當流程的輸出是函數/曲線數據時,通常使用函數數據瀏覽器。 然而,通過一些技巧,功能數據也可以用作 DOE 的輸入。 為了說明這一點,我將使用一個虛構的案例研究,逐步完成必要的步驟並解釋正在發生的事情。 我還在這篇博文中附上了一份 JMP 期刊,以便讀者可以繼續閱讀。
背景:ACME 塑料回收公司
ACME 塑料回收公司購買散裝塑料碎片,將其熔化並形成坯料,然後出售給塑料製造商。 這種碎塑料有不同的尺寸分佈,這會影響熔化過程。 ACME 創建了一種廉價且快速的方法來獲取每批進貨的尺寸分佈曲線。 他們希望優化熔化工藝參數,以最大限度地縮短每次特定運輸所需的時間。
第 1 步:分析曲線數據
該團隊創建了一個數據集,其中包括他們通常看到的傳入尺寸分佈的範圍。 如下圖所示:

使用 FDE 平台,他們發現帶有 2 個 FPC 的簡單 B 樣條曲線可以解釋 98.6% 的數據。 將 FPC 增加到 3 個可以解釋額外的 1%,但會增加複雜性並冒著嘗試預測噪聲的風險。 他們最終選擇了 2 個 FPC,如下所示。

2. 輸出函數主成分
FDE平台能夠輸出任何已擬合模型的FPC。 這意味著 FPCS 表示的曲線可以在 JMP 的其他平台中使用。 可以通過選擇“功能摘要”大綱附近的紅色三角形,然後選擇“自定義”來導出 FPC。 使用“取消全選”按鈕,然後選擇“確定並保存”,為每組創建一個包含 FPC 的新數據表,如下面 2 張圖片所示。


稍後需要使用數據表的一個技巧:將“Data FPC 1”和“Data FPC 2”列重命名為“FPC 1”和“FPC 2”將使稍後的過程中鏈接分析器變得更容易。 後續閱讀的讀者應確保其數據表已更新列名稱,如下所示。

3. 創建並運行自定義 DOE
熔化和造坯過程有4個因素,其中3個是連續的,第4個是碎塑料的分佈。 該團隊首先使用自定義設計器填充除碎塑料分佈之外的所有內容,如下所示。

下一部分是關鍵:在自定義設計器中使用 FPC 作為協變量因子,迫使 JMP 在實驗中使用這些特定分佈。 這是可能的,因為每一行都包含 FPC 的組合,在本例中,FPC 代表曲線本身所有信息的 98.6%。 為了在自定義設計器中完成此任務,團隊遵循了以下步驟:
- 確保 FPC 摘要表是最頂層的表,在自定義設計器中,選擇添加因子...協變量
- 在彈出的框中,選擇兩個“Data FPC”列,然後單擊“確定”
- 單擊“繼續”和“RSM”創建模型後,選中“允許重複協變量行”複選框。
- 單擊“Make Design”創建實驗和數據收集表。
允許重複協變量行意味著團隊需要找到並使用與指定分佈相匹配的原材料。 通過將 FPC 數據表中的行號包含在實驗設計表中,JMP 使這一過程變得更加容易。 例如,在下面的屏幕截圖中,第一次運行使用摘要表中的第 11 行,這是 FDE 平台中使用的原始數據集的分佈“k”。

該團隊使用指定的連續因子(X1 到 X3)和指定的塑料尺寸分佈完成了實驗。 然後,他們使用自定義設計器生成的模型腳本,一次修剪一個不重要的術語,直到模型中只剩下重要的術語(日誌中的“最終模型”腳本,供後續人員使用)。 該模型如下圖所示:

4.結合使用FDE和擬合模型
該團隊沒有嘗試在預測刻畫器中關注 FPC 1 和 FPC 2 因素,而是找到了一種更簡單的方法:將模型和 FDE 的刻畫器鏈接起來。 他們通過在預測刻畫器...因子設置...鏈接刻畫器中選擇紅色三角形來做到這一點。 接下來,他們並排排列窗口,因此更改預測刻畫器中的 FPC 也會更改 FDE 窗口中的曲線形狀。

現在,ACME Plastics 的工作流程是:
- 每個新批次都會在流程開始時執行尺寸分佈。 在下面的示例中,目標批次與之前的任何分佈都不完全匹配。 這是預料之中的——這就是團隊首先想要使用 FDE 平台的原因。

- 該分佈作為 FDE 平台中的目標輸入,這使得“優化目標”按鈕可用。 在這種情況下,傳入批次的 FPC 約為 -.359 和 .032。


ACME Plastics 的團隊在這方面取得了很好的成果,他們現在正在考慮採用優秀且免費的 JSL 腳本課程,這樣他們就可以結合兩個窗口並進一步簡化流程。 目前,他們很高興能夠使用功能數據作為流程的輸入。