Robotter lærer at tænke som mennesker. Kan de opfylde Amazons krav om hastighed?

I et laboratorium på University of Washington spiller robotter airhockey.

Eller de løser Rubiks terninger, mestrer skak eller maler den næste Mona Lisa med en enkelt laserstråle.

Mens robotterne leger, lærer forskerne, der byggede dem, mere om, hvordan de arbejder, hvordan de tænker, og hvor de har plads til at vokse, sagde Xu Chen, en af ​​disse forskere og lektor i maskinteknik ved UW.

"Fra en robots synspunkt bliver kunstig intelligens mere og mere moden," sagde Chen med henvisning til softwaren og algoritmerne, der hjælper en robot med at tage sine omgivelser ind og træffe beslutninger. "Men hvis vi vil have en fuldskala-robot til at kunne tænke meget hurtigt og klogt og derefter være i stand til at gøre ting i det fysiske rum, tror jeg ikke, vi er der endnu."

Spillene er en måde at komme et skridt tættere på at tage robotterne ud af airhockey-arenaen og ind i arbejdsstyrken og bede maskiner om at påtage sig opgaver som at løfte og flytte tunge kasser i timevis ad gangen. Robotter arbejder allerede i varehuse og hjælper Amazon- og Walmart-kunder med at få deres ordrer hurtigere, men e-handels- og detailledere vil have dem til at gøre mere. Jobbene er allerede blevet tildelt, men noget af teknologien mangler stadig at indhente det.

I Chens laboratorium kan spillene udfylde nogle af disse huller og afspejle, hvordan en robot kan fungere på en arbejdsplads i konstant forandring. Lasermaleriet er en nedskaleret version af en 3D-printer, som kan bruges til at teste og fremstille dele til rumfartsindustrien. At se en airhockeypuck flyve ned ad bordet hjælper forskerne med at forstå, hvordan man "renser" de data, maskinen behandler, fra miljøet omkring den.

Allerede nu er der stigende efterspørgsel efter den type teknologi. Markedet for automatiserede løsninger til varehuse - løsninger, der spænder fra transportbånd til robotarme til autonome vogne, der færger pakker rundt i en facilitet uden retning fra et menneske - kan nå op på 51 milliarder dollars i 2030, baseret på et skøn fra ABI Research, en New York -baseret virksomhed, der studerer teknologi.

På et lager kan automatisering og robotteknologi hjælpe virksomheder med at fremskynde driften. Det kan være godt for en virksomheds bundlinje, men svært for arbejdere, som presser på for at holde trit med maskinerne. Bekymringer om dette ønske om hurtighed driver til dels en voksende fagforeningsstigning, især på Amazons varehuse, der betragtes som en af ​​de hurtigste e-handelsledere.

"Accelerationen af ​​teknologi på alle slags arbejdspladser på nye måder er faktisk et helt nyt sæt af grunde til, at folk går sammen og danner en fagforening," sagde Jim Stanford, en økonom og direktør for Center for Future Work, en progressiv økonomisk analysefirma.

"Jeg er ikke overrasket over, at teknologi er en faktor i, hvad der ville motivere arbejdere til at ønske en fagforening," tilføjede Lisa Kresge, som studerer skæringspunktet mellem teknologi og arbejde ved University of California, Berkeley. "Fordi det i stigende grad er en faktor, der påvirker deres liv."

Automatiske løsninger

Venturekapitalinteressen i automatisering oplevede en stigning fra 2016, hvor investorer afleverede mere end 2 milliarder dollars til virksomheder, der arbejder på automatiserede løsninger. I første halvdel af sidste år havde investorer lovet 1,4 milliarder dollars til industrien ifølge data fra analysefirmaet Crunchbase.

"Der er en masse opgaver, der skal løses," sagde Jeff Burnstein, formand for Association for Advancing Automation. "En af de spændende ting nu er, at der dukker virksomheder op, som kun fokuserer på specifikke områder."

Autonome robotter på Amazon-steder tilbagelagde mere end 1 milliard miles sidste år og flyttede pakker sammen med menneskelige medarbejdere. Når en skraldespand ankommer til en arbejders stuvestation, vil et softwaresystem skinne lys på steder, der skal undgås, og hjælpe med at beregne den mest effektive måde at passe genstande i og omkring hinanden. En algoritme bestemmer senere - og leverer - den rigtige mængde tape, der er nødvendig for at forsegle hver ordre.

Amazon siger, at deres robotter gjorde det muligt for virksomheden at gemme 40 % mere beholdning i sine opfyldningscentre. Med produktet nemt ved hånden, kan det forkorte tiden mellem, når en kunde bestiller, og når pakken ankommer til deres dørtrin.

