亞馬遜倉庫中的揀貨工人
這樣的工作環(huán)境，令亞馬遜倉庫工人的流動(dòng)性異乎尋常地高，不得不每季度新招10萬名工人。
實(shí)際上，被指“殘酷無情”貝佐斯比倉庫中疲于奔命的工人更想早日實(shí)現(xiàn)倉庫無人化，因?yàn)樵谌斯こ杀揪痈卟坏拿绹?，訂單履行中心同時(shí)也是最大的成本中心。
然而，亞馬遜目前還離不開這十多萬名抱怨不斷的“非機(jī)器人”。
雖然2012年以7.75億美元收購KIVA System，讓在倉庫中來回穿梭的橙色機(jī)器人成為亞馬遜倉庫最酷的風(fēng)景線，它們托載著移動(dòng)貨架運(yùn)到分揀人員面前，大大提高了訂單出庫的效率。
然而，將貨物從移動(dòng)貨架上取下，按照訂單分揀到不同的客戶并打包出庫，這些工作目前仍然需要人手完成。
按照亞馬遜機(jī)器人物流負(fù)責(zé)人Scott Anderson的說法，“光是簡(jiǎn)單的將從未見過的物品識(shí)別出并揀出，就需要一系列復(fù)雜且先進(jìn)的軟件及硬件，且目前還難以商用化。”
這需要機(jī)械手臂能夠像人手一樣精準(zhǔn)、快速地從一堆貨品中揀出單件、多件貨品，同時(shí)不損傷其他貨品，需要機(jī)器視覺、三維感知、運(yùn)動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)的無縫配合。
這看似簡(jiǎn)單的任務(wù)遠(yuǎn)比人們想象的更難實(shí)現(xiàn)。不久之前，貝佐斯公開表示未來十年內(nèi)才會(huì)有商業(yè)機(jī)器人能夠像人類一樣可靠地抓取物品。
為了加速“無人倉庫”時(shí)代的到來，亞馬遜2015年起每年都會(huì)公開舉辦機(jī)器人揀選挑戰(zhàn)賽（Amazon Picking Challenge）。據(jù)了解，首屆挑戰(zhàn)賽中只有一半的隊(duì)伍成功從貨架上揀選出一件貨品。
在這樣一場(chǎng)全球范圍內(nèi)的“Intelligent Manipulation”競(jìng)賽中，一位麻省理工學(xué)院電子信息工程學(xué)博士表現(xiàn)突出，作為MIT-Princeton 聯(lián)隊(duì)技術(shù)架構(gòu)總負(fù)責(zé)人，俞冠廷在2015—2017年連續(xù)三年沖進(jìn)前三名。
CTO俞冠廷于2017年帶MIT-Princeton聯(lián)隊(duì)參加Amazon Picking Challenge
2018年4月，俞冠廷作為聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CTO，與卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院機(jī)器人學(xué)博士周佳驥(CEO)， 北京大學(xué)邢梁立博(COO)一起創(chuàng)立XYZ Robotics，周佳驥在讀期間曾獲 2016 年全球知名機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議 ICRA 的最佳論文獎(jiǎng)，是大會(huì)創(chuàng)辦30年來第三位以第一作者身份獲獎(jiǎng)的華人。
XYZ Robotics的公司愿景是“Pick anything. Place anywhere anyway.” 以手眼協(xié)調(diào)技術(shù)作為核心，結(jié)合團(tuán)隊(duì)在人工智能、三維感知和機(jī)器人操控技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，提供視覺揀選機(jī)器人產(chǎn)品，并應(yīng)用于物流和工業(yè)場(chǎng)景。
近期，XYZ Robotics已完成由高榕資本、晨興資本領(lǐng)投的 800 萬美元 A 輪融資，天使輪投資人創(chuàng)新工場(chǎng)、New Wheel Capital及硅谷無人駕駛公司Aurora CTO Drew Bagnell跟投。
