大約從2010年7月起，美國的消費(fèi)者開始注意到當(dāng)盤子、杯子和炊具從自動(dòng)洗碗機(jī)里拿出來之后并非像他們期望的那樣干凈。罪魁禍?zhǔn)资橇姿猁}，或者更準(zhǔn)確地說，是磷酸鹽的缺乏。
這是因?yàn)榱姿猁}具有剝離食物顆粒和潤滑脂的優(yōu)點(diǎn)，但它們一旦通過某種方式進(jìn)入湖泊和溪流，就會(huì)使藻類大量繁殖，而過多的藻類會(huì)掠奪水中的陽光，侵占水中的氧氣，從而破壞整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。
所以到2010年夏天時(shí)，美國已有16個(gè)州禁止銷售磷酸鹽含量超過0.5%家用洗碗機(jī)洗滌劑。洗滌劑制造商不得不把磷酸鹽從它們所有的產(chǎn)品中都消除。
（此圖顯示一個(gè)有關(guān)雞蛋和麥片殘留物評級系統(tǒng)的案例，評級系統(tǒng)是用來判定經(jīng)過工業(yè)洗碗機(jī)洗滌后的盤子的清潔度）
因此，世界上最大的化學(xué)公司巴斯夫(BASF)的研發(fā)人員需要找一個(gè)新的制劑替代磷酸鹽的清洗性能。這個(gè)任務(wù)落在了巴斯夫化學(xué)護(hù)理品事業(yè)部門化學(xué)家們的肩上，其中包括公司的全球技術(shù)大客戶經(jīng)理Jim Dailey。
“作為化學(xué)家，我們一直在尋找協(xié)同效應(yīng)�！盌ailey說，“在這種情況下，我們想找到一種具有協(xié)同效應(yīng)的化學(xué)成分，它會(huì)產(chǎn)生所需的性能�！�
“我們的目的是找到與磷酸鹽清洗性能類似的化學(xué)成分的混合物�！�
最終，來自SAS公司的JMP高級統(tǒng)計(jì)軟件幫助我們證明了一種包含巴斯夫特有的Trilon M和其他助劑組合物的混合物是磷酸鹽最有效的替代品。Trilon M是經(jīng)過環(huán)境保護(hù)署所認(rèn)證的、專為環(huán)保項(xiàng)目設(shè)計(jì)的第一個(gè)產(chǎn)品。而助劑是指加入了堿性物質(zhì)以提高清潔能力的無機(jī)化合物。
當(dāng)Dailey和他的同事們開始這項(xiàng)任務(wù)時(shí)，就不約而同地都啟動(dòng)了JMP軟件，通過在電腦的桌面式運(yùn)行、基于內(nèi)存計(jì)算的統(tǒng)計(jì)圖形動(dòng)態(tài)鏈接來加速發(fā)現(xiàn)。
JMP不僅幫助Dailey和他的同事們更有效地探索數(shù)據(jù)，而且?guī)椭麄児?jié)省了大量時(shí)間。通過使用JMP中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE功能對各種混合物進(jìn)行多因素實(shí)驗(yàn)，Dailey的團(tuán)隊(duì)至少節(jié)省了75%以上的設(shè)計(jì)時(shí)間。
“我是一個(gè)化學(xué)家，不是統(tǒng)計(jì)學(xué)家，”Dailey說，“我真的很感激JMP使事情變得又快又簡單�！�
“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE允許我們用最少數(shù)量的實(shí)驗(yàn)次數(shù)來研究整個(gè)實(shí)驗(yàn)空間，”他解釋說，“然后我們就能夠?qū)?shù)據(jù)建模，估計(jì)尚未做過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與性能，接著再回去確認(rèn)一下�！�
廚房測試
巴斯夫公司的化學(xué)護(hù)理品事業(yè)部為市場提供的是一條內(nèi)容豐富的產(chǎn)品線，包括表面活性劑、聚合物、潤膚劑、螯合劑、紫外線過濾器和殺菌劑等，用于個(gè)人和家庭護(hù)理，工業(yè)清洗和其他技術(shù)應(yīng)用。其客戶含蓋了一些世界上最大的消費(fèi)者和商業(yè)清潔公司。
Dailey在研發(fā)部工作，磷酸鹽的問題在2008年時(shí)落在了他的辦公桌上。為了推動(dòng)已在進(jìn)展中的磷酸鹽消除工作，Dailey發(fā)起了一個(gè)項(xiàng)目，評估應(yīng)用在工業(yè)清潔方面的磷酸鹽替代配方。
使用JMP，他開始對企業(yè)洗碗機(jī)、工業(yè)洗衣機(jī)和硬表面清洗配方中的成分組合物的協(xié)同效應(yīng)的性能進(jìn)行評價(jià)。有一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是將烤雞蛋、燕麥和肉汁盛上盤子，然后在企業(yè)洗碗機(jī)中洗盤子。
“我們設(shè)計(jì)了一種測試方法，用來顯示制劑之間的差異�！盌ailey說。“那時(shí)候我們做了一個(gè)三水平的混料設(shè)計(jì)，使用JMP來進(jìn)行有效的模型構(gòu)建。在這種情況下，我們要考察螯合劑、聚合物和促凈劑的組合�！痹诓途呦礈靹┲�，螯合劑用來抵消水中金屬物質(zhì)對清洗過程的阻止作用。
