使用 JMP 作为实验室设备的数据探索中心：制药技术案例研究 (2022-EU-30MP-1006)如今，几乎每种工艺设备都能够收集大量数据，并将其导出用于进一步分析。在研发实验室中尤其如此，因为设备可以在较小规模上复制制造工艺，使数据分析更有助于理解工艺流程。然而，许多类型的设备使用专有软件，这使得分析来自不同系统的数据变得困难。将所有数据导出到 JMP 数据表中可以简化分析，尤其是在熟悉的界面下。它还可以帮助关联不同工艺步骤的结果，（希望如此）促使我们发现意想不到的关系。在过去的几年里，我们将多种实验室设备的数据导入 JMP，从最自动化的解决方案到“DIY”的解决方案。结果始终如一：数据探索更加高效。
欢迎听我的演讲。我是保罗。
我在研发实验室工作
在制药行业，意大利的梅纳里尼 (Menarini) 公司。
现在，我向你们展示我们的一些作品
在 [听不清 00:00:16] 使用 JMP。
如今，几乎每个过程设备都能够收集大量数据，
使其可供导出和未来分析。
特别是在研发实验室里，
设备在小规模的制造过程中复制。
因此，数据分析可能有助于理解过程。
但每台设备都运行有其专有的软件。
有时数据分析可能会导致不舒服
如果在机载系统上完成，屏幕就这么小
或者某些触摸屏不太容易使用。
导出 JMP 数据表上的所有数据
使分析更加轻松、更加舒适。
而且它可以帮助链接结果
来自不同的工艺步骤
希望能够推动我们
发现变量之间的意外关系。
我们从第七版开始使用 JMP。
所以我们有很多试验可以向你们展示。
我们从祖先开始。
堆积密度和振实密度。
粉末的堆积密度是其质量与体积的比率，
包括颗粒间空隙体积的贡献。
然后，通过机械敲击来增加样品密度。
由于颗粒间相互作用
影响粉末的膨胀特性，
而且，相互作用也会干扰粉末流动。
因此，堆积密度和振实密度的比较
可以测量流动特性。
由于比较通常使用索引
这说明粉末具有流动性，
该指数是卡尔指数或压缩性指数，
用振实密度和堆积密度计算。
这里我们有一个流动性的排名
与卡尔指数相关。
我们开始测量最终的体积，在 5、10、15 次敲击之后，等等，
并将其记录在数据表上，在JMP数据表上。
之后，我们尝试使用传感器，光传感器，像这样，
可以测量粉末距离圆柱体顶部的距离
并记录结果并将其存储在数据表中，
CSV 文件，逗号分隔值文件。
结果完全相同。
数据，无论来自自动数据输入还是手动数据输入
与适当的Kawakita方程非常吻合。
这是川北方程
使用JMP的非线性方程平台绘制。
这个方程解释了粉末在敲击过程中如何沉降。
它有三个参数。
第一个是堆积密度。
第二个是卡尔指数。
在这里，我们可以看到 22 个值
这不是这种粉末的良好流动性。
这一个谈论的是粉末沉降的速度。
我想这就是第一次数据获取的全部内容。
再次，我们还有另一种乐器。
现在，我们来讨论乳霜或凝胶形式的主题。
地质特性对于局部剂型很重要
因为粘度影响产量，
还有主题产品的包装或用途。
您可以考虑其在皮肤上的延展性。
因此，正确的流动特性至关重要
在主题形式的开发阶段。
如今，流动和粘度 [听不清 00:05:17] 增加或减少剪切速率
只需使用自动化设备即可获得。
这里有一张 30 年前的流变仪的照片
我们实验室里有的。
我们有一个专用的计算机系统。
但也可以在对数纸上手动设置数据。
或者简单地，我们可以做一个数据表，一个JMP数据表。
使用图形生成器，我们可以得到相同的输出
流动曲线
或使用数据变换的线性回归
并以对数形式访问变换。
但非常重要的是
因为使用双变量平台
