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QLT04 실습가이드 - Data 기반 외주정비 품질검사 통합 솔루션

구 분 실습가이드 [교육용가상자료]

1. 실습 개요

본 실습은 교육용 가상 장비 가동률·정비 대기 자료로 외주정비 품질검사 병목과 가동률 저하 요인을 분석하는 도구를 미션 단위로 구현하는 과정이다. 미션마다 정답 코드(QLT04_정답코드.md)의 해당 코드를 웹 파이썬 실행기에 붙여 넣어 실행하고, 출력된 수치가 평가 기준을 충족하는지 확인한 뒤 파라미터를 바꿔 보는 도전 과제를 수행한다. 미션별 코드는 서로 독립적이어서 어느 미션부터 실행해도 동작한다.

과제	QLT04 Data 기반 외주정비 품질검사 통합 솔루션

난이도·유형	중급 / 프로토타입형

예상 소요시간	미션 10개, 총 27시간

준비물	QLT04_정답코드.md, 웹 파이썬 실행기(numpy·pandas·scipy·scikit-learn·matplotlib 사용 가능), 결과 기록용 문서

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 같은 값이 나오지만, 처리 시간(초·ms)은 실행 환경에 따라 달라진다.

• 도전 과제는 코드 상단의 파라미터(룰 기준값, 한도, 가중치, 시간 가정 등)를 바꿔 다시 실행하고 변화와 이유를 기록한다.

• 그래프 글자는 영문, 표·출력은 한글이다. 한글이 깨지면 실행기 글꼴 문제이며 결과에는 영향이 없다.

• 실제 부대·장비·가동률 자료는 입력하지 않는다. 정비 우선순위와 자원 투입 결정은 정비관·품질검사관·군수참모가 하며, 시간 절감 수치는 가정치에 따른 상대 비교값이다.

• 미션 4와 8은 모델 학습과 12개월 배치 때문에 수 초가 걸리고, 미션 5와 10은 10초 안팎이 걸릴 수 있다. 실행이 끝날 때까지 기다린다.

3. 미션 진행 요약

미션	난이도·시간	핵심 확인 결과
M1. 사단/여단별 주요 전술 장비(전차, 자주포, 장갑차) 일일 가동률 및 정비 대기 데이터셋 정의	초급
1.5시간	업무 단계 12개(목표 10개 이상), 병목 4개소(목표 3개소 이상)
M2. 정비 대기 시간(부품 대기, 정비병 부족, 외주 정비) 요인 분류 전처리 모듈 구현	초급~중급
2시간	파싱 성공률 100%(19/19), 중복 정리 후 18건, 요인 분류 18/18 일치
M3. 가동률 저하 상위 5대 요인 도출 1차 통계 분석 Baseline 알고리즘 구현	중급
2.5시간	상위 5요인: 정비 요청 건수·외주 정비·외주 검사 대기·부품 대기·정비병 부족, 룰 16종(목표 15종 이상)
M4. 회귀 분석 및 원인 규명 모델 기반 가동률 저하 핵심 병목 요인 정밀 분석 엔진 고도화	중급~고급
3시간	회귀 검증 R2 0.899, 핵심 요인 부호 유지 100%
M5. 정비 자원 재배치 시 예상 가동률 상승폭 시뮬레이션 산출 엔진 개발	중급
3시간	시뮬레이션 R2 0.646, 화면 4종 구현, 화면 이동 12/12 성공
M6. 부대별/장비별 가동률 추세 및 가동률 저하 요인 분석 대시보드 구현	중급~고급
2.5시간	저하 경고 1개 부대(가상C, 월 -1.2%p), 예외 13종 크래시 0건
M7. 정비 자원 우선 투입 결정을 위한 군수참모처 HITL 정책 결정 모듈 설계	고급
3시간	승인 10건·보류 2건(자동 확정 없음), 재기안 10회
M8. 전군 장비 가동률 데이터 일괄 분석 스트레스 테스트 및 성능 검증	고급
3.5시간	12개월 배치 48/48 단계 성공(성공률 100%), 소요 1초 미만(목표 5분 이내)
M9. AAR 기반 가동률 예측치와 실제치 편차 분석 및 분석 파라미터 재보정	고급
3시간	원인은 외주 검사 대기(-4.92%p), 셀 적중 39%에서 83%(+44%p, 목표 +10%p 이상)
M10. 전술 장비 가동률 저하 요인 분석 및 가동률 극대화 도구 최종 완성	최고급
3시간	설치 5/5 통과, E2E 4/4 성공, 자체 점검 9/9, 커버리지 100%(17/17), 매뉴얼 7/7장(100%)

