熄灯：亚马逊机器人十年进化史

2022-05-11 19:03

　　这些只是自动化即将到来的预兆。亚马逊也间接暗示了这一点。「不断变化的工作环境」本可以很容易地替换成「自动化」这个词，而「熄灯」是未被言明的终极目标。

　　这是亚马逊2000多亿美元网购业务的心脏。

　　全球175个物流中心、每天20多万台不同机器人负责交付超过3.5 亿种不同产品，每年分拣包裹总数高达数十亿。

　　而从客户下单到按响客户门铃，亚马逊 Prime 服务的最快记录是……坐好……3分钟！

　　亚马逊追求速度几乎痴迷，以至于包裹从传送带上掉下来以至于几个小时内都无法追踪到，或者（更糟糕地）被送到错误目的地甚至被毁损，都不啻于噩梦。

　　这也是为什么你会在仓库中能见到长达４.７米的发那科六轴机器人 M-2000iA ，地球上最大机械臂之一 Robo-Stow ，还有以轻型摩托车速度在地板上运行的移动机器人。

　　当然，「锱铢必较」的亚马逊很少提及一笔账。当人力成本占大多数仓库平均运营预算的65%、仓库员工流动率超过35%，培训成本却是普通工人年工资2倍时，考虑到物流行业利润率低，只要自动化一部分订单作业，省下的预算数字都极为可观。

　　从收购 Kiva 到随后大规模部署机器人，再到发布无人机，亚马逊已经走上了自己的自动化道路，每一步都令人瞩目。

　　最近，他们又推出 10 亿美元的亚马逊工业创新基金，通过直接投资新兴技术，解决自动化过程中最棘手问题。首批得到投资的五家企业中，每一家都拥有一种特殊技术，可能对亚马逊仓库运作带来价值。

　　0１ 扩张与成本

　　一转眼，Kiva 已经代表十年前的最新技术。Kiva 的美妙之处「让货找人」，将经典串行过程转换为大规模并行处理引擎。

　　但最重要贡献还是提出了一个全新导航和控制系统，关键是还不昂贵：

　　多亏功能强大但价格低廉的电子设备出现（如无线系统、制导传感器、嵌入式处理器），以及多智能体系统和控制理论领域的新算法，不需要购买最好的电机、齿轮箱来保证机器人的可靠性，将条形码贴纸贴在地板上，为机器人配备摄像头和传感器，它们即可在控制系统引导下直线行驶，避免相互碰撞。

　　Kiva 的美妙之处「让货找人」，但最重要贡献还是提出了一个全新导航和控制系统，还不昂贵。

　　不过，很少有人注意道2012年收购 kiva 时，亚马逊的仓库远没有今天这么多。

　　智库税收和经济政策研究所（Institute on Taxation and Economic Policy)的数据显示，2011年，亚马逊只对居住在五个州的消费者征收销售税。也就是说，亚马逊只在这些州经营办公室和仓库。

　　根据当时法律，电商只需在有实体（比如仓库或办公室）存在的州征收销售税，亚马逊没有大规模建立配送中心。

　　2018年，美国最高法院对 Wayfair 案的裁决改变了这一局面。裁决赋予各州要求在线零售商征收销售税的权利，无论他们是否在给定的州有实体存在。亚马逊等大型电商也开始建造许多新仓库。

　　2022年1月，向公司出租设备的公司 BigRentz 一项新分析显示，亚马逊不仅拥有全美最大仓储面积，其配送中心多集中在消费者密集地区附近。其中，仓库面积最多的10个州中，有8个位居人口最多的州，「人口中心和亚马逊仓库位置之间，似乎存在很强的相关性。」

　　与此同时，沃尔玛和塔吉特正在利用他们的数千家商店，通过提供在线订单当日送达，在自己的游戏中击败亚马逊。亚马逊也不再将仓库藏在工业区，让「仓库进城」，在美国各城市和郊区开设 1000多家小型配送中心，使网上购物速度与快速跑到商店一样快。

　　所有这些都在驱使 Kiva 持续进化。除了让「进城」的仓库单位面积可以容纳更多的货品，以有利可图，也要降低新中心的建设成本和时间。

　　2019年，Kiva 后裔——Pegasus 、Xanthus 公开露面。同样身披橘色，Pegasus 只有手提箱大小，19厘米高，比小型号的 Kiva 还要矮。多出来空间可以用来储存更多东西，力气也比 Kiva 大，可举起560公斤货物。

　　与 Kiva 负责运输吊舱不同，Pegasus 主要用于包装好的包裹分拣。它被设计成一个可以添加不同附件的通用基础，当「头上」添加传送带后，机器人可在地板矩形孔引导下，找到对应邮政编码所在溜槽，用传送带将包裹滑下溜槽，后者会连接到送货卡车。整个过程大概只要两分钟。

　　Pegasus 是亚马逊的新型仓库机器人之一，顶部装有传送带，用于公司的分拣设施。

　　Xanthus 是 Pegasus 继任者，也是一个全新设计。作为通用平台，添加　XanthusTote 单元，Xanthus 即可以移动叠加的黄色「托特袋」，将物品从拣选转移到包装环节。添加 x-drive 单元后，Xanthus 和 Pegasus 一样，可将包裹送到到对应邮政编码溜槽。

　　亚马逊可能尝试利用 Xanthus 两个功能，简化流程，整合履行和分拣中心。

　　Xanthus 是亚马逊后来推出的两款新机器人之一，它可以配备不同的模块，如传送带和堆叠的托特袋（黄色），以执行各种任务。

　　值得注意的是，从现成的直流电机到定制的滚珠丝杠，据说最初的 Kiva 大约有 900 多个零件。Kiva 继任者的零件数量更少，成本更低，也更易于维护。例如，Pegasus 零部件数量只有其一半；Xanthus　零件数量只有其三分之一，成本是最初 Kiva 的一半。这些也使得建立新的履行中心更容易和快速，既不需要一堆传送带，还能显著降低分类错误。

　　作为亚马逊的竞争对手，英国在线杂货商 Ocado 技术演变也遵循了类似的线路。

　　例如，Ocado 最新推出的600系列，也是目前世界上最轻的机器人，一半以上组件都是 3D 打印。比该公司目前这一代机器人轻五倍，更灵活，对电池功率要求也更低。它们可以在几周而不是几个月内以较低的成本安装，使在城市地区建立「微型」履行中心变得可行。