Un clasificador automático utilizado por Amazon.

Un clasificador automático utilizado por Amazon.

Tecnológicas POR DENTRO

Visita a la ‘cuna’ de los robots que automatizan el empaquetado, etiquetado y distribución de Amazon

Disruptores asiste a la inauguración oficial de las visitas públicas al laboratorio de innovación, que próximamente estará abierto a empresas, estudiantes y curiosos  

22 abril, 2024 02:58
Vercelli (Italia)

"Cuando entré aquí, en 2017, estaba yo solo", dice Stefano La Rovere, director de robótica y tecnologías de Amazon. Hoy es un departamento de ámbito global del mayor comercio online del mundo, que empezó prácticamente como un área unipersonal y en la actualidad cuenta con "cientos de ingenieros por todo el mundo".

Dispone de tres sedes, en Seattle, Boston y Vercelli, donde todo empezó. Además de múltiples "socios, dentro y fuera de Amazon". El laboratorio de Vercelli es el punto donde se cuece la innovación del gigante del retail, que ha decidido abrirlo al público para mostrar su campo de pruebas, con un formato parcialmente museístico y con exhibición en vivo de los robots que está desarrollando.

Esta apertura acaba de ser "oficialmente inaugurada" en Vercelli (cerca de Milán) con la visita de un grupo internacional de prensa a la que asistió Disruptores.

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"En los próximos meses podrán ver el laboratorio grupos de empresas, colegios, investigadores, familias, curiosos…", detalla La Rovere, "el único requisito será registrarse en nuestra web para la visita".

Lo que puede verse en el recorrido por una enorme nave, adjunta a un centro logístico, son cuatro tipos de actividades robotizadas: movimiento de productos, clasificación, empaquetado y etiquetado. Para ello utiliza máquinas potenciadas por el uso de la nube de AWS, su plataforma de inteligencia artitificial Bedrock, además de "todo el feedback que podemos conseguir", dice La Rovere. 

En todos los casos, según el vicepresidente de Operaciones, Stefano Perego, se trata de usar la robótica sobre la base de cuatro pilares. Que son, mejorar la seguridad, la sostenibilidad logística, el impacto en la agenda y la experiencia de usuario.

Perego habla con orgullo del puntero laboratorio mecatrónico situado en Vercelli, pese a que, bromea, según sus colegas en la compañía, "es como Fargo en Estados Unidos: entre Seattle y Boston, está en medio de la nada".

'Capital' del arroz

Añade Perego que "Vercelli fue fundada 600 años antes de Cristo, fue virtualmente la capital del arroz en el siglo catorce y tuvo la primera universidad de la península italiana en el 1200". (Sobre esto último, en todos los anales se registra que la primera Universidad del mundo fue la de Bolonia, creada en 1155, que está a 270 kilómetros).

En todo caso, el vicepresidente desgrana las virtudes que emana, para una multinacional con más de 220.000 empleados, un centro de investigación y experimentación "en medio de la nada", usando robots e inteligencia artificial y machine learning.

Para los empleados, dice, se trata de obtener "mayor seguridad y menos riesgo de lesiones en movimientos repetitivos" o levantamiento de cargas pesadas. Para los clientes, los "ciclos de entrega son más cortos". Y, además, genera ahorros para Amazon, que tiene 350 centros logísticos en Europa, moviliza 750.000 sistemas robóticos y mueve 400 millones de productos al día.

Son ahorros como los 25 kilómetros menos de media por envío, o la disminución de peso en los embalajes, ("un 41% por paquete", especifica el vicepresidente de Mecatrónica y Empaquetado, Pat Lindner) y en el tamaño variable del etiquetado, que facilita en determinados casos colocar la pegatina sobre la propia caja del fabricante.

"Más del 50% de los envíos europeos se hacen en paquetes reducidos reciclables y estamos trabajando con fabricantes de productos para rediseñar su paquetería. Hemos eliminado el uso de plásticos en Europa", subraya Lindner.