并使用样条拟合，
我们能够预测
估算剪切应力
当剪切速率接近于零时。
这就是屈服应力或屈服点。
这非常重要，因为它……
怎么说呢？很……
系统中不会发生流动的最大应力。
因此，在最大压力以下，乳霜或凝胶不会移动。
这是一个重要的信息
当您计划对流体材料进行体积填充时。
当我们拥有所有仪器时，这是不可能的。
所以 JMP 非常有用
了解我们的主题形式的行为。
回到固体口服剂型，
正在查看单工位台式压片机。
该压片机非常适合研发，
用于研发，因为很多时候，
仅含少量活性成分样本
可供首次测试。
有了这些，我们可以设置，
我们可以独立控制压缩力和重量
满足平板电脑的要求和规格。
它使用与制造规模压力机相同的工具。
我们可以绘制压片和配方特性图
以消除或减轻一些潜在的压片缺陷。
在这个模型中，没有自动数据收集，
所以我们只需在文件中输入数据，
最好在 JMP 文件中。
有数据表。
我们可以获得一些重要的情节
即压缩性、紧实性
以及可压片性图。
他们谈论了配方在压缩下的行为。
在这个数据表中，我们有一些方程
与我们施加到配方中的压实压力有关
以及多种多样的特性，平板电脑的特性。
通过一项涵盖 50 至 300 兆帕的研究，
我们理论上涵盖了所有的压实压力
可应用于药片、药片
每个正式网站。
现在，我们关闭其中的一些。
然后我们走...
... 至水分分析仪。
水分测定仪是一种天平。
加热样品是一种平衡
采用卤素灯或红外线灯。
它可以测量其湿度。
它也被称为干燥失重或 LOD
因为加热样品，样品失去了水分，
我们可以记录测量的重量，
体重的变化。
了解样品的残留水分很重要
无论它们是颗粒、粉末还是其他形状。
但也可能有用看看
损失率是时间的函数或温度的函数。
该分析仪配备了算法软件
在 XLS 文件中收集数据。
在 JMP 中导入，很简单。
这非常简单。
我们只需要设置数据开始的数字，
数据开始的列数和行数，
然后点击下一步。
之后，进行导入。
这里，我们有包含时间和干燥损失的数据表。
我们必须对列名等进行一些调整。
但在这里，我们清理了相同的数据。
我们重复了三次测量。
所以我们有三个重复，但我们把它粘在同一列上。
并且通过 Fit Y by X 平台，
我们具有将干燥损失与时间联系起来的函数。
但我沒有保存它。
你看，有专用的硬件和专用的软件，
但我也尝试写剧本。
编写一个脚本来捕获数据。
但它部分有效，但我从未修复它
因为收集数据的更简单、更有效的方法是导入 XLS 文件。
但或多或少，我们也可以做同样的事情：
打开一个新的数据表，
定义我们想要的数据表中的列，
并将 JMP 置于等待来自端口 com3 的数据。
就这样。
口服给药途径对患者来说是最方便的。
因此片剂是最受欢迎的固体口服剂型。
因此我经常谈论压片机。
在制造过程中，我们看到一台冲床，
但在制造环境中，我们使用旋转压片机。
另外，我们实验室里有一台旋转压片机
拥有大量拳数。
我们的压机配有应变计
测量压实力、脱模力、
以及将药片从冲头表面分离所需的力。
所有这些数据都由软件显示和记录。
它们对于监测和研究压片过程非常有用。
正常情况下，软件显示数据，
但也使用它们来对过程进行实时权重调整。
但我们的版本，实验室版本也提供了分析的方法
单个事件、获取统计、打印报表、导出报表等。
这里，我们看到了我们软件的一些截图。
原始数据以文本文件（txt文件）的形式出现。
使用 JMP 打开的原因
这里，我有 txt 文件。
我尝试使用 JMP 打开它。
我选择这个所有文件。
这是正文。
最好删除这个并选择数据（使用预览），
