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데이터 마이닝 기법을 활용한 스마트팩토리 도입 기업의 특성 분석
An Analysis of the Characteristics of Companies introducing Smart Factory System Using Data Mining Technique 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.9 no.5, 2018년, pp.179 - 189  

오정윤 (충북대학교 경영정보학과) ,  최상현 (충북대학교 경영정보학과)

초록
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현재 스마트팩토리에 관한 연구는 구축 방안이나 설립 시 고려사항 등에 대해 꾸준히 진행되고 있다. 그러나 스마트 팩토리를 도입한 기업에 대해서는 다양한 연구가 이루어지지 않고 있다. 이 연구에서는 스마트팩토리의 기초단계를 적용한 중소기업을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 만족도의 특성을 확인하기 위해 군집분석을 하였고, 만족도에 따라 어떠한 특성을 가지는지 확인하기 위해 의사결정나무와 나이브베이즈 분석을 하였다. 군집분석 결과 만족도가 높은 그룹과 낮은 그룹으로 나뉘는 것을 확인하였으며, 의사결정나무와 나이브베이즈 분석을 실시한 결과 만족도가 높을수록 생산성 개선 정도가 높은 것을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Currently, research on smart factories is steadily being carried out in terms of implementation strategies and considerations in construction. Various studies have not been conducted on companies that introduced smart factories. This study conducted a questionnaire survey for SMEs applying the basic...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 4점이기 때문에 3점은 만족도가 낮은 것으로 분류하였으며, 만족도가 4-5점인 기업과 만족도가 1-3인 기업으로 나누어 각각 군집분석을 실시하여 특성을 알아보고자 한다. 또한, 만족도가 높은 기업을 중점으로 의사결정나무와 나이브베이즈를 실시하여 어떠한 특성으로 만족도가 도출될지 예측해보고자 하며, 두 예측 방법 중 어떠한 분석방법이 더 정확한지 확인해보고자 한다.
  • 이에 본 연구에서는 스마트팩토리의 기초단계를 적용한 중소·중견기업을 대상으로 설문조사를 하여 스마트팩토리 도입 기업의 현황에 대해 파악하고, 군집분석을 사용하여 특성을 확인하고자 한다. 또한, 특성이 어떠한 형태로 도출이 되는지 알아보기 위해 의사결정나무와 나이브베이즈 분석을 실시해보고자 한다.
  • 이 과정에 예측의 정확성과 의미 해석의 다양성은 서로 상관성이 없는 것을 확인하였으며, 의사결정나무보다 나이브베이즈의 정확성이 다소 낮더라도 다양한 의미 해석이 가능하다는 것을 볼 수있었다. 본 연구는 스마트팩토리 도입 예정인 기업에게 어떠한 요소에 중점을 두고 구축을 해야 하는지 참고자료로 사용될 수 있도록 실제 기업 데이터를 바탕으로 만족도별 특징을 제시한다는 점에서 의의가 있다. 또한, 현재 증가하는 스마트팩토리에 관한 연구에 참고할 수 있도록 데이터마이닝 기법을 적용하여 기업별 특성을 확인하였다는 데에 의의가 있다.
  • 본 연구에서는 군집분석을 통해 만족도별 기업의 특성을 확인한 후, 두 가지 예측 분석 방법인 의사결정나무와 나이브베이즈를 비교하여 만족도가 어떠한 특성으로 도출되는지 확인해보았다. 이 과정에 예측의 정확성과 의미 해석의 다양성은 서로 상관성이 없는 것을 확인하였으며, 의사결정나무보다 나이브베이즈의 정확성이 다소 낮더라도 다양한 의미 해석이 가능하다는 것을 볼 수있었다.
  • 본 연구에서는 스마트팩토리의 기초단계에 있는 중소·중견기업을 대상으로 설문조사를 실시하여 스마트팩토리 도입 기업의 현황에 대해 파악하고, 군집분석을 사용하여 특성을 확인하였다.
  • 스마트팩토리의 궁극적인 목적은 생산 시스템을 지능화·유연화·최적화·효율화하여 생산성 향상 및 생산비용 절감을 달성하고 빠르게 변하는 외부적 환경과 고객 요구에능동적으로 대응할 수 있도록 제조 기업을 구현하는 것이다[11].
  • 이에 본 연구에서는 스마트팩토리의 기초단계를 적용한 중소·중견기업을 대상으로 설문조사를 하여 스마트팩토리 도입 기업의 현황에 대해 파악하고, 군집분석을 사용하여 특성을 확인하고자 한다.

