編者按:物流行業(yè)的工作偏于繁重和反復(fù),是機器人發(fā)揮作用的好地方。亞馬遜作為美國最大的電商,其配送中心研究開發(fā)了眾多種類的機器人,可以幫助公司完成各種各樣的分揀和裝卸工作。而且,得益于人工智能的發(fā)展,亞馬遜的設(shè)施中將出現(xiàn)一大批更加先進(jìn)的機器人。本文來自編譯,希望對您有所啟發(fā)。
亞馬遜的 Proteus 機器人。圖片來源:亞馬遜
在馬薩諸塞州雷丁市的一個巨大倉庫里,我見到了一對綠色的呆萌機器人,它們看起來像是充滿未來科技感的腳凳,有著圓圓的眼睛和可愛的笑容,這些都是用發(fā)光二極管渲染出來的。這些機器人戴著像小帽子一樣的小型激光雷達(dá)傳感器,可以對附近的物體和人進(jìn)行三維掃描。突然,其中一個機器人播放起了歡快的小曲,嘴巴開始閃爍,眼睛也變成了心形。工作人員告訴我,這意味著機器人很快樂。
(資料圖片)
亞馬遜將這款機器人命名為 Proteus,它表情豐富,善于表達(dá)情感,并能感知周圍的環(huán)境?!安贿^,為什么機器人要表達(dá)快樂?”我問。亞馬遜的軟件工程師索菲·李(Sophie Li)解釋說,能夠表達(dá)快樂可以幫助 Proteus 更有效地與人打交道。
亞馬遜的 Proteus 機器人。圖片來源:亞馬遜
Proteus 負(fù)責(zé)將裝滿包裹的箱子搬到裝貨區(qū),裝卸區(qū)也有工作人員。這個機器人非常聰明,可以區(qū)分人和無生命的物體,并自行決定如何繞開擋路的箱子或人。但是,有時機器人需要口頭告訴別人讓開,當(dāng)它被卡住時,嘴會顯示出不同的顏色。索菲·李最近為 Proteus 增加了心形眼睛,讓它在按計劃完成任務(wù)時也能發(fā)出信號。
李說:“希望 Proteus 能讓人們感到快樂,”李說,他指的是那些與機器人并肩工作的工人們,他們需要將包裹從貨倉轉(zhuǎn)移到卡車上?!叭绻霾坏?,那么至少它應(yīng)該完成自己該做的事情?!?/p>
我在想,在現(xiàn)實中,當(dāng)機器人表現(xiàn)出快樂時,是否有些人會覺得有點煩人。不過,在即將席卷亞馬遜物流中心的新一波自動化浪潮中,讓機器人表現(xiàn)出友好的一面,或許并不是一個壞主意。
亞馬遜的 Sparrow 機器人可以抓取以前需要人工拿取的產(chǎn)品。圖片來源:亞馬遜
Proteus 只是眾多智能機器人中的一員,這些機器人目前正在亞馬遜已經(jīng)高度自動化的物流中心投入使用。其中一些機器,如 Proteus,將與人類一起工作。許多機器人將承擔(dān)以前需要由人類完成的任務(wù)。2022 年 11 月,亞馬遜推出的一款名為 Sparrow 的機器人可以從儲物柜中挑選出單個產(chǎn)品,并將它們放入更大的塑料箱中。這是機器向人類靈巧性邁出的一步,是機器人技術(shù)的圣杯,也是大量人工工作實現(xiàn)自動化的瓶頸。亞馬遜去年還投資了一家初創(chuàng)公司,該公司制造的仿人機器人能夠搬運箱子。
亞馬遜的 Sparrow 機器人可以抓取以前需要人工拿取的產(chǎn)品。圖片來源:亞馬遜
亞馬遜最新推出的機器人,可能會改變整個公司乃至整個行業(yè)在自動化和人工之間的平衡。亞馬遜在 2012 年收購初創(chuàng)公司 Kiva Systems 及其貨架搬運機器人后,首次推出了大量機器人,并重新設(shè)計了其配送中心和分銷網(wǎng)絡(luò),加快了配送速度,從而獲得了更多的業(yè)務(wù)。這家電子商務(wù)公司現(xiàn)在可能正處于轉(zhuǎn)變的風(fēng)口上,新的機器人已經(jīng)開始重塑物流中心及其員工的工作方式。某些工作崗位將被淘汰,而新的工作崗位將會出現(xiàn),只要公司的業(yè)務(wù)繼續(xù)增長。而亞馬遜的競爭對手將一如既往地被迫適應(yīng),否則就會走向滅亡。