¿Cómo se consigue todo eso? Pues utilizando robots específicos para diversas tareas, visibles ya en el laboratorio de Vercelli. No obstante, para la apertura al público no se anuncia todavía una fecha concreta.

Stefano La Rovere, director de robótica y tecnologías de Amazon.

Stefano La Rovere, director de robótica y tecnologías de Amazon. Julio Miravalls.

El primer robot que se exhibe en la visita se llama FSRI, que significa Flat Sorter Robotic Induct. Es decir, es un robot clasificador. Un brazo mecánico, apoyado por sensores de visión que detectan el tipo de paquetes según desfilan por una banda continua, por muy dispares y heterogéneos que sean. El brazo, dotado con un sistema de ventosas que hace las veces de una mano, coge cada paquete y lo reasigna a otra cinta de distribución hacia la zona que le corresponda en el centro logístico.

Los movimientos de este sistema eliminan lo que antes era una tarea rutinaria y repetitiva que debía realizar una persona. Pero incluso lo hace a mayor velocidad y con menos margen de error, según puede adivinarse al verlo en movimiento. El FSRI, elemento estelar en Vercelli, puede leer las etiquetas aunque estén cabeza abajo.

Como todos los robots más animados, trabaja enjaulado o aislado -al menos en la exhibición- para evitar riesgos a las personas.

Entre los variados sistemas desarrollados por el centro de innovación de Amazon se incluyen unos chalecos balizados, cuya presencia detectan los autómatas que pueden ser peligrosos. Al percibir la presencia de un ser humano, con dicho chaleco, o bien se ralentiza el movimiento de la máquina, o se detiene del todo, según las circunstancias.

La distribución de los nuevos sistemas robóticos no es inmediata para todos ellos. Los que ya están suficientemente validados y en la etapa beta, que es la cuarta en un proceso de innovación en cinco pasos, se van instalando paulatinamente en los centros logísticos. El FSRI está funcionando en tres de los centros que hay en España.

Otra máquina especializada, que en el orden de tareas debería aparecer antes, es el empaquetador automático. Se trata de un sistema que fabrica bolsas de papel a medida, para paquetes de reducidas dimensiones.

Corta y pega el envoltorio de papel 100% reciclable y flexible, ajustándose al tamaño. Así se acaba con los envíos en cajas desmedidas, rellenas de papelote para que el contenido no baile dentro.

Las bolsas ofrecen impermeabilidad y, según las necesidades, un cierto acolchado interior a base, también, de papel. Encoger los envoltorios ahorra un promedio de 26 gramos por envío. Por el momento no está en ningún centro de Amazon en España.

Etiquetas a medida

A continuación sería el turno del etiquetado, para lo que la innovación de Vercelli está desarrollando el Universal Robotic Labeller, URL según su nombre en clave, aunque no tenga nada que ver con el sistema de direcciones de las páginas en internet, también llamado URL.

El robot URL detecta el tamaño de cada paquete (le llegan ya ordenados, según la información de los envíos) y le coloca la etiqueta correspondiente, con dirección de destino y código de barras. Según el tamaño del envoltorio puede optar por la etiqueta de tamaño tradicional, o aplicar las nuevas que Amazon está desarrollando, más reducidas.

El Amazon Experience Centre InnovationLab.

El Amazon Experience Centre InnovationLab.

Tiene capacidad para procesar los envíos a gran velocidad, tanto los que van en un sobre de papel o cartón -las máquinas etiquetadoras anteriores no pueden gestionar la irregular superficie de un sobre de papel- como los que van en cajas. Incluso cuando es la propia caja original del fabricante.

"Cuando la caja es la del fabricante, siempre le damos al cliente la opción al hacer el pedido de que su paquete lleve un envoltorio de Amazon, para preservar su intimidad y que no se vea el contenido. Es gratis", puntualiza Lindner.

Por el momento, URL está en "en fase alfa", el tercer paso de desarrollo tras el análisis de los procesos reales, para idear nuevas automatizaciones, y, el segundo paso, diseño de un prototipo.

