机器人和无人机将如何彻底改变零售业？
记者 Christopher Mims
亚马逊位于巴尔的摩的配送中心占地100万平方英尺，是一个庞大的物流机器。站在货仓的一端，钛白色的货架和一眼望不到头的传送带消失在这个建筑物里的某一点。这个机器由滑道、传送梯、滚轴和11英里长的传送带组成，看得人眼花缭乱。
消费者订单中的货品从货架传送到托盘中，由托盘送去装箱，再通过这个机器将这些纸箱直接送到送货车上，途中会在不同地点经过在固定位置工作的工人。在这里工人几乎不需要移动，让机器把货物送到他们手边要更快，且成本也更低。
这就是机器人介入仓储物流的情境。这些Kiva机器人就像顶上安装了宜家货架的Roomba扫地机器人，它们能够用自带的40多个格子携带最多750磅重的货物。一位消费者下单后，一个机器人就会把他所要的物品送到一个工人那里，这名工人会在屏幕上看要提取的物品是什么以及它位于哪个格子，然后扫一下条码，把物品放在一个明黄色的托盘里，再由传送带运到包装工位。
人工智能会给出合适的纸箱大小；一名工人把物品放入纸箱中，机器人会用胶带把纸箱封好，再贴上一个发货标签，然后这个箱子就可以上路了。需要用到人力的地方主要是抓取和放置，这是机器人还不能很好掌握的两个动作。
亚马逊的机器人标志着我们所购商品的归类聚合、仓储和派送正在发生翻天覆地的变化。目前该公司把一个包裹送上卡车需要的人力时间是一分钟，这个数字正在迈向零。自动化仓储将与自动化制造和运输整合成一个完全自动化的供应链。
我们正处在可被称为“物理云”时代的早期，这是一个运行方式与互联网本身类似的电子商务生态系统。Netflix把你用流媒体播放的电影缓存在离你物理距离最近的数据中心，而亚马逊正在建立一个又一个离消费者更近的货仓。这些货仓的仓储系统看起来更像云上的数据存储系统。
与把类似货品放在同一个地方便于人取货的传统做法不同，亚马逊的货仓把很多同样的货品放在只有机器人知道的随机地点。在亚马逊其中一个货仓寻找一个Instapot电压力锅就跟在云上查找你的一封电子邮件存哪儿了一样。当然你不需要这么做，你只要点击屏幕这封电子邮件就会出现。整个过程不需要人力参与。
未来有一天我们买东西也会是这样。
递送也会发生巨大的变化。亚马逊、谷歌、优步和很多初创企业正在研究用无人机送货，有一天这些无人机将把我们与物理云连接起来。还记得共享出行应用出现之前的日子吗？我们需要招手或者打电话来叫车。优步和Lyft已经让这件事变得更简单了。现在想象一下召唤无人机送来电动工具或者电器吧。某一天我们可能会像在数字云上存照片一样在物理云上存放我们所拥有的物品。
由于零售业利润率较低，而机器人成本高昂，仓储业在自动化上一直落后于农业和汽车制造业这样的行业。这种情况在Kiva Systems出现之后被改变了，2003年成立于马萨诸塞州雷丁(Reading)的这家公司开发出了能够把物品送到工人手边的机器人。Kiva的客户一度包括Gap、Saks Fifth Avenue和史泰博(Staples)。后来亚马逊在2012年以7.75亿美元收购了Kiva，将Kiva的机器人下市并让它们成为其配送中心的支柱力量。
据德意志银行(Deutsche Bank)的数据，收购Kiva令亚马逊的物流成本降低了20%，并令其竞争对手的计划严重受挫。由于专利权的问题以及重新创造Kiva这样的深度专业技术的难度，新的机器人技术公司无法提供可与之相媲美的系统，这种情况直到过去的两三年才有所改变。
这些对手零售商中有一部分正在努力裁员，但目前来看，亚马逊却在做相反的事情。该公司的雇员总数为57.5万人，高于一年前的34万人。其中很多人在物流中心工作，从事那些机器人现在还不能做但可能很快就可以做的工作。
卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon)机器人技术教授Christopher Atkeson表示，能够替代亚马逊货仓工人的机械臂将在五年之内面世。
亚马逊一直不愿多谈其长期计划。亚马逊机器人(Amazon Robotics)的首席技术专家Tye Brady只是说，该公司始终寻求让其雇员更有效率。其他零售商则更为直言不讳。京东(JD.com)首席执行长兼董事局主席刘强东(Richard Liu)曾表示，他的目标是机器人完全替代人类员工。
全面自动化的仓储只是一个开始。亚马逊和沃尔玛(Walmart)已经为像小飞艇一样的货仓申请了专利。这些货仓能够飘浮在1,000英尺的空中，配有可以像送文件一样把牙膏和卫生纸送到你家门口的无人机。欢迎来到物理云世界。