圖片來源:亞馬遜
1. 未來感十足
Proteus 并不是雷丁工廠里唯一正在進(jìn)行測試的機器人,這里是亞馬遜機器人實驗室,也是該公司倉庫機器人的代工廠。不遠(yuǎn)處,一排藍(lán)色的移動機器人正在進(jìn)行算法編排,每臺機器人的大小都和一臺割草機差不多。我看著它們一個接一個地駛?cè)氪笮蜋C器,測試車輪性能和其他功能。隨后,那些檢驗合格、被宣布可以投入使用的機器人從人行道駛過,進(jìn)入了運往亞馬遜配送中心的包裝箱中。
這次參觀提供了一個難得的機會,讓我們得以一窺亞馬遜是如何開發(fā)其工業(yè)機器人的。陪同我參觀的是亞馬遜公關(guān)部的澤維爾·范·周(Xavier Van Chau),他專程從亞馬遜西雅圖總部乘紅眼航班趕來這里,非常熱情,而且喝了不少咖啡,令人印象深刻。亞馬遜機器人公司的工程師們展示的機器,將極大地改變?nèi)祟惡蜋C器之間的界限,而我的陪同人員則講了大量關(guān)于員工的趣聞軼事,稱這些員工都很喜歡他們的機器人同事。
亞馬遜的 Proteus 機器人可以檢測到有人在自己的行動軌跡上,并采取行動避免碰撞。圖片來源:亞馬遜
當(dāng)然,亞馬遜物流中心的一些員工也有自己的表達(dá),說公司以效率的名義對他們大加鞭策,盡管該公司一直在說員工福利是公司最關(guān)心的問題。今年1月,亞馬遜因工作場所安全問題被美國監(jiān)管機構(gòu)點名,并在美國多個州和英國面臨工業(yè)行動和罷工。亞馬遜預(yù)計,在美國找到足夠的倉庫工人將變得更具挑戰(zhàn)性,部分原因是員工流失率高。而加速采用機器人技術(shù),可能會幫助亞馬遜緩解人類勞動力帶來的一些挑戰(zhàn)。
要取代人類勞動力,就需要制造這些機器人,它們完成的大部分工作以前都是由人類完成的。在不遠(yuǎn)處的一條生產(chǎn)線上,亞馬遜的工人們正忙著把機器人組裝在一起,在機械臂的幫助下搬運大塊鋼材,并安裝電子設(shè)備、傳感器和馬達(dá)。
自從亞馬遜開始加大對機器人的使用以來,機器人制造和維護(hù)方面的工作崗位成倍增加。該公司還于 2021 年在馬薩諸塞州韋斯特伯勒開設(shè)了一家專門生產(chǎn)機器人的新制造工廠。但是,制造工人和工程師的增加意,味著亞馬遜的其他工作崗位也正在發(fā)生變化,甚至完全消失。
2. 人工的演化
亞馬遜收購 Kiva 后推出的第一批機器人是橙色的,非常低矮,會按照預(yù)先編程的路線在封閉的大區(qū)域內(nèi)行走。這些機器人會在裝滿不同產(chǎn)品的貨架下移動,然后將產(chǎn)品搬運給自動化區(qū)域邊緣的人類揀貨員。人類會挑取不同產(chǎn)品來組裝客戶訂單,將產(chǎn)品放入箱子中,然后進(jìn)行包裝和運輸。
這種自動檢索系統(tǒng)讓亞馬遜可以在同樣的空間存儲更多的商品,并更快地將其送到客戶手中,從而幫助該公司在客戶、投資者和競爭對手之中登上電子商務(wù)的巔峰。2010 年至 2020 年間,亞馬遜的銷售額增長了 10 倍,從 340 億美元增至 3860 億美元,其機器人員工數(shù)量也大幅增長。從 2013 年到 2023 年,亞馬遜制造的機器人累計數(shù)量從 1 萬臺增長到了 75 萬臺。
如今,亞馬遜四分之三的產(chǎn)品,在某個環(huán)節(jié)都是由該公司的機器人處理的。全球 300 多個亞馬遜物流中心的 75 萬臺移動機器人,都可以追溯到第一批 Kiva 機器。亞馬遜還在這些物流中心雇傭了 130 多萬名人類員工。亞馬遜的范·周拒絕透露該公司預(yù)計未來幾年使用的機器人數(shù)量增幅,但他表示,機器人數(shù)量將“持續(xù)快速增長”。
