1, 1}, {6, 1} ), Add Term( {2, 1}, {3, 1} ),
 Add Term( {2, 1}, {4, 1} ), Add Term( {2, 1}, {5, 1} ),
 Add Term( {2, 1}, {6, 1} ), Add Term( {3, 1}, {4, 1} ),
 Add Term( {3, 1}, {5, 1} ), Add Term( {3, 1}, {6, 1} ),
 Add Term( {4, 1}, {5, 1} ), Add Term( {4, 1}, {6, 1} ),
 Add Term( {5, 1}, {6, 1} ), Set Sample Size( 42 ), Simulate Responses( 0 ),
 Save X Matrix( 0 ), Make Design}
);

 

Il numero minimo di miscele è 21. Ho usato il numero predefinito di 42. La scelta è tua, ovviamente.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

CIAO @statman

Sì, possiamo dividere gli esperimenti in 2 parti: una per la formula e un'altra per il packaging, ma anche rimuovendo il fattore packaging come posso limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Dalle strategie che hai proposto, credo che "1. Proporzione componente" è quella che meglio si adatta al nostro caso, ma non possiamo avere B1+B2+B3 nella formula. Come lo dico al sistema?

B1-B5 sono ingredienti alternativi, svolgono tutti lo stesso ruolo nel prodotto. Possiamo mescolarne 2, ma non di più (potrebbe sollevare problemi di sicurezza e non abbiamo condutture per più di 2). Naturalmente ci sono differenze tra gli ingredienti B (costo, sostenibilità, ecc.) ma vogliamo comunque verificare la performance del prodotto finale. L'unica risposta provvisoria che possiamo avere riguarda il costo, tutte le altre sono legate alle prestazioni del prodotto finale.

Abbiamo già esperienza con tutti gli ingredienti (miscela A e ingredienti , ma per gli altri prodotti conosciamo già alcune informazioni in anticipo.

Grazie

Sofia

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

La mia prossima serie di pensieri/domande. Il mio primo pensiero è che ti consigliamo di pianificare diverse iterazioni piuttosto che un grande esperimento...

1. Per prima cosa comprendi il rumore (qualità degli ingredienti, contaminanti, misurazioni, ecc.)?

2. Ovviamente dovrai anticipare le interazioni. Ti suggerisco di classificare gli effetti del modello previsti almeno al 2° ordine.

3. Ci sono altri vantaggi nell'uso di 1 B rispetto a un altro o nella combinazione di B (in pratica: costo, disponibilità, facilità d'uso, durata di conservazione, ecc.)? Esistono variabili di risposta provvisorie che possono essere misurate correlate alle misurazioni del prodotto finale, particolarmente legate a B?

4. Come fai a conoscere la nota 2?

5. Il tipo di imballaggio... dipende dalla formulazione finale (ad esempio, la formulazione è acida o deve essere sigillata o mantenuta fresca)? Forse dovresti prima capire la formulazione e poi sperimentare con il packaging?

Il libro su Mixtures è "Experiments with Mixtures" di Cornell. Esistono molti modi di procedere, ma diventa difficile quando non sappiamo che tipo di reazioni potrebbero verificarsi nella formulazione e quali sono le variabili di risposta.

Ci sono 3 strategie che ho usato per quanto riguarda i progetti di tipo misto oltre ai vertici simplex o estremi.

1. Proporzione dei componenti: la quantità del "lotto" è mantenuta costante e il totale dei principi attivi è fisso. Ad esempio, se la dimensione del lotto è 19 litri (incluso A) e c'è 1 litro di principi attivi (I), il totale (T) è 20 e I: A+B1+B2 =1.

Questo è un progetto di miscela a tre componenti e la matrice di progettazione del 1° ordine è:

B1	B2	B3	Totale	Rapporto
1	0	0	20	19:1
0	1	0	20	19:1
0	0	1	20	19:1
.33	.33	.33	20	19:1

I cambiamenti nella variabile di risposta sono una funzione delle 4 combinazioni (proporzioni) e non sono influenzati dagli importi di ciascuna B.

