Robotická revoluce v Amazonu: Jak nové technologie zcela mění hru

Článek z roku 2019 od Jeffa Bezose, zakladatele Amazonu, předpověděl, že do deseti let budou robotické systémy dostatečně pokročilé, aby dokázaly uchopit předměty s obratností lidské ruky. Tři A jak se ukazuje Amazonu se daří postupně předpověď naplňovat. Nedávno zveřejněné video na vědeckém blogu společnosti ukazuje nový robotický systém s velmi jemným uchopením. Podle současných informací by jednoho dne mohl tento robotický systém vykonávat různé druhy práce jinak běžně obstarávaných lidskou silou. Případně by mohla vzniknout efektivní kooperace, díky níž by pracovníci byli schopné svou práci odvádět v mnohem větším měřítku a v nižších nákladech.

Stručný přehled o společnosti

Amazon, založený Jeffem Bezosem v roce 1994, se sídlem v Seattle ve státě Washington, je jeden z největších internetových obchodníků s jedním z největších zasilatelských obchodních řetězců na celém světě (společně s čínskou společností Alibaba) Amazon se původně specializoval na prodej knih, ale nyní nabízí širokou škálu produktů a služeb, včetně elektroniky, oblečení a potravin. Amazon je také lídrem v oblasti technologických inovací, včetně cloudových služeb, streamování videa a inteligentních domácích zařízení. Společnost je významným hráčem v oblasti robotiky, umělé inteligence, logistice a skladování. Amazon je jedním z největších soukromých zaměstnavatelů na světě a jeho tržní kapitalizace k července 2023 přesáhla 1,3 bilionů dolarů.

Automatizace skladů: Aktuální trend v maloobchodu a e-commerce

Téma automatizace skladů je nyní v oblasti maloobchodu a e-commerce aktuálnější než kdy jindy, zejména pro Amazon, který je největším online prodejcem a druhým největším soukromým zaměstnavatelem v USA. Recode v červnu informoval o výzkumu prováděného uvnitř Amazonu, podle něhož vznikla predikce, že společnost by mohla do roku 2024 v USA vyčerpat pracovní síly k náboru, pokud by neprovedla řadu rozsáhlých změn, včetně zvýšení automatizace ve svých skladech.

Zároveň se společnost potýká s vyhlídkou na to, že američtí pracovníci začnou vytvářet odbory po vítězství Amazon Labor Union v historickém hlasování na Staten Islandu a další nadcházející odborové volby v říjnu v severním New Yorku. Odboroví aktivisté dlouho spekulovali, že Amazon by mohl zvýšit své snahy o automatizaci jako reakci na odborovou aktivitu.

V prohlášení poskytnutém mluvčím Amazonu řekl ředitel Robotics AI společnosti, Siddhartha Srinivasa: „Máme velmi impozantní příležitost v pomáhání vědě zabývající se robotikou, která může smysluplně prospívat našim zaměstnancům a zákazníkům. Naše investice do robotiky a technologií pomáhají v zefektivnění práce v našich skladech – usnadňují ji, zvyšují pracovní bezpečnost, a vytvářejí nové kariérní příležitosti pro zaměstnance.“

Skladní robotické rameno by mělo být schopné odbavit více než 100 položek za hodinu

Robotické rameno, o kterém je řeč, nemusí na první pohled vypadat tak futuristicky. Tento konceptuální stroj využívá standardní kovový „uchopovač“, nejedná se tak o nic mimořádného. Co už ale mimořádné je, jeho schopnosti stroje, který dokáže každé tři sekundy uchopit novou položku a uložit ji do kovového žlabu. 

Podle Amazonu by tento robot mohl zvládnout více než 1000 položek za hodinu, což znamená, že by mohl vybírat a ukládat položky s násobně větší rychlostí než lidský pracovník. Od krabice s pastelkami až po smeták – každá položka je uchopena a přesunuta bez lidského zásahu. Robot využívá několik kamer a senzorů, které mu pomáhají „vidět“ sortiment předmětů před ním. Do dalšího důležitého parametru spadá strojové učení, díky němuž je robot schopný se rozhodnout pro nejvhodnější způsob, jak daný předmět uchopit. 

