25분

생산 데이터 파이프라인 — 센서에서 경영진까지

Day 1: 제조 데이터 분석 기초

학습 목표

센서 -> PLC -> MES -> ERP 데이터 흐름을 설명할 수 있다 각 계층에서 수집되는 데이터 유형을 구분할 수 있다 ISA-95 모델의 기본 구조를 이해한다

제조 데이터 피라미드 (ISA-95)

    Level 4: ERP (Enterprise)
    ┌──────────────────────────────┐
    │  SAP, Oracle │ 주문, 재고, 원가 │
    │  주기: 일/주 │ 데이터: GB/월    │
    └──────────────┬───────────────┘
                   │
    Level 3: MES (Manufacturing Execution)
    ┌──────────────┴───────────────┐
    │  작업지시, 실적, 품질, 추적   │
    │  주기: 분    │ 데이터: GB/일   │
    └──────────────┬───────────────┘
                   │
    Level 2: SCADA / DCS
    ┌──────────────┴───────────────┐
    │  공정 감시, 알람, 트렌드      │
    │  주기: 초    │ 데이터: GB/시간 │
    └──────────────┬───────────────┘
                   │
    Level 1: PLC / RTU
    ┌──────────────┴───────────────┐
    │  제어 로직, I/O 처리          │
    │  주기: ms    │ 데이터: MB/초   │
    └──────────────┬───────────────┘
                   │
    Level 0: 센서 / 액추에이터
    ┌──────────────┴───────────────┐
    │  온도, 압력, 진동, 전류, 위치 │
    │  주기: us~ms │ 데이터: 연속    │
    └──────────────────────────────┘

각 계층별 데이터 특성

계층	시스템	데이터 예시	주기	AI 활용
Level 0	센서	온도 245.3C, 진동 2.1mm/s	us~ms	예지보전
Level 1	PLC	설비 RUN/STOP, 카운트	ms~s	실시간 모니터링
Level 2	SCADA	트렌드, 알람 이력	s~min	SPC, 공정 감시
Level 3	MES	생산 실적, LOT 추적	min	OEE, 품질 분석
Level 4	ERP	수주, 재고, 원가	day	수요예측, 생산계획

AI를 위한 데이터 통합 아키텍처

센서 (시계열)  --> InfluxDB / TimescaleDB
PLC (이벤트)   --> Kafka / MQTT Broker
MES (트랜잭션) --> PostgreSQL
ERP (마스터)   --> SAP HANA / Oracle
         |             |
         +------+------+
                |
       ┌────────v────────┐
       │   Data Lake      │
       │   (MinIO / S3)   │
       └────────┬─────────┘
                |
       ┌────────v────────┐
       │  AI/ML Pipeline  │
       │  - OEE 분석      │
       │  - 수요 예측     │
       │  - 공정 최적화   │
       │  - 예지보전      │
       └─────────────────┘

AI로 학습하기 — 꿀팁

🤖센서→MES 파이프라인 아키텍처 다이어그램AI 학습 팁

센서 → PLC → MES → ERP 계층별 데이터 흐름을 그림 없이 글로만 이해하면 추상적으로 남습니다. AI로 실제 공장 구성에 맞는 데이터 파이프라인 Mermaid 다이어그램을 생성하세요.

제조 공장 데이터 파이프라인을 Mermaid flowchart로 그려줘. 공장 구성: 설비 수=[약 50대], 통신 프로토콜=[OPC-UA/Modbus/MQTT 중 선택], MES 솔루션=[자체개발/SAP ME/Ignition 등], ERP=[SAP S4/Oracle/자체]. 다이어그램 포함 요소: 1) 계층별(Field/Control/MES/ERP) 데이터 흐름, 2) 각 계층 데이터 샘플링 주기(센서 100ms, PLC 1s, MES 1min 등), 3) AI 추론 서버가 연결되는 지점, 4) 데이터 병목 가능 구간을 빨간색으로 표시. Mermaid 코드로 출력해줘.

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실습 — 직접 해보기

🧪제조 데이터 파이프라인

생산 데이터가 센서에서 경영진까지 흐르는 과정을 시각화로 확인해보세요

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핵심 포인트

• ISA-95 모델: Level 0(센서) ~ Level 4(ERP) 5단계 구조
• 하위 계층일수록 데이터 빈도 높고, 상위로 갈수록 집계/요약
• AI 분석을 위해 여러 계층의 데이터를 Data Lake에 통합
• 센서 -> PLC -> SCADA -> MES -> ERP 순서로 데이터 상향 전달

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