Walmart estimerer de samme omkostnings- og effektivitetsbesparelser med henvisning til et højteknologisk distributionscenter, der flytter 40 % mere produkt end en traditionel facilitet. I sit højteknologiske dagligvaredistributionscenter i Shafter, Californien, bruger Walmart en algoritme til at bestemme, hvordan man arrangerer kasser med frugt og grøntsager for at maksimere pladsen på en palle eller trailer. For at undgå knuste jordbær tager softwaren højde for hver genstands tæthed, når den foretager dens beregning.

Sidste år annoncerede Walmart, at det planlagde at implementere højteknologiske løsninger i 25 af sine 42 regionale distributionscentre. "Kort sagt, dette er en game changer," skrev det i et blogindlæg fra juli 2021. "Denne første teknologi af sin slags, når den anvendes i vores skala, er revolutionerende."

Hvor teknologien kommer til kort

Automatisering er ikke for alle - især virksomheder, der opererer i lille skala, sagde Rich O'Connor, vicepræsident for opbevaring og automatisering hos Raymond West, et firma med aktiviteter i Auburn, der fremstiller gaffeltrucks og andet lagerudstyr og hjælper kunder med at integrere automatiserede teknologier i deres operationer. Raymond West, et datterselskab af Toyota, leverer transportbånd til Amazons last-mile leveringsservice.

Før han henvendte sig til ny teknologi, sagde O'Connor, at virksomheder skulle se på, hvordan de fungerer, og finde dele af processen, der kunne fungere bedre. En stor bunke produkter, der sidder i et hjørne af varehusene, er normalt et godt sted at starte, sagde han.

Introduktion af automatisering kan tage alt fra seks måneder til to år.

"Hvis vi simpelthen automatiserer en dårlig proces, så vil de samme problemer typisk kun blive udvidet," sagde O'Connor.

Lagerrobotter som dem, Amazon og Walmart bruger, har én stor blind vinkel:at vælge genstande i forskellige former og størrelser.

Det er der, der stadig er brug for den menneskelige hjerne.

"Vi kan lave så mange forskellige former for behandling, at det er næsten umuligt - hvis ikke faktisk umuligt - at replikere," sagde Ashish Banerjee, en ingeniørprofessor ved University of Washington. "Meget af det, vi laver, kommer fra mange års erfaring og intuition, så det er ekstremt udfordrende at få enhver robot til at være så vidende, så forskelligartet i dens behandlings- og distributionskapacitet."

En robot kan klare sig godt i et lager, der har konsistens, sagde Banerjee. Typerne af produkter, der kommer ind, er de samme, bygningens indretning er den samme, og dens opgaver er normalt de samme. Sæsonbestemte pigge – som græsplænestole om sommeren og sneslynge om vinteren – kan blive vanskelige.

Teknologer arbejder på måder at bruge AI og anden software til at hjælpe robotter med at bestemme, hvad en genstand er og beslutte, hvilken handling den skal tage, sagde Banerjee. I mellemtiden er der stadig brug for mennesker, om ikke andet for at overvåge.

For de menneskelige arbejdere på et lager tager den opgave - "plukning" i industrisprog - størstedelen af ​​deres tid, sagde O'Connor fra Raymond West.

En arbejder bruger måske 50-60 % af deres dag på at gå hen til de ting, de skal vælge. Automatiserede løsninger, som mobile robotter, der bringer varer til en menneskelig arbejder, kan reducere rejsetiden til kun 10-15 % af arbejdsdagen, sagde O'Connor, hvilket frigør disse minutter til mere plukning.

Arbejde med maskinerne

Jason Anthony bemærker normalt ikke, at robotterne flytter pakker omkring ham.

En plukker på JFK8 Amazon-lageret i Staten Island, New York, anslår Anthony, at han forventes at flytte en vare hvert niende sekund.

Han er det fjerde stop i den strømlinede lagerproces. En lastbil afleverer varen, en stuver lægger varen i en skraldespand, et netværk af transportbånd og autonome robotter flytter den skraldespand rundt på lageret, og så kommer den til Anthony, som griber den rigtige vare for at udfylde en ordre, scanner den og sender den til en pakker, inden den går ud af lageret igen.

En algoritme bestemmer, hvilke pakker der kommer til Anthony på én gang. De varierer i størrelse fra en flaske håndsprit til en vare på 50 pund, med lidt advarsel om, hvad der kommer.

I Charlotte, North Carolina, bemærkede Jonathan Schenkel, at de robotter, han arbejdede med, havde et unikt menneskeligt problem:De har langsomme dage.