并前往“打开”。
这里，我们有来自软件的数据。
数据从一、二、三、第四行开始。
因此我们对其进行了纠正。
然后点击下一步
这就是性格。
不，我们需要数字数据。
这也是一样的。
第三列与第一列相同，因此我排除。
这就是压缩。
抱歉，因为该软件是意大利语，
但它是压缩力。
现在又到了这个时刻。
所以我取消选择。
这是刮刀
首先测量将平板电脑从 [听不清 00:16:35] 表面分离。
又到了时候了，我取消选择。
这就是弹射。
单击“导入”。
我得到了我的数据表。
我必须再次纠正这一点，
但没有什么困难。
每个数据都变成数字数据。
我已经阐述了JMP文件，已经是JMP文件了。
在这里，使用图形生成器，我可以展示这个过程。
这是一片药片的压缩量，
这是弹射力，
这就是刮刀力。
在原始软件中，我有两个不同的页面。
这里，我有三个，
同一个页面，这三个变量却一点都没变。
现在，我选择一台平板电脑。
但如果我放大X轴，
我认为是 30 秒，不需要录制更多了。
这里有我记录的整个过程。
我还发现了另一份软件报告
记录每个变量的峰值。
这对于我在 JMP 上导入的内容很有用。
这里有我每一次冲压、每一个工位、每一次旋转的数据，
压缩、刮削和顶出的最大力。
例如，在这里，我们改变了配方中的润滑剂
从而降低弹射力。
我们可以看到这种变化对三个变量的影响。
这就是弹射，对变化是有影响的。
现在，我关闭它。
我们进行 NIR 过程监控。
在实验室里，我们有近红外光谱仪，
但外形尺寸较小。
你可以看到它可以拿在手里，
以及 Wi-Fi 连接。
主要特点是可以灵活安装各种设备。
最常见的应用是混合监测。
一般来说，粉末搅拌器由一个容器组成，
绕 X 轴旋转，像这样。
最常见的是立方体容器，
它们被称为 bin。
NIR 通过三夹法兰安装在箱体上。
在混合操作过程中，仪器收集光谱
每次旋转时都会产生粉末。
随着混合的继续
系统变得越来越同质化，
光谱变得越来越与之前的相似。
为了充分利用 NIR 数据，必须应用化学计量学。
当然，我们使用 NIR 软件来实现这一点。
但也可以以 XLS 文件形式导出数据并进入 JMP。
从 XLS 文件导入数据非常容易。
很简单，打开它即可。
这里有文件。
我们可以看一下原始数据文件。
对于近红外光谱的每个波长，
我们每次旋转时都会有实验室溶剂的值。
整个过程是料仓旋转80圈。
我们可以快速看一下图表、光谱，
选择波长，
放入X轴。
选择，
和并行合并。
这里，我们有每次旋转的光谱。
我说通常我们必须应用化学计量学
从 NIR 数据中获取最多的信息，越多越好。
此类分析通常使用的预处理是
标准正态变量预处理
这是光谱的标准化，
将每个光谱减去其自身的平均值并除以标准差。
在这里，我编写了一个脚本
与此预处理有关。
这是原始数据文件。
我们可以运行脚本。
选择波长，
并预测后得到新的数据。
使用图形生成器，我们可以做同样的事情。
并行合并。
这里，我们有光谱的差异，
原始光谱和...
...抱歉，如果我发现了它...
...原始光谱。
这个。
并预测光谱
所以这里，我们有原始数据和预处理数据之间的区别。
但我们可以在这个文件中看得更清楚
其中光谱通过旋转着色，从红色变为绿色。
你可以看到
这里第一个光谱是红色的。
最后的光谱是绿色的。
它们彼此越来越相似
尊重红色和黄色光谱。
我们也可以通过主成分分析看到这些。
这是第一次旋转，依此类推。
我们可以看到
光谱变得越来越相似
和主成分分析越来越相似
当我们完成这个过程时。
查看进程结束的另一种方法是...
