In een laboratorium aan de Universiteit van Washington spelen robots airhockey.

Of ze lossen Rubiks kubussen op, beheersen schaken of schilderen de volgende Mona Lisa met een enkele laserstraal.

Terwijl de robots spelen, leren de onderzoekers die ze hebben gebouwd meer over hoe ze werken, hoe ze denken en waar ze ruimte hebben om te groeien, zei Xu Chen, een van die onderzoekers en een universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan de UW.

"Vanuit het oogpunt van een robot wordt kunstmatige intelligentie steeds volwassener", zei Chen, verwijzend naar de software en algoritmen die een robot helpen om zijn omgeving in zich op te nemen en beslissingen te nemen. "Maar als we willen dat een robot op ware grootte heel snel en slim kan denken en vervolgens dingen in de fysieke ruimte kan doen, denk ik dat we er nog niet zijn."

De games zijn een manier om een ​​stap dichter bij het halen van de robots uit de airhockeyarena en in het personeelsbestand te komen, waarbij machines worden gevraagd taken uit te voeren zoals het tillen en verplaatsen van zware dozen voor uren achter elkaar. Robots werken al in magazijnen en helpen Amazon- en Walmart-klanten om hun bestellingen sneller te krijgen, maar leiders in e-commerce en detailhandel willen dat ze meer doen. De banen zijn al toegewezen, maar een deel van de technologie moet nog worden ingehaald.

In het lab van Chen kunnen de games een aantal van die hiaten opvullen, zoals een robot zou kunnen werken op een steeds veranderende werkplek. De laserpainting is een verkleinde versie van een 3D-printer, waarmee onderdelen voor de luchtvaartindustrie kunnen worden getest en geproduceerd. Door een airhockeypuck over de tafel te zien vliegen, begrijpen onderzoekers hoe ze de gegevens die de machine verwerkt, kunnen 'opschonen' uit de omgeving eromheen.

Er is nu al een groeiende vraag naar dat soort technologie. De markt voor geautomatiseerde oplossingen voor magazijnen - oplossingen die variëren van transportbanden tot robotarmen tot autonome karren die pakketten rond een faciliteit vervoeren zonder leiding van een mens - zou tegen 2030 $ 51 miljard kunnen bereiken, op basis van een schatting van ABI Research, een New Yorkse -gebaseerd bedrijf dat technologie bestudeert.

In een magazijn kunnen automatisering en robotica bedrijven helpen hun activiteiten te versnellen. Dat kan goed zijn voor het resultaat van een bedrijf, maar moeilijk voor werknemers, die druk uitoefenen om gelijke tred te houden met de machines. Bezorgdheid over dat verlangen naar snelheid zorgt gedeeltelijk voor een groeiende vakbondsaanwas, met name bij Amazon-magazijnen, die worden gezien als een van de snelste leiders op het gebied van e-commerce.

"De versnelling van technologie op allerlei soorten werkplekken op nieuwe manieren is eigenlijk een hele nieuwe reeks redenen voor mensen om samen te komen en een vakbond te vormen", zegt Jim Stanford, een econoom en directeur van het Centre for Future Work, een vooruitstrevend economisch onderzoeksbureau.

"Het verbaast me niet dat technologie een factor is in wat werknemers zou motiveren om een ​​vakbond te willen", voegt Lisa Kresge toe, die de kruising van technologie en werk bestudeert aan de University of California, Berkeley. "Omdat het steeds meer een factor is die hun leven beïnvloedt."

Geautomatiseerde oplossingen

De belangstelling voor durfkapitaal in automatisering kende een piek vanaf 2016, toen investeerders meer dan $ 2 miljard overhandigden aan bedrijven die aan geautomatiseerde oplossingen werken. In de eerste helft van vorig jaar hadden investeerders 1,4 miljard dollar toegezegd aan de industrie, volgens gegevens van onderzoeksbureau Crunchbase.

