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% 감소시킬 수 있습니다, 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: 머신 러닝 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 지침을 생성하고 Change Streams 를 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.
기계 우선순위 설정 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 같은 구조화된 데이터입니다.
PDF 문서에 저장된 기관 지식과 같은 구조화되지 않은 데이터입니다.
워크플로는 두 데이터 유형을 MongoDB Atlas 에서 벡터 임베딩으로 애그리게이션하고 운영한 다음 Vector Search를 사용하여 데이터베이스 를 의미론적으로 검색 . 검색 결과는 Amazon Bedrock 또는 Cohere를 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.
장애 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.
Stream processing: 시스템이 원시 센서 데이터를 변환합니다.
데이터 저장: 데이터는 MongoDB Atlas 에 저장됩니다.
변경 감지: 변경 스트림은 데이터에서 중요한 변경 사항을 모니터 .
머신 러닝 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, 설정 파일, 튜토리얼 동영상을 포함한 전체 구현 세부 정보를 보려면 이 솔루션의 GitHub 리포지토리방문하세요.
이 리포지토리는 예측 유지 관리를 구현하기 위한 프로덕션 환경에 바로 사용할 수 있는 템플릿을 제공합니다. 다음 단계를 안내하는 리포지토리의 README 가이드를 따르세요.
MongoDB Atlas 환경 설정
이 솔루션 아키텍처의 단계에 맞게 클러스터, 데이터베이스, 컬렉션을 구성합니다.
repair_manuals및maintenance_history컬렉션에 대한 MongoDB Atlas 검색 및 Vector 검색 검색 인덱스를 설정합니다. 검색 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 벡터 검색, 모바일 경고를 위한 Change Streams와 같은 여러 MongoDB 기능을 통합합니다.
AI 지원 자동화: 이 솔루션은 여러 AI 기술과 MongoDB의 개발자 데이터 플랫폼 역량을 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