在亞馬遜75萬臺機器人中,最常見的是 Hercules 機器人,這款大力神可以抬起和移動沉重的貨架。圖片來源:亞馬遜
如今,亞馬遜最常見的機器人是我看到的那些被稱為“Hercules”(大力神)的藍(lán)色機器人。這個名字借用了希臘神話。
Hercules 是一種籠式重型搬運機器人,可以把貨架拖到人類手中,基本上取代了老式的 Kiva 機器人。Pegasus 是一種輪式機器人,上面有一條傾斜的傳送帶,可以把包裹扔進(jìn)通往裝貨區(qū)的溜槽里。而 Xanthus 則是一個縮小版的 Pegasus,負(fù)責(zé)將成堆的空箱子運回需要的地方。
今年早些時候,更新式、更具表現(xiàn)力的 Proteus 在田納西州納什維爾的一個物流中心投入使用,它是亞馬遜第一個冒險走出安全籠的移動機器人。它的設(shè)計比該公司以前的移動機器人更具通用性,隨著時間的推移,軟件升級將增加新的功能。得益于人工智能的飛躍發(fā)展,亞馬遜正在研發(fā)新一代機器人。
在 Proteus 向我表達(dá)自己很快樂的那個房間對面,是一個名為 Cardinal 的大型機械臂,正在與移動機器人一起接受測試。Cardinal 看起來就像汽車生產(chǎn)線上的那種機器人,被固定在原地,但卻沒有常見的金屬爪,而是揮舞著一個布滿真空吸盤的抓手,讓人聯(lián)想到巨大的魷魚。Cardinal 使用人工智能視覺來識別包裹,并確定如何從沿著傳送帶滾動的眾多包裹中抓取重包裹。這款機器人會用吸盤把包裹吊起來,然后放入由 Proteus 運載的箱子中,再由 Proteus 將貨物運送到等候的卡車上。
Cardinal 的高級技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理劉欣燁(音譯,Xinye Liu)看著機器人挑選包裹。她最近剛從納什維爾的配送中心回來,Proteus 和 Cardinal 正在那里進(jìn)行試驗。劉告訴我,在需求高峰期間,該中心人手不足,她決定自己幫忙搬箱子。她說,亞馬遜的運營規(guī)模(其存儲的產(chǎn)品種類之多,以及每天處理的數(shù)量之大),使其成為機器人專家工作的一個獨特場所。
Robin 是亞馬遜的另一款新機器人,也配備了一個大機械臂。它負(fù)責(zé)將包裹從傳送帶轉(zhuǎn)移到等待的 Pegasus 機器人背上。該公司已經(jīng)部署了 1000 多臺 Robin 機器人,并在 2023 年 4 月的財報電話會議上透露,Robin 現(xiàn)在已經(jīng)處理了超過 10 億個包裹。
3. 機器人一直在前進(jìn)的道路上
亞馬遜機器人的快速發(fā)展掩蓋了人類與機器之間的差距,事實上,該公司仍有許多人工完成的工作無法實現(xiàn)自動化。例如,在產(chǎn)品從倉庫到顧客手上的過程中,從貨架上檢索并取出一件商品的繁瑣工作就需要由人工完成。如果顧客訂購了一副小小的眉鉗,那么你首先要在一堆東西中找出這件小小的東西,然后你得知道如何拿起、旋轉(zhuǎn)和閱讀標(biāo)簽,并且在這些過程中要保證它不掉在地上。
對于人類來說,雖然需要復(fù)雜的感知和控制能力,但所有這些環(huán)節(jié)都是很簡單的。但事實證明,將這些能力編程到機器人中極具挑戰(zhàn)性。不過,在過去十年中,計算機視覺、機器人抓取和機器人硬件方面的進(jìn)步,已經(jīng)在某些情況下消除了對人手的需求。