Díky algoritmům plánování pohybu je robot schopen přemisťovat v přeplněné scéně bez narážení nebo poškození jakékoli zboží. Podle předběžných testů robotické rameno poškozuje produkty s mnohem nižší frekvencí než jiný manipulační roboti, které Amazon testoval.

Prototyp videa, kterého lze vidět na videu, může přesouvat pouze předměty vážící méně než dva kilogramy. Během testování byl robot požádán, aby manipuloval se stovkami různých předmětů v této váhové skupině, a úspěšně uchopil a přesunul kolem 95 procent z nich, sdělil mluvčí Amazonu Xavier Van Chau. Na větší škále by omezení hmotnosti dvou kilogramů stále umožňovalo robotu uchopit výběr položek, které tvoří asi polovinu celkového sortimentu produktů Amazonu. Společnost ale pracuje na možnostech uchopení, díky němuž by robot byl schopný manipulovat s jakoukoli položkou, která by se vešla do krabice, nehledě na její váhu či typ. 

Éra automatizace

Jak dlouho bude trvat, než Amazon vytvoří jediného robota, který zvládne odbavit většinu produktů, je předmětem debaty – vzhledem ale k rychlosti jakou se technologie vyvíjí, je možné, že co nevidět, tomu tak za chvíli bude. V tuto chvíli se tedy ptáme otázkou „kdy“, A jestli se z „kdy“ stane „teď“, budeme mít odpověď na jednu z velkých neznámých této éry automatizace: Vznikne nová generace skladních robotů, kteří budou schopní uchopit zboží téměř stejně dobře jako lidské ruce. Je pak jen otázkou, zdali tito roboti lidem práci jen usnadní nebo je zcela nahradí. Mluvčí Amazonu se nechal slyšet, že společnost sází na druhou možnost, podle svých hodnocení, jakým dosud využívala jiné typy robotů ve svých skladech.

Robotické rameno Cardinal

V červnu roku 2021 Amazon oznámil prototyp robotického systému nazvaného Cardinal, který zvedá a třídí již zabalené objednávky a podle společnosti snižuje riziko zranění zaměstnanců tím, že zvládá úkoly, jež normálně vyžadují zvedání a otáčení velkých nebo těžkých balíčků, či komplikované balení v omezeném prostoru. Podle tehdejšího očekávání Amazonu, kdy společnost odhadovala začlenění robotického ramene Cardinal v průběhu roku2023, bychom již robotické rameno Cardinal mohli najít v některé z poboček společnosti. Robotické rameno by tak mělo zvládat přenos až 20kg zboží. 

Robotické rameno Robin

Netrvalo dlouho a společnost představila další robotické rameno, tentokrát pod názvem Robin, které zvládá podobný úkol jako Cardinal akorát s lehčími balíčky.

Robinova unikátnost spočívá v pokročilých technologiích umělého vidění a strojového učení, které mu umožňují bez problémů se přizpůsobit dynamicky se měnícím podmínkám a situacím. Bez ohledu na velikost nebo tvaru balíku, Robin dokáže s lehkostí zvednout balík, naskenovat jeho štítek a s chirurgickou přesností jej umístit na malý robotický vozík. Ten poté spolehlivě dopraví zásilku na správné místo do nákladního prostoru.

Co však Robinovi dodává další rozměr, je jeho schopnost se učit – a to nejen z vlastních zkušeností. Robin aktivně využívá data shromažďovaná od celé flotily robotů, což mu umožňuje se neustále zlepšovat a efektivněji vykonávat svou práci. Můžete si to představit jako takový obrovský robotický superorganismus podobně jako u mravenců, nebo, pakliže jste hráli hru Mass Effect, u humanoidních robotů s názvem „Geth“.