가설 설정

  • 나이브베이즈는 사용되는 데이터의 모든 특성 값이 서로 독립임을 가정하며,분류를 위해 베이즈 정리(Bayes’s Theorem)를 기본으로 사용한다[24].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스마트팩토리란? 스마트팩토리(Smart Factory)란 설비와 물류 자동화를 기반으로 한 공정자동화, 공장자동화, 제품개발, 공급사슬관리, 그리고 기업자원관리 등이 ICT를 사용하여 구현되는 공장을 의미한다. 스마트공장에 대한 다양한 정의가 존재하지만 독일의 인더스트리 4.
우리나라의 근대화를 이끌었던 제조업이 위기를 겪고 있는 이유는 무엇때문인가? 우리나라의 근대화를 이끌었던 제조업은 효율성 저하, 인구의 감소 및 노령화, 무역규모 감소, 공장의 해외 이전 등으로 위기를 겪고 있다. 주력 상품들이 성숙기에 접어들면서 후발 국가들과의 차이가 좁혀졌고, 제조업 발전으로 안정기에 접어든 중국의 압박을 받게 되면서 ‘제조업 위기설’이 나오고 있다.
본 논문에서 스마트 팩토리를 도입한 기업을 대상으로 설문조사를 실시할때 어떤 분석 방법을 사용하였는가? 이 연구에서는 스마트팩토리의 기초단계를 적용한 중소기업을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 만족도의 특성을 확인하기 위해 군집분석을 하였고, 만족도에 따라 어떠한 특성을 가지는지 확인하기 위해 의사결정나무와 나이브베이즈 분석을 하였다. 군집분석 결과 만족도가 높은 그룹과 낮은 그룹으로 나뉘는 것을 확인하였으며, 의사결정나무와 나이브베이즈 분석을 실시한 결과 만족도가 높을수록 생산성 개선 정도가 높은 것을 확인하였다.
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참고문헌 (25)

  1. Deloitte. (2015). The US recovers the top position in the global manufacturing competitiveness in 2020 ,Deloitte Korea. https://www2.deloitte.com/kr/ko/footerlinks/pressrelease spage/2015/press-release-20151211.html 

  2. Y. J. JO. (2015). Possibility of smart factory as a plan for advanced domestic manufacturing. KDB Bank.2015.8.21 https://rd.kdb.co.kr/er/wcms.do?actionIdADERERERWCE03&contentPage/er/er/er/ERER27I00012_01RS.jsp& menuIdERERER0013&cid19772 

  3. C. W. Lee & Y. B. Jang. (2017). Leading the Fourth Industrial Revolution by Building 30,000 Smart Factories by 2025. KOSF(Korea Smart Factory Foundation). https://www.smart-factory.kr/datum/popup/datumDetail .do?dboardNo121 

  4. M. K. Jung. (2016). Smart factory, check performance and revisit the past two years. KOSF(Korea Smart Factory Foundation). http://www.smart-factory.kr/Service/Notice/appl/Report View.asp 

  5. H. S. Lee. (2017). 4th Industrial Revolution Leading Smart Factory, 5,000 Spreads by Year. KOSF(Korea Smart Factory Foundation). http://www.smart-factory.kr/ServiceNotice/appl/ReportView.asp 

  6. J. S. Park & K. S. Kang. (2017). Strategies of smart factory building and Application of small & medium-sized manufacturing enterprises. Korea Safety Management & Science, 19(1), 227-236. 

