Человек среди роботов Как устроен автоматизированный склад SberShuttle
В Центре робототехники Сбера повсюду стоят, а кое-где даже висят андроиды. Закрепленные на столах руки-манипуляторы раскладывают пластмассовые кубики по тарелочкам. Есть даже сельскохозяйственный робот-виноградарь, похожий на крошечный трактор. Здесь занимаются киберфизическими системами, то есть механизмами с искусственным интеллектом. Говоря еще проще — умными машинами. Они далеко не всегда похожи на роботов в привычном понимании. Яркий пример — роботизированный участок пересчета денег, один из первых реализованных проектов Центра. Если у вас в карманах еще водятся наличные, они, скорее всего, уже не раз прошли через такой аппарат.
Складские роботы тоже не вызовут у случайного наблюдателя ни страха, ни улыбки. Зато люди, у которых они забрали тяжелую работу, испытывают к ним благодарность.
— Поехали! — говорит Михаил Владимиров, исполнительный директор Центра робототехники Сбера, руководитель проекта SberShuttle. И приглашает нас на экскурсию по демонстрационному складу.
ФРоНТ рАБОт
Склад полностью автоматизирован и не нуждается в грузчиках или товароведах — их работу выполняют роботы, точнее единая шаттловая система хранения. Тележки движутся между металлическими стеллажами, на которых лежат товары в упаковках стандартного размера. Стеллажи «многоэтажные», до верхних полок роботелегу подвозит специальный лифт.
Когда покупатель совершает заказ в маркетплейсе, программа, управляющая шаттлами, определяет места хранения товаров и рассчитывает оптимальный путь, чтобы быстрее привезти все необходимое оператору склада. Сотрудник сидит на «станции отбора» — за столом, к которому подъезжают «шаттлы», груженные товарами со стеллажей. Часто это единственный человек на автоматизированном складе. Пока что ему приходится доставать из коробочек привезенные вещи и отправлять их клиенту.
Когда «шаттл» подъезжает к оператору, на мониторе отображается список товаров и соответствующие короба поочередно подсвечиваются лазером. Проверять позиции не нужно, можно машинально забирать отмеченные предметы. Автоматика снижает когнитивную нагрузку на оператора. Человек меньше устает, быстрее работает и не совершает ошибок. На обычном складе ему нужно было бы подойти к полке, изучить товар, посмотреть срок годности и маркировку, «пропикать» его и только после этого положить себе в корзину.
Практически все необходимые действия шаттловая система хранения выполняет самостоятельно, разве что тележка не может сама взять с полки товар в нестандартной упаковке. Руки-манипуляторы тренируются в том числе и для этого — пока что на столах. В 80 % случаев они могли бы заменить оператора уже сейчас, однако стоимость внедрения робота пока что слишком высока.
Рабочее место оператора склада, где он отбирает нужное количество товара из коробок, доставленных «шаттлом». На монитор выводится информация о заказе.
КАдРоВЫй дЕФиЦиТ
А что оператор? Он не возражает, что роботы заберут его работу вместе с зарплатой? Михаил Владимиров объясняет, что в быстрорастущей сфере ecommerce остро не хватает рабочих рук. В России уже сформировался огромный логистический кластер: количество обработанных на складах заказов в 2021 году составило 1,7 миллиарда, — в два раза больше, чем в 2020-м. К 2025 году рынок складской логистики, по прогнозам, вырастет еще втрое. Соответственно должны расти и численность персонала, и фонд оплаты труда.
В обычных магазинах, куда нужно ходить пешком, раскладка ассортимента по полкам — почти искусство, ручная работа. Там все делается для того, чтобы человек набрал побольше товаров, совершил не только запланированные, но и импульсивные покупки. В торговле через интернет задачи совсем другие: нужно свести к минимуму количество времени, которое проходит с момента отправки заказа до его получения клиентом. В этом помогает роботизация, сокращая и время на сбор заказа, и расходы на его обработку.
