本演示介绍了 Clecim 气隙系统 (Dynawipe) 的使用，该系统对于控制和调节薄钢带宽度和长度上的涂层厚度和均匀性至关重要。该工艺满足了优化防腐和最大限度减少锌消耗的持续挑战；它还符合工业 4.0 趋势，即记录、分析和建模物理过程以提高客户绩效。
本演示将逐步展示如何使用 JMP 创建压力图，该图是各种参数的函数，用于与有限元建模进行比较。我们面临的主要挑战是精确确定最大压力峰值。我们的方法包括记录数据、使用高斯曲线（拟合曲线平台）对压力进行建模、导出参数、使用拟合模型根据工艺参数对其进行建模，然后使用图形生成器生成动画图表。
大家好，我叫 Stephane Gouttebroze，我将为您呈现这篇题为《锌涂层卓越性：利用 JMP 实现精确压力控制和热力学建模》的文档。这是我的演讲内容。首先，简要介绍一下 Clecim。之后，我将介绍背景和实验设置。之后，我将进行简短的演示，最后我会给出一些结论。Clecim，我们是谁？我们是一家法国设备集成商，为全球钢铁行业提供服务。我们位于法国里昂附近的蒙布里松。
该公司已有 100 年历史，员工约 200 人。我们拥有设计办公室、车间和现场安装调试。Clecim 的主要业务是供应单台机器以及整套生产线，如酸洗线、退火、镀锌、喷漆等。Clecim 还可以提供备件或维护等服务。
我们还有一个咨询部门，可以为客户提供专业知识和流程审核。安装示例如下。例如，轧机、热轧机或冷轧机、平整线、带钢质量表面检查系统、激光焊机等等。
在这张幻灯片的底部，您可以看到一条专用于汽车市场的镀锌线示例。这条线从这里到这里的长度约为 500 米，高度约为 35 米。在接下来的幻灯片中，我们将重点介绍这个区域，即锌锅区域。
关于背景和实验设置，我们在锌锅区域，这里有液态锌槽。在这里，你必须想象一条钢带从熔炉中出来，进入锌槽，在液态锌中涂上锌后再出来。钢带不断运动。这是一个连续的生产过程。你可以想象，一旦钢带从液态锌中出来，其表面就会有一层镀锌层。
为了保证质量、生产率和耐腐蚀性，我们需要确保，或者说我们需要确保沿带钢宽度和长度方向的锌厚度恒定且均匀。这由一种特殊的设备来保证，我们称之为气刀。就是这种设计。它实际上就像一个空气干燥器。它将空气吹到带钢表面以去除多余的锌。
本研究的目的是进行实验测量。我们还想根据各种参数对冲击压力进行建模，并与有限元建模进行比较。最后，调整有限元模型，使其与我们的测量结果一致。这里是有限元建模的结果，我们现在将切换到测试台。
您可以在这里看到，测试台架是正在运行的吹气系统。这里有气刀装置。该装置的宽度用 Y 轴表示，高度用 Z 轴表示。在这个测试台架上，我们在这里添加了一个小部件，即一块金属板，并配备了压力传感器，以测量该金属板上的空气冲击压力。这对于表示气刀对虚拟条带的压力很有用。
这显示了实验测量结果。我们有一个鼓风机速度测量值，该速度会变化，并会改变气刀内的压力。我们还有三个位置 X、Y 和 Z，可以根据测量变化。我们在这里用压力传感器测量冲击压力和空气温度。有了所有这些测量值，我们可以建立一个数据表，我们将在表格后面看到。
研究的工作流程如下。我们从测量开始。通过这些测量，我们选择固定的 X 和 Y 位置，并改变 Z 位置以测量冲击压力。我们看到曲线将具有这种形状。有了这个形状，我们决定使用 JMP 中的高斯拟合曲线工具将其建模为高斯曲线。我们现在有三个参数代表这些曲线，A、B 和 C，分别是峰值、临界点和增长率。
这三个参数将纳入我们的数据表，我们将进行一些测量校正。例如，我们将添加 Z 偏移量以使所有曲线重新居中，因为我们的实验设备在 Y 轴上可能会有一点漂移。之后，我们选择将峰值和增长率建模为工艺参数的函数。我们将制作一个带有预测公式的新表格，以便能够预测 X、Y 和 Z 中所有 3D 空间中的压力，以及电机速度和空气温度。
目标是获得这个轮廓图。这里的轮廓图表示在空气温度和鼓风机电机速度固定的情况下，相对于 Z 值和 X 值的预测压力。我们必须保留这条曲线，现在我将向您展示如何获得这个轮廓图。
现在，我必须切换到 JMP。我将打开数据表。数据表在这里。这里有 13 个具有相同日期和小时的测量值，它们代表给定电机速度 X、Y 的一组测量值。我们将 Z 值从负三变为正三，并测量冲击压力和空气温度。我可以在这里向您展示所有测量点。您可以看到，我们选择将 X 值、Y 值和 Z 值设置为这样。我们没有优化的表示。将来，我们希望进行实验设计，以便更好地表示这个 3D 空间。