"Er zijn veel taken die moeten worden opgelost", zegt Jeff Burnstein, voorzitter van de Association for Advancing Automation. "Een van de opwindende dingen nu is dat er bedrijven opduiken die zich alleen op specifieke gebieden concentreren."

Autonome robots op Amazon-sites legden vorig jaar meer dan 1 miljard mijl af en verplaatsten pakketten samen met menselijke collega's. Wanneer een afvalbak aankomt bij het opbergstation van een werknemer, zal een softwaresysteem licht schijnen op te vermijden plekken, zodat wordt berekend wat de meest efficiënte manier is om items in en rond elkaar te plaatsen. Een algoritme bepaalt - en levert later - de juiste hoeveelheid tape die nodig is om elke bestelling te verzegelen.

Amazon zegt dat zijn robots het bedrijf in staat hebben gesteld 40% meer voorraad op te slaan in zijn fulfilmentcentra. Met het product gemakkelijk bij de hand, kan het de tijd verkorten tussen het moment dat een klant bestelt en het moment waarop het pakket voor de deur arriveert.

Walmart schat dezelfde kosten- en efficiëntiebesparingen, daarbij verwijzend naar een hightech distributiecentrum dat 40% meer product verplaatst dan een traditionele faciliteit. In zijn hightech distributiecentrum voor levensmiddelen in Shafter, Californië, gebruikt Walmart een algoritme om te bepalen hoe dozen met groenten en fruit moeten worden gerangschikt om de ruimte op een pallet of trailer te maximaliseren. Om geplette aardbeien te voorkomen, houdt de software rekening met de dichtheid van elk item bij het maken van de berekening.

Vorig jaar kondigde Walmart aan dat het van plan was om hightech-oplossingen te implementeren in 25 van zijn 42 regionale distributiecentra. "Kortom, dit is een game changer", schreef het in een blogpost van juli 2021. "Deze unieke technologie, toegepast op onze schaal, is revolutionair."

Waar technologie tekortschiet

Automatisering is niet voor iedereen weggelegd, vooral niet voor bedrijven die op kleine schaal opereren, zegt Rich O'Connor, vice-president opslag en automatisering bij Raymond West, een bedrijf met activiteiten in Auburn dat vorkheftrucks en andere magazijnapparatuur maakt en klanten helpt bij het integreren geautomatiseerde technologieën in hun activiteiten. Raymond West, een dochteronderneming van Toyota, levert transportbanden voor de last-mile-bezorgservice van Amazon.

Voordat ze zich tot nieuwe technologie wenden, zei O'Connor dat bedrijven moeten kijken naar hoe ze werken en delen van het proces moeten vinden die beter zouden kunnen werken. Een grote stapel producten in een hoek van de magazijnen is meestal een goede plek om te beginnen, zei hij.

De introductie van automatisering kan zes maanden tot twee jaar duren.

"Als we gewoon een slecht proces automatiseren, zullen dezelfde problemen meestal alleen maar groter worden", zei O'Connor.

Magazijnrobots zoals die van Amazon en Walmart hebben één grote blinde vlek:het doornemen van artikelen in verschillende vormen en maten.

Dat is waar het menselijk brein nog steeds nodig is.

"We kunnen zoveel verschillende soorten verwerking doen dat het bijna onmogelijk - zo niet zelfs onmogelijk - is om te repliceren", zegt Ashish Banerjee, een engineeringprofessor aan de Universiteit van Washington. "Veel van wat we doen komt voort uit jarenlange ervaring en intuïtie, dus het is een enorme uitdaging om elke robot zo deskundig te maken, zo divers in zijn verwerkings- en distributiemogelijkheden."

Een robot kan goed presteren in een magazijn met consistentie, zei Banerjee. De soorten producten die binnenkomen zijn hetzelfde, de indeling van het gebouw is hetzelfde en de taken zijn meestal hetzelfde. Seizoensgebonden pieken, zoals tuinstoelen in de zomer en sneeuwblazers in de winter, kunnen lastig worden.

