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**QLT04 실습가이드 - Data 기반 외주정비 품질검사 통합 솔루션**
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구 분 **실습가이드 [교육용가상자료]**
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**1. 실습 개요**
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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.
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| **과제** | QLT04 Data 기반 외주정비 품질검사 통합 솔루션 |
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| **난이도·유형** | 중급 / 프로토타입형 |
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| **예상 소요시간** | 미션 10개, 총 27시간 |
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| **준비물** | QLT04_정답코드.md, 웹 파이썬 실행기(numpy·pandas·scipy·scikit-learn·matplotlib 사용 가능), 결과 기록용 문서 |
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**2. 진행 방법**
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- 정답코드 md에서 해당 미션의 코드 블록 전체를 복사해 실행기에 붙여 넣고 실행한다(부분 복사 시 가상 장비 생성 함수가 빠져 오류가 난다).
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- 실행 결과를 md의 '실행 결과 예시'와 비교한다. 난수 시드가 고정되어 같은 값이 나오지만, 처리 시간(초·ms)은 실행 환경에 따라 달라진다.
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- 도전 과제는 코드 상단의 파라미터(룰 기준값, 한도, 가중치, 시간 가정 등)를 바꿔 다시 실행하고 변화와 이유를 기록한다.
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- 그래프 글자는 영문, 표·출력은 한글이다. 한글이 깨지면 실행기 글꼴 문제이며 결과에는 영향이 없다.
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- 실제 부대·장비·가동률 자료는 입력하지 않는다. 정비 우선순위와 자원 투입 결정은 정비관·품질검사관·군수참모가 하며, 시간 절감 수치는 가정치에 따른 상대 비교값이다.
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- 미션 4와 8은 모델 학습과 12개월 배치 때문에 수 초가 걸리고, 미션 5와 10은 10초 안팎이 걸릴 수 있다. 실행이 끝날 때까지 기다린다.
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**3. 미션 진행 요약**
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| **미션** | **난이도·시간** | **핵심 확인 결과** |
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| **M1. 사단/여단별 주요 전술 장비(전차, 자주포, 장갑차) 일일 가동률 및 정비 대기 데이터셋 정의** | 초급
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1.5시간 | 업무 단계 12개(목표 10개 이상), 병목 4개소(목표 3개소 이상) |
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| **M2. 정비 대기 시간(부품 대기, 정비병 부족, 외주 정비) 요인 분류 전처리 모듈 구현** | 초급~중급
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2시간 | 파싱 성공률 100%(19/19), 중복 정리 후 18건, 요인 분류 18/18 일치 |
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| **M3. 가동률 저하 상위 5대 요인 도출 1차 통계 분석 Baseline 알고리즘 구현** | 중급
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2.5시간 | 상위 5요인: 정비 요청 건수·외주 정비·외주 검사 대기·부품 대기·정비병 부족, 룰 16종(목표 15종 이상) |
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| **M4. 회귀 분석 및 원인 규명 모델 기반 가동률 저하 핵심 병목 요인 정밀 분석 엔진 고도화** | 중급~고급
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3시간 | 회귀 검증 R2 0.899, 핵심 요인 부호 유지 100% |
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| **M5. 정비 자원 재배치 시 예상 가동률 상승폭 시뮬레이션 산출 엔진 개발** | 중급
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3시간 | 시뮬레이션 R2 0.646, 화면 4종 구현, 화면 이동 12/12 성공 |
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| **M6. 부대별/장비별 가동률 추세 및 가동률 저하 요인 분석 대시보드 구현** | 중급~고급
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2.5시간 | 저하 경고 1개 부대(가상C, 월 -1.2%p), 예외 13종 크래시 0건 |
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| **M7. 정비 자원 우선 투입 결정을 위한 군수참모처 HITL 정책 결정 모듈 설계** | 고급
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3시간 | 승인 10건·보류 2건(자동 확정 없음), 재기안 10회 |
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| **M8. 전군 장비 가동률 데이터 일괄 분석 스트레스 테스트 및 성능 검증** | 고급
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3.5시간 | 12개월 배치 48/48 단계 성공(성공률 100%), 소요 1초 미만(목표 5분 이내) |
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| **M9. AAR 기반 가동률 예측치와 실제치 편차 분석 및 분석 파라미터 재보정** | 고급
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3시간 | 원인은 외주 검사 대기(-4.92%p), 셀 적중 39%에서 83%(+44%p, 목표 +10%p 이상) |
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| **M10. 전술 장비 가동률 저하 요인 분석 및 가동률 극대화 도구 최종 완성** | 최고급
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3시간 | 설치 5/5 통과, E2E 4/4 성공, 자체 점검 9/9, 커버리지 100%(17/17), 매뉴얼 7/7장(100%) |
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**미션 1. 사단/여단별 주요 전술 장비(전차, 자주포, 장갑차) 일일 가동률 및 정비 대기 데이터셋 정의**
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| **난이도·시간** | 초급 · 1.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M1 코드를 실행해 스키마 검증 결과와 오류 주입 시험에서 검출된 오류 8건을 확인한다.
