亞馬遜的機器人帝國,已經在路上


亞馬遜的機器人帝國,已經在路上

2021-01-06 品玩

機器人像巨型甲蟲一樣來回移動,背上是碼得整整齊齊的重達3000磅的貨物。數百台這樣的機器人在一個圈出來的大型區域內自主移動,它們擦身而過,但不會發生碰撞。

一隻機械手臂打翻了一個手提包,把十幾個錐形的咖啡過濾器撞到了地上。旁邊一名工人按下一個按鈕,讓機械手臂靜止,這樣她就可以安全地收拾殘局。

然後機械手臂再次開始工作。

這些看起來平靜得有些怪異的畫面,早就已經是亞馬遜倉庫里的日常。就在很多人還以爲亞馬遜只是那個兩日達的電商公司時,它已經開始悄悄地打造自己的機器人帝國。

打包、分揀、裝車……都由機器人搞定

沒有什麼攔得住亞馬遜全面轉向自動化的決心。

據路透社本周獨家報導,亞馬遜正在物流中心內使用機器替代真人員工。結果就是——亞馬遜的貨物打包裝盒速度獲得了5倍的驚人提升。

這項技術除了有望進一步降低訂單的物流時間之外,最重要的是,將取代物流中心內部絕大部分的員工。因爲如果這台機器得到推廣,真人的效率和經濟性將大打折扣。

這套自動化的打包生產線名爲 紙箱包裝(紙箱打包),由義大利公司 CMC 提供。據路透社報導,亞馬遜近幾年已經開始在物流中心內對其進行整合測試。

該機器主要由分揀、裁切和打包三個核心模塊,以及打單等輔助模塊組成。三個核心模塊在上圖中的T字形分別對應下端、左端和右端。

放入貨物後,分揀機可以對其條碼以及大小進行掃描:

得到尺寸後,裁切機開始對紙板進行裁切。與此同時,打單機也會根據系統預先分配好的條碼打出物流單:

貨物會在機器中間和紙箱會合,一套強有力的機械臂將根據貨物尺寸自動完成摺疊、打包、粘合以及封條等工作。最後,貼上物流單,一個訂單就完成了:

原報導指出,CartonWrap 每小時可以完成600-700個訂單的打包工作,效率遠超人手打包。CMC 的網站則顯示,該機器在理想狀態下每小時可以輸出多達1,000個包裹。

儘管兩台機器的價值和運維費用高達200萬美元每年,但它們將取代至少24名工人,因此兩年內即可回本。

據路透社報導,亞馬遜的打包合同工每人每天工作最多10小時,平均每小時可以打包150個,已經是一份十分勞累的工作。公司對他們的要求是每小時240個,旺季400個,對工人造成了極大的壓力,一度激起反抗。

除了已經在測試的物流中心以外,亞馬遜還計劃在數十座物流中心內每座安裝兩台 CartonWrap。

根據 CMC 介紹,Carton Wrap 的技術優勢,在於能夠根據掃描結果實時更改裁切格式,以最大限度利用紙板。它還能支持整合其他模塊,比如貼單、包裝印刷等,實現一機多功能。

CMC 提供的視頻,展示了 CartonWrap 的完整工作流程(由於特殊原因,視頻在網站上播放,請訪問本文微信公衆號版本)

除了紙箱打包以外,事實上,亞馬遜已經在自己的物流中心內,測試各種各樣的機器人技術,在成熟之後再慢慢取代低效的人工。

2017年,亞馬遜在全球就擁有超過10萬台機器人,並計劃增加更多。現在,它正在逐漸把自己的倉庫打造成一個機器人帝國。

比如說,機器人已經介入了分揀工作。亞馬遜的貨品都存放在單獨貨架上,最早需要員工從上面找到對應的產品,後來升級成了流水線作業。現在,分揀機器人可以根據訂單信息將貨架推到打包區域。

再比如說,對大宗貨物進行裝箱和綑紮。

多年之前,亞馬遜收購了一家名爲 Kiva Systems 的機器人公司。現在,它開發的機械臂 Robo-Stow 早已代替了人類對貨物進行綑紮,僅這一項機械臂技術,就爲物流中心降低了20%的運營成本:

在2017年,亞馬遜曾向外界展示這個機器人手臂。

當時,在亞馬遜位於肯特郡的倉庫工作的員工 Nissa Scott 接受了《紐約時報》採訪。她過去的工作是把這些重25磅的尺寸標準的貨物箱堆疊起來,一天需要工作10個小時。

但是在亞馬遜採用機器人手臂後,替代 Scott 的變成了一個巨大的,明亮的黃色機械臂。手臂末端的爪會抓住傳送帶上的貨物箱,並將其堆放在另一個垃圾箱上,在機器人周圍的木托盤上形成整齊的柱子。

Scott 的新工作變成了照看幾個機器人,在必要時對它們進行故障排除,並確保它們有貨物箱裝載。

在《紐約時報》的描述里,當時亞馬遜的倉庫里,是這樣的:

機器人像巨型甲蟲一樣來回移動,背上是碼得整整齊齊的重達3000磅的貨物。數百台這樣的機器人在一個圈出來的大型區域內自主移動,它們相互擦身而過,但不會發生碰撞。

在籠子的一邊,一羣人類工作者 – 「裝貨者」 – 他們將產品塞到機器人身上,補充庫存。當顧客的訂單來了,裝載著訂單內貨物的機器人就自動移動到籠子的另外一端,像是汽車排隊通過收費站一樣,排著隊等待處理。

在那裡,人類「揀貨者」會按照電腦屏幕上的說明,從機器人貨架上抓取物品並將它們放入塑料箱中,讓塑料箱消失在傳送帶上。另外一端的「打包者」會將塑料箱裡的產品打包讓在運輸的紙箱中。

機器人減少了工人所需的步行,使」揀貨者「更有效率,更少疲勞。這些機器人還能在將貨架裝在一起,像高峯時期的汽車一樣緊密相連,因爲它們不需要人類所需的過道空間。

並不僅僅是肯特郡的倉庫,在亞馬遜佛羅倫斯,他們同樣有比人類員工更優秀的機器人。該工廠有8個機械臂,可以將大量商品分解成較小的單元,並分發到各地的亞馬遜運營中心。工人們還基於動畫片《卑鄙的我》裡的角色,給這些機械臂取了小黃人的名字。

看起來,這樣人與機器在倉庫里相互配合的畫面,還挺和諧的,但這並不是終點。

亞馬遜還在不斷研發新的機器人技術。

亞馬遜有一個Amazon Roboticsd的全資子公司,正在使用各種機器人技術方法來加強倉庫的自動化運營。他們研發的技術包括自動移動機器人,語言感知,電源管理,計算機視覺,深度感應,機器學習,對象識別和命令的語義理解等等方面。它曾公開一種虛擬實境模擬技術,用於對新的機器人概念進行原型設計,其中就包括一個帶有叉車附件的臂,可以移動托盤。

另外,亞馬遜每年都會舉辦專門的機器人大賽,吸引各個創業公司和研發機構來參賽,展示最新的可以運用在倉庫里的機器人技術。比如可以從架子上抓下物品然後再把它們放回去的機器人手臂。這些參賽者都被要求處理從洗漱用品到衣服等一系列產品,然後依據速度和準確性得分。

Nissa Scott 是幸運的,她」升級「成爲了機器人保姆,還在原來的地方工作,幫助機器人排除故障、保證機器人正常運轉,但是Scott的很多同事,被分配到了接受站,在那裡他們手工將大盒商品打包成箱。

而現在,隨著 CartonWrap 技術的運用,Scott的同事們能做的事也將慢慢被新的打包機器人取代了。他們又將走向哪裡呢?

就像Scott的主管Edward Cohoon說的,機器人可以這樣一整天無休地工作,他們的肚子從來不會咕咕叫。

爲什麼亞馬遜要這樣採用機器人技術?

