نظام مركز الوفاء بالروبوتات من أمازون

Konrad Wolfenstein

قبل 9 اشهر

نظام مركز إنجاز الروبوتات - الصورة: Xpert.Digital

ما هي التقنيات التي تدعم التشغيل البيني في الخدمات اللوجستية الداخلية؟

مع طرح روبوت تيتان عالي التحمل وروبوت بروتيوس المستقل بالكامل، حققت أمازون إنجازًا بارزًا في مجال أتمتة الخدمات اللوجستية في عام 2024. وبفضل نظام حاويات سيكويا وذراع الروبوت روبن وكاردينال وسبارو التي يتم التحكم فيها بالذكاء الاصطناعي، حققت الشركة زيادة بنسبة 40% في إنتاجية المستودعات مقارنة بعام 2023. ويُظهر مركز توزيع الطلبات في شريفبورت بولاية لويزيانا - أحد أكبر مراكز الروبوتات بمساحة 280 ألف متر مربع - هذه التآزرات: حيث يتم تخزين 30 مليون عنصر هنا في حاويات ديناميكية يتم التحكم فيها بالذكاء الاصطناعي، ويتم التعامل معها بواسطة ثمانية أنواع من الروبوتات التي تعالج 1.2 مليون طرد لكل وردية يوميًا.

مناسب ل:

الهندسة التكنولوجية لروبوتات أمازون

تيتان: ثورة في مجال النقل الثقيل

روبوت AMR Titan من أمازون - روبوت متنقل مستقل ينقل المنتجات في مراكز التوزيع، ويشتمل على تقنيات مثل الرؤية الحاسوبية، واكتشاف العوائق، والملاحة المستقلة - الصورة: أمازون

يستطيع روبوت تيتان (بتكلفة تطوير 120 مليون دولار أمريكي) رفع ما يصل إلى 1134 كجم باستخدام منصته الهيدروليكية، أي ضعف منصة سابقته، هيركوليس. ويكمن ابتكاره في نظام الملاحة الهجين.

أجهزة استشعار بصرية تعتمد على الشبكة: تعتمد على التتبع الدقيق لعلامات الطريق بسرعة 5.5 كم/ساعة من هرقل.
رسم خرائط العقبات ثلاثية الأبعاد: يدمج تقنية Xanthus للكشف في الوقت الفعلي عن المشاة والعقبات.
تكامل بروتيوس: يستخدم نظام التشغيل الخاص به للتخطيط الديناميكي للمسار أثناء عمليات شحن الحاويات.

تم نشر تيتان في مركز سان أنطونيو، تكساس، وهو يُقلل من عمليات التكديس اليدوي بنسبة 70%، خاصةً للأغراض الضخمة مثل أحواض المياه الساخنة أو منصات أغذية الحيوانات الأليفة. وتخطط أمازون لاستخدامه مع حاويات سيكويا بحلول عام 2025، حيث سيعمل تيتان كحلقة وصل بين المستودعات ذات الأرصفة العالية ومحطات التعبئة.

بروتيوس: التنقل المستقل بلا حدود

أول روبوت مستودع مستقل بالكامل من أمازون بروتيوس - صورة: أمازون

باعتباره أول روبوت متحرك ذاتي التشغيل من أمازون، يكسر بروتيوس الفصل المادي بين الإنسان والآلة:

360° LiDAR: ينشئ 50 مسحًا/ثانية للحصول على خرائط بيئية دقيقة
تجنب الاصطدام التنبئي: يحسب متجهات الحركة لجميع الكائنات ضمن دائرة نصف قطرها 15 مترًا.
AWS Edge Computing: معالجة بيانات المستشعر محليًا عبر شرائح Inferentia، مما يقلل زمن الوصول إلى 12 مللي ثانية

في مركز شريفبورت، تتنقل 120 وحدة بروتيوس بحرية بين 2500 موظف، وتنقل شاحنات الطرود إلى أرصفة التحميل، محققة معدل استخدام بنسبة 98% مقارنة بـ 78% للنماذج المستندة إلى الشبكة.

سيكويا: المركز العصبي لإدارة المخزون

نظام حاويات سيكويا من أمازون – الصورة: أمازون

يجمع نظام سيكويا (الاستثمار: 450 مليون دولار أمريكي لكل موقع) بين الخدمات اللوجستية للحاويات والديناميكيات التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي:

حاويات متعددة الطبقات: 8000 صندوق بلاستيكي لكل حاوية روبوتية، مما يسرع الوصول بنسبة 75%.
تحسين المساحة باستخدام الذكاء الاصطناعي: يقلل مساحة التخزين لكل عنصر بنسبة 40% من خلال خوارزميات التعشيش
محطات العمل المريحة: ضع الحاويات في "منطقة الطاقة" (من الورك إلى الصدر) للموظفين

في هيوستن وشريفبورت، أظهر نظام سيكويا قابلية التوسع: حيث يتم فرز 30 ألف عنصر في الساعة، بدعم من ذراع الروبوت الثلاثي روبن وكاردينال وسبارو.

ثلاثية ذراع الروبوت: الدقة من خلال الذكاء الاصطناعي

ثلاثية ذراع الروبوت: سبارو، كاردينال، وروبن – الصورة: أمازون

العصفور: سيد الأشياء الصغيرة

بفضل 27 درجة من الحرية ومعالجة الصور متعددة الأطياف، يتعامل Sparrow مع 65% من مجموعة منتجات Amazon:

أجهزة استشعار اللمس: قياس ضغط القبضة بدقة 0.1 نيوتن، مما يحمي البضائع الهشة
التعلم الانتقالي: تم تدريبه على 200 مليون صورة للمنتج، وهو يتعرف على الأشياء غير المعروفة من خلال التعلم من خلال عدد قليل من اللقطات.
تنسيق الذراعين المزدوجين: تعمل ذراعا العصفور معًا لتعبئة أكياس تزن 25 كجم دون تأخير.

