O-PAS для коботов: как управлять модульной мастерской без привязки к вендору

class PickAndPlaceLogic(fb.FunctionBlock):
    """Логика захвата детали с видением"""
    
    def on_part_detected_event(self, detection_result):
        # Видение обнаружило деталь с координатами
        part_coords = detection_result.coordinates
        part_orientation = detection_result.rotation
        
        # Отправляем команду роботу через OPC UA
        self.robot_client.move_to_and_grasp(
            position=part_coords,
            orientation=part_orientation,
            force=5  # ньютоны
        )
        # Публикуем событие для следующего блока
        self.output("part_grasped")

class QualityInspectionLogic(fb.FunctionBlock):
    """Контроль качества после обработки"""
    
    def on_processing_complete(self, result_image):
        # ML-модель проверяет качество
        quality_score = self.quality_model.predict(result_image)
        
        if quality_score > self.threshold:
            self.output("part_ok")
        else:
            self.output("part_defect")
            self.publish_metrics({
                "defect_type": self.classifier.classify(result_image),
                "timestamp": time.time()
            })

┌─────────────────┐
│ UR коbot        │  PolyScope программирование
│ PolyScope 5     │  (по 30 мин на переналадку)
└─────────────────┘
        ↑↓
┌─────────────────┐
│ Siemens S7      │  TIA Portal программирование
│ S7-1200         │  (по 20 мин)
└─────────────────┘
        ↑↓
┌─────────────────┐
│ Видение (Linux) │  Python код переделать
│ Basler camera   │  (по 20 мин + тестирование)
└─────────────────┘
        ↑↓
   OPC UA binding
   (20 мин отладки)
   
ИТОГО ПЕРЕНАЛАДКА: ~90 мин

┌─────────────────────────────────┐
│  O-PAS                 │
│  (единый проект 61499)          │
│                                 │
│  • Robot блок (OPC UA)          │
│  • Vision блок (Python + ML)    │
│  • Logic блок (IEC 61499)       │
│  • Quality блок (ML inference)  │
└─────────────────────────────────┘
        ↓ YAML конфиг ↓
    
Product_A.yaml → новые параметры
Product_B.yaml → новые параметры
    
ИТОГО ПЕРЕНАЛАДКА: ~3–5 мин

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│            OpenFB Runtime (Orchestration)             │
│  Python + IEC 61499 (работает на Linux/Raspberry Pi) │
│                                                      │
│  ┌────────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────┐ │
│  │ Robot          │  │ Vision Block │  │ Quality  │ │
│  │ Management     │  │ (TensorFlow) │  │ Block    │ │
│  │ Block          │  │              │  │ (ML)     │ │
│  │ (OPC UA)       │  │ (GPU узел)   │  │          │ │
│  └────────────────┘  └──────────────┘  └──────────┘ │
│         │                   │                │       │
│    EVENTS+DATA          MQTT PUB         OPC UA     │
└──────────────────────────────────────────────────────┘
        │                   │                │
        ↓                   ↓                ↓
    ┌─────────┐      ┌──────────┐    ┌────────────┐
    │UR Cobot │      │Raspberry │    │ Database/  │
    │         │      │ Pi 5 GPU  │    │ Analytics  │
    │Polyscope│      │          │    │            │
    └─────────┘      └──────────┘    └────────────┘

class VisionDetectionBlock(fb.FunctionBlock):
    def __init__(self, config):
        self.model = load_model(config['model_path'])
        self.threshold = config['quality_threshold']
        self.mqtt_client = mqtt.Client()
    
    def process_image(self, image_bytes):
        image = cv2.imdecode(image_bytes, cv2.IMREAD_COLOR)
        detections = self.model.predict(image)
        
        for detection in detections:
            if detection.confidence > self.threshold:
                self.mqtt_publish("detection_found", {
                    'position': detection.bbox,
                    'confidence': detection.confidence
                })

vision:
  model_path: models/pcba_detector_v2.onnx
  quality_threshold: 0.95
  
robot:
  speed: 0.8
  force: 5.0

vision:
  model_path: models/pcba_detector_v3.onnx
  quality_threshold: 0.98
  
robot:
  speed: 0.5  # медленнее для сложных деталей
  force: 3.0  # мягче захват

Siemens S7-1200 ←→ OpenFB Runtime ←→ Новая кобот-линия
(старые конвейеры)  (через OPC UA)  (Product A/B переналадки)