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ExperionCrawler/docs/보조운전-브레인스토밍.md

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보조운전 (Operation Assistant) — 브레인스토밍

2026-05-30, C-6111 PGMEA 측류 추출식 증류탑 기준

1. 목표

LLM(MCP) + 실시간 DCS 데이터 + KB(SOP)를 결합하여 운전원의 startup / 생산 순도 확인 / 생산 모드 / shutdown 과정을 단계별로 보조하는 UI.

2. 핵심 설계 원칙

구분 처리 방식 예시
DCS 계측 항목 시스템 자동 검증 (find_tags/run_sql/query_events) Pump 상태, FICQ SP, XV open/close, 온도/압력
수동 항목 (hand valve, local gauge, visual) LLM 지시 → 운전원이 "확인완료" 클릭 "HV-6115 개방하세요" → 버튼 클릭
계산/분석 항목 MCP tool + LLM 추론 물질수지 검증, 순도 확인, R/P 계산

3. 시스템 아키텍처

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  보조운전 UI (신규 pane ops.html + ops.js)                   │
│  ┌─ sub-tabs: [startup] [verify_purity] [production] [shutdown] │
│  └─ Step progress bar + 단계별 카드 + 확인 버튼               │
└──────────────────┬──────────────────────────────────────────┘
                   │ HTTP (JSON-RPC)
┌──────────────────▼──────────────────────────────────────────┐
│  C# Controller (/api/ops/*)                                 │
│  - GET /api/ops/guide?unit=C-6111&mode=startup&step=1      │
│  - POST /api/ops/confirm { unit, mode, step, feedback }     │
│  - GET /api/ops/state?unit=C-6111                           │
└──────────────────┬──────────────────────────────────────────┘
                   │ IMcpService
┌──────────────────▼──────────────────────────────────────────┐
│  Python MCP Server (server.py)                               │
│  - execute_operation_guide(unit, mode, step, feedback)      │
│  - KB 검색 (rag_query) + 실시간 데이터 검증 (find_tags)     │
│  - 내부 state machine으로 현재 단계 추적                      │
└──────────────────┬──────────────────────────────────────────┘
                   │
┌──────────────────▼──────────────────────────────────────────┐
│  Data Sources                                               │
│  ├─ Qdrant (KB — SOP 문서)                                  │
│  ├─ PostgreSQL (DCS 실시간/이력 데이터)                      │
│  └─ vLLM (Qwen3.6-35B-A3B-FP8)                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

4. SOP 문서 구조 (KB ingest 용)

각 SOP는 JSON 구조의 step 배열로 청킹:

{
  "doc_id": "c-6111-startup-sop",
  "title": "C-6111 Start-up 절차",
  "unit": "C-6111",
  "mode": "startup",
  "steps": [
    {
      "step": 1,
      "title": "전단계 안전 확인",
      "actions": [
        "비상정지 버튼(XV-6123, XV-6124) CLOSE 확인",
        "컬럼 진공압 PI-6111 확인 (~50 torr)"
      ],
      "verification_type": "operator",
      "expected": null
    },
    {
      "step": 2,
      "title": "원료 라인 구성",
      "actions": [
        "HV-6101 개방 (feed line, 수동밸브)",
        "HV-6115 개방 (reflux return, 수동밸브)",
        "HV-6116 개방 (bottom line, 수동밸브)"
      ],
      "verification_type": "operator",
      "expected": null
    },
    {
      "step": 3,
      "title": "원료 공급 펌프 기동 및 유량 설정",
      "actions": [
        "P-6102 R-RUN 전환",
        "FICQ-6101 SP=820 kg/hr 설정"
      ],
      "verification_type": "system",
      "expected": {
        "p-6102.pv": "R-RUN",
        "ficq-6101.pv": { "min": 800, "max": 840 }
      }
    },
    {
      "step": 4,
      "title": "Reboiler 가온",
      "actions": [
        "TICA-6111A SP=81.5°C 설정",
        "Reboiler 응축수 라인 확인"
      ],
      "verification_type": "mixed",
      "system_checks": [
        { "tag": "tica-6111a.pv", "min": 78, "max": 85 }
      ],
      "operator_action": "Reboiler 응축수 드레인 밸브 개방 확인"
    }
  ]
}

청킹 전략

  • 문서 1개 = 1개 unit × 1개 mode (startup/shutdown/production)
  • 각 step의 verification_type: operator | system | mixed
  • expected 필드: 자동 검증할 태그명(key)과 기대값(value)
  • KB collection: plant_operation

