Skip to content

Folders and files

NameName
Last commit message
Last commit date

Latest commit

 

History

55 Commits
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Repository files navigation

2026 스마트 공장 운영 시스템 MVP 개발 해커톤

QualityLens - AI 기반 스마트 공장 운영 시스템

라이브 앱 · 본선 최종 발표 자료 · 발표 자료 HTML

대회 결과: 예선을 통과해 2026년 5월 22일 본선에 참가했으며, 최종 수상에는 이르지 못했습니다.

XGBoost · SHAP · Threshold Engine · SPC/Pareto · Streamlit

프로젝트 개요

항목 내용
주제 AI 기반 스마트 공장 운영 시스템 MVP 개발
프로젝트명 QualityLens
핵심 방향 공정 이상 예측, 원인 분석, 조치 가이드를 하나의 플랫폼으로 연결
제출 기한 예선 ~ 2026.05.13(수) 10:00
본선 2026.05.22(금) 오프라인 구현 및 발표
결과 예선 통과 · 본선 참가 · 미수상
배포 QualityLens Streamlit 앱

한 줄 소개

QualityLens는 공정 센서 데이터를 기반으로 이상 징후를 미리 예측하고, 원인을 설명하고, 바로 실행할 조치까지 제안하는 AI 스마트 공장 운영 플랫폼입니다.

핵심 문제 정의

  • 제조 현장에서는 이상 징후를 늦게 발견하거나, 발견해도 원인을 바로 파악하지 못해 손실이 커집니다.
  • 단순 예측 모델만으로는 현장 의사결정에 바로 연결되기 어렵습니다.
  • 따라서 예측, 설명, 조치를 하나로 묶은 운영형 MVP가 필요합니다.

핵심 해결 방식

QualityLens는 Predict → Explain → Act 구조로 동작합니다.

  • Predict: XGBoost로 공정 이상 여부를 예측합니다.
  • Explain: SHAP으로 어떤 센서와 공정 변수가 이상에 영향을 주었는지 설명합니다.
  • Act: Threshold Engine과 조치 가이드를 결합해 현장 작업자가 바로 실행할 수 있는 권고안을 제시합니다.

시스템 구성

QualityLens 시스템 구성도

UCI SECOM 또는 사용자 CSV를 오프라인 파이프라인에서 전처리·학습·설명한 뒤, 사전 계산한 모델과 아티팩트를 Streamlit 앱이 읽습니다. 사용자는 CSV 업로드 → Predict → Explain → Act → 이력 · SPC 개선 흐름으로 공정 상태를 확인하고 조치를 기록합니다.

실제 화면 미리보기

아래 이미지는 생성형 UI가 아니라 배포 앱의 데모 모드를 1600×900으로 직접 캡처한 화면입니다.

메인 대시보드 원인 분석
QualityLens 메인 대시보드 QualityLens 원인 분석
조치 가이드 SPC/Pareto
QualityLens 조치 가이드 QualityLens SPC Pareto

차별화 어필 3가지

  1. 저비용 MVP 배포 — 엔터프라이즈 솔루션 대비 가볍게 시작할 수 있는 Streamlit Community Cloud 배포 구조
  2. 설명력 × 제조 표준 시각화 — SHAP × SPC (Western Electric Rules) × Pareto × Cpk 통합 (Tableau/PowerBI는 BI만)
  3. 첫날부터 사용 — 📤 데이터 업로드 페이지에서 자기 공장 CSV 한 번 업로드 → 30초 안에 첫 인사이트

3대 페르소나 매트릭스

페르소나 사용 시점 핵심 기능
현장 작업자 매 시프트 시작·종료 메인 신호등(🟢🟡🔴) + P3 원클릭 조치 + toast 피드백
공정팀 / QC 이상 감지 직후 P2 SHAP brief + P5 SPC 관리도 + Pareto 80/20
생산관리자 일/주간 회의 P4 이력 조회 + Cpk 게이지 + 4영역 통합 대시보드

4영역 통합 (스마트 공장 운영 핵심)

  • 🛡️ 품질: P1-P3 SHAP 원인 분석 + 임계값 위반 감지
  • 🚨 안전: 메인 상단 3단계 알림 배너 + Western Electric Rules 자동 감지
  • ⚙️ 설비: P5 SPC 관리도 + 센서 분포 임계 마킹
  • 📈 생산: P4 누적 이력 + 조치 효과 추적