미션 1. 사단/여단별 주요 전술 장비(전차, 자주포, 장갑차) 일일 가동률 및 정비 대기 데이터셋 정의

난이도·시간	초급 · 1.5시간

| 진행 순서 | 1) M1 코드를 실행해 스키마 검증 결과와 오류 주입 시험에서 검출된 오류 8건을 확인한다. 2) AS-IS/TO-BE 업무 단계표에서 대기일이 큰 병목 단계를 찾는다.

3) 정비관·품질검사관이 판단할 단계와 자동화할 단계를 구분해 적는다.

| 확인할 결과 | 업무 단계 12개(목표 10개 이상), 병목 4개소(목표 3개소 이상)

정상 100대 형식 오류 0건, 주입 오류 8건 검출, 외주 정비 1건 48.9일에서 34.7일 예상(29% 단축)

도전 과제	STEPS 표의 '외주 검사 대기' 대기일을 5일에서 2일로 줄이면 병목 개소 수와 전체 소요일이 어떻게 달라지는지 확인한다.

제출물	스키마·검증 코드, AS-IS/TO-BE 업무 분해표와 입출력 명세

미션 2. 정비 대기 시간(부품 대기, 정비병 부족, 외주 정비) 요인 분류 전처리 모듈 구현

난이도·시간	초급~중급 · 2시간

| 진행 순서 | 1) M2 코드를 실행해 CSV·탭 구분·JSON 파싱 결과와 정비일지 문장 추출 결과를 확인한다. 2) 대기 기간(5일, 2주, 48시간 등)과 날짜 표기가 어떻게 통일되는지 정제표에서 확인한다.

3) 새 양식·새 사유 표현 시험에서 실패했다가 별칭 사전과 키워드 한 줄 추가 후 성공하는 과정을 설명한다.

| 확인할 결과 | 파싱 성공률 100%(19/19), 중복 정리 후 18건, 요인 분류 18/18 일치

'기타' 1건은 사람 확인, 새 양식은 별칭 추가·새 사유는 키워드 추가로 처리

도전 과제	LOGS에 '검사장비 점검 대기 3일'이라는 문장을 추가해 어떤 요인으로 분류되는지 보고, CAUSE_KW의 키워드를 고쳐 원하는 분류가 되게 한다.

제출물	데이터 로더·일지 파서 코드, 정제 결과표와 서식 변경 대응 기록

미션 3. 가동률 저하 상위 5대 요인 도출 1차 통계 분석 Baseline 알고리즘 구현

난이도·시간	중급 · 2.5시간

| 진행 순서 | 1) M3 코드를 실행해 상위 5대 요인표와 저가동 장비의 평균 대기 손실일을 확인한다. 2) 룰 16종 적용 결과의 등급별 실제 저가동 비율과 경계 조건 단위 시험 47건 통과 여부를 읽는다.

3) 고위험 상위 3대의 적중 룰과 가상 지침 조항을 읽고 사람이 먼저 확인할 순서를 정한다.

| 확인할 결과 | 상위 5요인: 정비 요청 건수·외주 정비·외주 검사 대기·부품 대기·정비병 부족, 룰 16종(목표 15종 이상)

단위 시험 47/47 통과, 지연 99백분위 약 0.03ms(목표 50ms 이하), 고위험 16대 중 저가동 13대(81%)·정상 215대 중 6%

도전 과제	RULES_YAML의 Q06 외주 검사 대기 기준을 6일에서 4일로 설정만 바꿔 후보 수와 정밀도·재현율이 어떻게 달라지는지 비교한다.