正如仍需人工的揀選、打包是亞馬遜自動(dòng)化倉庫目前的最大的效率瓶頸一樣，在目前的物流自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中，分揀AGV（移動(dòng)機(jī)器人）、交叉帶分揀機(jī)、AGV叉車技術(shù)已經(jīng)足夠成熟，2018年國內(nèi)上半年類KIVA倉儲(chǔ)機(jī)器人出貨量超7000臺(tái)。
然而，倉庫末端的播種（把多份訂單集合成一批，把其中每種商品的數(shù)量分別匯總，再逐個(gè)品種對(duì)所有客戶進(jìn)行分貨）、打包卻仍未有成熟的商業(yè)解決方案。
目前，模仿人手的機(jī)器人公司正如雨后春筍般涌現(xiàn)，踴躍爭(zhēng)奪這個(gè)機(jī)器智能領(lǐng)域的“圣杯”，探索多指、仿生、軟體、靜電等多種實(shí)現(xiàn)方式。勝斐邇這樣的全球物流自動(dòng)化公司也在試圖把揀選機(jī)器人納入其整體解決方案中。
去年12月，提供機(jī)器人揀選方案的RightHand Robotics獲得了2300萬B輪融資。XYZ Robotics是國內(nèi)該領(lǐng)域第一筆大額融資。
既然創(chuàng)業(yè)者和資本都已經(jīng)紛紛入局，為何貝佐斯還“悲觀地”估計(jì)10年內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)商用揀選機(jī)器人？
部分原因在于，亞馬遜的倉庫主要以數(shù)萬平方米的超級(jí)倉為主，倉庫中的SKU多達(dá)數(shù)十萬個(gè)，存儲(chǔ)模式以隨機(jī)混雜存儲(chǔ)為主，這相當(dāng)于為揀選機(jī)器人設(shè)置了最高的難度等級(jí)。
對(duì)于國內(nèi)較為普遍的SKU千級(jí)數(shù)量或者單品類的物流倉庫來說，已經(jīng)具備了部署揀選機(jī)器人的條件。
亞馬遜雖然至今仍未開始部署揀選機(jī)器人，但是全球大賽激發(fā)出的技術(shù)創(chuàng)新，已經(jīng)可以運(yùn)用到規(guī)模更小、貨品復(fù)雜度更低的倉庫中。
據(jù)俞冠廷介紹，在“亞馬遜揀選機(jī)器人挑戰(zhàn)賽”技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，XYZ Robotics已經(jīng)開發(fā)成熟了兩項(xiàng)核心技術(shù)。
第一項(xiàng)是可處理倉庫動(dòng)態(tài)更新的萬級(jí) SKU 商品的機(jī)器視覺能力。
第二項(xiàng)是機(jī)器人柔性夾具設(shè)計(jì)能力。針對(duì)大小、形狀、重量不同的物品，機(jī)械臂末端需要不同種類的執(zhí)行器——大吸盤、小吸盤、抓手。XYZ Robotics 研發(fā)出了執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)僅 0.6 秒的執(zhí)行器快速切換系統(tǒng)，在不損失效率的前提下提升了系統(tǒng)可處理商品的范圍。
國內(nèi)某領(lǐng)先物流企業(yè)倉儲(chǔ)應(yīng)用實(shí)拍
2018年12月，XYZ Robotics 推出了旗下首款應(yīng)對(duì)多品類混雜商品的播種自動(dòng)化揀選工作站，應(yīng)用于國內(nèi)頭部物流企業(yè)的蘇州倉庫，機(jī)器人揀選效率可達(dá)人工的 1.5 倍以上，且無需事先采集任何商品信息。
XYZ Robotics CEO周佳驥坦陳目前能夠應(yīng)對(duì)倉庫萬級(jí)SKU的系統(tǒng)仍需要經(jīng)過嚴(yán)密測(cè)試，如何動(dòng)態(tài)識(shí)別、處理萬級(jí)以上的SKU，同時(shí)確保準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性，仍需要在復(fù)雜的倉庫環(huán)境中部署、測(cè)試。
2017年雙十一前夕，京東全球首個(gè)全流程無人倉的視頻在全網(wǎng)流傳，這支頗具未來感的視頻似乎已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了貝佐斯的夢(mèng)想，自動(dòng)揀選機(jī)器人也在其中。
