**SUP02 실습가이드 - 군수품 시효성 품목 재고통제·잔여일 관리**

구    분 **실습가이드 [교육용가상자료]**

**1. 실습 개요**

본 실습은 교육용 가상 장비 보유 현황의 운용 시간·환경·정비 이력으로 잔여 수명(RUL)을 예측하고, 시효성 부품 키트 유효기간과 정비창 능력·예산을 반영해 12개월 계획정비 일정을 추천하는 도구를 미션 단위로 구현하는 과정이다. 미션마다 정답 코드(SUP02_정답코드.md)의 해당 코드를 웹 파이썬 실행기에 붙여 넣어 실행하고, 출력 수치가 평가 기준을 충족하는지 확인한 뒤 파라미터를 바꾸는 도전 과제를 수행한다.

| **과제** | SUP02 군수품 시효성 품목 재고통제·잔여일 관리 |
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| **난이도·유형** | 중급 / 데이터분석형 |
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| **예상 소요시간** | 미션 10개, 총 28.5시간 |
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| **준비물** | SUP02_정답코드.md, 웹 파이썬 실행기(numpy·pandas·scipy·scikit-learn·matplotlib 사용 가능), 결과 기록용 문서 |
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**2. 진행 방법**

- 정답코드 md에서 해당 미션의 코드 블록 전체를 복사해 실행기에 붙여 넣고 실행한다(부분 복사 시 가상 장비 생성 함수가 빠져 오류가 난다).

- 실행 결과를 md의 '실행 결과 예시'와 비교한다. 난수 시드가 고정되어 있어 같은 값이 나와야 한다(처리 시간 수치는 환경에 따라 다르다).

- 도전 과제는 코드 상단의 파라미터(규정 주기, 예산, 경보 여유일, 단가 등)를 바꿔 다시 실행하고 변화와 이유를 기록한다.

- 그래프 글자는 영문, 표·출력은 한글이다. M5~M10은 모델 학습과 정수계획으로 실행에 10초 안팎이 걸릴 수 있다.

- 실제 부대·장비·재고 자료는 입력하지 않는다. 정비 일정과 도태는 군수지휘관 승인(도태는 재정 담당 포함)에 따른다.

**3. 미션 진행 요약**

| **미션** | **난이도·시간** | **핵심 확인 결과** |
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| **M1. 장비 운용 시간, 기동 거리, 정비 이력 및 창정비 주기 데이터셋 스키마 설계** | 초급
1.5시간 | 데이터 사전 30개 필드, 예측 피처 후보 22개(목표 20개 이상) |
| **M2. 운용 환경(험지/염분/혹한) 가중치 반영 및 장비 노후화 지표 전처리 모듈 구현** | 초급~중급
2시간 | 정제 규칙 11종 적용(목표 10종 이상), 정합성 검증 통과율 100% |
| **M3. 선형 감가상각 기반 1차 잔여 수명(RUL) 계산 Baseline 알고리즘 구현** | 중급
2.5시간 | Baseline MAE 366일, MAPE 51.8%, R2 0.740 |
| **M4. 생존 분석(Weibull/Cox) 기반 장비/부품 고장 확률 곡선 및 기대수명 예측 모델 고도화** | 중급
3시간 | 파생 피처 12개, 와이블 형상 k=10.83 |
| **M5. 예산 및 정비창 능력 연계 최적 계획정비(Overhaul) 일정 추천 엔진 개발** | 중급~고급
3.5시간 | MAE 개선 40.5%, RMSE 개선 33.6%, R2 0.916 |
| **M6. 부대별 장비 노후도 현황 및 권장 정비 캘린더 대시보드 구현** | 중급~고급
3시간 | 기여도 상위 3개 요인 자동 산출 601대 중 601대(100%) |
| **M7. 정비 일정 확정 및 장비 도태 건의를 위한 군수지휘관 HITL 승인 절차 설계** | 고급
3.5시간 | 시나리오 6종 평균 절감 35.3%(최소 32.6%), 백테스트 평균 35.4% |
| **M8. 전체 군단 보유 장비 1만대 수명 일괄 시뮬레이션 부하 테스트** | 고급
3시간 | 1만 대 일괄 처리 0.06초, 대시보드 로딩 0.107초(목표 2초 이내) |
| **M9. AAR 기반 수명 예측 오차 분석 및 환경 가중치 파라미터 재보정** | 고급
3시간 | 보류 장비 MAE 184.5일 -> 163.1일(11.6% 감소), MAPE 24.5% -> 19.4% |
| **M10. 장비 노후도 기반 기대수명 예측 및 계획정비 추천 시스템 통합 완성** | 최고급
3.5시간 | 자체 점검 8/8 PASS, 운영 문서 12/12(100%) |