Obrázek 1 – Zdroj: https://assets.amazon.science/dims4/default/a297360/2147483647/strip/true/crop/2000×1334+0+0/resize/1535×1024!/format/webp/quality/90/?url=http%3A%2F%2Famazon-topics-brightspot.s3.amazonaws.com%2Fscience%2Fab%2F9d%2Fe2e012c84742bca761b0aa9b99a8%2Frobin-arm-with-gripper.jpg

Robot Pegasus

Dalším pozoruhodným, ale neméně důležitým společníkem Amazonu je robot Pegasus, který hraje klíčovou roli v automatizaci skladních operací společnosti. Tento malý, ale efektivní robot je navržen k přepravě balíků po skladu, díky čemuž šetří čas a energii pracovníků. Pegasus je součástí širší rodiny robotů, které společně pracují na automatizaci různých aspektů skladových a distribučních operací. Jeho hlavní úlohou je rychlá a efektivní manipulace s balíky, což se ukazuje jako klíčová schopnost pro rychlé a efektivní zpracování a doručení objednávky. 

Obrázek 2 – Zdroj: https://www.supplychaindive.com/imgproxy/TskF46JM94XUygowTTTQGCaUi4cMwxMrEe3Dyrb4SXQ/g:ce/rs:fill:1600:900:1/bG9jYWw6Ly8vZGl2ZWltYWdlL0ltYWdlX2Zyb21faU9TLnBuZw.jpg

Ukázka

Robot Proteus

Robot Proteus je další z řady autonomních robotů používaných společností Amazon ve svých skladech. Proteus je navržen k přepravě balíků po skladu, podobně jako jeho kolega Pegasus. Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma roboty spočívá v tom, že Proteus je vybaven mini dopravníkem na vrchu své konstrukce, který je schopen vyzdvihnout a přenášet tak jednotlivé regály.

Proteus je také vybaven vylepšenými senzory, které mu umožňují detekovat lidi, ostatní roboty a překážky z větší vzdálenosti než jakýkoliv jiný mobilní robot Amazonu. Tato schopnost mu umožňuje efektivněji a bezpečněji navigovat v dynamickém prostředí skladu.

Ukázka:

Akvizice společnosti Kiva Systems

Historie Amazonu v robotice sahá až do doby, kdy v roce 2012 za 775 milionů dolarů koupil společnost Kiva. Za další desetiletí od té doby nasadil více než 500 000 robotů do svých skladů. Během stejného období podle společnosti bylo v jejich sektorech zaměstnáno více než milion pracovníků. Amazon tím poukazuje na fakt, že začlenění robotů do skladů nemusí nutně vést k eliminaci pracovníků.

Společnost Kiva Systems, nyní známá jako Amazon Robotics, je pionýrem v oblasti robotických systémů pro automatizované sklady. Zabývá se vývojem robotů, které zefektivňují logistiku a distribuci. Je proto zřejmé, že se pro Amazon jednalo o klíčovou potenciální společnost, která by jim mohla s automatizací skladních i jiných procesů pomoci. Amazon v současnosti využívá technologie společnosti k maximalizaci své distribuční sítě a zlepšení zákaznického servisu.

„Od raných dnů akvizice Kiva nebyla naší vizí nikdy vázána na binární rozhodnutí lidé nebo technologie,“ uvedla společnost ve svém blogovém příspěvku. „Místo toho jsme se chtěli zaměřit na spojení lidí i technologií s cílem vytvořit bezpečnou a harmonickou spolupráci pro naše zákazníky. Tato vize zůstává i dnes.“

Značné zefektivnění práce

Roboti Kiva udělali některé práce ve skladech Amazonu snazší pro pracovníky v rolích pickerů (zaměstnanci, kteří vytahují položky z regálů) nebo stowerů (zaměstnanci, kteří ukládají položky na sklad). Roboti nyní přepravují police k nim na stacionární pracoviště, kde zaměstnanci stojí až 10 hodin denně s podložkou pod nohama. Kdyby nebylo robotických pomocníků museli by tito pracovníci chodit 10 až 20 mil denně, vybírat zboží z polic nebo vyskladňovat zboží do regálů. 