MVP 사용 흐름

  1. 📤 데이터 업로드 (자기 공장 CSV) 또는 🎬 데모 모드
  2. 메인 — KPI 4종 + 시계열 + Top 5 센서
  3. P1~P6 순회 — Predict → Explain → Act → 이력 → SPC/Pareto → 종합 대시보드

평가 기준 대응

평가 항목 대응 포인트
문제 정의 이상 발견 지연과 원인 파악 지연으로 생기는 현장 손실을 구체적으로 정의
AI 활용 XGBoost, SHAP, Threshold Engine을 결합해 AI가 실제 의사결정에 기여하도록 설계
플랫폼 기획 예측, 설명, 조치가 이어지는 사용자 흐름과 데이터 흐름을 함께 구성
MVP 구현 완성도 Streamlit 기반 Home + P0~P6 화면으로 실제 시연 가능한 운영 흐름 구현
발표/전달력 5분 내 설명 가능한 흐름과 데모 시나리오를 사전 설계

MVP 구성

페이지 역할 상태
Home 메인 대시보드 · KPI · 이상 확률 추이 핵심
P0 사용자 CSV 업로드 · 데이터 검증 핵심
P1 실시간 예측 · 스트리밍 시뮬레이션 핵심
P2 SHAP 원인 분석 · 센서 기여도 핵심
P3 현장 조치 가이드 · 조치 수용 핵심
P4 예측/조치 이력 조회 운영
P5 SPC 관리도 · Pareto · Cpk 분석
P6 품질·안전·설비·생산 종합 대시보드 운영

관련 문서

스킬 카테고리

카테고리 역할
data-pipeline Stage 1 — 데이터 전처리
modeling Stage 2 — XGBoost 학습/평가
xai Stage 3 — SHAP 원인 분석
ui Stage 4 — UI 구조
quality Stage 5 — 완성도/발표 전략
codex-bridge 본선 — Claude↔Codex 라우팅
streamlit-build 본선 — Streamlit 5페이지 구현
demo-script 본선 — 5분 발표·시연 설계

구현/제작 파일

  • QualityLens_기획서.pptx: 예선 제출용 발표 자료
  • QualityLens_기획서.pdf: 제출용 PDF
  • docs/presentation/final/qualitylens-finals-presentation.pdf: 본선 최종 발표 자료
  • docs/presentation/slides.html: 본선 최종 발표 HTML 원본
  • build_pptx.py, build_pptx_v2.py: 예선 PPT 자동 생성 스크립트
  • assets/readme/: README 썸네일, 시스템 구성도, 실제 앱 캡처

실행 방법 (본선 사전 작업)

환경 준비

pip install -r requirements.txt

데이터 → 모델 → SHAP → UI 순차 실행

# T1 — 전처리 (UCI SECOM 원본 없으면 더미 폴백 자동)
python scripts/01_preprocess.py

# T2 — 학습 (XGBoost K-Fold + threshold engine)
python scripts/02_train.py

# T3 — SHAP 사전 계산
python scripts/03_shap.py

# T4 — Streamlit Home + P0~P6 (브라우저 자동 열림)
streamlit run app/app.py

UCI SECOM 실데이터

본 프로젝트는 UCI SECOM 실데이터 1567행 590피처 로 학습·검증을 완료했습니다. 원본 데이터는 data/raw/secom.data, secom_labels.data 로 git에 직접 포함되어 본선장 오프라인 환경에서도 즉시 사용 가능합니다. 라이선스·인용은 data/raw/LICENSE.md 참조.

더미 모드는 폴백 전용입니다. 명시적으로 --source dummy 또는 DEMO_MODE=dummy 환경변수로만 활성화됩니다.

검증 산출물

실행 (실데이터)

python scripts/01_preprocess.py --source real
python scripts/02_train.py --source real
python scripts/03_shap.py --source real
python scripts/04_compare_real_vs_dummy.py
$env:DEMO_MODE = "real"; streamlit run app/app.py

예선 제출물 제작 기록

  1. 프로젝트 핵심 메시지와 평가 기준 대응을 먼저 확정
  2. build_pptx.py, build_pptx_v2.py로 예선 슬라이드 구성
  3. PPTX에 필요한 시각화만 추가
  4. QualityLens_기획서.pdf로 변환 후 제출

About

QualityLens: smart-factory quality prediction and root-cause analysis dashboard

Resources

Code of conduct

Contributing

Security policy

Stars

0 stars

Watchers

0 watching

Forks

Releases

Packages

Used by

Contributors

Languages