在那一天到来之前，机器人需要能够独立完成仓库里的每项工作。尽管没有哪家零售商可以在规模上与亚马逊相比，但英国一家只做线上的零售商Ocado在自动化的先进程度方面遥遥领先。在Ocado位于伦敦西南约70英里的一个明亮仓库，一群与《星球大战》里的R2-D2大小差不多的机器人一刻不停地在一个架高的网格上忙碌着，它们呈十字形来来往往，看起来好像随时会撞到另外一个机器人，但其实并不会。
亚马逊的物流机器将创造总计1,500个就业机会。
网格下面是堆在18层托盘里的百货商品。如果一名消费者下单订了一加仑的牛奶，一个Ocado机器人就来到相应的格子并用机械臂伸下去抓住一个盛有牛奶的托盘。之后机器人把托盘吸附在腹部的位置并把它带到传送带上，再由传送带把牛奶送到工人手边，工人可以敏捷地抓起那个单独的纸盒并把它放进一个袋子里装好。尽管亚马逊和Ocado都没有能够高效包装货物的机器人，但Ocado的机器人能够自动把货物从仓库移动到传送带上。
比机器人更让人印象深刻的是它们背后的软件。Ocado的系统需要一个复杂程度令人发指的人工智能。这个人工智能要努力优化Ocado物流的每一个方面：在哪儿存储成千上万的货品，哪些货品需要先包装，放进哪个袋子，哪个货品应该去哪一辆卡车，应该选择哪个送货路线这样冰淇淋就不会在路上化掉。不同方面的最优解决方案不见得彼此相容：最快的装车方法可能无法最高效地利用空间。因此，在系统中增加仅仅一个变量就会令难度呈指数级增长。而Ocado要优化几百万个变量。
为了解决这些问题，Ocado的云计算合作伙伴谷歌几乎用尽了自己的资源。Ocado的首席技术官Paul Clarke说，这也是谷歌的工程师喜欢从事这个系统相关工作的原因之一。这是一个永无止境的挑战：谷歌的工程师刚刚快要找到一个解决方案，Ocado就又加进另一个变量。随着每一个变量被优化，Ocado变得越来越高效并扩大了对竞争对手的优势，离创造运行整个物理云所需要的人工智能也就更近了一步。
Ocado的系统基本上采取的是人力加拜占庭式(Byzantine)处理：从食品生产商那里收货，在仓库里存货和补货，将消费者的订单配好货放到篮子里，扫描并用袋子装好，并将这个过程自动化到前所未有的程度。
耗时18年并且经过多次迭代打造出的这个系统，已经能让Ocado把日用品迅速送到消费者家门口，而价格与实体店差不多。
对Ocado来说，销售日用品或许只是一个开始。该公司还拥有将该系统运用于室内垂直农场运营的相关专利。某一天，食物或许会在同一个地方种植、存储和配送。AeroFarms这样的公司正在位于主要城市郊区的巨型仓库种植绿叶菜。未来一只机械臂能够从种草莓的托盘里摘下一品托，然后将它们传送到送货无人机上。就像亚马逊摈弃零售中间商，让中国企业能直接面向美国消费者销售一样，仓储和制造以及农业生产也可以融合。这不是农场到餐桌，但可以称为工厂到家门口。
Ocado已经在大胆拓展思路了。据Clarke称，该公司正在探索如何使用他们机器人的巨型版本处理集装箱货柜。因为将货物卸到卡车上太困难了，港口正在遭遇瓶颈。就像通过增加带宽来加大互联网处理能力一样，把Ocado的机器人放大可能让它能够在集装箱货柜网格上方移动，并将它们装载到运输车辆上。
仓储之后，运输车辆是自动化的下一个目标。亚马逊和沃尔玛正致力于如何让自动驾驶货车送货，不管通过采用更小的无人驾驶车辆还是送到你家附近的自取柜来实现。
如果不需要驾驶员、方向盘、安全气囊和安全带，那么一辆送货车几乎可以是任何形状。梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)的模块化运输概念就是一个自动电子“滑板”底盘，它可以成为面包车、送货卡车或者拖车住房的底盘。白天这个底盘可以装在大巴车身上运送乘客，晚上可以拆下来堆放在车库里充电。或者可以用于向一个方向拖挂一整个集装箱货柜，回程再跟另外一台互换车身往反方向运送乘客。
使用类似于现在货仓用的人工智能基础架构，送货小“豆荚”车队能够从中央库房提取包裹并送到你家门口，从而取代标准大小的货车。
尽管无人机送货已经在中国农村、冰岛和非洲偏远地区展开了，让载货无人机在人口密集的城市落地可能还是一个风险，这也违背了美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)的监管规定。因此短期内有轮送货系统在美国发展的可能性更大。但不久之后，天空可能成为物理云的延伸，与我们相连，就像手机将我们与云计算连在一起一样。想象一下走在上班路上，空中落下一架无人机为你送上一杯冰咖啡的情景吧。实际上，IBM已经有了这样的专利。
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