초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 빅 데이터 기반 스마트팩토리를 위한 프리딕티브 에널리틱스 기법을 제안하였다. 프리딕티브 에널리틱스 기법은 사물인터넷 기반 스마트팩토리에서 얻어지는 빅 데이터를 효율적으로 분석하기 위해 반드시 필요한 기법으로써 1차년도는 사물인터넷 기반의 공정들로부터 수집되는 빅 데이터 분석을 위한 데이터 핸들링 플랫폼을 구축하였으며, 전처리 및 특질 추출을 실시하였다. 2차년도는 1차년도에서 구축된 빅데이터 플랫폼을 활용하여 공정의 효율 및 수율 관리를 위해 공정 상태를 모니터링 하고 이상 상태를 탐지하며 이상의 원인을

□ 연구개요
본 연구는 빅 데이터 기반 스마트팩토리를 위한 프리딕티브 에널리틱스 기법을 제안하였다. 프리딕티브 에널리틱스 기법은 사물인터넷 기반 스마트팩토리에서 얻어지는 빅 데이터를 효율적으로 분석하기 위해 반드시 필요한 기법으로써 1차년도는 사물인터넷 기반의 공정들로부터 수집되는 빅 데이터 분석을 위한 데이터 핸들링 플랫폼을 구축하였으며, 전처리 및 특질 추출을 실시하였다. 2차년도는 1차년도에서 구축된 빅데이터 플랫폼을 활용하여 공정의 효율 및 수율 관리를 위해 공정 상태를 모니터링 하고 이상 상태를 탐지하며 이상의 원인을 규명하는 지능형 진단기법을 개발하였다. 3차년도는 공정설비의 건강 상태를 유지하기 위하여 설비의 상태를 모니터링하는 지표를 개발하였으며, 이를 통해 적절한 유지보수 시점을 예측하여 공정 설비 운영을 최적화할 수 있는 기법을 개발하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 제조공정의 생산성 및 운영 효율 증대를 위해 빅 데이터 기반 스마트팩토리 환경에 맞는 프리딕티브 에널리틱스 기법을 개발하는 것을 목표로 하였다. 사물인터넷 기반 스마트팩토리에서 얻어지는 빅 데이터를 효율적으로 분석하기 위해 1차년도의 스마트팩토리의 빅 데이터 분석을 위한 데이터 핸들링 기법, 2차년도의 지능형 공정 진단을 위한 에널리틱스 기법 개발, 3차년도의 프로그노스틱스 기반 예지보전을 위한 공정설비 최적화 기법을 개발하여 최종적으로는 데이터 분석 핸들링 플랫폼 구축 및 스마트팩토리의 빅 데이터를 통한 지능형 이상 진단, 고장 예측, 공정설비 운영의 최적화의 연구를 진행하여 본 연구의 최종목표였던 빅 데이터 기반 스마트팩토리 구현을 위한 프리딕티브 에널리틱스 기법을 성공적으로 수행하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구는 데이터마이닝, 기계학습, 통계적 시계열 분석 방법론, 딥러닝 기법 등의 통합적인 연구를 바탕으로 빅 데이터 기반의 스마트팩토리 구현을 위한 프리딕티브 에널리틱스 기법을 제안하였다. 1차년도에 개발되는 데이터 핸들링 기법은 중요한 특성이 있는 변수와 데이터를 추출하여 활용하기 때문에 효율적인 데이터의 관리가 가능해지고 분석 모델 구축 시 계산 복잡도를 현저히 줄여 데이터의 양을 획기적으로 감소시킬 수 있었다. 또한, 제조공정에서 수집되는 빅 데이터를 분산 파일 시스템을 이용하여 데이터의 특성에 맞게 구분하고, 시스템과 데이터 분석 도구를 연결하였다. 데이터를 시간, 변수, 측정치를 축으로 하여 특질추출에 적합한 형태로 변환하고, 커널 기법을 이용하여 고차원의 성질을 갖는 대용량 데이터에 적합한 특질추출 기법을 개발함으로써 공정의 효율적인 분석이 가능하였다. 2차년도는 기존 데이터와는 다른 다변량, 비정규성, 시계열과 같은 스마트팩토리 공정의 특성을 반영하여 분석함으로써 공정 모니터링에 보다 적합한 모델을 구축할 수 있었으며 공정 이상 탐지 성능을 향상시킬 수 있고 궁극적으로는 생산 수율을 향상 시킬 수 있었다. 최종적으로는 3차년도 연구에서 설비의 건강 상태를 측정함으로써, 설비의 상태를 모니터링 하는 것이 가능해졌으며 설비에서의 이상 발생은 제품의 품질과 밀접한 관련이 있기 때문에 설비의 상태를 나타내기 위한 지표를 제안함으로써, 설비의 건강 상태를 진단 · 예측하여 설비 운영을 최적화시킬 수 있었다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 38