Dentro al Magazzino del Futuro: il centro high-tech di Amazon

Dentro al Magazzino del Futuro: il centro high-tech di Amazon

19 Febbraio 2019

Amazon rappresenta ormai a livello globale l'efficienza logistica per antonomasia: robotica, automazione, sistemi informatici proprietari e forza lavoro umana sono tutti fattori decisivi che determinano una produttività ormai conclamata. Nel seguente articolo, tratto da The Engineer, vediamo come si sviluppano i processi logistici all'interno del centro di adempimento di Amazon a Baltimora, e come viene impegnata la tecnologia più innovativa ai fini di ottenerne il massimo beneficio.

Dopo aver superato delle barriere di sicurezza in stile aeroportuale, le prime impressioni entrando nel magazzino high-tech di Amazon vicino a Baltimora riguardano il rumore e la mancanza di persone.

Il rumore proviene da chilometri di nastri trasportatori che trasportano le migliaia di pacchi che lasciano ogni 'centro di adempimento' - come Amazon chiama i suoi magazzini - ogni giorno.

Il viaggio di un prodotto attraverso il sistema Amazon inizia con quello che a prima vista sembra essere un approccio un po' contro-intuitivo allo stivaggio del prodotto - per cui l'inventario che entra nel magazzino viene deliberatamente distribuito casualmente da squadre di "Stowers" in bin all'interno di locazioni di stoccaggio alte 2 metri, trasportati da unità mobili robotizzate.

Un approccio così caotico allo stoccaggio delle scorte sarebbe stato semplicemente impensabile una volta. Ma distribuendo in modo casuale gli articoli in questo modo e utilizzando un sistema informatico globale noto come Amazon Web Services (AWS) per riunire i dati su ogni singolo articolo all'interno del sistema, i picker sono in grado di individuare i prodotti molto più rapidamente che se dovessero visitare uno scaffale dedicato per ogni prodotto.

Il sistema rende inoltre molto più efficiente l'utilizzo di ogni centimetro di spazio disponibile. "Possiamo allocare più cose nella stessa postazione", ha spiegato Tye Brady, Chief Technologist di Amazon Robotics, "Vogliamo che i nostri oggetti di grandi dimensioni siano mescolati con i nostri piccoli oggetti e con i medi, perché ottimizza il volume".

Sebbene il sistema sia supportato dalla robotica e dall'automazione, il banco di prova tecnologico di Baltimora impiega ancora circa 3000 lavoratori, o "associati" come li chiama l'azienda, la maggior parte dei quali sta in piedi presso le stazioni di prelievo in attesa che i robot scivolino portando le loro "pod".

I picker consultano quindi uno schermo e selezionano dai bin appropriati qualsiasi cosa i clienti abbiano ordinato. Questi articoli vengono inseriti in "cassette" che viaggiano lungo i nastri trasportatori fino alle stazioni di imballaggio, dove gli operatori inseriscono gli ordini nelle familiari scatole di cartone che ritornano ai nastri trasportatori, dove più robot etichettano le scatole per la loro destinazione.

L'ascesa dei robot ad Amazon è iniziata seriamente nel 2012, quando l'azienda ha pagato 775 milioni di dollari per la società di robotica Kiva Systems (ora nota come Amazon Robotics). L'acquisizione, il secondo più grande affare di Amazon all'epoca, era per una società, costituita nel 2003, che in precedenza aveva raccolto solo 33 milioni di dollari di finanziamenti. Amazon Robotics ha prodotto da allora più di 100.000 robot mobili o unità di azionamento per l'azienda.

Da quando è stata acquisita, la tecnologia si è evoluta e i robot di quarta generazione di oggi hanno più intelligenza e capacità di carico in dispositivi più piccoli rispetto ai modelli precedenti.

I robot fanno parte di quella che Tye Brady descrive come "una sinfonia di uomini e macchine che lavorano insieme". Ma in realtà 'lavorare insieme' significa che i robot e gli esseri umani sono tenuti ben separati. I robot portano in giro quei pesanti contenitori in enormi spazi, su pavimenti con impressi codici a barre che indicano loro esattamente dove si trovano, e comunicano attraverso una rete WiFi con un sistema di controllo centrale.

I robot possono essere pericolosi, soprattutto quando trasportano pesanti capsule e si spostano l'uno vicino all'altro. Gli operatori non possono semplicemente entrare in una gabbia per raccogliere oggetti caduti da una cassetta o per riparare i robot in difficoltà.