**미션 1. 장비 운용 시간, 기동 거리, 정비 이력 및 창정비 주기 데이터셋 스키마 설계**

| **난이도·시간** | 초급 · 1.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M1 코드를 실행해 데이터 사전의 필드 수와 실제 데이터 컬럼 대조 결과를 확인한다.
2) 검증기에 주입한 오류 6종이 모두 검출되는지 읽는다.
3) 프로세스 맵 9단계에서 가장 오래 걸리는 단계를 표시한다. |
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| **확인할 결과** | 데이터 사전 30개 필드, 예측 피처 후보 22개(목표 20개 이상)
사전 누락 컬럼 없음, 주입 오류 6종 중 6종 검출, 프로세스 맵 9단계 250분(가장 긴 단계: 잔여 수명 예측) |
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| **도전 과제** | 데이터 사전에 '예비 부품 재고' 같은 필드를 추가하고 실제 데이터에 없는 필드로 나타나는지 확인한다. |
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| **제출물** | 데이터 사전, 오류 주입 검출표, 업무 프로세스 맵 |
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**미션 2. 운용 환경(험지/염분/혹한) 가중치 반영 및 장비 노후화 지표 전처리 모듈 구현**

| **난이도·시간** | 초급~중급 · 2시간 |
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| **진행 순서** | 1) M2 코드를 실행해 정제 규칙 로그의 처리 건수를 읽는다.
2) 정합성 검증 8항목 결과와 복원 정확도를 확인한다.
3) 긴급 운용 기록이 삭제 없이 보존되었는지 확인한다. |
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| **확인할 결과** | 정제 규칙 11종 적용(목표 10종 이상), 정합성 검증 통과율 100%
긴급 운용 기록 8행 보존, 격리 1행은 담당자 확인 대기 |
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| **도전 과제** | 긴급 운용 판정 기준(일 가동률 12시간)을 바꿔 보존 건수 변화를 기록한다. |
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| **제출물** | 정제 규칙 로그, 정합성 검증표, 전후 기술통계 |
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**미션 3. 선형 감가상각 기반 1차 잔여 수명(RUL) 계산 Baseline 알고리즘 구현**

| **난이도·시간** | 중급 · 2.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M3 코드를 실행해 Baseline의 MAE·MAPE·R2를 읽는다.
2) 환경별 편향 방향이 서로 반대인 이유를 정리한다.
3) 유의한 상관 피처와 파레토 결과를 기록한다. |
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| **확인할 결과** | Baseline MAE 366일, MAPE 51.8%, R2 0.740
유의한 상관 피처 7개(목표 5개 이상), EDA 차트 8종 생성 |
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| **도전 과제** | 상관 기준(\|r\|)을 0.3으로 올려 남는 피처를 비교한다. |
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| **제출물** | Baseline 성능표, 상관 피처 표, EDA 핵심 발견 |
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**미션 4. 생존 분석(Weibull/Cox) 기반 장비/부품 고장 확률 곡선 및 기대수명 예측 모델 고도화**

| **난이도·시간** | 중급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M4 코드를 실행해 와이블 형상 모수와 환경별 수명비를 읽는다.
2) 누적 고장 확률표에서 규정 주기 시점의 환경별 확률을 비교한다.
3) 기대수명 MAPE와 C-index를 확인한다. |
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| **확인할 결과** | 파생 피처 12개, 와이블 형상 k=10.83
기대수명 MAPE 10.2%(목표 25% 이하), C-index 0.767, 규정 주기 8000h 시점 고장 확률 일반 39%·험지 100% |
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| **도전 과제** | 규정 주기(CYCLE)를 7000으로 바꿔 고장 확률 변화를 확인한다. |
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| **제출물** | AFT·Cox 계수표, 고장 확률 곡선, 평가표 |
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**미션 5. 예산 및 정비창 능력 연계 최적 계획정비(Overhaul) 일정 추천 엔진 개발**

| **난이도·시간** | 중급~고급 · 3.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M5 코드를 실행해 모델별 MAE·R2를 비교한다.
2) 일정안 3종의 비용과 비계획 고장을 비교한다.
3) 월별 배정이 능력·예산 한도를 지키는지 확인한다. |
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| **확인할 결과** | MAE 개선 40.5%, RMSE 개선 33.6%, R2 0.916
정수계획 안 비용 37.0% 절감, 비계획 고장 47 -> 21대, 키트 유효기간 부족 0건 |
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| **도전 과제** | 월 예산(BUDGET_M)을 10000으로 줄여 절감률 변화를 기록한다. |
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| **제출물** | 모델 비교표, 일정안 비교표, 월별 배정 |
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**미션 6. 부대별 장비 노후도 현황 및 권장 정비 캘린더 대시보드 구현**