في سان ماركوس (تكساس)، نجحت شركة سبارو في الحد من عملية التقاط الطلبات يدويًا بنسبة 58%، مع معدل خطأ بلغ 0.3% مقابل 1.7% بالنسبة للبشر.

الكاردينال وروبن: رافعو الأحمال

يستخدم Cardinal (سعة 50 رطلاً) وRobin (30 رطلاً) ملقطات فراغية ذات قوة شفط قابلة للتكيف:

Cardinals AI Routing: يحسب المسار الأمثل عبر أكوام من الحزم باستخدام محاكاة مونت كارلو
فرز روبن عالي السرعة: 1200 حزمة / ساعة بدقة مسح 99.8٪
الذكاء الاصطناعي التعاوني: تبادل نماذج التعلم عبر نظام SageMaker المركزي

في مركز شريفبورت، تعمل 40 وحدة كاردينال و60 وحدة روبن في نوبات عمل، مما يقلل من التعامل اليدوي بنسبة 45%.

التحول الاقتصادي من خلال الروبوتات

انخفاض التكلفة واقتصادات الحجم

يعمل أسطول الروبوتات على تقليل تكاليف الخدمات اللوجستية التشغيلية لشركة أمازون من الناحية الهيكلية:

يقلل التيتانيوم من تكاليف التكديس إلى 0.08 دولار/كجم (مقارنة بـ 0.21 دولار يدويًا)
تزيد شركة سيكويا من سعة التخزين إلى 120 عنصرًا/م² (+40%)
تخفض شركة Sparrow تكاليف القطف إلى 0.003 دولارًا لكل عنصر

تشير التوقعات إلى أن كل دولار يتم استثماره في البنية التحتية لشركة سيكويا يولد 3.20 دولارًا من المدخرات التشغيلية على مدى 5 سنوات.

التآزر مع AWS

الروبوتات تدفع قسم الحوسبة السحابية في أمازون إلى الأمام:

AWS RoboMaker: تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة بـ Sparrow على 10,000 مثيل EC2
رقائق Inferentia: تسريع قرارات Proteus في الوقت الفعلي بنسبة 50٪
محاكاة التوأم الرقمي: تكرار مركز شريفبورت في AWS لتحسين العمليات

في عام 2024، حققت AWS إيرادات بقيمة 28.8 مليار دولار من خدمات الروبوتات، وهو نمو بنسبة 19% مقارنة بعام 2023.

يشهد سوق العمل تحولاً

مبادرة التأهيل

على الرغم من الأتمتة، تتوسع القوى العاملة في أمازون:

فنيو الروبوتات: 12 ألف موظف جديد في عام 2024 لصيانة 750 ألف روبوت
مدربو الذكاء الاصطناعي: 3000 متخصص يقومون بمراجعة بيانات تدريب Sparrow
مُحسِّنو العمليات: 800 مهندس صناعي يراقبون مؤشرات الأداء الرئيسية لشركة Sequoia

انخفض معدل الإصابات في مراكز الروبوتات بنسبة 18%، في حين ارتفعت الإنتاجية لكل موظف إلى 350 عنصرًا في الساعة.

المزايا التنافسية العالمية

مرونة سلسلة التوريد

تتيح الروبوتات لشركة أمازون الحصول على مرونة غير مسبوقة:

تقلل شركة Titan أوقات التعامل مع العناصر الكبيرة إلى 11 دقيقة (مقابل 37 دقيقة)
شركة سيكويا تقلل من فائض المخزون من خلال توقعات الطلب المدعومة بالذكاء الاصطناعي
يتيح Proteus التشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع مع انخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 30%.

وقد أدى هذا إلى دفع أمازون لتقديم خدمة التوصيل في نفس اليوم إلى 45 منطقة حضرية في عام 2024، مع انخفاض تكاليف الخدمات اللوجستية بنسبة 22% مقارنة بعام 2023.

التحديات وآفاق المستقبل

القيود التكنولوجية

وعلى الرغم من النجاحات، لا تزال هناك عقبات:

نقص الرقائق: تأخر إطلاق شرائح Inferentia-2 لمدة 14 يومًا في عام 2024.
استهلاك الطاقة: تستهلك مدينة شريفبورت 85 ميجاوات - أي أكثر بنسبة 45% من المراكز التقليدية
تحيز الذكاء الاصطناعي: لا يزال Sparrow يخلط بين العناصر المعبأة بشكل مشابه بنسبة 0.7% من الوقت.

الضغط التنظيمي

ويقوم الاتحاد الأوروبي بالتحقيق في إجراءات مكافحة الاحتكار فيما يتعلق بالهيمنة على السوق في مجال الروبوتات اللوجستية، في حين تطالب النقابات العمالية بحصص دنيا من الموظفين.

مع ذلك، لا يزال هجوم أمازون على الروبوتات مستمرًا: بحلول عام 2026، من المقرر أتمتة 50% من جميع المهام اليدوية، مع وفورات متوقعة في التكاليف قدرها 12 مليار دولار سنويًا. سيتوسع نموذج شريفبورت ليشمل 30 موقعًا حول العالم بحلول عام 2025، مما يُحدث تحولًا مستدامًا في قطاع الخدمات اللوجستية.

مناسب ل:

نحن هنا من أجلك - المشورة - التخطيط - التنفيذ - إدارة المشاريع

☑️ لغة العمل لدينا هي الإنجليزية أو الألمانية

☑️ جديد: المراسلات بلغتك الوطنية!