제출물	룰 설정(YAML)·엔진 코드, 요인 순위표와 판정 근거 예시

미션 4. 회귀 분석 및 원인 규명 모델 기반 가동률 저하 핵심 병목 요인 정밀 분석 엔진 고도화

난이도·시간	중급~고급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M4 코드를 실행해 회귀 검증 R2와 요인별 표준화 계수·부호 유지 비율을 확인한다. 2) 요인 분류의 Top-1 정확도와 Top-3 포함률, 요인별 재현율을 읽는다.

3) Top-3 개선 옵션 예시에서 확률과 유사 사례 유사도가 낮은 추천을 골라 사람이 어떻게 판단할지 적는다.

| 확인할 결과 | 회귀 검증 R2 0.899, 핵심 요인 부호 유지 100%

요인 분류 Top-1 99.1%(목표 85% 이상), Top-3 100%, 확률 0.8 이상 추천 정확도 100%

도전 과제	fit_cause의 cut(저가동 기준)을 85에서 75로 바꿔 분류 정확도와 대상 장비 수가 어떻게 달라지는지 비교한다.

제출물	회귀·요인 추천 코드, 요인 영향표와 정확도 검증 결과

미션 5. 정비 자원 재배치 시 예상 가동률 상승폭 시뮬레이션 산출 엔진 개발

난이도·시간	중급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M5 코드를 실행해 시뮬레이션 모델 검증 R2와 후보 70건 평가 결과를 확인한다. 2) 화면 1~4(입력·분석·검토·결과)의 내용과 상태 뱃지(승인대기·반려·완료)를 읽는다.

3) 필터 시험과 화면 이동 12경로 결과를 확인하고 반려 사유를 설명한다.

| 확인할 결과 | 시뮬레이션 R2 0.646, 화면 4종 구현, 화면 이동 12/12 성공

승인대기 2건·반려 2건(누적 이동 한도 초과), 승인대기 안 합산 +0.10%p(수혜 부대 최대 +3.1%p)

도전 과제	PARAM의 max_move를 4에서 6으로 올려 승인대기·반려 건수와 합산 상승폭이 어떻게 바뀌는지 비교한다.

제출물	시뮬레이션·화면 프로토타입 코드, 화면별 캡처 기록과 재배치안 표

미션 6. 부대별/장비별 가동률 추세 및 가동률 저하 요인 분석 대시보드 구현

난이도·시간	중급~고급 · 2.5시간

| 진행 순서 | 1) M6 코드를 실행해 부대별 추세표, 부대 x 유형 가동률, 대기 손실일 구성을 확인한다. 2) 저하 경고가 붙은 부대와 최대 요인을 읽는다.

3) 예외 13종 시험에서 처리 결과와 로그·안내문을 확인하고 크래시가 없는지 본다.

| 확인할 결과 | 저하 경고 1개 부대(가상C, 월 -1.2%p), 예외 13종 크래시 0건

오류 로그 기록 13/13(100%), 로그 14건 모두 안내문 포함, 롤백 시 이전 상태 유지

도전 과제	cases에 가동률 '101.0' 문자열 값을 가진 행을 추가해 격리·로그 처리를 확인하고, validate_frame의 허용 범위를 바꿔 본다.

제출물	대시보드·검증기·에러 핸들러 코드, 예외 시험 결과표

미션 7. 정비 자원 우선 투입 결정을 위한 군수참모처 HITL 정책 결정 모듈 설계

난이도·시간	고급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M7 코드를 실행해 12건의 결재 결과와 상태 집계를 확인한다. 2) 권한 우회·절차 위반 시도 13종이 모두 차단되는지 읽는다.

