オントロジー(知識グラフ)を理解する

オントロジーとは?

オントロジー(Ontology)は、工場のすべてのもの — 設備、センサー、アラーム、作業指示、製品など — の間の関係を地図のように描いたものです。

一般的なデータベース(テーブル)は「リスト」をうまく示します。しかし、「この設備に接続されたセンサーは? そのセンサーに設定されたアラームは? そのアラームに関連する作業指示は?」のような関係の追跡は困難です。

オントロジーはこのような関係をグラフとして表現し、AIが即座に探索できるようにします。

備考

2026-07の再編により、オントロジーは独立サービスではなくPlantPulseプラットフォーム統合MCP(server-web /api/v5/mcp)に統合されました。以下の概念・同期の説明はそのまま有効で、グラフツールは統合MCPを通じて提供されます。

テーブル vs グラフ

既存方式(リレーショナルDBテーブル)

[설비 테이블]                    [센서 테이블]
+----------+--------+           +----------+----------+-------+
| 설비_ID   | 이름   |           | 센서_ID   | 설비_ID   | 단위  |
+----------+--------+           +----------+----------+-------+
| E001     | 주입기  |           | T001     | E001     | °C    |
| E002     | 포장기  |           | T002     | E001     | bar   |
+----------+--------+           | T003     | E002     | rpm   |
                                +----------+----------+-------+

"E001 설비와 연결된 모든 것을 찾으려면?"
→ 설비 테이블 조회 → 센서 테이블 조인 → 알람 테이블 조인 → 작업지시 테이블 조인 → ...
→ 테이블이 많아질수록 조인이 복잡해지고 느려짐

オントロジー方式(グラフDB)

                    [엔터프라이즈: 코펜스]
                         │
                    OWNS_SITE
                         │
                    [사이트: 대전]
                         │
                    HAS_AREA
                         │
                    [구역: 제조동]
                         │
                    HAS_LINE
                         │
                    [라인: M_01]
                    ╱          ╲
          HAS_EQUIPMENT    HAS_EQUIPMENT
              ╱                    ╲
    [설비: 주입기]              [설비: 포장기]
      ╱    │    ╲                    │
 HAS_TAG  HAS_TAG  HAS_ALARM    HAS_TAG
    ╱      │          ╲              │
[온도]  [압력]    [고온알람]        [속도]
                      │
                 TRIGGERS
                      │
                 [작업지시: 점검]
                      │
                 ASSIGNED_TO
                      │
                 [직원: 김기사]

「注入機に関連するすべてのもの」を探すには? → 注入機ノードから接続された線(関係)をたどるだけでよい → ミリ秒単位で結果を返す

PlantPulsオントロジー構造

14種のノード(エンティティ)

工場のすべてのものを14種類のノードで表現します。

┌─────────────────────────────────────────────┐
│                 자산 계층                      │
│                                              │
│Enterprise ─→ Site ─→ Area ─→ Line ─→ Equipment│
│                                       │       │
│                                    Tag ←┘     │
└─────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────┐
│                 운영 데이터                    │
│                                              │
│  AlarmConfig    Order    Calendar             │
│  (알람 설정)    (작업지시)  (일정)              │
└─────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────┐
│                 마스터 데이터                   │
│                                              │
│  Product   Customer   Employee   Opc         │
│  (제품)     (고객)     (직원)    (OPC서버)     │
└─────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────┐
│                 문서 데이터                    │
│                                              │
│  AssetStatement    AssetDocument              │
│  (설비 명세서)      (설비 문서)                │
└─────────────────────────────────────────────┘

関係(エッジ)

ノード間の接続は関係として表現されます。各関係には方向があります。

関係	意味	例
`OWNS_SITE`	エンタープライズがサイトを所有	コペンス → テジョン工場
`HAS_AREA`	サイトがエリアを含む	テジョン工場 → 製造棟
`HAS_LINE`	エリアがラインを含む	製造棟 → M_01ライン
`HAS_EQUIPMENT`	ラインが設備を含む	M_01 → 注入機
`HAS_TAG`	設備がセンサーを保有	注入機 → 温度センサー
`HAS_ALARM`	設備/タグにアラーム設定	温度センサー → 高温アラーム
`HAS_ORDER`	設備に作業指示を割当	注入機 → 点検作業
`PRODUCES`	ラインが製品を生産	M_01 → 製品A
`CONNECTED_TO`	OPCサーバーに接続	注入機 → OPCサーバー1