從 2015 年到 2017 年,亞馬遜會舉辦以現(xiàn)金獎勵的比賽,邀請研究人員制造能夠從貨架上挑選各種物品的機器人。顯然,更多的機器人抓取研究正在如火如荼地進(jìn)行。去年 11 月,該公司發(fā)布了一款小型機械臂 Sparrow,可以伸進(jìn)購物包中,可靠地抓取亞馬遜庫存中 1 億多件物品中的 65%。這個比例足以讓公司圍繞機器人重新配置一些業(yè)務(wù)。
亞馬遜機器人公司的首席技術(shù)專家泰·布雷迪(Tye Brady)解釋說,亞馬遜處理的產(chǎn)品數(shù)量之多使其具有競爭優(yōu)勢。布雷迪說:“機器學(xué)習(xí)技術(shù)可以讓機器人教會自己抓取什么,以及怎么抓取。而且,由于機器人之間通過云連接,所有這些學(xué)習(xí)成果都可以即時共享?!?/p>
換句話說,隨著越來越多的數(shù)據(jù)被納入到人工智能模型,亞馬遜的機器人將會變得更快、更可靠。這種持續(xù)的學(xué)習(xí)幾乎肯定會取得成效。
在我參觀雷丁的機器人代工廠時,看到了亞馬遜是如何努力擴大機器人分揀范圍的。在籠式機器人網(wǎng)絡(luò)中穿行時,我們遇到了一個工程師小組,他們正在研究一種新型機械臂,該機械臂正在從一個大型塑料箱中揀選物品。與 Sparrow 不同的是,這個裝置使用了一種所謂的協(xié)作機械臂,可以與人類近距離協(xié)作。未來,也許人類和機器人能在亞馬遜內(nèi)部并肩工作,揀選商品。
“呃……沒什么,”范·周一邊催促我們,一邊說,“這只是一個實驗。”
4. 未來的工作
亞馬遜對未來機器人化的長遠(yuǎn)構(gòu)想,與當(dāng)前以人類為主導(dǎo)的混亂現(xiàn)實大相徑庭。
在距離雷丁幾小時車程的康涅狄格州溫莎,該公司新建了一座占地 380 萬平方英尺的工廠,名為 BDL4。當(dāng)我們到達(dá)時,還沒有機器人的跡象。停車場幾乎是滿的,工人們正在排隊換班,許多人都用透明的塑料背包裝著隨身物品。這不是一種時尚潮流,而是因為透明的背包能讓人們更快地通過安檢。在穿上安全背心和腳趾保護(hù)套后,我們冒險進(jìn)入了車間。
我在 BDL4 遇到的工作人員都很開朗,樂于助人。高級運營經(jīng)理艾莉森·金(Allison Kim)借助一個金色麥克風(fēng)為我們提供參觀服務(wù),這個麥克風(fēng)可以讓她的聲音蓋過機器的轟鳴聲。還有亞歷克斯·薩比亞(Alex Sabia),他是一個精力充沛的人,一直提到自己很喜歡肉類食物。薩比亞的工作是鼓勵工人定期休息,確保良好的人體工程學(xué),并給他們提供物理治療練習(xí),以防止工人受傷。不過,與他交談讓我感到非常疲憊。
建筑的一層主要是傳送帶,將包裹運送到各個方向。從二樓到五樓,人們正忙著從貨架上挑選物品,Hercules 大力神機器人從一個巨大的、用柵欄圍起來的儲藏區(qū)運送物品過來,只有機器人才能在這個區(qū)域活動。這里幾乎沒有燈光,因為機器不需要通過看東西來導(dǎo)航。車間的規(guī)模之大令人眼花繚亂,里面分為人類活動區(qū)(明亮的)和機器人活動區(qū)(黑漆漆的),在一明一暗的分界線處,從貨架上取貨的人類揀貨員隊伍逐漸向遠(yuǎn)處縮小。
在這些揀貨工人中,我注意到一名工人系著一條多功能腰帶,肩上掛著一個手電筒,手里拿著一個平板電腦和一根看起來像冰球短棍的東西。他打開了一扇通往機器人區(qū)域的門,走了進(jìn)去,并隨手關(guān)上了門。這名工人的工作是在 Hercules 掉了東西的時候提供幫助,這通常意味著用工具從幾個機器人之間撿回一件東西。我聽說這些工人被稱為“特赦專家”,因為在亞馬遜公司的行話中,機器人掉落的物品被稱為“特赦物品”。當(dāng)我看著人類員工進(jìn)入機器人活動區(qū)時,他們的光芒逐漸消失在了黑暗之中。
