Текст книги "Тугая упаковка, или Бизнес-роман о роботах, алгоритмах и о складе без людей"

И все-таки я надеюсь, что он найдет себе действительно подходящее место. Где-нибудь в районе, который полиция предпочитает объезжать стороной, точно есть заблеванный бар с многолетней историей легендарных потасовок и мордобоев. И этот бар остро нуждается в грубом вышибале внушительных габаритов. Гахаган бы там очень пригодился.

Глава третья
Начало

ЯНВАРЬ 2010

Ничто не предвещало в первые дни 2010 г., что очень скоро я попаду в компанию, где останусь почти на пятнадцать лет – намного дольше, чем на любом прежнем месте. И что окажусь я там практически случайно. И что при поиске этой новой работы результат окажется обратно пропорциональным затраченным усилиям.

Об уходе из компании, где я на тот момент проработал около двух лет, я задумывался еще с начала 2009 г. Перспективы в ней становились все туманнее.

Существует довольно романтическое представление об американских технологических стартапах, примерно такое: почти все они – 90 % или около того – быстро прогорают и исчезают. Зато те, кто выживает в первые два-три года, с большой вероятностью вырастут во что-то значительное, а некоторые и вовсе станут сказочными «единорогами». Их либо купят богатые инвесторы или другая крупная компания, либо они выйдут на первичное размещение акций (IPO) с многомиллиардной стоимостью.

Это представление мало соответствует действительности. Большинство компаний, не прогоревших в первые пару лет, после взлета тем не менее не добираются до стратосферы. Значительный процент из них десятилетиями находится в подвешенном, прозябающем состоянии или в постоянном ожидании настоящего прорыва. Иногда сложится удачный квартал или два, внезапно придет прибыль в несколько миллионов – и сразу у руководства вырастают хотелки по расширению производства и новым продуктам. Нанимаются новые инженеры, продажники, маркетологи, появляются персонажи с титулами «директор» или «вице-президент» и расплывчатым описанием должностей, занимающиеся непонятно чем. А еще через пару кварталов ситуация может опять радикально измениться. Отраслевой спад, продажи нового продукта намного ниже прогнозируемых или неожиданная конкуренция со стороны новых игроков на рынке – и недавние радужные ожидания приходится наскоро корректировать вниз. Компания резко уходит в минус, одним махом аннулируя прибыли за несколько предыдущих кварталов.

Начальство, как правило, тянет с обнародованием плохих новостей. Если хорошего рассказать нечего, руководство продолжает заполнять корпоративные коммуникации бодрыми посланиями про «прекрасный тимворк», про то, как потенциальный заказчик похвалил продукт (правда, пока не купил его), или про то, как Билл из техподдержки установил рекорд по сбору денег в помощь детям из малообеспеченных семей.

Но вот наступает день Х (обычно – ежеквартальное собрание сотрудников или отчет перед акционерами), и больше нельзя тянуть с неприятными новостями. Главный босс выходит с каменным лицом и представляет слайды презентации о том, как мудрые решения руководства и ежедневные подвиги сотрудников натолкнулись на непреодолимую силу рыночной стихии (чего, конечно же, нельзя было предсказать еще два месяца назад) и квартал оказался чрезвычайно труден. Придется затянуть пояса.

Если начальство надеется, что на этот раз пронесет, до квартального собрания может не быть серьезных увольнений, но возрастает риск, что это случится в следующие два-три месяца. Если же незадолго до собрания уже ясно, что компания залезла в глубокий минус и следующий квартал будет еще хуже, массовое сокращение случается за несколько дней до встречи, нередко – накануне, а иногда и ранним утром того же дня. Инженеров, вспомогательный персонал, продажников и маркетологов сокращают кучно за один раз. Директора и вице-президенты исчезают незаметно, по одному. Иногда проскочит имейл от CEO: «К нашему великому сожалению, имярек покидает компанию, чтобы попробовать себя в новом деле». Но часто в таких обстоятельствах обходится и без объявления. Потихоньку пустеют кабинеты, покрываются пылью рабочие столы, и некоторое время еще остается неопределенность – то ли персонаж находится в командировке, где отчаянно договаривается со стратегическим клиентом или лихорадочно разведывает новые рынки, то ли он больше не покажется в офисе никогда. Последнее редко когда вызывает сожаление у оставшихся сотрудников.