Система SberShuttle помогает максимально эффективно использовать объем складского помещения. Проходы для роботов можно сделать более узкими, стеллажи — высокими. Система хранения кастомизируется под разные размеры складов, и вверх, и в ширину. В результате достигается экономия на аренде площадей.
Люди совершают ошибки, и возвраты покупок дорого обходятся любому магазину. Еще люди мерзнут и не видят в темноте, поэтому для них нужно отапливать и освещать склад. Роботы же трудятся в темноте при низкой температуре, а когда у них заканчивается энергия, сами едут на станцию подзарядки. Самый неочевидный, но весьма существенный недостаток людей — они занимают место! Небольшой склад не может вместить много сотрудников, роботы же работают быстрее и готовы потесниться.
ОхРАНА ТрудА
Первая версия «шаттла», которая появилась в 2022 году, была собрана из компонентов европейского и американского производства. Сейчас концепция изменилась — микросхемы в основном китайские, а вся механика — российская. Двигатель взяли от электроусилителя руля автомобилей ВАЗ, а драйвер (управляющую схему) для него сделали в МГУ совместно с инженерами-электронщиками Центра робототехники Сбера.
Аккумулятор сперва был обычный, литийполимерфосфатный. Он безопаснее других батарей, но от механического повреждения все же может воспламениться — это общая проблема всех литийионных элементов питания. Однако для работы на складе, где компактно уложены тысячи товаров продавцов, вероятность пожара должна быть исключена полностью. Поэтому сотрудники Центра выбрали самый безопасный аккумулятор — литийтитанатный. Его компоненты не поддерживают горение, даже если их поджечь. Тем более ничего не случится, если бить по батарее или даже переломить ее пополам.
Батареи для «шаттла» собирают на российском предприятии из китайских энергоэлементов. Оснащенные ими роботы первоначально демонстрировали 7 часов непрерывной работы, после чего заряжались около 30 минут. Новые усовершенствованные модели заряжаются за 17 минут и работают 9 часов.
Пока Сбер продает только один тип складских роботов, но уже в марте команда Центра планирует анонс новой версии «шаттла» с увеличенным грузовым отсеком.
УПрАвлЕНиЕ перСоНАлОм
Для слаженной работы роботам необходимо внешнее руководство. За «тактику» отвечает искусственный интеллект RMS (Robotic Management System) — он проводит логистические расчеты и планирует маршруты движения тележек. В свою очередь RMS — часть более крупной интеллектуальной системы управления складом WMS (Warehouse Management System). Анализируя накопленные данные, WMS прогнозирует, сколько товаров понадобится в ближайшие дни на складе, и формирует заявку на пополнение ассортимента.
Полноценная система автоматизации склада SberShuttle вышла на рынок в прошлом году. В декабре первый оборудованный ею склад начал обслуживать клиентов. Он хранит и распределяет фармацевтическую продукцию для стоматологии и находится на Рязанском проспекте в Москве.
, ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР ЦЕНТРА РОБОТОТЕХНИКИ СБЕРА, РУКОВОДИТЕЛЬ проекта SBERSHUTTLEМы как-то ездили в Китай общаться с коллегами и набираться опыта. Они нас привели на полностью автоматизированный склад, где ездят на вид стандартные роботы-погрузчики. Вот только встречаясь, они переговариваются, и по пути что-то бормочут или включают какую-то мелодию. Я спрашиваю: „Но зачем они разговаривают? Ведь на складе кроме них больше никого нет“. Мне ответили, что когда на склад все же приходят люди, вот как мы сейчас, и слышат, что роботы между собой разговаривают, это производит приятное впечатление, клиентам нравится. Забавно: мы теперь тоже подумываем над тем, чтобы наши „шаттлы“ как-то комментировали свои действия. Пусть одинокий менеджер на станции чувствует себя частью дружного коллектива!
Читайте также, какие виды роботов бывают и где они применяются:
Использованные источники: Материал опубликован в журнале «Цифровой океан» № 22 (март-апрель), 2024, Виктор Вытольский