Technologen werken aan manieren om AI en andere software te gebruiken om robots te helpen bepalen wat een item is en te beslissen welke actie het moet ondernemen, zei Banerjee. In de tussentijd zijn er nog steeds mensen nodig, al was het maar om toezicht te houden.

Voor de menselijke arbeiders in een magazijn neemt die taak - 'picken' in het jargon van de industrie - het grootste deel van hun tijd in beslag, zei O'Connor van Raymond West.

Een werknemer kan 50-60% van zijn dag besteden aan het lopen naar de items die hij moet plukken. Geautomatiseerde oplossingen, zoals mobiele robots, die goederen naar een menselijke werknemer brengen, kunnen de reistijd verkorten tot slechts 10-15% van de werkdag van de werknemer, zei O'Connor, waardoor die minuten vrijkomen voor meer picken.

Werken met de machines

Jason Anthony merkt normaal gesproken niet dat de robots pakketten om hem heen verplaatsen.

Anthony, een picker in het JFK8 Amazon-magazijn in Staten Island, New York, schat dat hij elke negen seconden een item moet verplaatsen.

Hij is de vierde halte in het gestroomlijnde magazijnproces. Een vrachtwagen zet de goederen af, een stower zet het artikel in een bak, een netwerk van transportbanden en autonome robots verplaatsen die bak door het magazijn, en dan komt het bij Anthony aan, die het juiste artikel pakt om een ​​bestelling te vullen, het scant en stuurt het naar een verpakker, voordat het het magazijn weer verlaat.

Een algoritme bepaalt welke pakketten in één keer bij Anthony terechtkomen. Ze variëren in grootte van een fles handdesinfecterend middel tot een artikel van 50 pond, met weinig waarschuwing voor wat komen gaat.

In Charlotte, North Carolina, merkte Jonathan Schenkel dat de robots waarmee hij werkte een uniek menselijk probleem hadden:ze hebben trage dagen.

Schenkel, die vroeger als picker bij een fulfilmentcentrum van Amazon werkte, wachtte tot een robot op zijn station arriveerde met items om op te halen en mee te sturen. Er waren dagen dat de robots snel rondliepen; zodra hij de juiste items van de ene robot had uitgekozen, gleed een andere naar binnen om zijn plaats in te nemen. Maar andere dagen kunnen de robots traag zijn.

Als er een robot achterop liep, keek Schenkel naar een scherm op zijn werkstation dat hem waarschuwde als er een andere onderweg was.

In een magazijn dat de productiviteit per seconde meet, kan een vertraging van vijf tot tien minuten voor één robot een grote impact hebben op het gemiddelde werktempo van Schenkel voor de dag.

Amazon is bekritiseerd voor het gebruik van robots en andere geautomatiseerde oplossingen om het werktempo voor zijn werknemers te verhogen, soms tot een onhoudbaar tempo, maar Schenkel zei dat hij graag met de machines werkte.

Voordat hij bij het fulfilmentcentrum begon, had hij bij een Amazon-sorteercentrum gewerkt, waar medewerkers bestellingen van klanten sorteren op eindbestemming en ze op vrachtwagens krijgen voor levering. Daar zou hij, in plaats van samen te werken met robots, de pakketten moeten sorteren wanneer ze op een transportband aankwamen.

Hij ging van het ene centrum naar het andere op zoek naar meer uren. Maar na zeven maanden bij het fulfilmentcentrum liet Amazon hem gaan.

Managers vertelden hem dat hij het werktempo niet bijhield en te veel fouten maakte bij het uitvoeren van opdrachten. Schenkel zei dat het bedrijf het verwachte werktempo verhoogde, met meer dan 100 items per uur, en naarmate hij zichzelf ertoe aanzette sneller te werken, wist hij dat het aantal fouten ook zou toenemen.

