스마트 플랜트를 위한 빅데이터 및 AutoML 플랫폼 개발
Development of Big Data and AutoML Platforms for Smart Plants
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초록
스마트 플랜트 발전에 있어서 빅데이터 분석과 인공지능은 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 플랜트 데이터를 위한 빅데이터 플랫폼과 인공지능 기반 플랜트 유지 관리를 위한 ‘AutoML 플랫폼’을 개발하였다. 빅데이터 플랫폼은 하둡, 스파크, 카프카를 활용하여 플랜트에서 발생하는 대용량의 데이터를 수집, 처리, 적재하는 플랫폼이다. AutoML 플랫폼은 설비의 예지보전 및 공정 최적화를 위한 예측 모델을 구축하는 머신러닝 자동화 시스템이다. 위 플랫폼은 기존 플랜트 운영 정보 시스템과의 호환성을 고려하여 데이터 파이프라인을 구성하고, 웹 기반 GUI를 통해 작업자의 접근성과 편의성을 향상하였으며, 데이터 처리와 학습 알고리즘에 사용자 정의 모듈을 탑재하는 기능을 통해 유연성을 증대시켰다. 본 논문은 국내 정유회사의 특정 공정을 대상으로 플랫폼을 실제 운영해보았고, 이를 통해 스마트 플랜트를 위한 효과적인 데이터 활용 플랫폼 사례를 제시한다.
Abstract
Big data analytics and AI play a critical role in the development of smart plants. This study presents a big data platform for plant data and an ‘AutoML platform’ for AI-based plant O&M(Operation and Maintenance). The big data platform collects, processes and stores large volumes of data generated in plants using Hadoop, Spark, and Kafka. The AutoML platform is a machine learning automation system aimed at constructing predictive models for equipment prognostics and process optimization in plants. The developed platforms configures a data pipeline considering compatibility with existing plant OISs(Operation Information Systems) and employs a web-based GUI to enhance both accessibility and convenience for users. Also, it has functions to load user-customizable modules into data processing and learning algorithms, which increases process flexibility. This paper demonstrates the operation of the platforms for a specific process of an oil company in Korea and presents an example of an effective data utilization platform for smart plants.
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