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중소기업 기술로드맵 조회결과

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제조 빅데이터 분석 시스템
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

제조 빅데이터 분석 시스템 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 빅데이터(Big Data) 기술은 다양한 데이터, 방대한 데이터, 비/주기적으로 발생하는 데이터로부터 고속수집/처리하고 분석하여 정보가치를 추출, 예측, 추천할 수 있는 플랫폼 기술
  • 범위 : 빅데이터는 IoT, AI, 클라우드 기술과 더불어 4차 산업혁명에 중요한 요소기술이며, 거의 모든 산업에서 새로운 비즈니스 가치를 얻을 수 있지만, 특정 산업군은 숨겨진 현상 발견과 마이닝 마인즈(Mining Minds)로 잠재적 가치를 얻을 것으로 예상됨
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마제품분류 관점세부기술
제조 빅데이터 분석 시스템 기반기술 수집기술
  • 조직 내외부에 분산된 다양한 데이터 소스로부터 필요한 데이터를 자동 또는 수동으로 수집하기 위한 기술
  • 센서/디바이스 데이터 수집, 웹/소셜미디어 데이터 수집, 트랜잭션/운영/웨어하우스 데이터 수집 등
저장기술
  • 대용량 데이터의 저장 관리를 고성능으로 수행하기 위한 기술
  • 분산 정형 데이터 수집 기술, 분산 비정형 데이터 수집 기술, 클라우드 저장 기술, 전통적 데이터 저장 기술 등
처리기술
  • 빅데이터가 실시간, 준실시간 또는 일괄적으로 분석, 처리되는 기술
  • 이력 분석 기술, 고급 분석 기술, 비정형 데이터 전처리 기술, 애드혹 분석 기술
활용기술
  • 빅데이터 분석 결과를 표현하고 활용하기 위한 기술
  • 시각화 기술, 애드혹 탐색 기술, 데이터 통합 기술, 메시지 전송 기술, 운영 프로세스 연계 기술 등
융합기술
  • 저장 및 탐색, 의도 분석 및 예측 분석, 실행중심 분석
  • 정형분석, Ad-Hoc분석, 회귀분석, 다차원분석, 상관분석, 인과분석, 네트워크 분석, 군집분석
응용기술
  • 빅데이터 탐색 솔루션, 비즈니스 통찰력 향상 솔루션, 의사결정 최적화 솔루션
  • 시각화, 위치, 공간기반의 표시 등

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마공급망관점세부기술
제조 빅데이터 분석 시스템 인프라 SW
  • 데이터 수집, 저장, 관리 표현 기술
  • Hadoop, NoSQL, MapReduce
분석 SW
  • 통계, 데이터 마이닝, 기계학습, 패턴인식 등을 통한 분석 기술
  • IBM MPP DW, Oracle Big data Applicance, 넥스알 NDAP, 그루터 BAAS
애플리케이션
  • 빅데이터 처리 플랫폼
  • EMC Greenplum, IBM MPP Data Warehouse, Oracle Big data Applicance
서비스플랫폼
  • 빅데이터 분석을 위한 인프라와 서비스 기술
  • Google BigQuery, Amazon AWS, MS Azure
3. 시장현황 및 전망분석
(1) 세계시장

세계 빅데이터 시장은 현재도 성장 중이며, 2018년에 300억 달러, 2020년에 480억 달러 규모에 이를 전망

(단위: 백만달러,%)

빅데이터 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 19,900 24,815 30,945 38,588 48,119 60,005 24.7

* 출처 : KISTI 마켓리포트 빅데이터 분석도구 시장전망 (2016)

(2) 국내시장

국내 빅데이터 시장 규모는 2021년에는 1조 원을 넘을 것으로 예상되며, 국내 ICT 관련 산업 중 빅데이터가 약 2.6%의 비중을 차지할 것으로 전망

(단위: 억원,%)

빅데이터 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 3,760 4,753 6,007 7,593 9,598 12,132 26.4

* 출처 : KISTI 마켓리포트 빅데이터 분석도구 시장전망 (2016)

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드

KISTI 마켓리포트 빅데이터 분석도구 시장전망 (2016)

빅데이터 기반 제조 의사결정 지원 아키텍처 기준 모델은 다양한 제조 기업이 필요로 하는 의사결정문제에 대응하는 빅데이터 기반 의사결정 지원 서비스 등을 제공하여 기업들의 의사결정을 돕고, 필요한 데이터를 효과적으로 수집할 수 있게 함
(2) 기술환경 분석

국내 빅데이터 기술수준은 선진국 대비 열세를 면치 못하고 있으나 분야별로 빅데이터 SW·솔루션과 인프라 분야는 평균 이상을 상회하며 상대적으로 경쟁력을 확보하고 있는 것으로 조사되었으나, 서비스 분야는 여전히 취약한 것으로 나타남