Dailey和他的團(tuán)隊(duì)選擇了七種成分來進(jìn)行混合設(shè)計(jì)，考察各種配方的有效性。他們發(fā)現(xiàn)某些混合物的清洗效果與含有磷酸鹽的產(chǎn)品一樣好。
（此圖為三元圖，顯示出不同混料模型在去除餐具污漬方面的能力變化）
“JMP能夠讓我們看到這個(gè)發(fā)現(xiàn)�！彼f。
在確定了合適的組合物之后，Dailey用JMP來最大限度地提高性能，同時(shí)又盡可能地降低成本。“在JMP的刻畫器中使用意愿函數(shù)功能，使我們能夠很容易地同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)。”他說，“我們知道了怎樣用最低的成本去最好地洗除剩菜的痕跡。”BASF’s customers have confirmed the cleaning benefits of its Trilon M chelating agent and are now using it in their institutional cleaning products.
巴斯夫的客戶已確認(rèn)含Trilon M的螯合劑的清洗效益，現(xiàn)在已經(jīng)把它應(yīng)用在他們的工業(yè)化清洗產(chǎn)品中。
“在很多方面都很有用”
對Dailey而言，除了節(jié)省時(shí)間，JMP中的多因素實(shí)驗(yàn)功能還有助于說明研究結(jié)果。 “I’m often unable to draw clear conclusions after one-variable-at-a-time experiments,” he says. “But with models developed using the JMP Custom Design platform, I can clearly visualize sweet spots in performance, and I’m always confident in my conclusions.”
“我經(jīng)常無法在單次單因子實(shí)驗(yàn)后得出明確的結(jié)論�！彼f，“但是使用JMP軟件定制設(shè)計(jì)平臺(tái)開發(fā)出模型后，我可以很清楚地表達(dá)產(chǎn)品性能中的最佳點(diǎn)，令我對我的結(jié)論始終充滿信心�！�
Dailey經(jīng)常使用JMP的“圖形生成器”，這個(gè)工具可以讓他以鼠標(biāo)點(diǎn)擊和拖拉的交互方式建立一個(gè)個(gè)圖形化分析。
“這在許多方面都是非常有用的。”他說，“你可以開始探索自己的數(shù)據(jù)，而且比以往熟悉得更快�！�
“數(shù)據(jù)過濾器”是另一個(gè)Dailey偏愛的功能，特別是在處理大數(shù)據(jù)表格時(shí)。它能夠迅速過濾出指定的行記錄，無疑又為分析人員節(jié)省了大量時(shí)間。
Dailey還特別欣賞JMP軟件中的“均值比較”功能�！癑MP是一個(gè)功能強(qiáng)大的工具，因?yàn)樗梢宰屇阌弥眯艆^(qū)間的方式更有效地比較均值�！彼忉屨f�！癆 lot of people don’t compare means correctly, or they don’t compare means at all,” he explains. “I preach to our group that people need to show their repeatability and show if one product is better than another using a means comparison.
“很多人不會(huì)正確地比較均值，或者他們壓根就不懂什么叫均值比較�！彼忉屨f，“我告訴我們團(tuán)隊(duì)的成員說：如果需要顯示產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，或者想要表達(dá)一個(gè)產(chǎn)品是比另一個(gè)產(chǎn)品更好時(shí)，就會(huì)用到均值比較。”
“這些應(yīng)用都是非常重要的，而JMP在這方面表現(xiàn)得非常棒。”
（此圖為單因素方差分析圖，顯示出不同的產(chǎn)品配方在清潔蛋漬的能力上存在著顯著差異）
More meaningful results more quickly is certainly good for business – and, in this case, for lakes, streams and dishes.
對研發(fā)部門而言，運(yùn)用JMP這樣的現(xiàn)代化分析工具更快速地產(chǎn)生更多有意義的研發(fā)成果，當(dāng)然是件好事，更何況對環(huán)境保護(hù)也有裨益。
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