• 题图 ARIEL ZAMBELICH /《连线》杂志

    机器人像巨型甲虫一样来回移动,背上是码得整整齐齐的重达3000磅的货物。数百台这样的机器人在一个圈出来的大型区域内自主移动,它们擦身而过,但不会发生碰撞。

    一只机械手臂打翻了一个手提包,把十几个锥形的咖啡过滤器撞到了地上。旁边一名工人按按钮,让机械手臂静止,这样她就可以安全地收拾残局。

    然后机械手臂再次开始工作。

    这些看起来平静得有些怪异的画面,早就已经是亚马逊仓库里的日常。就在很多人还以为亚马逊只是那个两日达的电商公司时,它已经开始悄悄地打造自己的机器人帝国。

    打包、分拣、装车……都由机器人搞定

    没有什么拦得住亚马逊全面转向自动化的决心。

    据本周路透社独家报道,亚马逊正在物流中心内使用机器替代真人员工。结果就是——亚马逊的货物打包装盒速度获得了5倍的惊人提升。

    这项技术除了有望进一步降低订单的物流时间之外,最重要的是,将取代物流中心内部绝大部分的员工。因为如果这台机器得到推广,真人的效率和经济性将大打折扣。

    这套自动化的打包生产线名为 CartonWrap(纸箱打包),由意大利公司 CMC 提供。据路透社报道,亚马逊近几年已经开始在物流中心内对其进行整合测试。

    该机器主要由分拣、裁切和打包三个核心模块,以及打单等辅助模块组成。三个核心模块在上图中的T字形分别对应下端、左端和右端。

    放入货物后,分拣机可以对其条码以及大小进行扫描:

    得到尺寸后,裁切机开始对纸板进行裁切。与此同时,打单机也会根据系统预先分配好的条码打出物流单:

    货物会在机器中间和纸箱会合,一套强有力的机械臂将根据货物尺寸自动完成折叠、打包、粘合以及封条等工作。最后,贴上物流单,一个订单就完成了:

    原报道指出,CartonWrap 每小时可以完成600-700个订单的打包工作,效率远超人手打包。CMC 的网站则显示,该机器在理想状态下每小时可以输出多达1,000个包裹。

    尽管两台机器的价值和运维费用高达200万美元每年,但它们将取代至少24名工人,因此两年内即可回本。

    据路透社报道,亚马逊的打包合同工每人每天工作最多10小时,平均每小时可以打包150个,已经是一份十分劳累的工作。公司对他们的要求是每小时240个,旺季400个,对工人造成了极大的压力,一度激起反抗。

    除了已经在测试的物流中心以外,亚马逊还计划在数十座物流中心内每座安装两台 CartonWrap。

    根据 CMC 介绍,Carton Wrap 的技术优势,在于能够根据扫描结果实时更改裁切格式,以最大限度利用纸板。它还能支持整合其他模块,比如贴单、包装印刷等,实现一机多功能。

    CMC 提供的视频,展示了 CartonWrap 的完整工作流程:

    除了纸箱打包以外,事实上,亚马逊已经在自己的物流中心内,测试各种各样的机器人技术,在成熟之后再慢慢取代低效的人工。

    2017年,亚马逊在全球就拥有超过10万台机器人,并计划增加更多。现在,它正在逐渐把自己的仓库打造成一个机器人帝国。

    比如说,机器人已经介入了分拣工作。亚马逊的货品都存放在一个个货架上,最早需要员工从上面找到对应的产品,后来升级成了流水线作业。现在,分拣机器人可以根据订单信息将货架推到打包区域。

    再比如说,对大宗货物进行装箱和捆扎。

    多年之前,亚马逊收购了一家名为 Kiva Systems 的机器人公司。现在,它开发的机械臂 Robo-Stow 早已代替了人类对货物进行捆扎,仅这一项机械臂技术,就为物流中心降低了20%的运营成本:

    在2017年,亚马逊曾向外界展示这个机器人手臂。

    当时,在亚马逊位于肯特郡的仓库工作的员工Nissa Scott接受了《纽约时报》采访 。她过去的工作是把这些重25磅的尺寸标准的货物箱堆叠起来,一天需要工作10个小时。

    但是在亚马逊采用机器人手臂后,替代斯科特的变成了一个巨大的,明亮的黄色机械臂。手臂末端的爪会抓住传送带上的货物箱,并将其堆放在另一个垃圾箱上,在机器人周围的木托盘上形成整齐的柱子。

    Scott 的新工作变成了照看几个机器人,在必要时对它们进行故障排除,并确保它们有货物箱装载。

    在《纽约时报》的描述里,当时亚马逊的仓库里,是这样的:

    机器人像巨型甲虫一样来回移动,背上是码得整整齐齐的重达3000磅的货物。数百台这样的机器人在一个圈出来的大型区域内自主移动,它们相互擦身而过,但不会发生碰撞。

    在笼子的一边,一群人类工作者 - “装货者” - 他们将产品塞到机器人身上,补充库存。当顾客的订单来了,装载着订单内货物的机器人就自动移动到笼子的另外一端,像是汽车排队通过收费站一样,排着队等待处理。

    在那里,人类“拣货者”会按照电脑屏幕上的说明,从机器人货架上抓取物品并将它们放入塑料箱中,让塑料箱消失在传送带上。另外一端的“打包者”会将塑料箱里的产品打包让在运输的纸箱中。

    作者:Nick Wingfield

    机器人减少了工人所需的步行,使”拣货者“更有效率,更少疲劳。这些机器人还能在将货架装在一起,想高峰时期的汽车一样紧密相连,因为它们不需要人类所需的过道空间。

    并不仅仅是肯特郡的仓库,在亚马逊佛罗伦萨,他们同样有比人类员工更优秀的机器人。该工厂有8个机械臂,可以将大量商品分解成较小的单元,并分发到各地的亚马逊运营中心。工人们还基于动画片《卑鄙的我》里的角色,给这些机械臂取了小黄人的名字。

    看起来,这样人与机器在仓库里相互配合的画面,还挺和谐的,但这并不是终点。

    亚马逊还在不断研发新的机器人技术。

    亚马逊有一个Amazon Roboticsd的全资子公司,正在使用各种机器人技术方法来加强仓库的自动化运营。他们研发的技术包括自动移动机器人,语言感知,电源管理,计算机视觉,深度感应,机器学习,对象识别和命令的语义理解等等方面。它曾公开一种虚拟现实模拟技术,用于对新的机器人概念进行原型设计,其中就包括一个带有叉车附件的臂,可以移动托盘。

    另外,亚马逊每年都会举办专门的机器人大赛,吸引各个创业公司和研发机构来参赛,展示最新的可以运用在仓库里的机器人技术。比如可以从架子上抓下物品然后再把它们放回去的机器人手臂。这些参赛者都被要求处理从洗漱用品到衣服等一系列产品,然后依据速度和准确性得分。

    Nissa Scott 是幸运的,她”升级“成为了机器人保姆,还在原来的地方工作,帮助机器人排除故障、保证机器人正常运转,但是Scott的很多同事,被分配到了接受站,在那里他们手工将大盒商品打包成箱。

    而现在,随着 CartonWrap 技术的运用,Scott的同事们能做的事也将慢慢被新的打包机器人取代了。他们又将走向哪里呢?

    就像Scott的主管Edward Cohoon说的,机器人可以这样一整天无休地工作,他们的肚子从来不会咕咕叫。

    为什么亚马逊要这样采用机器人技术?