Stinná stránka technologií

Před příchodem robotů mohl picker mít za cíl zvládnout až 100 položek za hodinu. Amazon s příchodem robotů tato očekávání ztrojnásobil. Mimo jiné, s přidáním robotů se také zvýšily míry zranění s tím, jak byli pracovníci nuceni pohybovat se rychleji, aby udrželi krok s vyššími kvótami. Jak můžeme zde vidět, přidání robotů do pracovního prostoru může mít i své stinné stránky.

Testovací roboti Amazonu, jako je například nově představený „klešťový“ robot, kterého jsme si ukázali na začátku, vykonávají úkoly, které se stále více překrývají s prací zaměstnaných skladníků. Takový robot, fungující v roli pickera nebo stowera, dokáže zboží přesunout z jednoho místa na jiné rychle a bez poškození.

Přestože prototypový robot dokáže vybrat více než 1000 položek za hodinu, což je přibližně třikrát více než průměrný lidský picker, srovnání není zcela spravedlivé. Lidský picker ve skladech s roboty musí vyjmout každou položku z přeplněné regálové jednotky, někdy i za použití stupínku, aby dosáhl na zboží v horních policích. Na druhou stranu, stoweři Amazonu umísťují každou položku do volného prostoru na mobilní regálové jednotce, což je úkol náročnější než robotický přesun položky z jednoho volného místa na jiné. Spravedlivé nespravedlivé, jedno je zde jasné – angažování robotů do skladních prací je pro společnost mnohem efektivnější, ať už z důvodu ušetřeného času, menších nákladů, nebo nepotřebě zaměstnávat větší počet pracovníků.

Van Chau, mluvčí Amazonu, řekl, že prototyp ve videu nebyl testován ani navržen tak, aby vybíral položky z regálů, jak to dělají pracovníci v současných robotických skladech společnosti. Přesto odborníci na robotiku tomuto tématu věnují pozornost. Martin Ford, autor několika knih o robotice, sdělil, že i když není jasné, jak by nejnovější prototyp robota Amazonu fungoval ve skladech s vysokým objemem balíčků, zdá se, že se jedná o pozoruhodnou inovaci, která se do budoucna může rozvinout. 

S inovativními řešeními, se kterými společnost Amazon přichází, stejně jako mnoho jiných dalších dobře financovaných startupů, které staví robotické systémy s manipulativním zaměřením (uchopení objektů, bez jejich narušení), je nevyhnutelné, že problém bude vyřešen, možná dříve, než mnozí z nás očekávají, řekl Recode Ford. A jakmile se tak stane, dodal Ford, není pochyb o tom, že sklady Amazonu, stejně jako mnoho dalších prostředí, se stanou mnohem méně pracovně náročné.

Amazon, jak jsme si zmínili, i nadále trvá na spolupráci robotů a lidí uvnitř jeho skladů. Přesto ale odborníci na robotiku sdílejí své pochyby o tomto názoru v prognóze, že jednoho dne budou skladní operace zcela automatizovány, a pro lidi zde již zkrátka nezbude místo.

Ukázka „robotického workflow“ na skladě

Závěr

V příštích letech bude rozhodně zajímavé sledovat, jak se Amazon a jeho robotické inovace vyvíjejí. Jakýkoli pokrok v automatizaci bude mít značný dopad nejen na samotnou společnost, ale i na celý průmysl e-commerce a maloobchodu. Zatímco některé otázky zůstávají nezodpovězené, jedno je jisté: budoucnost skladových operací se rychle mění a robotika bude hrát klíčovou roli v této transformaci.