移动区组标准差。
这里，我们看到了来自我们的 NIR 软件的图表。
我将在另一个窗口中向您展示一些有关它的内容。
高剪切搅拌机。
造粒过程非常重要，
药品制造中非常重要的一步。
造粒改善物理特性
粉末混合物
如流动性和含量均匀性。
颗粒可以直接使用
采用小袋或条状包装等交付形式。
但它们也可以被压成药片。
高剪切搅拌机是进行湿法制粒的关键，
通过粘合剂和剪切力将粉末制成颗粒
由于叶轮旋转。
之后，湿颗粒将在另一个步骤中被干燥。
在我们的高剪切混合中，
我们可以通过软件控制每一个工艺参数：
叶轮转速、切碎机转速、
结合溶液的添加速率。
此外，该软件还关联了一些变量
作为温度或功耗的一部分。
数据存储在 CSV 文件中，
因此在 JMP 中导入非常容易。
这里，但是是导入到 JMP 数据表中的数据。
我有一些用黄色标注的列
这些是通过对添加的水量等进行计算得出的。
但重要的是要看到，通过图形生成器，
我们可以看到整个过程，整个过程的参数。
例如，我们可以看到软件测量的扭矩
在湿法制粒过程中和团聚过程中；
你可以看到它是如何变化的。
在这张图片中，你可以看到我们的 NIR 仪器
也在这个步骤中安装，在这个过程中
监控造粒过程。
这里我们得到了一些结果，
总是来自NIR软件。
我们用一种颜色来识别造粒的每个阶段。
通过主成分分析，
我们可以看到颗粒化的开始。
当我们加水时，就会发生这种变化
关于物理特性，关于颗粒的物理方面
变得越来越湿，越来越凝聚
直到过程结束。
这里，我们在转置矩阵中有相同的数据
在图形生成器上获得更好的可视化效果。
我们可以看到不同阶段的光谱。
这是我们第一次进行造粒
当我们混合粉末而不加水时。
这里我们添加水
以及最后的聚集时间。
我们可以看到峰值正在发生变化。
这里，我们得到了近红外光谱中水的最大吸收率。
这里，我们有起点，中间点，
以及造粒的终点。
所有这些数据都可以在日志中恢复，就像这样，
我们突出显示了峰值的变化，
流程中单个步骤的独立性。
这里我们还有另外两台设备，
流化床和片剂包衣机套件。
这些很重要，非常重要，
继续维持制药制造业。
我们有一个由三个单元组成的特殊套件。
两个进程的主控单元相同，
以及其他两个可互换的单位
用于该过程的其他目的。
我们从流化床开始。
流化床是另一种获得湿法制粒的方法
因为湿法制粒不仅仅使用高剪切搅拌机，
也可以使用流化床来完成。
流化床技术
意味着要造粒的粉末悬浮
通过向上流动的热空气保持运动。
将粘合剂溶液喷洒在悬浮的粉末上，
以及整个过程中面积的流动去除结果。
机载软件使我们能够完全控制过程参数，
并收集每个相关变量。
报告被存储以供将来分析，并且可以导出为 PDF 文件。
这里我们有一个 PDF 文件，
为了本次演示的目的而缩小的 PDF 文件。
我尝试在 JMP 中打开。
这里有这个。
我知道在第一页中，没有我感兴趣的导入的表格。
因此我点击此页面上的“忽略表格”。
接下来这个小家伙没什么意思，
所以我忽略了它。
我最后也忽略了它。
这里有数据图表，请忽略此页面上的表格。
这里，我有一个我感兴趣的表格的预览。
我单击“确定”。
我的数据存储在 JMP 数据表中。
需要将其修复为数字而不是连续的，但事实并非如此......