京東全球首個(gè)全流程無人倉宣傳視頻
難道在倉庫自動(dòng)化方面，京東已經(jīng)走在了亞馬遜前面了嗎？很快就有業(yè)內(nèi)人士道出了里面的玄機(jī)。
首先，京東無人倉部署在3C倉庫，所有的貨品都是統(tǒng)一規(guī)格，規(guī)避了揀選機(jī)器人最大的技能難點(diǎn)——物品的多樣性；其次，京東依托無人倉進(jìn)行了從調(diào)度系統(tǒng)、立體庫廠商設(shè)計(jì)、貨品的規(guī)格整體流程體系的再造，投入不菲，且?guī)缀醪豢赡芡茝V到其他公司。
而XYZ Robotics更多考慮到國內(nèi)中小型倉庫目前的現(xiàn)狀。租金、干線運(yùn)輸成本高、人工成本低，成本結(jié)構(gòu)決定了國內(nèi)的倉庫規(guī)模更小、更密集，仍然以人工作業(yè)為主，AGV并未大規(guī)模鋪開。
所以，XYZ Robotics目前的揀選機(jī)器人是在有人倉中投放，與其他環(huán)節(jié)上的工人配合。
據(jù)周佳驥介紹，目前倉庫中有幾種類型的工位——搬運(yùn)、打包、揀選、播種，XYZ承擔(dān)的是播種工位，“上端有一個(gè)揀選人員會(huì)在貨架上集中揀選，我們做的二次分揀。”
XYZ Robotics智能解決方案
相比于京東無人倉的全流程再造，XYZ Robotics不用打亂倉庫原來的工作流程?？紤]到上下游工人節(jié)奏有可能的不一致性，XYZ Robotics還會(huì)加一些緩存，即使上下游工作效率有差異，機(jī)器人依然可以正常工作。
XYZ Robotics的客戶目前以品牌電商、物流企業(yè)的垂直倉儲(chǔ)為主，據(jù)周佳驥透露，“一些頭部品牌商的付費(fèi)能力強(qiáng)于電商，有很多客戶有非常強(qiáng)的自動(dòng)化意愿。”
“成本結(jié)構(gòu)決定了上不上自動(dòng)化，以什么樣的形式上自動(dòng)化，多少比例的自動(dòng)化。”目前中國的人力成本依然偏低，所以很多倉庫希望自動(dòng)化設(shè)備能夠兩年甚至18個(gè)月內(nèi)回本。
這也是XYZ Robotics目前在努力的目標(biāo)，通過工業(yè)機(jī)器人、電氣組件、傳感器、傳送帶等組件的標(biāo)準(zhǔn)化、批量化、國產(chǎn)化，揀選機(jī)器人的成本有望進(jìn)一步降低。
當(dāng)成本降低到一定的程度，租賃制可能是更好的選擇。在周佳驥的想象之中，未來，揀選機(jī)器人可以像搬運(yùn)機(jī)器人一樣，以一種可移動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)工位形式在倉庫中呈現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)robot as a service。
為了盡快拓展可以處理的SKU規(guī)模，XYZ Robotics自己建立了一個(gè)小型無人倉，每天24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，SKU不斷更新，來測(cè)試揀選機(jī)器人的的工作表現(xiàn)，找出SKU越來越長(zhǎng)尾之后可能會(huì)出現(xiàn)的bug。
當(dāng)然，Pick anything. Place anywhere anyway.的想象空間不止于物流領(lǐng)域。據(jù)周佳驥介紹，在工業(yè)領(lǐng)域的每一個(gè)細(xì)分行業(yè)，都有許多人在做與揀選類似的事情，都以手眼協(xié)調(diào)為核心技能。
只不過，在工業(yè)領(lǐng)域XYZ Robotics并不會(huì)照搬物流領(lǐng)域的產(chǎn)品思維，更傾向于以輸出軟件的方式，服務(wù)集成商，把半結(jié)構(gòu)化情況下的手眼協(xié)調(diào)能力賦能給各個(gè)行業(yè)。
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