3) 권한 매트릭스와 해시 체인 검증, 10번째 기록을 수정했을 때 위변조 탐지 결과를 확인한다.

| 확인할 결과 | 승인 10건·보류 2건(자동 확정 없음), 재기안 10회

우회·위반 시도 차단 13/13(100%), 감사 로그 107건 이력 무결성 100%, 임의 수정 탐지

도전 과제	MAX_REDRAFT를 2에서 1로 낮추고 종결(반려) 건수가 어떻게 달라지는지 확인한다.

제출물	결재 워크플로우·감사 로그 코드, 권한 매트릭스와 시험 결과표

미션 8. 전군 장비 가동률 데이터 일괄 분석 스트레스 테스트 및 성능 검증

난이도·시간	고급 · 3.5시간

| 진행 순서 | 1) M8 코드를 실행해 월 배치 진행 표시, 재시도 로그, 알림 메시지를 확인한다. 2) 지속 장애 시험에서 해당 월만 건너뛰고 나머지가 처리되는지 확인한다.

3) 자료량 100·200·500% 시험의 시간·유실과 수작업 대비 절감 계산을 읽는다.

| 확인할 결과 | 12개월 배치 48/48 단계 성공(성공률 100%), 소요 1초 미만(목표 5분 이내)

지속 장애 시 47/48(97.9%)이나 배치 중단 없음, 500%에서도 유실 0건, 절감 84%(가정치 기준)

도전 과제	CHECK_MIN을 6분에서 12분으로 바꿔 절감률이 80% 아래로 내려가는지 확인한다.

제출물	배치 실행기 코드, 부하 시험 결과표와 시간 가정 기록

미션 9. AAR 기반 가동률 예측치와 실제치 편차 분석 및 분석 파라미터 재보정

난이도·시간	고급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M9 코드를 실행해 예측 대비 실제 편차와 오류 원인 분해표를 확인한다. 2) 재보정 패치별 셀 적중률·MAE·편향 비교표를 읽고 채택안을 확인한다.

3) UAT 체크리스트 점수와 재발 오류, 출력된 파라미터(YAML)를 확인한다.

| 확인할 결과 | 원인은 외주 검사 대기(-4.92%p), 셀 적중 39%에서 83%(+44%p, 목표 +10%p 이상)

UAT 90점(재발 오류 1곳 미충족), 개선 요구 5건 반영, 예측 구간 포괄률 90%

도전 과제	aar 표본 수를 600에서 300으로 줄이고(now.iloc 분할값 변경) 재보정 효과가 얼마나 줄어드는지 비교한다.

제출물	AAR 분석·재보정 코드, 원인 분해표와 패치 채택 판정표, UAT 결과

미션 10. 전술 장비 가동률 저하 요인 분석 및 가동률 극대화 도구 최종 완성

난이도·시간	최고급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M10 코드를 실행해 설치 스크립트 5단계 점검과 End-to-End 시나리오 4종 결과를 확인한다. 2) 자체 점검 9항목과 함수 커버리지, 매뉴얼 작성률을 읽는다.

3) 브리핑 요약의 수치가 앞선 출력과 일치하는지 확인하고 사람이 해야 할 일을 정리한다.

| 확인할 결과 | 설치 5/5 통과, E2E 4/4 성공, 자체 점검 9/9, 커버리지 100%(17/17), 매뉴얼 7/7장(100%)

브리핑: 장비 300대 중 고위험 16·주의 24, 검토 큐 40건 모두 PENDING

도전 과제	CONF의 queue_min_score를 6에서 10으로 올려 검토 큐 건수가 어떻게 바뀌는지 비교한다.

제출물	통합 파이프라인 코드, 점검 결과 출력과 브리핑 요약

4. 최종 점검표

점검 항목	확인
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·가동률 자료를 사용하지 않았다	( )
정비 우선순위와 자원 투입 결정을 담당자가 하도록 설계했다	( )