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2) AS-IS/TO-BE 업무 단계표에서 대기일이 큰 병목 단계를 찾는다.
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3) 정비관·품질검사관이 판단할 단계와 자동화할 단계를 구분해 적는다. |
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| **확인할 결과** | 업무 단계 12개(목표 10개 이상), 병목 4개소(목표 3개소 이상)
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정상 100대 형식 오류 0건, 주입 오류 8건 검출, 외주 정비 1건 48.9일에서 34.7일 예상(29% 단축) |
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| **도전 과제** | STEPS 표의 '외주 검사 대기' 대기일을 5일에서 2일로 줄이면 병목 개소 수와 전체 소요일이 어떻게 달라지는지 확인한다. |
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| **제출물** | 스키마·검증 코드, AS-IS/TO-BE 업무 분해표와 입출력 명세 |
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**미션 2. 정비 대기 시간(부품 대기, 정비병 부족, 외주 정비) 요인 분류 전처리 모듈 구현**
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| **난이도·시간** | 초급~중급 · 2시간 |
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| **진행 순서** | 1) M2 코드를 실행해 CSV·탭 구분·JSON 파싱 결과와 정비일지 문장 추출 결과를 확인한다.
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2) 대기 기간(5일, 2주, 48시간 등)과 날짜 표기가 어떻게 통일되는지 정제표에서 확인한다.
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3) 새 양식·새 사유 표현 시험에서 실패했다가 별칭 사전과 키워드 한 줄 추가 후 성공하는 과정을 설명한다. |
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| **확인할 결과** | 파싱 성공률 100%(19/19), 중복 정리 후 18건, 요인 분류 18/18 일치
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'기타' 1건은 사람 확인, 새 양식은 별칭 추가·새 사유는 키워드 추가로 처리 |
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| **도전 과제** | LOGS에 '검사장비 점검 대기 3일'이라는 문장을 추가해 어떤 요인으로 분류되는지 보고, CAUSE_KW의 키워드를 고쳐 원하는 분류가 되게 한다. |
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| **제출물** | 데이터 로더·일지 파서 코드, 정제 결과표와 서식 변경 대응 기록 |
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**미션 3. 가동률 저하 상위 5대 요인 도출 1차 통계 분석 Baseline 알고리즘 구현**
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| **난이도·시간** | 중급 · 2.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M3 코드를 실행해 상위 5대 요인표와 저가동 장비의 평균 대기 손실일을 확인한다.
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2) 룰 16종 적용 결과의 등급별 실제 저가동 비율과 경계 조건 단위 시험 47건 통과 여부를 읽는다.
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3) 고위험 상위 3대의 적중 룰과 가상 지침 조항을 읽고 사람이 먼저 확인할 순서를 정한다. |
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| **확인할 결과** | 상위 5요인: 정비 요청 건수·외주 정비·외주 검사 대기·부품 대기·정비병 부족, 룰 16종(목표 15종 이상)
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단위 시험 47/47 통과, 지연 99백분위 약 0.03ms(목표 50ms 이하), 고위험 16대 중 저가동 13대(81%)·정상 215대 중 6% |
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| **도전 과제** | RULES_YAML의 Q06 외주 검사 대기 기준을 6일에서 4일로 설정만 바꿔 후보 수와 정밀도·재현율이 어떻게 달라지는지 비교한다. |
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| **제출물** | 룰 설정(YAML)·엔진 코드, 요인 순위표와 판정 근거 예시 |
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**미션 4. 회귀 분석 및 원인 규명 모델 기반 가동률 저하 핵심 병목 요인 정밀 분석 엔진 고도화**
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| **난이도·시간** | 중급~고급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M4 코드를 실행해 회귀 검증 R2와 요인별 표준화 계수·부호 유지 비율을 확인한다.