Schenkel zei dat hij herhaaldelijk vroeg om over te schakelen naar een andere rol in het magazijn, omdat hij erkende dat hij niet paste bij het werktempo. Het bedrijf zei nee.

Nu zoekt hij ander werk. Hij staat open voor een andere magazijnfunctie, maar zei dat zijn zoekopdracht Amazon niet zal omvatten.

De arbeidsvergelijking

In Staten Island beweegt Anthony snel tijdens zijn diensten en hoewel hij de robots die naast hem werken niet opmerkt, zegt hij dat hij de digitale ogen voelt van de softwaresystemen die Amazon heeft opgezet om werknemers in de gaten te houden.

Dat systeem heeft hem enige duidelijkheid gegeven over hoe snel hij beweegt - hij kan zijn eigen tempo controleren op een machine in de pauzeruimte - maar het heeft ook geleid tot een gespannen werkomgeving waar hij en zijn collega's zich zorgen maken over het nemen van een slok water of naar de wc gaan.

Het is een van de redenen waarom Anthony besloot om mee te doen aan de vakbond.

"We kunnen worden gevolgd door onze supervisors vanaf het moment dat we inloggen op onze stations tot het moment dat we vertrekken", zei Anthony. Op de vraag of de technologie een deel van de last van zijn werk verlicht, zei hij:"Er is niets dat mijn werk gemakkelijk maakt."

Werknemers van de vestiging op Staten Island, waar Anthony werkt, stemden op 1 april om de eerste vakbond te vormen in een vestiging van Amazon in de VS. begin nu met onderhandelen over een contract. Werknemers in de faciliteit zijn op zoek naar een beter loon en betere werkomstandigheden, ook rond het werktempo.

Vakbonden willen technologie over het algemeen niet stoppen, zegt Stanford van het Center for Future Work. In plaats daarvan willen ze "onderhandelingsmacht hebben om een ​​aantal voordelen te krijgen."

Voordelen zoals gegarandeerde kennisgeving van toekomstige wijzigingen. Een vereiste dat lokale arbeidskrachten moeten worden betrokken bij discussies over nieuwe soorten technologie. Toegang tot opleiding en omscholing. Zekerheid dat werknemers weten hoe ze de machines veilig moeten gebruiken. Ontslagvergoedingen als ze uit een baan worden geautomatiseerd.

"Alle brood-en-boterkwesties die vakbonden proberen te onderhandelen over technologie hebben alles te maken met ervoor te zorgen dat het eerlijk en veilig wordt toegepast, en dat de kosten en baten worden gedeeld", zei Stanford.

De Culinary Workers Union Local 226 in Las Vegas heeft onlangs onderhandeld over contractuele taal waarin werkgevers worden verplicht om een ​​opzegtermijn van zes maanden te verstrekken vóór de implementatie van nieuwe technologie, gratis training en een bonuspakket dat zes maanden gezondheidsvoordelen omvat als de baan van een werknemer wordt verdrongen door automatisering.

De Transportation Trades Department, AFL-CIO, die 37 vakbonden vertegenwoordigt, dringt er bij federale wetgevers op aan om zich voor te bereiden op de introductie van volledig autonome voertuigen. Het wil ervoor zorgen dat als werknemers ontheemd worden, ze banen aangeboden krijgen tegen dezelfde loonschaal in hun vorige functie, zei afdelingsvoorzitter Greg Regan.

De United Food and Commercial Workers International Union, die werknemers in de kruidenierswinkel, vleesverpakking en andere frontlinie-industrieën vertegenwoordigt, veroordeelde Amazon onlangs voor het investeren in contactloze kassatechnologie, een stap in de richting van het elimineren van de behoefte aan checkers.

Stanford van het Center for Future Work denkt niet dat Amazon in zijn eentje concessies zou doen aan nieuwe technologie. Het "zal dat alleen doen als ze worden gepusht."