| **난이도·시간** | 중급~고급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M6 코드를 실행해 부대별 현황표와 정비 캘린더를 읽는다.
2) 위험 상위 장비의 기여 요인을 확인한다.
3) 자연어 설명 3건을 읽고 조치 사항을 적는다. |
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| **확인할 결과** | 기여도 상위 3개 요인 자동 산출 601대 중 601대(100%)
고위험 비율 최고 부대 U4(6%), 180일 미만 장비 중 일정 미배정 0대 |
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| **도전 과제** | 권장 정비 캘린더를 월 합계가 15대로 제한되도록 능력을 바꿔 본다. |
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| **제출물** | 부대별 현황표, 정비 캘린더, 설명문 3건 |
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**미션 7. 정비 일정 확정 및 장비 도태 건의를 위한 군수지휘관 HITL 승인 절차 설계**

| **난이도·시간** | 고급 · 3.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M7 코드를 실행해 시나리오별 절감률을 비교한다.
2) AI 추천안이 모두 검토대기인지, 도태 건의가 2단계 결재 대상인지 확인한다.
3) 권한 우회 차단과 감사 로그 위변조 검출을 확인한다. |
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| **확인할 결과** | 시나리오 6종 평균 절감 35.3%(최소 32.6%), 백테스트 평균 35.4%
자동 승인 0건, 권한 우회 10건 중 10건 차단, 감사 로그 20건 무결성 100% |
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| **도전 과제** | 고장 비용 단가를 절반으로 줄여 절감률이 어떻게 변하는지 기록한다. |
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| **제출물** | 시나리오 비교표, 승인 절차표, 감사 로그 |
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**미션 8. 전체 군단 보유 장비 1만대 수명 일괄 시뮬레이션 부하 테스트**

| **난이도·시간** | 고급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M8 코드를 실행해 규모별 처리 시간을 읽는다.
2) 여유일별 경보 정확도·재현율·정밀도를 비교한다.
3) 오류 주입 조건별 성능을 비교한다. |
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| **확인할 결과** | 1만 대 일괄 처리 0.06초, 대시보드 로딩 0.107초(목표 2초 이내)
경보 정확도 95.5%(재현율 70.9%, 정밀도 67.5%), 복합 오류 시 93.5%(목표 미달) |
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| **도전 과제** | 경보 여유일을 120으로 바꿔 재현율과 오경보 변화를 기록한다. |
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| **제출물** | 부하 시험표, 경보 성능표, 오류 주입 결과 |
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**미션 9. AAR 기반 수명 예측 오차 분석 및 환경 가중치 파라미터 재보정**

| **난이도·시간** | 고급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M9 코드를 실행해 환경별 편향과 오차 원인 분류를 읽는다.
2) 재보정 전후 보류 장비 성능을 비교한다.
3) ROI 3대 지표와 민감도를 확인한다. |
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| **확인할 결과** | 보류 장비 MAE 184.5일 -> 163.1일(11.6% 감소), MAPE 24.5% -> 19.4%
비용 절감액 15,323만원, 가동 중단일수 단축률 15.4%, 투자 회수 9.4개월 |
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| **도전 과제** | 도입비(INV)를 18000으로 바꿔 회수 기간을 계산한다. |
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| **제출물** | AAR 오차 분석표, 재보정 가중치표, ROI 보고 |
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**미션 10. 장비 노후도 기반 기대수명 예측 및 계획정비 추천 시스템 통합 완성**

| **난이도·시간** | 최고급 · 3.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M10 코드를 실행해 재학습 판정과 12개월 일정을 확인한다.
2) 처리 구분 건수와 자동 확정 0건을 확인한다.
3) 자체 점검 8항목과 브리핑 요약을 읽는다. |
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| **확인할 결과** | 자체 점검 8/8 PASS, 운영 문서 12/12(100%)
챌린저 승격(검증 132대 MAPE 24.9% -> 22.8%), 비용 34.6% 절감, 비계획 고장 36 -> 17대, PSI 최대 rate 0.09 |
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| **도전 과제** | 승격 기준(MAE 3% 개선)을 10%로 올려 판정이 바뀌는지 확인한다. |
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| **제출물** | 통합 실행 결과, 브리핑 요약, 운영 문서 목록 |
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**4. 최종 점검표**

| **점검 항목** | **확인** |
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| 미션 1~10 코드가 모두 오류 없이 실행되었다 | ( ) |
| 각 미션의 확인할 결과를 기록했다 | ( ) |
| 도전 과제 결과와 이유를 기록했다 | ( ) |
| 브리핑 수치가 실행 결과와 일치한다 | ( ) |
| 실제 부대·장비·재고·군수 코드를 사용하지 않았다 | ( ) |
| 정비 일정·도태 확정은 군수지휘관 승인에 따름을 명시했다 | ( ) |