サブグラフ探索

オントロジーの最も強力な機能はサブグラフ探索です。

特定のノードを中心に**depth(深さ)**を指定すると、その範囲内のすべての接続を一度に取得します。

depth=1(直接接続のみ)

질문: "주입기에 직접 연결된 것들을 보여줘"

           [라인: M_01]
                │
        ┌───────┼───────┐
        ▼               ▼
   [온도센서]      [압력센서]
        │
   [고온알람]

depth=2(2段階まで)

질문: "주입기와 2단계 이내 연결된 모든 것을 보여줘"

     [구역: 제조동]              ← depth 2
           │
     [라인: M_01]               ← depth 1
           │
  ┌────────┼────────┐
  ▼        ▼        ▼
[온도]   [압력]   [고온알람]     ← depth 1
  │                  │
  ▼                  ▼
[OPC1]          [작업지시]       ← depth 2
                     │
                [김기사]         ← depth 2

depthを増やすとより広い範囲を探索できますが、大きすぎると結果が膨大になります。depth=2がほとんどの分析に適しています。

自動同期

PlantPulseメインDB(PostgreSQL)のデータが変更されると、Neo4jグラフが自動的に同期されます。

PlantPulse IIoT DB (PostgreSQL)
    │
    │  60초마다 변경 감지
    │
    ▼
Ontology 동기화 엔진
    │
    │  변경된 엔티티만 업데이트
    │  배치 크기: 500건
    │
    ▼
Neo4j 그래프 DB
    (항상 최신 상태 유지)

備考

手動でNeo4jを管理する必要はありません。設備が追加されたり作業指示が作成されたりすると、自動的にグラフに反映されます。

AIがオントロジーを活用する方法

例1: 設備総合レポート

사용자: "주입기 상태를 종합적으로 알려줘"

AI 내부 동작:
1. Ontology → 주입기 서브그래프(depth=2) 조회
   → 연결된 센서 5개, 알람 3개, 작업지시 2개 파악

2. 통합 MCP → 센서 5개 최신값 조회
3. TimeSeries → 이상 탐지 실행
4. 통합 MCP → 알람 3개 상태 확인
5. 통합 MCP → 작업지시 2개 진행 상황 확인

6. 종합 리포트 생성:
   "주입기는 현재 정상 가동 중입니다.
    센서 5개 중 온도센서에서 경미한 이상이 감지되었습니다.
    관련 점검 작업지시가 김기사에게 할당되어 있습니다."

例2: 異常影響範囲分析

사용자: "온도센서 이상이 어디까지 영향을 미칠 수 있어?"

AI 내부 동작:
1. Ontology → 온도센서 서브그래프(depth=3) 조회
   → 온도센서 → 주입기 → M_01 라인 → 제조동

2. 영향 범위 파악:
   "온도센서 이상 → 주입기 정지 가능
    → M_01 라인 가동률 저하
    → 같은 라인의 다른 설비(포장기)에도 영향"

例3: 工場構造の可視化

사용자: "대전 공장 구조를 보여줘"

AI 내부 동작:
1. Ontology → 대전 사이트 그래프 조회
2. Mermaid 다이어그램으로 자동 변환:

graph TD
    대전공장 --> 제조동
    대전공장 --> 유틸리티동
    제조동 --> M_01라인
    제조동 --> M_02라인
    M_01라인 --> 주입기
    M_01라인 --> 포장기
    ...

グラフDB vs リレーショナルDB性能比較

クエリ種別	リレーショナルDB(PostgreSQL)	グラフDB(Neo4j)
単一エンティティ照会	速い	速い
2段階関係探索	JOIN 2回必要	即時
3段階関係探索	JOIN 3回、徐々に遅くなる	即時
N段階関係探索	N-JOIN、非常に遅い	一定の速度
「接続されたすべて」	複雑なクエリが必要	サブグラフ1回の呼び出し

備考

リレーショナルDBは「リスト照会」に強く、グラフDBは**「関係探索」に強いです**。PlantPulseはこの2つを併用し、それぞれの長所を活用します。

オントロジーとは?​

テーブル vs グラフ​

既存方式(リレーショナルDBテーブル)​

オントロジー方式(グラフDB)​

PlantPulsオントロジー構造​

14種のノード(エンティティ)​

関係(エッジ)​

サブグラフ探索​

depth=1(直接接続のみ)​

depth=2(2段階まで)​

自動同期​

AIがオントロジーを活用する方法​

例1: 設備総合レポート​

例2: 異常影響範囲分析​

例3: 工場構造の可視化​

グラフDB vs リレーショナルDB性能比較​