...图表，但这不是问题。
现在，我们来看看涂布系统。
包衣机系统用于对药片进行包衣。
由于多种原因，可以对药片进行包衣。
涂层可以具有特定的功能，
例如，延迟药物释放
或者只是需要减少灰尘
在包装操作过程中
或者有一些美容需求
例如掩盖药片的一些不良味道等等。
每次涂层完成后，
将包衣悬浮液喷涂到滚筒中旋转的药片上。
在此过程中，热气流会去除溶剂。
由于软件与流化床相同，
它们有相同的控制单元，
数据和报告与我们从流化床获得的数据和报告相同。
所以这里我们得到了一个JMP数据表
从我们之前看到的 PDF 文件中。
始终使用图形生成器，
我们可以对整个过程进行概述和回顾。
在这里，我们看到喷雾速率或产品温度等等。
此外，我们在这里尝试应用一些 NIR 测量方法。
我们只需在涂层过程中将仪器放入锅内
并测量药片的重量增加
在不同的时间间隔。
这里我们有光谱，
在此过程中如何改变光谱。
我们可以在这里看到数据已经过预处理。
这是对原始数据的一阶导数处理
能够增加，以突出峰值光谱变化......
...关于报告。
在这里，我们建立以下关系
过程中进行光谱取样和重量增加测量。
所以我们的关系
光谱和体重增加之间。
接下来的批次，
我们将能够预测平板电脑的重量增加
只需在过程中获取光谱即可。
现在，我们将其关闭。
这就足够了。
最后，我们回到剂型这个话题。
实验室反应器
我们所拥有的对于优化流程很有用
如实验室规模的混合、均质、分散。
该系统可以快速轻松地适应
用途广泛。
我们的主要用途是将其制成凝胶或乳霜形式。
它具有集成的秤、pH 值和温度传感器。
板载系统允许过程控制，显示过程图，
但它也能存储每个处理器的相关数据
在 PC 中作为 XLS 文件。
因此，我们只需导入 JMP 并始终使用图形生成器。
整个过程很容易看到。
例如，我们可以看到分散系统的速度
还有扭矩
或凝胶系统在每个阶段的粘度趋势。
再次，我们尝试使用
NIR光谱仪来监测该过程。
对于此应用，我们向反应器添加了再循环流。
并通过适当的法兰将 NIR 放置在其上。
使用 NIR 软件收集和阐述的数据可以导入 JMP。
这里，我们有了光谱。
例如，在整个过程中收集的光谱
或主成分分析。
我们给每个阶段命名，
所以我们可以通过这个本地数据过滤器看到。
第一步，我们制作碱的水溶液，
当我们添加活性成分时，
当我们有乙醇或胶凝剂时，
当系统凝胶化时，
当我们得到成品时。
我们在这里看到 19 个光谱
它们都位于主成分 [学校] 图的同一点上。
我之前谈到过移动块标准差。
移动区组标准差
光谱块的标准差。
并将当前区块的标准差与前一个区块的标准差进行比较，
我们可以看到系统的变化是如何变化的。
所以当系统变得越来越同质化时，
移动区组标准差变得越来越相似。
这里，我们有一个情节。
我们看到的和我们看到的一样
主成分分析
这是水溶液的五种相，
第二阶段在哪里添加活性成分，
还有乙醇，乙醇被添加，
以及胶凝剂、凝胶化、
最后是成品。
移动块标准差变得非常非常相似
并且非常非常安静，几乎为零。
好吧，我想我们已经看够了；
我们看到了很多流程和很多设备。
他们当然有专门设计的软件
控制、收集和分析过程数据。
这些软件是不可替代的。
它们对于控制和驱动设备非常重要。
但每个系统都是独立的。
所以有时我们不能用设备来做分析
因为它正忙于另一个项目。
或者有时我们需要合并来自不同步骤的数据
对产品有更全面的了解。
所以我们可以轻松地使用 JMP 来完成。
只需导入文件。
谢谢您，再见。
高级统计建模自动化和脚本基本数据分析与建模消费者和市场研究数据访问数据探索与可视化预测模型和机器学习质量与工艺工程可靠性分析分享和交流成果