在下面一層,裝滿物品的包裹被運送到卡車上,機器人忙忙碌碌,有大約 12000 個 Pegasus 機器人,大小與我之前見過的 Hercules 機器人相似。它們在四周快速移動,將包裹從地板上的孔中扔下,通向裝貨區(qū)。每次機器人卸下負(fù)載,都會回到地板上的某個停放點。在這個區(qū)域的邊緣,機器人會再次被裝上貨物,這些貨物不是由人工揀選的,而是由 Robin 機械臂從傳送帶上抓取過來的。
正如這一層所展示的,自動化可以取代以前只能由人類工人完成的某些工作。在某些情況下,一些工作甚至?xí)?。對于個人來說,被機器取代可能是毀滅性的,但整個就業(yè)市場的情況則更為復(fù)雜。美國的一項研究發(fā)現(xiàn),制造業(yè)中每采用一個機器人,就能取代大約三名工人。然而,還有些研究表明,部署更多機器人的公司有時會增加更多的工作崗位。
斯坦福大學(xué)數(shù)字經(jīng)濟實驗室(Stanford Digital Economy Lab)主任埃里克?布林約爾松(Erik Brynjolfsson)是研究“人工智能和自動化對就業(yè)影響”的權(quán)威,他表示:“我并不真的擔(dān)心人類很快就會失去工作。如果未來幾年失業(yè)率上升,我認(rèn)為那不會是因為自動化?!?/p>
關(guān)鍵的問題是會出現(xiàn)多少新的工作崗位,以及是什么類型的工作崗位?亞馬遜的機器人技術(shù)可能會為一些人創(chuàng)造收入更高的制造業(yè)工作崗位,也可能會導(dǎo)致對送貨司機的需求增加,因為他們往往是為外部承包商工作。
亞馬遜的新機器人還可能在其他方面影響其勞動力隊伍。在 BDL4 更多地使用機器人技術(shù),使亞馬遜有可能在該設(shè)施中加入更多種類的工作,就像收購 Kiva 一樣,可以在同一空間儲存更多的物品。在亞馬遜最大的市場中,訂單打包后通常會被送到區(qū)域分揀中心,這些分揀中心根據(jù)地理位置組織包裹遞送,以提高配送效率。但是新的 BDL4 整合了分揀功能,省去了另一個設(shè)施,加快了整個流程。
近年來,抗議亞馬遜物流工作環(huán)境惡劣的勞工組織者,通過在分揀中心舉行罷工或采取其他行動向亞馬遜施壓,而分揀中心可能是亞馬遜配送網(wǎng)絡(luò)的咽喉。當(dāng)分揀工作與取貨工作在同一地點進(jìn)行時,像 BDL4 這樣的配送中心或許可以減輕亞馬遜在工業(yè)行動面前的脆弱性。另一方面,曾與亞馬遜員工共事過的勞工組織者蘭德?威爾遜(Rand Wilson)表示,在采用更多自動化技術(shù)后,保住工作的工人實際上可能擁有更大的影響力,因為他們的工作更加專業(yè)化,亞馬遜更難以被取代。
無論你對亞馬遜有何看法,都很難不驚嘆于該公司的效率之高。亞馬遜采用更多機器人的大膽舉措,無疑會加快送貨時間,讓許多客戶感到高興。但是,這也將對數(shù)百萬工人,以及數(shù)以千計與亞馬遜競爭的其他企業(yè),產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。畢竟,亞馬遜占據(jù)了美國在線購物總額的一半以上。
訪問結(jié)束幾周后,我收到了亞馬遜的范·周的一封電子郵件。他告訴我,自己在一次交通事故中傷了胳膊,不得不暫時用語音轉(zhuǎn)文本軟件來寫郵件?!皺C器人正在幫我寫這封電子郵件,”他開玩笑說,然后暗示了亞馬遜未來的許多自動化進(jìn)展?!白钚碌慕K端執(zhí)行工具太酷了,”他說,“但我還不能公開分享?!?/p>
譯者:Jane
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