5. UI 구조 (보조운전 화면)

5.1 레이아웃

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ [pane-hdr] 보조운전 / C-6111 운전 보조          │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ [mode-tabs]                                     │
│  ● START-UP  ○ 순도 확인  ○ 생산모드  ○ SHUTDOWN │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ [step-progress]                                 │
│  ■■■■□□□□□□□  Step 4/12                        │
│  ●●●●○○○○○○○  33%                               │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ [step-card]                                     │
│  ┌─────────────────────────────────────────┐   │
│  │ Step 4: Reboiler 가온                    │   │
│  │                                         │   │
│  │ □ TICA-6111A SP=81.5°C 설정             │   │
│  │   ✓ PV=79.6°C (설정 중...)              │   │
│  │ □ Reboiler 응축수 드레인 밸브 개방 확인  │   │
│  │   [✔ 확인완료] ← 운전원 클릭             │   │
│  │                                         │   │
│  │ [← 이전 단계]              [다음 단계 →] │   │
│  └─────────────────────────────────────────┘   │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ [참고 정보 패널 - collapsible]                  │
│  - 현재 컬럼 온도 프로파일                       │
│  - 현재 물질수지                                │
│  - 활성 알람                                   │
└─────────────────────────────────────────────────┘

5.2 sub-tab 구성

탭 mode 설명
START-UP startup 초기 기동 → 정상 상태 도달
순도 확인 verify_purity 생산 전 물질수지 + 온도 프로파일 검증
생산모드 production 정상 운전 중 모니터링 및 미세 조정
SHUTDOWN shutdown 정지 절차

5.3 step-card 구성 요소

  • Step 번호 + 제목
  • Action 항목 리스트 (체크박스 형태)
    • 시스템 자동 확인 항목: ✓ / ✗ 아이콘
    • 운전원 확인 항목: [확인완료] 버튼
  • 진행 버튼: [← 이전] [다음 →]
  • 참고정보 패널: 현재 공정 데이터 요약

6. MCP Tool: execute_operation_guide

Signature

@mcp.tool()
async def execute_operation_guide(
    unit: str,
    mode: str,            # "startup" | "verify_purity" | "production" | "shutdown"
    operator_feedback: str | None = None,
    current_step: int = 1
) -> str:
    """
    KB에서 SOP 조회 → 실시간 데이터 검증 → 다음 action 반환
    """

동작 흐름

  1. KB에서 unit + mode에 해당하는 SOP 검색
  2. current_step의 expected 조건을 실시간 데이터로 검증
  3. 검증 실패 항목 있으면 → 경고 메시지
  4. operator_feedback이 있으면 → 현재 step 메모에 기록
  5. 다음 step 정보 + 검증 결과 + action 목록을 JSON으로 반환

응답 구조

{
  "success": true,
  "unit": "C-6111",
  "mode": "startup",
  "current_step": 4,
  "total_steps": 12,
  "title": "Reboiler 가온",
  "actions": [
    {
      "description": "TICA-6111A SP=81.5°C 설정",
      "type": "system",
      "status": "in_progress",
      "detail": "PV=79.6°C, SP=81.5°C (설정 중...)"
    },
    {
      "description": "Reboiler 응축수 드레인 밸브 개방 확인",
      "type": "operator",
      "status": "pending",
      "detail": null
    }
  ],
  "all_verified": false,
  "can_proceed": false
}

7. C# Controller: /api/ops/*

Route Method Description
/api/ops/guide GET unit + mode + step → SOP 조회 + 검증
/api/ops/confirm POST 운전원 확인 feedback 전송
/api/ops/state GET 현재 진행 상태 조회 (재접속 등)
/api/ops/reset POST 진행 상태 초기화

8. 프론트엔드 구현 순서

단계 파일 내용
1 index.html nav item #18 + pane + script 추가
2 panes/ops.html UI 레이아웃 (sub-tabs, progress, step-card)
3 css/ops.css 전용 스타일
4 js/ops.js paneInit.ops — 탭 전환, step 렌더링, confirm 버튼
5 server.py execute_operation_guide MCP tool
6 C# Controller /api/ops/* 라우트
7 SOP 문서 KB ingest 용 청킹

9. 향후 확장

  • 다중 unit 지원: C-6111 외 C-6211 등으로 확장
  • 에이전트 모드: LLM이 조건 만족 시 자동으로 다음 단계 진행
  • 히스토리 트래킹: 각 startup/shutdown 이력 DB 저장 → 패턴 분석
  • Alarm 연동: 비정상 상황 감지 시 자동 shutdown 권고

10. 구현 전 사전 검증 항목

⚠️ 현재 이 문서는 아이디어 스케치(브레인스토밍) 수준이다. 아래 항목에 대한 검증과 사전 작업 없이 구현에 들어갈 경우, 실제 플랜트와의 정합성 문제로 재작업이 발생한다.

