AI 기반 분석으로 장비 유지보수 체계를 혁신하세요. 고장을 예측하고, 수리 계획을 생성하고, 다운타임을 줄일 수 있습니다.
사용 사례: 앱 기반 분석, 생성형 AI, IoT, 단일 뷰
산업: 제조 및 모빌리티, 항공우주 및 방위, 에너지 및 환경
제품: MongoDB Atlas, MongoDB Atlas Charts, MongoDB Atlas Stream Processing, MongoDB Atlas Vector Search
솔루션 개요
예측 유지 관리 솔루션을 사용하면 조직이 다운타임을 15~20% 줄이고, 노동 생산성을 5~20% 높이고, 유지 관리 비용을 30~60%,딜로이트에 따르면.
이 솔루션은 MongoDB Atlas 사용하여 제조업체가 장비 장애를 방지하고 유지 관리 운영을 최적화하는 데 도움이 되는 엔드 투 엔드 예측 유지 관리 시스템을 빌드 . 이 솔루션은 4단계로 구성됩니다.
- 기계 우선 순위 지정 및 중요도 분석: ML 및 RAG기반 분석을 사용하여 예측 유지 관리를 위해 우선 순위를 지정할 장비를 결정합니다. 
- 장애 예측: Atlas Stream Processing 사용하여 실시간 센서 데이터 프로세스 하고 잠재적인 장애가 발생하기 전에 감지합니다. 
- 유지 관리 계획 생성: 유지 관리 매뉴얼, 재고 데이터 및 리소스 정보에 대해 교육을 받은 LLM을 사용하여 실패 상황에 대한 자세한 작업 주문을 자동으로 생성합니다. 
- 유지 관리 지침 생성: 향상된 유지 관리 지침 생성하고 변경 스트림을 사용하여 기술자의 모바일 장치에 직접 지침을 제공합니다. 
그림 1. 예측 유지 관리 워크플로의 네 단계
참조 아키텍처
이 섹션에서는 이 솔루션의 각 단계에 대한 아키텍처를 안내합니다.
시스템 우선 순위 지정 및 중요도 분석
그림 2. 기계 우선순위 추천을 위한 AI 시스템 다이어그램
이 단계에서는 RAG를 사용하여 예측 유지 관리가 필요한 기계를 결정합니다. 시스템은 두 가지 유형의 입력 데이터를 처리합니다.
- 생산 매개변수 및 기계 고장 빈도와 같은구조화된 데이터입니다. 
- PDF 문서에저장된 기관 지식과 같은 구조화되지 않은 데이터입니다. 
워크플로는 두 데이터 유형을 MongoDB Atlas 에서 벡터 임베딩으로 애그리게이션하고 운영한 다음 Vector Search를 사용하여 데이터베이스 의미론적으로 검색 . 검색 결과는 Amazon 베드락 또는 코히어를 통해 LLM에 관련 컨텍스트를 제공하고, 이 LLM은 우선순위 지정 쿼리에 대한 응답을 생성합니다. 이를 통해 유지 관리 팀이 먼저 주의가 필요한 기계를 데이터 기반으로 결정하는 데 도움이 됩니다.
실패 예측
그림 3. MongoDB Atlas를 통한 실시간 센서 모니터링
이 단계에서는 장애 예측을 위해 실시간 기계 센서 데이터 6가지 주요 단계를 통해 처리합니다.
- 데이터 컬렉션: 우선 순위가 지정된 기계는 제품 유형, 온도, 속도, 공구 마모 등의 지표 캡처합니다. 
- 스트림 처리: 시스템이 원시 센서 데이터 변환합니다. 
- 데이터 저장: 데이터는 MongoDB Atlas 에 저장됩니다. 
- 변경 감지: 변경 스트림은 데이터에서 중요한 변경 사항을 모니터 . 
- ML 추론: 훈련된 모델은 잠재적인 장애를 예측합니다. 
- 이중 출력: Atlas Charts 데이터를 시각화하고 Change Streams는 모바일 알림 활성화 . 
유지 관리 계획 생성
그림 4. AI 기반 작업 지시서 생성 시스템 다이어그램
이 단계에서는 다음 아키텍처를 통해 유지 관리 작업 주문 생성을 자동화합니다.
- 문서 처리: 이 솔루션은 기계 매뉴얼과 오래된 작업 주문을 청크로 분할하고 코히어 임베딩 모델을 사용하여 벡터로 변환합니다. 
- 벡터 저장: 이 솔루션은 MongoDB Atlas 에 임베딩을 저장합니다. 
- 작업 주문 생성: 특수 앱 LLM을 사용하여 작업 주문 템플릿을 생성하고, 집계 파이프라인 통해 인벤토리 및 리소스 정보를 가져오고, 자세한 수리 계획을 생성합니다. 
유지 관리 지침 생성
그림 5. 기술자 수리 지침을 개선하는 RAG 워크플로
이 단계에서는 RAG를 사용하여 다음 아키텍처로 연산자 지침을 개선합니다.
- 서비스 노트 처리: 다국어 PDF 서비스 노트를 텍스트로 변환합니다. 
- 번역: 번역 모델을 통해 영어가 아닌 콘텐츠를 처리합니다. 
- 지침 생성: LLM을 사용하여 번역된 서비스 노트를 원래 수리 계획과 결합합니다. 
- 전달: 모바일 앱을 통해 기술자에게 업데이트된 유지 관리 지침을 제공합니다. 
솔루션 빌드
코드 샘플, 구성 파일, 튜토리얼 동영상을 포함한 전체 구현 세부 정보를 보려면 이 솔루션의 GitHub 리포지토리 방문하세요.
이 리포지토리 예측 유지 관리를 구현하기 위해 프로덕션 환경에 바로 사용할 수 있는 템플릿을 제공합니다. 다음 단계를 안내하는 리포지토리의 README 지침을 따르세요.
MongoDB Atlas 환경 설정
- 이 솔루션 아키텍처의 단계에 맞게 클러스터, 데이터베이스, collection을 구성합니다. 
- 및 컬렉션에 대한 MongoDB Atlas Search 및 Vector Search 인덱스를 설정합니다. - repair_manuals- maintenance_history검색 인덱스설정할 때 다음 문서 사용하세요.- { - "fields": [ - { - "numDimensions": 1024, - "path": "embeddings", - "similarity": "euclidean", - "type": "vector" - } - ] - } 
- Atlas Stream Processing 구성합니다. 
- 모니터링 및 시각화를 위해 Atlas Charts 대시보드를 생성합니다. 
주요 학습 사항
- MongoDB의 유연성으로 예측 유지 관리: MongoDB Atlas 구조화된 센서 데이터 와 구조화되지 않은 유지 관리 문서를 결합하여 실시간 모니터링 과 AI 기반 분석을 하나의 아키텍처에서 제공합니다. 
- MongoDB의 기능은 엔드 투 엔드 예측 시스템을 강화합니다: 이 솔루션은 실시간 데이터를 위한 Atlas Stream Processing , 시맨틱 분석을 위한 Vector Search, 모바일 경고를 위한 Change Streams와 같은 여러 MongoDB 기능을 통합합니다. 
- AI 지원 자동화: 이 솔루션은 여러 AI 기술과 MongoDB의 개발자 데이터 플랫폼 기능을 결합하여 기계 우선 순위 지정부터 모바일 수리 지침 전달에 이르기까지 자동화된 유지 관리 워크플로를 생성합니다. 
작성자
- Dr. Humza Akhtar, MongoDB 
- Rami Pinto, MongoDB 
- Sebastian Rojas Arbulu, MongoDB