Alle ogen op Amazon gericht

Arbeidsfunctionarissen in Washington hebben ook aandacht besteed aan de magazijnactiviteiten van Amazon. Het ministerie van Arbeid en Industrie van de staat heeft vier citaten ingediend met betrekking tot onveilige werkomstandigheden bij Amazon-faciliteiten in de staat. Het meest recente citaat, uit een magazijn in Kent, vond dat 10 van de 12 geëvalueerde werkprocessen "een ernstig gevaar opleveren voor werkgerelateerde rug-, schouder-, pols- en knieblessures."

De afdeling koppelt het risico op blessures aan het werktempo. Beth Gutelius, onderzoeksdirecteur van het Center for Urban Economic Development aan de University of Illinois Chicago, koppelt het werktempo aan het gebruik van robots.

Het is niet zo dat robots het werk inherent gevaarlijker maken, zei ze. Het is hoe Amazon en soortgelijke bedrijven ze gebruiken om verwachtingen te scheppen voor zijn werknemers.

"Er zijn veel technologieën die sommige van die risico's kunnen wegnemen, de risico's (en) de gevaren van magazijnmedewerker kunnen verminderen," zei ze. "Het probleem is dat de keuzes die werkgevers maken ... al die kansen tenietdoen."

Amazon heeft toegezegd het aantal incidenten tegen 2025 met 50% te verminderen, zegt Amazon-woordvoerder Kent Hollenbeck. En het zal technologie gebruiken om daar te komen, vertelde Jeff Bezos de aandeelhouders in zijn laatste brief als CEO voordat hij aftrad.

Het kwam overeen om $ 66 miljoen uit te geven om technologie te creëren die botsingen van vorkheftrucks en andere industriële voertuigen zal voorkomen en werkt aan "oplossingen uitvinden" om musculoskeletale verwondingen voor nieuwe werknemers te verminderen. In een knipoog naar software gebruikt het algoritmen om personeelsplanningen te automatiseren op een manier die werknemers tussen banen rouleert, waardoor stress door repetitieve bewegingen wordt verminderd.

"We hebben nooit gefaald als we ons ergens op richten, en we zullen hier ook niet in falen", zei Bezos tegen de aandeelhouders.

De standaard zetten

Amazon's bedrijfsmodel, meerdere inkomstenstromen en spraakmakende status maken het bedrijf een "uitbijter" in vergelijking met andere magazijnen - en dat zou het verhaal van automatisering sneller kunnen stimuleren dan de technologie zelf, zei Gutelius van het Center for Urban Economic Development .

"Voor al het gepraat over hoe technologie magazijnbeheer verandert... het is in een veel eerdere fase in de industrie dan ik denk dat veel mensen denken gezien het nieuws, vooral over Amazon," zei ze.

Amazon heeft ruimte om te experimenteren met nieuwe technologieën en te investeren in geautomatiseerde oplossingen die onmiddellijke inkomsten kunnen opleveren voor de belofte van winst op de lange termijn, zei ze. Het heeft de flexibiliteit om een ​​'verliesleider' of een deel van hun bedrijf te kiezen dat het zich kan veroorloven om geld te verliezen om die technologieën op te bouwen.

O'Connor van Raymond West begint meer bedrijven aan boord te zien komen om te proberen bij te blijven.

Bedrijven investeerden vroeger alleen in automatisering als ze binnen twee jaar een rendement op hun investering zouden zien, zei hij. Nu zijn ze bereid drie tot vijf te wachten.

O'Connor wijst de verandering in het succes van Amazon.

"Bedrijven als Amazon hebben de lat voor service erg hoog gelegd", zei hij. "Als je gaat concurreren met Amazon of wilt verkopen met Amazon, dan moet je hetzelfde type service hebben, en de enige manier waarop je dat kunt doen, is door wat automatisering aan het proces toe te voegen."

"Als je niet in verandering investeert," zei hij, "dan blijf je in het stof achter."