10.1 SOP JSON 구조 검증

검증 항목 상세 확인 방법
step 필드 적절성 title/actions/verification_type/expected만으로 모든 절차 표현 가능? 실제 절차서 1개를 JSON으로 변환해보기
중첩 조건 표현 "A 또는 B 상태" 같은 OR 조건 필요? expected 값의 표현력 태그 상태가 binary가 아닌 경우 (범위, enum)
분기/조건부 step 특정 조건에서만 수행하는 step 처리 예: "진공압이 50 torr 이하이면..."
병렬 step 동시에 수행 가능한 여러 action 정렬 순서 강제 vs 자유로운 병렬
비정상 경로 정상 절차 외의 예외 처리 (재시도, 우회) step 실패 시 fallback 절차

10.2 DCS 태그 계측 범위 검증

검증 항목 상세 확인 방법
검증 가능한 태그 목록 SOP의 expected 조건에 사용할 태그들이 실제 realtime_table에 존재? find_tags + v_tag_summary
태그 데이터 타입 digital(R-RUN/L-STOP) / analog(PV float) / enum 구분 각 태그별 .pv 값 형식 확인
계측 불가 항목 수동밸브, local gauge, visual check — 태그 없음 SOP에서 operator 타입으로만 처리
신뢰도 태그 값이 0 또는 null인 경우 (고장/fault) TI-6111A(PV=0), LI-6128(PV=0) 같은 사례

C-6111 예비 조사 결과 (2026-05-30):

태그 계측됨 데이터형 비고
ficq-6101.pv ✅ analog Feed SP=820 ✓
ficq-6113.pv ✅ analog Reflux SP=350 ✓
ficq-6118.pv ✅ analog Product SP=777.2 ✓
pi-6111.pv ✅ analog Vacuum ~48.5 torr ✓
tica-6111a.pv ✅ analog Reboiler SP=81.5 ✓
ti-6111a.pv ❌ analog PV=0 → 고장 의심
ti-6111b/c/d.pv ✅ analog Column profile ✓
li-6128.pv ❌ analog Scrubber level PV=0 → 미계측
p-6102.pv ✅ digital? R-RUN / L-STOP (상태 확인 필요)
xv-6123.pv ? digital OPEN/CLOSE (태그 형식 확인 필요)

10.3 Mode 분류 검증

Mode C-6111 적용 여부 비고
startup ⬜ 최초 기동 절차 존재? SIP(Startup Inspection Plan) 보유?
verify_purity ⬜ 생산 전 순도 분석 절차? off-spec 시 재순환 루틴?
production ⬜ 정상 운전 중 모니터링 항목? 조정 주기?
shutdown ⬜ 정지 절차? emergency shutdown과 normal shutdown 분리?
grade_change ⬜ 제품 grade 전환 절차 필요한가? (C-6111 연속식 단일 제품?)
emergency ⬜ Alarm/interlock 조건 발동 시 대응 절차?

10.4 운전원 피드백 종류

피드백 의미 UI 액션
✅ 확인완료 지시받은 수동 조작 완료 다음 step 진행 가능
⏸️ 보류 조건 미충족으로 일단 대기 step 유지, 진행 불가
⚠️ 이상있음 예상과 다른 상태 발견 LLM이 재확인/대안 제시
💬 메모 자유 텍스트 기록 (운전일지) step 로그에 기록

10.5 SOP 문서 소스 현황

항목 상태 액션
C-6111 startup 절차서 ❓ 보유 여부 확인 필요
C-6111 shutdown 절차서 ❓ 보유 여부 확인 필요
운전 체크리스트 양식 ❓ 기존 양식이 있다면 JSON 구조 맞출 기준
P&ID (PFD) ✅ 이미 추출 완료 (node_map_master)
물질수지/에너지수지 ✅ 오늘 작성한 공식 문서

10.6 사전 작업 목록

우선순위 작업 설명 담당
P0 SOP 문서 확보 C-6111 startup/shutdown 절차서 원본 수집 운전원/공정
P0 태그 매핑 SOP의 모든 valve/기기명을 실제 DCS 태그명에 매핑 공정+개발
P0 C-6111 startup 시나리오 시뮬 JSON SOP 1건을 직접 작성해보며 필드 적절성 검증 개발
P1 DCS 태그 형식 확인 digital 태그의 .pv 값 형식 (R-RUN/L-STOP 등) 개발
P1 예외 처리 정의 각 step별 실패 시나리오 및 fallback 정의 공정
P1 UI 프로토타입 panes/ops.html mockup 제작 (하드코딩 step) 개발
P2 MCP tool 구현 execute_operation_guide server.py에 추가 개발
P2 피드백 타입 시험 운전원 확인 → 다음 step 전환까지 end-to-end 통합

10.7 구현 원칙

  1. SOP 구조는 실제 절차서를 JSON으로 변환해보기 전에 확정 금지 — 필드 부족/과잉이 발생할 수 있음
  2. 하드코딩 mock으로 UI 먼저 검증 — MCP tool 구현 전에 pane HTML+JS를 mock data로 동작시켜 UX 확인
  3. P0 검증 완료 후 P1, P1 완료 후 P2 진행 — 병렬 가능한 항목은 병렬
  4. 처음부터 모든 mode를 만들지 않음 — startup만 먼저 구현, 다른 mode는 startup 구조 검증 후 확장

11. 참고 문서

  • docs/측류추출식-통합유량설정공식.md — C-6111 물질수지/환류/온도보정/V_loss 공식
  • docs/보조운전-브레인스토밍.md (본 문서)
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