亞馬遜在官方資料里說,它在全球擁有175個倉儲中心,在其中的26個裡,都有機器人和人類一起工作來挑選,分類,運輸和存放包裹。

就像蒸汽機開啓了工業革命時代一樣,機器人時代的到來或許不可避免。我們應該看看,機器人技術給亞馬遜的這26個倉庫帶來了什麼改變。

矽星人梳理了近期的相關新聞,發現第一個就是效率。

今年四月,亞馬遜使用算法自動解僱未完成指標員工的新聞,引爆了人們對於亞馬遜的反感。此前,一些亞馬遜巴爾的摩物流中心的穆斯林員工抗議,稱公司的指標導致他們無法完成每天五次定時的祈禱。

缺乏人性的管理模式,確實應該抨擊。但與此同時,使用工具提升效率的趨勢是不可逆轉的。顯然,24小時運轉、任勞任怨的機器,對於亞馬遜是更好的解決方案。

第二個,解決了勞動力資源本身不足的問題。

當用戶逐漸習慣了次日,甚至當日到達,讓電商公司的物流壓力與日俱增。而招更多的工人所帶來的效率提升,是很難規模化的。更何況目前來看,對於用人需求量巨大的亞馬遜,招人仍然是個巨大難題。

亞馬遜運營高級副總裁 Dave Clark 在 Twitter 上轉發了路透社的報導,並表達了從公司角度的看法。

他指出:與其恐懼「機器取代人力」這件事,真正的問題其實在於亞馬遜無法招到足夠合格的人來填補打包這個職位,以及亞馬遜正在創造的許多其他職位。

的確,公司並不是想要招人就一定能招到人。亞馬遜物流中心所在地區即便有大量的未就業勞動力,符合打包員工要求的可能只有少數,年齡、身體狀況、對培訓的領悟能力等都影響著候選人能否得到工作。結果,一個地區內滿足要求的勞動力無法滿足物流中心的需求。

更何況,儘管公司爲打包工人提供較高的時薪,成本居高不下,然而打包工人的辭退輪轉率。在這樣的前提下,通過招人來滿足需求是不可規模化的。

亞馬遜打包員工 圖 ARIEL ZAMBELICH/《連線》雜誌

第三個,毫無疑問是資源節約。

以CartonWrap技術爲例,一位優秀的亞馬遜打包員工,應根據訂單的貨物尺寸、數量使用最合適的紙箱進行打包。然而在現實中,受制於培訓水平、能力,以及指定型號紙箱在物流中心的存貨水平,員工經常採用不合適甚至錯誤的包裹物。

(其實這也不現實,畢竟僅固定尺寸型號的亞馬遜紙箱,就有多達90種,再加上可變尺寸的包裝物,至少有100種……)

最終,用戶經常會收到和貨物尺寸不成比例,加入了過量填充物的包裹,或者因包裹太小導致貨物被擠壓損壞。

此時,CartonWrap 就能派上大用場了:它能夠直接處理摺疊堆疊的原始紙板,根據貨物尺寸裁剪出最小可行的紙箱。這不但極大地節約了紙箱/紙板存放的空間,還避免了物流中心因熱門型號紙箱存貨不足導致,使用錯誤紙箱、過量填充物所造成進一步資源浪費。

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即便帶來了如此大的便利和效率提升,人們仍然難免對使用機器自動化打包存在疑慮:它會不會取代了太多的就業,反而產生了壞的影響?

根據矽星人的分析,答案應該是否定的。

首先,CartonWrap 可以處理的最小、最大包裹尺寸是有限的,仍有許多的超規尺寸和異形貨品無法被機器處理。爲這些特別商品專門開發機器?聽上去並不經濟。此時,人力仍然是唯一的解決辦法。

其次,前面提到,在現實中亞馬遜根本無法招到足夠的打包工人,也就很難用取代就業的說法去批評他。

事實上,這個機器的運行和維修仍需要人力實現。比如需要專人把貨物從貨架上取下,進行預先掃描處理、放到傳送帶上;紙板也需要工人安放到機器上;機器的運轉需要專人監督,遇到故障時需要維修,而這些工作往往並不需要具備專門知識,普通工人經過足夠時間的訓練或許也能滿足要求。

如果在未來,亞馬遜擴大自動化打包機器的使用,意味著將減少對大量低級勞動力的依賴。考慮到亞馬遜本身是用工大戶,這樣做也能促進物流中心當地的勞動力升級轉型。

亞馬遜的機器人帝國計劃已經啓動了,而這未嘗是一件壞事。