2. Fattoriale quantità miscela: T e I vengono variati a 2 livelli (T = 20 e 25) e (I = 1 e 2).

Questo è un disegno fattoriale e la matrice di disegno risultante è:

W	UN	Totale	Rapporto (T/I)
-1	-1	21	120:1
1	-1	26	25:1
-1	1	22	20:2
1	1	27	25:2

In questa strategia i cambiamenti nella risposta sono una funzione delle quantità variabili di ingredienti con proporzioni variabili

3. Miscela + Fattoriale: un progetto in cui i fattori di elaborazione (X1 e X2, ad esempio l'imballaggio) vengono manipolati fattorialmente e il progetto simplex (Z è A o viene replicato in ciascuna combinazione fattoriale

 

 

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

@slscolep Posso aggiungere alcuni pensieri generali per completarli @statman la risposta iniziale di.

 

1. Vuoi assolutamente lavorare all'interno della piattaforma Custom Design di JMP per impostare il progetto, qualunque sia il suo aspetto.

2. Sto cercando di pensare a crearne uno che chiamerò una "madre di tutti i progetti" che includa tutti i fattori quando sai a priori che puoi avere al massimo 3 fattori nella formulazione finale. È saggio dal punto di vista dell’efficienza? O dal punto di vista della conoscenza del processo? Onestamente non lo so o non ho pensieri... sto solo sollevando le domande più da un punto di vista concettuale. Quindi, se possibile, immagino che mi piaccia @statman suggerimenti in merito allo screening (empiricamente o utilizzando altre considerazioni). Ad esempio, ci sono differenze nel costo delle materie prime tra i fattori "B"? O che dire della variazione prevista nella produzione per ciascuno? Inoltre, ciò che non riesco a capire concettualmente è l'impostazione di un gran numero di vincoli lineari fattoriali nella selezione del progetto per soddisfare il vincolo della formulazione finale. O se impostare tutti quei vincoli lineari abbia senso? Forse qualcuno con più esperienza pratica nell'esperimento di miscelazione può intervenire qui? Forse @Mark_Bailey O @Dan_Obermiller ?

3. Ti consigliamo sicuramente di utilizzare il profiler della miscela per ottenere la formulazione finale. All'interno del profiler puoi impostare le proporzioni dei fattori che desideri per esplorare la tua capacità di ottenere un progetto di formulazione finale ottimale.

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

La ringrazio per la risposta.

Provo a fare chiarezza:

Stiamo formulando prodotti con 2 fasi (A+B) -> a A + bB = 1

- A è una miscela di molti ingredienti. Non vogliamo cambiarne la composizione (almeno per ora).

- B può essere un ingrediente singolo (B1 o B2 o B3 o B4 o B5) oppure una miscela di 2 ingredienti (b1 B1+ b2 B2 o b1 B1+ b3 B3 o ...).

Nota 1: Dobbiamo limitare il numero di ingredienti di tipo B perché non è possibile lavorarne di più.

Nota 2: la quantità ottimale di B dipenderà dal tipo di B (es: potremmo aver bisogno del 20% di B1 o del 2% di B2)

- C, il fattore categorico, è correlato ai diversi imballaggi/contenitori che vogliamo testare e influenzerà le prestazioni del prodotto finale.

Vorremmo capire qual è l'ottimale:

- quantità di A (a)

- composizione (B1 o B2 o B3 o B4 o B5 o miscela di 2) e quantità di B (b)

-tipo di C

 

Non abbiamo ancora fatto nessun test.

Oggi formuliamo questi prodotti con una certa quantità (a) di A e (1-a) quantità di B1 con l'imballaggio C1. Fondamentalmente vorremmo sostituire B1 con altri ingredienti. Poiché l'imballaggio gioca un ruolo nella prestazione del prodotto finale (la nostra risposta), aggiungiamo il fattore C.

 

Re: Miscela DOE: come limitare il numero di ingredienti nella formula finale?

Sofia, benvenuta nella comunità. Sfortunatamente, non fornisci abbastanza informazioni sulla situazione reale per permettermi di dare un buon consiglio. I miei primi pensieri sono:

1. Cos'è B? Si trova in un catalizzatore o in un elemento chimico? Potresti sperimentare i 5 tipi di B prima di selezionare quale utilizzare in un progetto di miscela di ottimizzazione? Guardare i rapporti aiuterebbe?

2. Qual è il fattore categorico?

3. Hai già scoperto gli effetti del rumore?

4. Perché esiste un limite al numero di ingredienti nella formula finale?

 

Sembra che tu stia ancora effettuando lo screening. Lo farei prima di impostare un progetto di miscela.