  7. J. P. Park (2017). Analysis on Success Cases of Smart Factory in Korea: Leveraging from Large, Medium, and Small Size Enterprises, The Korea Society of Digital Policy and Management, 15(5), 107-115. 

  8. M. S. Lim (2016). (The)Convergence between Manufacturing and ICT : The Exploring Strategies for Manufacturing version 3.0 in Korea, The Korea Society of Digital Policy and Management, 14(3), 219-226. 

  9. T. S. Jeong. (2016). The Suggestion for Successful Factory Converging Automation by Reviewing Smart Factories in German, Journal of the Korea Convergence Society, 7(1), 189-196. 

  10. J. Hoh & C. Y. Jung (2017). Convergence-based Smart Factory Security Threats and Response Trends, Journal of the Korea Convergence Society, 8(11), 29-35. 

  11. C. S. Seo (2016). Study on Small Business Increased Productivity via Smart Factory. Master dissertation. Busan National University, Busan. 

  12. C. Louis. (2015). Data Analytics, Mobile Technologies And Robotics Defining The Future Of Digital Factories, Forbes. https://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2015/02/15/big-data-analytics-mobile-technologies-and-robotics-defining-the-future-of-digital-factories/#137e08fe7e9d 

  13. S. R. Jo. (2015). SmartFactory. June, Industry Soulution http://www.google.co.kr/url?sat&rctj&q&esrcs&so urceweb&cd2&ved0ahUKEwjz3eit1sjZAhVHlZQKHa pKBOoQFggsMAE&urlhttp%3A%2F%2Fcfile10.uf.tisto ry.com%2Fattach%2F27488035557A86CB2C79A7&usg AOvVaw3vNkBlgv3Mff51GivZs_4K 

  14. Shmueli, G., R. P. Nitin & C. B. Peter. (2012). Data Mining for Business Intelligence. Seoul : E&B Plus. 

  15. J. G. Jo & S. H. Choi (2016). Firm's Market Value Trends after Information Security Management System(ISMS) Certification acquisition, Journal of the Korea Convergence Society, 7(6), 237-247. 

  16. He, Q. (1999). A Review of Clustering Algorithms as Applied in IR. Technical Report UIUCLIS-1999/6+IRG, University of Illinois at Urbana-Champaing. 

  17. J. S. Bae. (2014). A Study on Priority of Determinants of Career Decision Level in High School Students Based on Decision Tree Analysis. The Korean Society for the Study fo Career Education, 28(4), 79-105. 

  18. Nguyen, T. D., T. B. Ho & H. Shimodaira. (2001). A Scalable Algorithm for Rule Post- pruning of Large Decision Trees. 5th Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, 467-476. 

  19. N. Y. Park, J. I. Kim & Y. G. Jung. (2013). Breast Cancer Diagnosis using Naive Bayes Analysis Techniques. The society of Service Science, 3(1), 87-93. 

  20. Kass, G. (1980). An exploratory technique for investigation large quantities of categorical data. Applied Statistics, 29, 119-129. 

  21. Breiman, L., J. H. Friedman, R. A. Olshen, & C. J. Stone. (1984). Classification and regression tress, Wadsworth. 

  22. Loh, W. & Y. Shih.(1997). Split selection methods for classification trees. Statistica Sinica, 7, 815-840. 

  23. Quinlan, J. R.(1993). C4.5 Programs for machine learning, Morgan Kaufmann, San Mateo. 

  24. H. R. Jeong, H. H. Kim, S. M. Park, K. H. Kim & I. S. Yun. (2017) Prediction of Severities of Rental Car Traffic Accidents using Naive Bayes Big Data Classifier. Korea Inst. Intelligenct Transportation System, 2017(4), 411-414. 

  25. K. Larsen. (2005). Generalized Naive Bayes Classifiers. SIGKDD Explorations, 7(1), 76-81. 

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