Fino a poco tempo fa, il personale doveva usare un tablet per tracciare il percorso previsto per un determinato robot prima di poter entrare nella zona di lavoro dei robot stessi. Il sistema di controllo doveva quindi dire al sistema di controllo di tenere i dispositivi lontani dalla persona. Ma Amazon ha ora iniziato le prove di una nuova tecnologia per la prevenzione dei robot a Baltimora, con radiofari integrati nelle unità di azionamento. Invece di mappare un percorso su un tablet, l'operatore indossa un "giubbotto robotico" con un trasmettitore RF. Toccando un tablet si crea uno scudo di sicurezza RF attorno al lavoratore umano e la rete di controllo fa sì che i robot rallentino e, se necessario, arrestino il funzionamento, man mano che l'uomo si avvicina.

Il sito di Baltimora è anche un banco di prova per le nuove tecnologie che consentono di tracciare i codici a barre sui contenitori, le cassette, i robot e i prodotti che entrano ed escono dal magazzino - una situazione resa ancora più difficile dall'approccio casuale dell'azienda allo stoccaggio.

Il tracciamento ottico automatizzato sta entrando in profondità nel processo, nel tentativo di ridurre la necessità di utilizzare scanner portatili per leggere i codici per registrare i movimenti dei prodotti. Le telecamere eseguono anche la scansione dei codici sulle cassette per monitorare i loro progressi attraverso il sistema di nastri trasportatori. Un sistema di visione ottica computerizzata monitora anche il contenuto di ogni contenitore di un pod.

I lettori portatili di codici a barre possono ostacolare il prelievo e l'imballaggio. Come ha descritto Eli Gallaudet, un responsabile dello sviluppo software di Amazon, vedendo i picker che infilano uno scanner sotto la loro catena mentre cercavano di riporre gli articoli nei contenitori, ha spinto alla ricerca di modi migliori per tenere traccia degli articoli. La ricerca era finalizzata a "togliere di mezzo lo scanner portatile", spiega Gallaudet.

L'idea di "cablare" i lavoratori con cinturini da polso non è andata bene quando le notizie sono fuoriuscite. Invece, gli ingegneri si misero a progettare un sistema di computer vision che guardava le mani dei lavoratori mentre riponevano gli oggetti. "Deve essere molto accurato", ha detto Gallaudet. La risposta è stata quella di usare due telecamere e complessi algoritmi per tracciare mani e oggetti, per abbinarli alla disposizione dei contenitori di un pod e per capire in quale contenitorie è entrato un oggetto. Gallaudet non ha voluto rivelare la precisione del sistema, ma ha ammesso che inizialmente non era abbastanza accurato.

La mossa successiva fu quella di chiedere l'aiuto dell'apprendimento automatico di Amazon e di Amazon Web Services (AWS), il sistema informatico basato su cloud dell'azienda, per addestrare gli algoritmi per prevedere in quale bin sarebbe finito un determinato oggetto. Il risultato finale, ha detto Gallaudet, è stato "una precisione molto elevata su una grande percentuale di stivaggi".

 

La potenza dell'AWS è anche alla base della progettazione e dell'implementazione di magazzini robotizzati da parte di Amazon. Non è pratico testare 5000 robot, quindi prima che un robot si avvicini a un magazzino, viene modellato alla perfezione. "Prima che un edificio venisse messo in funzione, lo simuliamo per intero", ha detto Joe Quinlivan, Presidente e COO di Amazon. "Quando un edificio viene messo in funzione, sappiamo che funzionerà".

Il software è fondamentale anche per il funzionamento di un magazzino robotizzato. Le unità di azionamento sono in grado di diagnosticare la propria salute e possono capire quando hanno bisogno di andare fuori linea e ricaricare le batterie. Il "sistema nervoso" centrale dell'AWS utilizza anche l'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale per prevedere quando un robot ha bisogno di cambiare motore.

L'uso della tecnologia da parte di Amazon per monitorare la propria forza lavoro crea regolarmente titoli di giornale. I robot non interesserebbero i media se l'automazione escludesse le persone dall'equazione. Brady, a cui è stato chiaramente chiesto più volte se il robot sostituirà le persone, ha respinto l'idea con forza. "Gli esseri umani saranno sempre al centro della nostra equazione", ha insistito. "Non esiste un centro di realizzazione a 'luci spente', non funziona".

John Felton, vicepresidente dell'azienda di Global Customer Fulfilment, ha dato alcuni numeri. Nel corso del tempo in cui ha introdotto i robot, ha detto, ha anche aggiunto 300.000 persone alla sua forza lavoro. La sua visione della nuova tecnologia è che essa è lì "per migliorare l'esperienza dei lavoratori". E la produttività? Anche questo c'entrava, ma quando si tratta di mettere i numeri sui guadagni, Amazon non lascerà perdere.

Articolo tradotto da:
The Engineer

Topic:
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