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2) 요인 분류의 Top-1 정확도와 Top-3 포함률, 요인별 재현율을 읽는다.
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3) Top-3 개선 옵션 예시에서 확률과 유사 사례 유사도가 낮은 추천을 골라 사람이 어떻게 판단할지 적는다. |
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| **확인할 결과** | 회귀 검증 R2 0.899, 핵심 요인 부호 유지 100%
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요인 분류 Top-1 99.1%(목표 85% 이상), Top-3 100%, 확률 0.8 이상 추천 정확도 100% |
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| **도전 과제** | fit_cause의 cut(저가동 기준)을 85에서 75로 바꿔 분류 정확도와 대상 장비 수가 어떻게 달라지는지 비교한다. |
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| **제출물** | 회귀·요인 추천 코드, 요인 영향표와 정확도 검증 결과 |
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**미션 5. 정비 자원 재배치 시 예상 가동률 상승폭 시뮬레이션 산출 엔진 개발**
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| **난이도·시간** | 중급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M5 코드를 실행해 시뮬레이션 모델 검증 R2와 후보 70건 평가 결과를 확인한다.
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2) 화면 1~4(입력·분석·검토·결과)의 내용과 상태 뱃지(승인대기·반려·완료)를 읽는다.
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3) 필터 시험과 화면 이동 12경로 결과를 확인하고 반려 사유를 설명한다. |
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| **확인할 결과** | 시뮬레이션 R2 0.646, 화면 4종 구현, 화면 이동 12/12 성공
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승인대기 2건·반려 2건(누적 이동 한도 초과), 승인대기 안 합산 +0.10%p(수혜 부대 최대 +3.1%p) |
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| **도전 과제** | PARAM의 max_move를 4에서 6으로 올려 승인대기·반려 건수와 합산 상승폭이 어떻게 바뀌는지 비교한다. |
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| **제출물** | 시뮬레이션·화면 프로토타입 코드, 화면별 캡처 기록과 재배치안 표 |
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**미션 6. 부대별/장비별 가동률 추세 및 가동률 저하 요인 분석 대시보드 구현**
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| **난이도·시간** | 중급~고급 · 2.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M6 코드를 실행해 부대별 추세표, 부대 x 유형 가동률, 대기 손실일 구성을 확인한다.
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2) 저하 경고가 붙은 부대와 최대 요인을 읽는다.
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3) 예외 13종 시험에서 처리 결과와 로그·안내문을 확인하고 크래시가 없는지 본다. |
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| **확인할 결과** | 저하 경고 1개 부대(가상C, 월 -1.2%p), 예외 13종 크래시 0건
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오류 로그 기록 13/13(100%), 로그 14건 모두 안내문 포함, 롤백 시 이전 상태 유지 |
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| **도전 과제** | cases에 가동률 '101.0' 문자열 값을 가진 행을 추가해 격리·로그 처리를 확인하고, validate_frame의 허용 범위를 바꿔 본다. |
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| **제출물** | 대시보드·검증기·에러 핸들러 코드, 예외 시험 결과표 |
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**미션 7. 정비 자원 우선 투입 결정을 위한 군수참모처 HITL 정책 결정 모듈 설계**
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| **난이도·시간** | 고급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M7 코드를 실행해 12건의 결재 결과와 상태 집계를 확인한다.
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2) 권한 우회·절차 위반 시도 13종이 모두 차단되는지 읽는다.