Una máquina en estado alfa no está en producción, haciendo trabajo real. "La tecnología necesita aún algo de calibración, algunos ajustes. Queremos asegurarnos de que trabaja bien para ayudar a nuestros empleados antes de ponerla en funcionamiento. Y eso puede llevar un mes, un año, o diez años. No lo sabemos", explica La Rovere.

El Universal Item Sorter (UIS, distribuidor universal de artículos) también se dedica a la clasificación interna, dentro del centro logístico. Moviliza vehículos iBOTs, llamados Kiva, controlados con tecnología inalámbrica para llevar los artículos de un lado a otro.

El 'tote', unidad de medida

Los artículos, escaneados, van a depósitos, que son movidos dentro de la zona de almacenamiento mediante los carritos automatizados Kiva, de apenas unos centímetros de altura. Estos se deslizan por debajo de los depósitos para elevarlos y llevarlos hacia el tote que les corresponda.

Un tote es, según explica el guía de la exposición, "una unidad de medida de cargas". Es decir, en realidad es un pequeño contenedor que se va llenando con artículos con el mismo destino. El UIS puede acomodar hasta 40 totes, con otros tantos destinos.

Cuando un tote está lleno entra en funcionamiento otro autómata complementario, llamado Automated Tote Retriever (ATR, recuperador de tote automatizado), que lo retira y sustituye por otro vacío.  El centro logístico de Zaragoza cuenta con un UIS y su ATR.

Los contenedores vacíos los lleva de un lado a otro del almacén el Automated Guided Cart (AGC), una plataforma autónoma que se desplaza distancias largas siguiendo caminos señalados por cinta magnética en el suelo.  

Para manejar los envíos de contenedores de manera más eficiente, Amazon desarrolla el Robotic Tote Palletizer (RTP), un sistema dotado de dos potentes brazos, que, aunque diferentes, trabajan coordinados para organizar y etiquetar palés, agrupando los totes que van hacia un mismo destino. 

El sistema, el Bag Containerization Matrix Sorter (BCMS) identifica y agrupa paquetes individuales con el mismo destino final, para colocarlos en bolsas de transporte, listas para la entrega de última milla, tratados como si fueran un único objeto. Eso también genera ahorros.

Todos los elementos y procesos pueden ser controlados por el sistema IoT end to end en la nube Monitron, que desde 2021 ha desplegado más de 100.000 sensores en 192 almacenes de Amazon.

Por si fuera poco este amplio surtido de automatizaciones, el laboratorio de innovación también busca ideas y colaboración de startups y otras compañías. En 2022 lanzó un fondo de innovación dotado con 1.000 millones, para inversiones de riesgo.

Buscando ideas en startups

Ahora, la responsable del fondo para innovación industrial, Franziska Bossart, anuncia un desafío (Innovation Challenge) para startups de todo el mundo.

De esos desarrollos externos, en la exposición llama la atención un gran brazo articulado de Mantis, que no necesita trabajar dentro de una jaula porque sus sensores detectan cualquier presencia y se ralentiza o se detiene.

Y un asombroso carro de transporte de Instock, capaz de desplazarse hasta por el techo de su reciento de trabajo, sujetándose por magnetismo. El artefacto pesa 40 kilos y puede levantar, desde arriba, un contenedor cargado con 30 kilos.

"En cinco años hemos instalado más de un millar de sistemas por toda Europa, con una inversión de 700 millones de euros", subraya La Rovere, añadiendo que "la introducción de nuevas tecnologías durante los últimos diez años ha creado 50.000 nuevos empleos en nuestra actividad europea". 

Y, además, La Rovere asegura que han "creado más de 700 nuevas categorías de empleos que antes no existían, en todos los niveles, no sólo ingenieros. Antiguos empleados han aprendido a operar, mantener y resolver problemas en sistemas muy complejos, que se manejan a través de un Kindle".

El responsable del laboratorio de innovación de Vercelli intenta resumir la mentalidad del departamento con un lema que repite varias veces: "Lo complejo es fácil. Lo simple es difícil".