과학기술정보통신부는 K-ICT 빅데이터 센터를 통해 빅데이터 분야의 수요 창출 및 경쟁력 확보를 위한 다양한 빅데이터 서비스 모델의 발굴을 지원하고 있음

관계부처 합동으로 발표한 ‘ 「 제조업 혁신 3.0 전략 」 실행대책’에서 8대 스마트 제조기술 개발 과제를 통해 공정 내 빅데이터 기반 품질 분석 예측 시스템 구축 및 빅데이터 기술개발을 통한 공정적용 목표를 달성하기 위한 지원정책 방향을 정립

사업화·인력양성을 지원하는 빅데이터 분석활용센터 운영

국내 기술수준 시장규모 등을 고려해 분산 병렬처리 기술, 개인정보보호 기술 등 7대 유망 원천 기술의 선정 및 개발

데이터과학자 1천 명 등 수준별 전문 인력 5천 명 양성(~2017년) 계획을 수립함

5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 제조 빅데이터 분석 시스템 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술개요
생산 빅데이터 애널리틱스 생산 데이터 수집/관리/분석 기술 생산 현장 설비 기본 감시제어 시스템 운용 및 관리를 위한 생산 데이터의 Real-Time 분석(Alarm룰 등) 및 사용자 주도 분석(현상분석 및 원인분석)과 시스템 Batch 분석(감시 Point 등급 및 감시 Spec 설정) 수행
실시간 리스크 분석 및 공급망 최적설계 가시화 기술 제조에 영향을 미칠 수 있는 빅데이터 분석을 기반으로 부품공급 단절이나 급격한 수요 변동 등 제조라인 멈추는 상황을 방지하기 위한 기술
납기예측 시뮬레이션 클라우드 서비스 기반의 ERP, MES 시스템 도입을 통하여 생산예측 및 납기의 정확한 시뮬레이션
물류장비 실시간 모니터링 및 운영기술 물류센터 내 Resource의 빅데이타를 통해 최적의 운영 시뮬레이션과 운영적용을 통해 스마트공장의 Operation을 지원하는 기술
자원 모델링/시뮬레이션 빅데이터 기반 맞춤형 설계 기술 고객성향, 감성, 요구사항 등에 대한 SNS 및 직접적인 커뮤니케이션 채널을 통한 피드백을 통해 제품 출시 전 고객 경험치를 극대화하고, 고객니즈에 맞는 제품을 출시할 수 있는 제품설계 기술
딥러닝을 이용한 계측 진단 알고리즘 공정 중 센서를 통하여 얻은 데이터를 이용하여 그 산출물의 이상 유무를 판단하기 위한 알고리즘 개발
고객 요구사항과 PLM 시스템과의 통합 기술 제품을 사용하는 고객의 요구사항을 실제 제품을 개발하는 PLM 단계로 변환시켜주는 기술로서 고객의 요구사항은 수시로 변화되기 때문에 즉각적인 대응이 필요한 빅데이터 통합분석 플랫폼 개발이 필요
예측 기반 품질 및 설비 고도화 품질이력 추적관리 시스템 각 공정별 품질 이력 관리 시스템과 자재 검사를 통한 물질관리 시스템을 통하여 제품의 유해성 검증이 가능한 기술
多 설비 관리를 위한 IoT 시스템 구축 및 설비예지보전 기술 多 설비를 보유하고 있는 상황에서 IoT 기술을 활용하여, 장비의 상태 및 이력을 gathering하고 컴퓨터화 되고 있는 봉제기의 고장 예방을 위한 빅데이터 기반의 예지보전 기술
고가 부품 수명 예측 알고리즘 고가의 핵심 부품의 수명을 예측하기 위하여 제조 설비에 장착된 센서를 통하여 얻어진 다양한 데이터를 분석하여 현재 상태를 분석
예측기반 OTD 지원 및 관제 기술 B2B형태의 프로세스와 설비들이 B2C 형태의 프로세스도 지원 가능하도록 가변형 물류센터의 구조화 및 모듈화를 통해 On Time Delivery(OTD)를 지원하는 기술
사용자 운영환경 원격 모니터링 데이터 분석을 통한 사후관리 정보 지식화 기술 사용자가 설치하여 사용하는 기기의 정보를 실시간으로 수집하여 데이터로 가공/관리하고, 이를 통해서 제품의 오류에 대한 선제적 대응, 성능 및 기능의 개선, 주기적인 SW 업그레이드 등에 활용함과 동시에 신제품 개발에 활용하는 지식 창조형 온라인 AS