温度调高一点,预测产量上去了,另一项质量指标却变差了。再换一组条件,看起来也不错,但切换几次后,很容易忘记前一组到底用了什么数值。JMP的预测剖面器可以保存这些组合,放在同一模型下比较。不过,推荐条件拿去试验后没有达到预测值,还得检查偏差大小、试验范围和实际操作条件,不能只凭一次结果判断模型好坏。
一、JMP如何借助预测剖面器对比多组因子组合
JMP中文帮助将该工具称为“预测刻画器”。下面沿用界面名称,操作以已拟合模型、已保存预测公式为前提。
1、载入需要比较的响应
①在数据表中点击【图形】→【刻画器】,选择各响应的预测公式列,放入【Y,预测公式】。
②点击【确定】,检查图中出现的因子与响应。
若还没有公式列,可在相应拟合报表的红色小三角菜单中,通过【保存列】→【预测公式】保存。多响应比较时,应把需要考察的响应一起载入,避免只看到产量改善,却漏看能耗或缺陷率的变化。
图中的每条迹线,表示其他因子保持当前设置时,单个因子变化带来的预测响应。
2、记住几组完整条件
①点击因子名称上方的红色数值,输入第一组条件。
②点击预测刻画器红色小三角,选择【因子设置】→【记住设置】,填写便于识别的名称。
③输入第二组条件,再次选择【记住设置】;点击各设置前的单选按钮,来回切换查看。
例如将现有工艺记为“当前条件”,另存“低温方案”和“缩短时间方案”。每次都要核对全部因子,尤其是分类水平。仅改温度、忘了恢复上一组的时间,保存的就已经是另一套组合。
3、加入模型推荐的候选条件
①点击红色小三角,选择【优化和意愿】→【意愿函数】。
②检查响应目标后,选择【优化和意愿】→【最大化并记住】。
推荐条件取决于各响应的目标、限值和重要性。产量最大、成本最低与多个指标折中,得到的设置可能不同。总意愿相近时,也可能存在多组候选条件,不必只保留软件给出的那一组。
二、JMP预测剖面器推荐条件与实际试验结果不一致如何判断
先把实际试验条件重新输入模型,再比较结果。设备上经过取整的设置,可能已经偏离了原推荐组合。
1、用实际设定值重新计算
①点击各因子的红色数值,输入试验实际采用的温度、时间和其他水平。
②若条件已记录在数据表中,选择【因子设置】→【设置为行中的数据】,载入对应行。
推荐时间为12.6分钟,设备实际按13分钟运行,就应查看13分钟对应的预测。还要区分设备设定温度与物料实测温度,计时从升温开始还是达到目标温度后开始,也要与建模数据一致。
2、比较单次结果时查看预测区间
①点击预测刻画器红色小三角,在支持该功能的报表中启用【预测区间】。
②同时查看【置信区间】,区分两类区间对应的对象。
置信区间描述响应均值估计的不确定性,预测区间用于新的单个观测,通常更宽。单次试验没有落在较窄的均值置信区间内,并不足以证明预测失效。
反过来,落在预测区间内也不能证明工艺已经稳定达标,还需看规格要求和重复试验表现。
3、检查组合是否缺少数据支持
①在红色小三角菜单中启用【数据点】,观察当前条件附近的数据。
②选择【外推控制】→【警告打开】,检查是否提示可能的外推。
温度和时间分别处于试验范围内,不代表它们的组合一定得到充分验证。例如高温只配过短时间,低温只配过长时间,模型推荐的高温长时间就值得补查。
外推警告是辅助判断,未出现警告也不等于该位置已经有足够的重复试验。
4、核对目标设置和预测公式
①在数据表中右键响应列,打开【列信息】,检查【响应限】中的目标、限值和重要性。
②右键对应预测公式列,选择【公式】,核对使用的变量与模型。
某个指标被设为“无”,或重要性远低于其他指标,优化时就可能让它作出较大让步。这样的推荐不一定算错,但可能不符合实际生产要求。
还应确认公式来自当前采用的模型。重新拟合后,旧预测公式不会仅因报表更新就自动变成新模型。
三、JMP候选条件怎样安排验证和保留
与其立即把推荐值当作新工艺,不如把它与现有条件一起安排确认试验,看看差异能否重现。
1、验证推荐点,也验证附近可操作的条件
①在【记住的设置】中选中候选组合,点击红色小三角,选择【因子设置】→【将设置追加至表】。
②在副本或确认试验表中,补充设备能够执行的相邻条件,保留现有工艺作对照。
③分别载入这些设置,比较预测值及可用区间。
若最优点附近的迹线很陡,轻微波动就可能明显改变响应。可以再考察预测表现略低、但附近变化较缓的组合。实际安排重复次数和试验顺序时,应结合原有变异及现场条件决定。
2、保留原预测,再录入验证结果
①从拟合报表红色小三角选择【保存脚本】→【到数据表】,保留分析入口。
②通过【因子设置】→【复制设置脚本】保存候选条件,并另存试验前的预测记录。
确认试验后,先检查偏差是否随温度、时间或批次呈现规律,再决定是否补充模型。不要一拿到新结果就覆盖旧预测,否则很难说明模型在试验前究竟预测了什么。新数据加入后重新拟合,还需要再次保存公式、比较候选条件。
总结
预测结果保留很多位小数,容易让人误以为现场也能达到同样精度。实际选条件时,设备调节能力、原料波动和质量指标的容许范围,都要一起考虑。两组方案预测相差很小,未必值得为其中一组增加操作难度;差异是否有实际价值,可以交给确认试验回答。希望这些方法能帮到大家,把JMP中的候选组合整理清楚,也让试验偏差有据可查。如有相关需求,欢迎沟通咨询。
