航空航天级配方通常由多种成分组成，这些成分的比例和相互作用会影响最终组分的一种或多种性能。理论和经验有助于这些配方的设计，但有时存在尚未发现的相互作用或协同效应。因此，探索广泛的实验空间以发现意想不到的结果可能很有帮助。
本次演讲中，我将分享混合设计实验的结果和心得，包括如何可视化、标准化和分析数据。我还会讨论三元图、如何向非技术受众传达技术信息、遇到的挑战以及可以改进的地方。
大家好，我叫卡洛·坎帕内利，这张海报是关于如何利用混合设计来优化航空航天配方。用于航空航天领域的树脂体系通常包含多种组分，需要对这些组分进行平衡，才能同时满足热机械安全性和法规要求。
测试过程可能耗时漫长、成本高昂，且受多种因素影响。此外，时间限制往往会制约配方数量、测试次数、测试条件、样品数量和重复次数。
这项工作的目标是在保持产品其他特性和性能不变的情况下，提升特定材料的性能。这通常极具挑战性，因为这可能是一个零和博弈。一般来说，关键在于找到最佳的折衷方案，而不是找到最佳的配方。最佳方案会因客户或应用的不同而有所变化。
本研究采用混合设计，包含3个变量、15次试验和1次重复。右上角图示展示了混合设计的实验空间，其中包含了15种待测配方。各组分或变量分别为X1、X2和X3，它们的总和始终为100%。右侧图示展示了如何解读三元图，并说明了组分X1、X2和X3的总和确实为100%。
在这项工作中，我测试了几个属性，但为了便于展示，我以彩色三元图的形式呈现了其中三个属性。绿色和红色分别代表良好和不良的值。从第一个属性开始，我们可以看到三元图底部的配方具有良好的值，但该属性值会随着在三元图中向上移动而降低。向上移动意味着我们增加了 X1 分量的含量。而从左到右，即改变 X2 和 X3 分量的含量，对该特定属性没有影响。这是一个主要由单个分量（在本例中为 X1）主导的属性示例。
现在，观察第二个属性，我们可以看到类似但相反的趋势。向上移动，该属性会变得更好。通过增加 X1 的值，我们可以改善该特定属性。但在这种情况下，从左到右，属性值反而下降了。对于这个特定属性，我们可以看到它主要受 X1 和 X3 的影响。这使得我们能够将其分为三个部分：优质属性、中等属性和劣质属性。
关于第三个性质，根据从文献和直接技术经验中推断出的理论，性质三应该更适合三元图底部的配方。这通常是正确的，正如我们在这里看到的，但也有例外。右上角的配方略微有些异常。这凸显了筛选广泛空间的重要性，以及避免对某些参数产生偏好。因为如果我们仅仅遵循理论，只测试或分析底部的配方，我们很可能会错过右上角的这个配方。
最后，预测分析器可用于同时比较多个属性和趋势。利用此能力因子可以最大化最理想的属性并可视化置信区间。在本例中，我绘制了七个属性与三个变量的关系图，我们可以同时观察到所有趋势。我们还可以看到，某些属性的置信区间非常窄，而另一些属性的置信区间则非常宽。因此，在使用这些数据得出结论时，我们应该谨慎。
现在来说说经验教训和未来的工作方向。这种混合设计凸显了几个趋势和一些意想不到的结果。这将有助于优化和定制多种产品。如果能进行更多重复试验会更有益，因为某些属性的置信区间相当宽，因此识别和理解主要的变异来源至关重要。
我们需要对生成的数据进行更深入的研究，以找出测量属性之间的相关性，解释异常值，并与之前的研究联系起来，从而验证或推翻理论，并了解全局。事实上，我认为充分利用我们已完成的工作和生成的数据至关重要。
这就是这项工作的全部内容。谢谢大家的关注。