Schenkel, der plejede at arbejde som plukker på et Amazon-opfyldelsescenter, ventede på, at en robot ankom til hans station med varer, der skulle plukkes og sendes med. Der var dage, hvor robotterne skød rundt hurtigt; så snart han valgte de rigtige genstande fra en robot, ville en anden glide ind for at tage dens plads. Men andre dage kunne robotterne være træge.

Hvis en robot løb bagved, ville Schenkel kigge på en skærm på sin arbejdsstation, der advarede ham, når en anden var på vej.

På et lager, der måler produktiviteten med sekundet, kan fem til 10 minutters forsinkelsestid for én robot have stor indflydelse på Schenkels gennemsnitlige arbejdstempo for dagen.

Amazon er blevet kritiseret for at bruge robotter og andre automatiserede løsninger til at øge arbejdstempoet for sine ansatte, nogle gange til et uholdbart tempo, men Schenkel sagde, at han kunne lide at arbejde med maskinerne.

Før han startede på opfyldelsescentret, havde han arbejdet på et Amazon-sorteringscenter, hvor medarbejdere sorterer kundeordrer efter endelig destination og får dem på lastbiler til levering. Der skulle han i stedet for at slå sig sammen med robotter sortere i pakkerne, når de ankom på et transportbånd.

Han flyttede fra det ene center til det andet på jagt efter flere timer. Men efter syv måneder i opfyldelsescentret lod Amazon ham gå.

Ledere fortalte ham, at han ikke fulgte med arbejdstempoet og havde for mange fejl, da han udfyldte ordrer. Schenkel sagde, at virksomheden øgede det forventede arbejdstempo med mere end 100 genstande i timen, og da han pressede sig selv til at arbejde hurtigere, vidste han, at antallet af fejl også ville stige.

Schenkel sagde, at han gentagne gange bad om at skifte til en anden rolle på lageret, idet han erkendte, at han ikke matchede arbejdstempoet. Virksomheden sagde nej.

Nu leder han efter andre job. Han er åben for en anden lagerrolle, men sagde, at hans søgning ikke vil omfatte Amazon.

Arbejdsligningen

I Staten Island bevæger Anthony sig hurtigt under sine vagter, og selvom han ikke bemærker robotterne, der arbejder ved siden af ​​ham, siger han, at han mærker de digitale øjne fra de softwaresystemer, Amazon har sat op for at holde øje med arbejderne.

Det system har givet ham en vis klarhed over, hvor hurtigt han bevæger sig – han kan kontrollere sit eget tempo på en maskine i pauserummet – men det har også ført til et anspændt arbejdsmiljø, hvor han og hans kolleger bekymrer sig om at tage en drink vand eller gå på toilettet.

Det er en af ​​grundene til, at Anthony besluttede sig for at slutte sig til bestræbelserne på at organisere sig.

"Vi kunne blive sporet af vores tilsynsførende fra det øjeblik, vi logger ind på vores stationer, til det øjeblik, vi forlader," sagde Anthony. Adspurgt om teknologien hjælper med at lette noget af byrden ved hans job, sagde han "der er intet, der gør mit job let."

Arbejdere på Staten Island-faciliteten, hvor Anthony arbejder, stemte den 1. april for at danne den første fagforening på en Amazon-facilitet i USA. Amazon planlægger at bestride resultatet af valget, men hvis resultatet ikke omstødes, vil virksomheden og fagforeningen nu begynde at forhandle en kontrakt. Arbejderne på anlægget leder efter bedre løn og bedre arbejdsforhold, herunder omkring arbejdstempoet.

Fagforeninger ønsker generelt ikke at stoppe teknologien, sagde Stanford fra Center for Future Work. I stedet vil de have "forhandlingsstyrke for at få nogle fordele."

Fordele som garanteret varsel om kommende ændringer. Et krav om, at lokale arbejdsstyrker skal inddrages i diskussioner omkring nye typer teknologi. Adgang til træning og omskoling. Forsikringer om, at arbejderne ved, hvordan de skal bruge maskinerne sikkert. Fratrædelsespakker, hvis de er automatiseret uden for et job.

"Alle de brød-og-smør-spørgsmål, som fagforeninger forsøger at forhandle omkring teknologi, handler om at sikre, at den anvendes retfærdigt og sikkert, og at omkostningerne og fordelene deles," sagde Stanford.

Culinary Workers Union Local 226 i Las Vegas forhandlede for nylig kontraktsprog, der kræver, at arbejdsgivere skal give op til seks måneders varsel før implementeringen af ​​ny teknologi, gratis træning og en bonuspakke, der inkluderer seks måneders sundhedsydelser, hvis en arbejders job fortrænges af automatisering.