如果我现在用 Z 绘制压力图，您可以识别出这种高斯曲线形状。所有曲线均未对齐。这是因为我之前解释过的试验台漂移现象。现在的目标是将所有这些曲线建模为这些参数的函数。为了做到这一点，我使用 JMP 中的拟合曲线平台。我选择将压力曲线拟合为函数。抱歉，像这样的曲线。您认识之前介绍的三个参数吗？有了这个，我根据所有测量设定点绘制了坐姿曲线。
现在，有了这个，我可以合并，抱歉，我可以提取参数的值，像这样放在一个新表中。你看，通过这个测量，相同的日期和时间，我们有三个参数和三个值。我必须稍微修改一下，拆分这个表，以便能够将其合并到原始表中。我使用这个拆分函数。现在一行代表每个测试点的临界点、增长率和峰值。
一旦我有了这个，我就可以将此表与原始表集成。这是通过这样做完成的。现在您看到原始表，其中添加了这些列。这四列只是拟合曲线平台的计算。这是我创建的公式。它只是将 Z 值相对于临界点重新居中。如果我现在使用这个值，我可以根据这个值绘制压力，您会看到现在所有曲线都对齐到零。
有了这条曲线，我现在感兴趣的是了解或找出哪些参数或参数如何改变峰值。这就是我可以在这里向您展示的。例如，如果我改变电机速度，它是如何改变峰值的，或者 X 值或空气温度的影响是什么。为了获得这两个分析器，增长率也一样。为了获得这两个分析器，我必须使用一个新平台，另一个平台。这是拟合模型平台。您可以在这里找到它。我选择只保留三个参数，这是一个线性模型。对我来说，这是一个很好的模型，因为我们有一个很好的 R 平方。
我们可以稍微改进一下这个模型，因为这里的形状、残差值的模式似乎已经优化了，但我们选择保持原样，因为这将是一个简单的公式。我可以向你们展示公式。预测表达式。你们看，它是线性的，非常简单。我们决定保留这个模型。有了这个模型，我可以添加峰值的预测公式。在这里，你可以看到它与这里的公式相加，你们认出来了。我将对增长率做同样的事情。同样的结论。我们有一个非常好的 R 平方，只有相同的参数，也是线性的，残差的结论也是一样的，我们也许可以改进一点，但这不是重点。我们会保持原样。
现在我有了两个新列，峰值预测公式和增长率预测公式。当然，我可以添加最后一列，即最后一列，它将是这里的压力预测公式。如果我向您展示公式，您会认出高斯曲线公式以及增长率预测公式和峰值预测公式。
现在，我们有一个压力预测公式，它是所有这些参数加上空气温度的函数。现在，我们的想法是构建一个新表，其中包含这些参数，其值在测量范围内，但例如经过优化的重新分区。我将向您展示如何做到这一点。首先，我将打开。我准备了四个表格。您在这里识别电机速度、X 值、Z 值和空气温度。我现在要做的是将这四个表合并为一个，其中包含四个参数之间的所有可能组合。
为此，我使用平台表、连接表，并选择连接，例如，抱歉，不好意思，这不是连接，而是连接。我们选择连接表。我们选择连接电机速度，例如，D，而不是使用匹配列，我必须更改并选择笛卡尔连接。您可以在这里看到，这两个参数之间的所有组合都是我通过 JMP 计算的。它为我创建了一个新表。如果我再次将它与 Z 一起使用，并再次与空气温度一起使用，您将获得一个包含这四个参数的完整数据表。
我之前做过，所以我会打开它。这里有我的四个参数，所有可能的组合都会导致大约 3,000 行。有了这个表，我可以添加我的公式。这里有四列。这里有之前计算的预测公式和与之前显示的相同的预测压力，添加到这些列中。这样做的好处是，我可以更改 Z、X、空气温度或电机速度的重新分配或精度。
有了这张表，我现在可以绘制我向您展示的轮廓图。在这里，您可以识别它，我可以根据电机速度为其制作动画。现在，您会看到我们已经获得了我们想要的结果，如下所示。
我想在结论部分给大家一些说明。结论是，我们在左侧部分有一个导入 JMP 的有限元模型结果。中间部分是用 JMP 可视化的实验结果。为了进行比较，我们可以绘制这两条曲线，它们是用 X 常数值切割的轮廓图。在这里，您可以看到实验和 3D 有限元之间有非常好的匹配。而这里我们有一些差异。在这种情况下，我们希望通过改变一些假设或一些建模参数来改进我们的有限元模型。
总之，我们可以说 JMP 帮助 Clecim 直观地探索数据，以简单有效的方式分析和建模测量。我们验证了我们的实验设置。我们可以轻松地比较有限元模型和实验结果。我们还可以推断我们的测量结果，验证我们的假设。我们可以以有吸引力的方式呈现结果，并与客户沟通并说服他们相信我们的性能和研究能力。这是我演讲的结论，我想感谢大家的关注。如果您有任何问题，请随时通过电子邮件、LinkedIn 或电话与我联系。谢谢。
