초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 클라우드 제조에서 고객의 개인화된 요구사항에 효과적으로 대응하는 생산 계획을 수립하기 위해 제조 빅데이터 분석 기반의 스마트 스케줄링 시스템을 개발하는 것이다. 이 시스템은 클라우드 제조 플랫폼에 참여한 기업으로부터 수집된 제조 공정 데이터를 실시간으로 분석하여 제품의 리드 타임 및 품질 등 다양한 성과 지표를 예측하고, 분석 결과를 바탕으로 스케줄링, 자원 할당 등의 운영 문제 해결에 활용한다. 특히, 이 시스템은 참여 기업의 탈퇴, 가용자원의 변동 등 예기치 못한 이벤트(event)로 인해 기

□ 연구개요
본 연구의 목표는 클라우드 제조에서 고객의 개인화된 요구사항에 효과적으로 대응하는 생산 계획을 수립하기 위해 제조 빅데이터 분석 기반의 스마트 스케줄링 시스템을 개발하는 것이다. 이 시스템은 클라우드 제조 플랫폼에 참여한 기업으로부터 수집된 제조 공정 데이터를 실시간으로 분석하여 제품의 리드 타임 및 품질 등 다양한 성과 지표를 예측하고, 분석 결과를 바탕으로 스케줄링, 자원 할당 등의 운영 문제 해결에 활용한다. 특히, 이 시스템은 참여 기업의 탈퇴, 가용자원의 변동 등 예기치 못한 이벤트(event)로 인해 기존에 수립한 스케줄을 사용할 수 없는 상황에 기민하게 대처할 수 있도록 재스케줄링(re-scheduling) 기능까지 포함한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에서는 기업에 따라 다른 형식으로 수집되는 제조 공정 데이터를 효율적으로 분석하기 위해 클라우드 제조 데이터의 생태계를 구축하였다.
2차년도에서는 제조 공정 데이터를 전처리하는 알고리즘을 개발하였다.
3차년도는 1차년도에서 정의한 주요 운영 성과 지표를 예측하기 위한 기계학습 기반의 모델을 2차년도에서 전처리한 데이터를 바탕으로 학습하였다.
4차년도는 클라우드 제조 참여 기업의 성과 지표를 바탕으로 고객의 요구사항을 최대한 충족할 수 있는 스케줄링 알고리즘을 개발하고, 이를 데이터 분석 기능과 함께 스마트 스케쥴링 시스템으로 구현하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 자동기계학습 도입에 의한 신속하고도 쉬운 기계학습모델의 구축
최근 스마트 공장과 같은 제조 공정의 자동화가 가속화되면서 안정적이면서도 효율적인 제조 공정을 구축하기 위해 AutoML의 도입에 관한 필요성이 점차 높아지고 있다. 본 연구를 통해 클라우드 제조 시스템에 자동 기계 학습을 적용함으로써 최적의 알고리즘과 하이퍼파라미터를 설계하고자 하였다. 제안하는 AutoML은 기존 기계 학습 모델링을 개발하는 과정에서 발생했던 시간 비용과 인력 부족 등의 문제점을 개선할 수 있으며, 기계 학습 관련 전문 지식 없이도 높은 성능의 기계 학습 모델을 구축할 수 있다. 즉, AutoML을 클라우드 제조 시스템에 적용하면 기계 학습 모델 구축 및 반복적인 프로세스를 구현하는 데 있어 시간 및 인적 자원을 효율적으로 사용할 수 있으므로 업무의 효율성이 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
● 시계열 데이터 패턴의 변화를 조기 탐지하여 모델의 개선 및 성능 유지
제조시스템 뿐만 아니라 다양한 분야에서 생성되고 저장되는 데이터들은 시간이 지남에 따라 분포의 특성 및 형태가 바뀔 수 있으며 이에 조기 대응하지 않으면 모델의 성능은 떨어지고 시스템의 장애를 유발할 수 있다. 본 연구는 입력되는 시계열 데이터의 패턴과 모형의 성능을 지속적으로 모니터링함으로써 모형의 성능 악화에 따른 오분류 비용을 최소화할 수 있다. 또한 본 연구는 하이퍼 파라미터 조정에 따라 미세한 패턴 변화도 포착할 수 있으므로, Precision 지표가 더욱 중요한 경우에 효과적으로 활용 가능하다.
● 시계열 데이터의 특징 공학 연구 발전에 기여
시계열 데이터의 특징 선택 및 하이퍼파라미터 최적화를 통해 클라우드 제조 시스템의 분석 오차를 줄일 수 있다. 이 연구의 성과는 국내외 저널에 진행한 연구결과를 투고하고 학술대회 등을 통해서 전파할 것이며 나아가 특허 출원 및 소프트웨어 등록을 통해 연구 성과가 실질적으로 적용될 수 있도록 한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 15
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 1) 연구과제의 활용방안 ... 17
• 2) 연구과제의 기대효과 ... 17
• 6. 자체점검표 ... 17
• 7. 참고문헌 ... 18
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 22
• 끝페이지 ... 25