Transportation Trades Department, AFL-CIO, som repræsenterer 37 fagforeninger, presser føderale lovgivere til at begynde at forberede sig på introduktionen af ​​fuldt autonome køretøjer. Den ønsker at sikre, at hvis arbejdere bliver fordrevet, tilbydes de job på samme lønskala som deres tidligere stilling, sagde afdelingsformand Greg Regan.

United Food and Commercial Workers International Union, som repræsenterer arbejdere i dagligvare-, kødpaknings- og andre frontlinjeindustrier, fordømte for nylig Amazon for at investere i kontaktløs kasseteknologi, et skridt i retning af at eliminere behovet for brikker.

Stanford fra Center for Future Work tror ikke, at Amazon ville give indrømmelser omkring ny teknologi alene. Det "vil kun gøre det, hvis de bliver skubbet."

Alle øjne på Amazon

Washingtons arbejderembedsmænd har også været opmærksomme på Amazons lagerdrift. State Department of Labor and Industries har indgivet fire citater vedrørende usikre arbejdsforhold på Amazon-faciliteter i staten. Det seneste citat, fra et lager i Kent, fandt, at 10 af de 12 arbejdsprocesser, der blev evalueret, "skaber en alvorlig fare for arbejdsrelaterede ryg-, skulder-, håndleds- og knæskader."

Afdelingen kobler risikoen for skader sammen med arbejdstempoet. Beth Gutelius, forskningsdirektør for Center for Urban Economic Development ved University of Illinois Chicago, forbinder arbejdstempoet med brugen af ​​robotter.

Det er ikke sådan, at robotter i sagens natur gør arbejdet farligere, sagde hun. Det er sådan, Amazon og lignende virksomheder bruger dem til at sætte forventninger til sine medarbejdere.

"Der er mange teknologier, der kan fjerne nogle af disse risici, mindske risiciene (og) farerne ved at være lagerarbejder," sagde hun. "Problemet er de valg, som arbejdsgiverne træffer ... annullerer alle disse muligheder."

Amazon har forpligtet sig til at reducere antallet af hændelser med 50 % inden 2025, sagde Amazons talsmand Kent Hollenbeck. Og det kommer til at bruge teknologi til at nå dertil, sagde Jeff Bezos til aktionærerne i sit sidste brev som administrerende direktør, før han trådte tilbage.

Man enedes om at bruge 66 millioner dollars på at skabe teknologi, der vil forhindre kollisioner af gaffeltrucks og andre industrielle køretøjer, og arbejder på at "opfinde løsninger" til at reducere muskel- og skeletskader for nye medarbejdere. I et nik til software bruger den algoritmer til at automatisere personaleplaner på en måde, der roterer medarbejderne mellem job, hvilket reducerer stress fra gentagne bevægelser.

"Vi har aldrig fejlet, når vi har sat vores tanker til noget, og vi kommer heller ikke til at fejle dette," sagde Bezos til aktionærerne.

Indstilling af standarden

Amazons forretningsmodel, flere indtægtsstrømme og højprofilerede status gør virksomheden til en "outlier" sammenlignet med andre varehuse - og det kunne skubbe fortællingen om automatisering hurtigere frem end teknologien selv, sagde Gutelius fra Center for Urban Economic Development .

"Til trods for al snakken om, hvordan teknologien ændrer lageret ... det er i en meget tidligere fase generelt i branchen, end jeg tror, ​​mange mennesker antager givet nyhederne, især om Amazon," sagde hun.

Amazon har plads til at eksperimentere med nye teknologier og investere i automatiserede løsninger, der kan skære ned i øjeblikkelige indtægter for løftet om langsigtet gevinst, sagde hun. Det har fleksibiliteten til at vælge en "tabsleder" eller en del af deres virksomhed, der har råd til at tabe penge for at opbygge disse teknologier.

O'Connor fra Raymond West begynder at se flere virksomheder komme ombord for at prøve at følge med.

Virksomheder plejede kun at investere i automatisering, når de ville se et afkast af deres investering om to år, sagde han. Nu er de villige til at vente tre til fem.

O'Connor knytter ændringen til Amazons succes.

"Virksomheder som Amazon har sat barren meget højt for service," sagde han. "Hvis du skal konkurrere med Amazon eller sælge med Amazon, så skal du have den samme type service, og den eneste måde du kan gøre det på er, hvis du tilføjer noget automatisering til processen."

"Hvis du ikke investerer i forandring," sagde han, "så bliver du efterladt i støvet."