    亚马逊在官方资料里说,它在全球拥有175个仓储中心,在其中的26个里,都有机器人和人类一起工作来挑选,分类,运输和存放包裹。

    就像蒸汽机开启了工业革命时代一样,机器人时代的到来或许不可避免。我们应该看看,机器人技术给亚马逊的这26个仓库带来了什么改变。

    硅星人梳理了近期的,发现第一个就是效率。

    今年四月,亚马逊使用算法自动解雇未完成指标员工的新闻,引爆了人们对于亚马逊的反感。此前,一些亚马逊巴尔的摩物流中心的穆斯林员工抗议,称公司的指标导致他们无法完成每天五次定时的祈祷。

    缺乏人性的管理模式,确实应该抨击。但与此同时,使用工具提升效率的趋势是不可逆转的。显然,24小时运转、任劳任怨的机器,对于亚马逊是更好的解决方案。

    第二个,解决了劳动力资源本身不足的问题。

    当用户逐渐习惯了次日,甚至当日到达,让电商公司的物流压力与日俱增。而招更多的工人所带来的效率提升,是很难规模化的。更何况目前来看,对于用人需求量巨大的亚马逊,招人仍然是个巨大难题。

    亚马逊运营高级副总裁 Dave Clark 在 Twitter 上转发了路透社的报道,并表达了从公司角度的看法。

    他指出:与其恐惧“机器取代人力”这件事,真正的问题其实在于亚马逊无法招到足够合格的人来填补打包这个职位,以及亚马逊正在创造的许多其他职位。

    的确,公司并不是想要招人就一定能招到人。亚马逊物流中心所在地区即便有大量的未就业劳动力,符合打包员工要求的可能只有少数,年龄、身体状况、对培训的领悟能力等都影响着候选人能否得到工作。结果,一个地区内满足要求的劳动力无法满足物流中心的需求。

    更何况,尽管公司为打包工人提供较高的时薪,成本居高不下,然而打包工人的辞退轮转率。在这样的前提下,通过招人来满足需求是不可规模化的。

    亚马逊打包员工 图 ARIEL ZAMBELICH/《连线》杂志第三个,毫无疑问是资源节约。

    以CartonWrap技术为例,一位优秀的亚马逊打包员工,应根据订单的货物尺寸、数量使用最合适的纸箱进行打包。然而在现实中,受制于培训水平、能力,以及指定型号纸箱在物流中心的存货水平,员工经常采用不合适甚至错误的包裹物。

    (其实这也不现实,毕竟仅固定尺寸型号的亚马逊纸箱,就有多达90种,再加上可变尺寸的包装物,至少有100种……)

    最终,用户经常会收到和货物尺寸不成比例,加入了过量填充物的包裹,或者因包裹太小导致货物被挤压损坏。

    此时,CartonWrap 就能派上大用场了:它能够直接处理折叠堆叠的原始纸板,根据货物尺寸裁剪出最小可行的纸箱。这不但极大地节约了纸箱/纸板存放的空间,还避免了物流中心因热门型号纸箱存货不足导致,使用错误纸箱、过量填充物所造成进一步资源浪费。

    即便带来了如此大的便利和效率提升,人们仍然难免对使用机器自动化打包存在疑虑:它会不会取代了太多的就业,反而产生了坏的影响?

    根据硅星人的分析,答案应该是否定的。

    首先,CartonWrap 可以处理的最小、最大包裹尺寸是有限的,仍有许多的超规尺寸和异形货品无法被机器处理。为这些特别商品专门开发机器?听上去并不经济。此时,人力仍然是唯一的解决办法。

    其次,前面提到,在现实中亚马逊根本无法招到足够的打包工人,也就很难用取代就业的说法去批评他。

    事实上,这个机器的运行和维修仍需要人力实现。比如需要专人把货物从货架上取下,进行预先扫描处理、放到传送带上;纸板也需要工人安放到机器上;机器的运转需要专人监督,遇到故障时需要维修,而这些工作往往并不需要具备专门知识,普通工人经过足够时间的训练或许也能满足要求。

    如果在未来,亚马逊扩大自动化打包机器的使用,意味着将减少对大量低级劳动力的依赖。考虑到亚马逊本身是用工大户,这样做也能促进物流中心当地的劳动力升级转型。

    亚马逊的机器人帝国计划已经启动了,而这未尝是一件坏事。

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