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3) 권한 매트릭스와 해시 체인 검증, 10번째 기록을 수정했을 때 위변조 탐지 결과를 확인한다. |
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| **확인할 결과** | 승인 10건·보류 2건(자동 확정 없음), 재기안 10회
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우회·위반 시도 차단 13/13(100%), 감사 로그 107건 이력 무결성 100%, 임의 수정 탐지 |
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| **도전 과제** | MAX_REDRAFT를 2에서 1로 낮추고 종결(반려) 건수가 어떻게 달라지는지 확인한다. |
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| **제출물** | 결재 워크플로우·감사 로그 코드, 권한 매트릭스와 시험 결과표 |
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**미션 8. 전군 장비 가동률 데이터 일괄 분석 스트레스 테스트 및 성능 검증**
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| **난이도·시간** | 고급 · 3.5시간 |
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| **진행 순서** | 1) M8 코드를 실행해 월 배치 진행 표시, 재시도 로그, 알림 메시지를 확인한다.
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2) 지속 장애 시험에서 해당 월만 건너뛰고 나머지가 처리되는지 확인한다.
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3) 자료량 100·200·500% 시험의 시간·유실과 수작업 대비 절감 계산을 읽는다. |
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| **확인할 결과** | 12개월 배치 48/48 단계 성공(성공률 100%), 소요 1초 미만(목표 5분 이내)
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지속 장애 시 47/48(97.9%)이나 배치 중단 없음, 500%에서도 유실 0건, 절감 84%(가정치 기준) |
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| **도전 과제** | CHECK_MIN을 6분에서 12분으로 바꿔 절감률이 80% 아래로 내려가는지 확인한다. |
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| **제출물** | 배치 실행기 코드, 부하 시험 결과표와 시간 가정 기록 |
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**미션 9. AAR 기반 가동률 예측치와 실제치 편차 분석 및 분석 파라미터 재보정**
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| **난이도·시간** | 고급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M9 코드를 실행해 예측 대비 실제 편차와 오류 원인 분해표를 확인한다.
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2) 재보정 패치별 셀 적중률·MAE·편향 비교표를 읽고 채택안을 확인한다.
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3) UAT 체크리스트 점수와 재발 오류, 출력된 파라미터(YAML)를 확인한다. |
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| **확인할 결과** | 원인은 외주 검사 대기(-4.92%p), 셀 적중 39%에서 83%(+44%p, 목표 +10%p 이상)
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UAT 90점(재발 오류 1곳 미충족), 개선 요구 5건 반영, 예측 구간 포괄률 90% |
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| **도전 과제** | aar 표본 수를 600에서 300으로 줄이고(now.iloc 분할값 변경) 재보정 효과가 얼마나 줄어드는지 비교한다. |
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| **제출물** | AAR 분석·재보정 코드, 원인 분해표와 패치 채택 판정표, UAT 결과 |
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**미션 10. 전술 장비 가동률 저하 요인 분석 및 가동률 극대화 도구 최종 완성**
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| **난이도·시간** | 최고급 · 3시간 |
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| **진행 순서** | 1) M10 코드를 실행해 설치 스크립트 5단계 점검과 End-to-End 시나리오 4종 결과를 확인한다.
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2) 자체 점검 9항목과 함수 커버리지, 매뉴얼 작성률을 읽는다.
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3) 브리핑 요약의 수치가 앞선 출력과 일치하는지 확인하고 사람이 해야 할 일을 정리한다. |
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| **확인할 결과** | 설치 5/5 통과, E2E 4/4 성공, 자체 점검 9/9, 커버리지 100%(17/17), 매뉴얼 7/7장(100%)
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브리핑: 장비 300대 중 고위험 16·주의 24, 검토 큐 40건 모두 PENDING |
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| **도전 과제** | CONF의 queue_min_score를 6에서 10으로 올려 검토 큐 건수가 어떻게 바뀌는지 비교한다. |
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| **제출물** | 통합 파이프라인 코드, 점검 결과 출력과 브리핑 요약 |
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**4. 최종 점검표**
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| **점검 항목** | **확인** |
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| 미션 1~10 코드가 모두 오류 없이 실행되었다 | ( ) |
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| 각 미션의 확인할 결과를 기록했다 | ( ) |
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| 도전 과제 결과와 이유를 기록했다 | ( ) |
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| 브리핑 수치가 실행 결과와 일치한다 | ( ) |
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| 실제 부대·장비·가동률 자료를 사용하지 않았다 | ( ) |
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| 정비 우선순위와 자원 투입 결정을 담당자가 하도록 설계했다 | ( ) |
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