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[영상] 시계열 분석 Python 실습 1시간 완성
Day 1: 예지보전 개론 & 센서 데이터 이해
[영상] 시계열 분석 Python 실습 1시간 완성
예지보전 — 설비 고장 예측 시스템 > Day 1: 예지보전 개론 & 센서 데이터 이해
학습 목표
예지보전(PdM)의 개념과 사후·예방보전과의 차이를 설명할 수 있다 제조 현장 5종 센서(진동·온도·전류·음향·압력)의 역할을 구분할 수 있다 Python pandas/numpy로 센서 시계열을 로드하고 기초 통계를 산출할 수 있다 이상 징후 조기 포착 데이터 파이프라인 구성 요소를 나열할 수 있다
영상 핵심 정리 — 예지보전 개론 & Python 시계열
| 보전 유형 | 방식 | 비용 지수 | 다운타임 |
|---|---|---|---|
| 사후보전 (BM) | 고장 후 수리 | 1.0 | 높음 |
| 예방보전 (PM) | 주기적 교체 | 0.6 | 중간 |
| 예지보전 (PdM) | 데이터 기반 예측 | 0.3 | 낮음 |
| 처방보전 (RxM) | AI 자동 처방 | 0.2 | 최소 |
import pandas as pd, numpy as np
df = pd.read_csv('vibration.csv', parse_dates=['timestamp'], index_col='timestamp')
# 1분 단위 집계
agg = df['vibration_g'].resample('1T').agg(['mean','std','max'])
agg['rms'] = df['vibration_g'].resample('1T').apply(
lambda x: np.sqrt(np.mean(x**2))
)
print(agg.tail(5))
resample('1T').mean()으로 고빈도 신호 압축하면 저장 용량 1/600로 줄이면서 트렌드 분석에 필요한 패턴은 보존.
함정 주의: 리샘플링 전 결측값을 fillna(method='ffill')로 처리하지 않으면 RMS 계산이 NaN으로 오염. 실무에서는 결측 5% 이상이면 해당 배치 전체를 품질 이슈로 플래그.
다음 task와의 연결
다음 reading '센서 데이터 5종 특성'에서 진동·온도·전류·음향·압력의 물리적 특성과 샘플링 주파수 설계 원칙을 다룬다.
AI로 학습하기 — 꿀팁
🤖센서 시계열 전처리 코드 생성 요청AI 학습 팁
AI 에이전트에게 예지보전(PdM)용 진동 센서 시계열 데이터를 pandas로 전처리하는 코드를 작성하게 하고, 나이퀴스트 조건과 1분 집계 로직이 올바른지 검토하세요.
예지보전(PdM) 시스템을 위한 진동 센서 시계열 데이터 전처리 파이프라인을 Python으로 작성해줘. pandas read_csv로 초당 1000샘플 데이터를 로드하고, 나이퀴스트 조건을 고려한 샘플링 주파수 설정과 resample('1T').mean()으로 1분 집계하는 코드를 포함해줘. PdM이 사후보전 대비 비용 1/3, 다운타임 30~50% 감소 효과를 검증하는 시뮬레이션도 추가해줘.이 팁이 도움이 됐나요?
핵심 포인트
- • PdM = 사후보전 비용의 1/3 수준, 다운타임 30~50% 감소
- • 진동 센서는 초당 수백~수천 샘플 — 나이퀴스트 조건 필수
- • pandas read_csv + resample('1T').mean()으로 1분 집계
- • 정상 데이터만 학습하는 One-Class 모델이 현장 기본값