* * *

В таком режиме многие годы или даже десятилетия существовали компании, где мне довелось работать с тех пор, как я ушел из академической науки в середине 90-х, после аспирантуры и года постдокторантуры в Массачусетском технологическом институте. В похожих компаниях работала и Жанна, моя жена, и немало наших ближайших друзей и знакомых.

Я не жалел, что оставил чистую науку. Работа моя, как правило, была интересной и имела немалую практическую ценность (по этому принципу я и выбирал себе место), но устойчивость компаний-нанимателей оставляла желать лучшего. Благополучные периоды редко продолжались дольше года, до очередного кризиса или серьезных перетасовок.

«Рудолф Текнолоджис», где я работал с середины 2007-го, производила большие машины с высокоточной механикой и электроникой для инспекции полупроводниковых интегральных схем и кремниевых «вафель»[6]6
  «Вафли» (wafers) – тонкие круглые пластинки из чистого кремния, на поверхности которых печатаются микрочипы.


[Закрыть]. Я разрабатывал алгоритмы и софтвер обработки изображения, необходимой для того, чтобы находить и классифицировать дефекты при производстве этих схем и «вафель». Общий экономический спад «великой рецессии» 2008 г., дополняемый почти катастрофическим падением в секторе электроники и производства чипов, тяжело сказался на «Рудолф Текнолоджис». В конце 2008 г. в компании прошла волна сокращений, а многие сотрудники разбежались сами. Улучшений не предвиделось, и надо было искать что-то новое.

С рекрутером из HR-агентства мы выбрали относительно подходящий вариант, связанный с биотехом и фармацевтикой – отраслью, по идее, менее подверженной цикличности, чем электронная и полупроводниковая промышленность с ее вечными «американскими горками». Небольшая компания, мой потенциальный работодатель, занималась приборами, измеряющими чистоту цехов фармацевтического производства (точнее, проверяющими цеха на отсутствие бактерий). Устройся я туда как высококвалифицированный специалист по компьютерной обработке изображений, я отвечал бы за максимально раннее обнаружение колоний бактерий в модифицированных чашках Петри. Если удастся обнаружить рост колонии на день раньше, чем обычно, это сэкономит фармацевтической компании немало средств – будет забраковано намного меньше продукции. Слабый сигнал от крошечной, только начинающей рост колонии бактерий нужно было выделять на фоне шума и небольшой фоновой засветки на почти черной картинке.

Собеседования в этой компании были на редкость изнурительными. Мало где для трудоустройства требуется более двух интервью. Туда же мне пришлось приехать трижды. После общих бесед с руководством и тщательного тестирования по программированию и алгоритмам в последний свой приезд я сделал часовую презентацию перед инженерным составом компании, в присутствии почти двадцати человек, – фактически это была выжимка из моей карьеры в области машинного видения и обработки изображений. Презентация прошла очень хорошо. Еще до ее начала глава компании сказал мне, что на эту должность остался, кроме меня, только один претендент (тоже русский, как он упомянул) и они склоняются к моей кандидатуре.

К последней неделе перед Рождеством рекрутер был оптимистично настроен в отношении «чашечников» и ожидал от них предложения для меня в ближайшие дни. Однако как-то раз он позвонил и, почти извиняясь, рассказал про еще один вариант, который мог бы быть мне интересен, – проект автоматизации складского хозяйства в корпоративной исследовательской лаборатории. Эта работа, так же как и с чашками Петри, была связана с алгоритмами обработки изображения. Рекрутер попросил меня заполнить техническую анкету – таков был первый этап собеседования. Да, он тоже считал, что этот вариант, скорее всего, не понадобится, но все же, если мне не трудно… Я заполнил и отправил анкету, ответив на несколько вопросов – в основном про то, как бы я организовал процесс контроля и измерения размеров коробок, движущихся по конвейеру или укладываемых в палету, с помощью цифровой видеокамеры и процессора. Вопросы были вполне интересными, но я практически забыл про это предложение, ожидая близкого завершения переговоров с искателями микробов. Там оставалась загвоздка с зарплатой. Максимум, который они могли предложить мне, всего на несколько тысяч долларов в год превышал мой тогдашний доход. Правда, «чашечники» полностью оплачивали медицинскую страховку – весьма редкое и очень важное для Америки условие. Были сомнения, стоит ли менять шило на мыло. Но к тому дню мне уже настолько надоела текущая работа, что я готов был принять почти любое поступившее предложение.

Перед Новым годом мы с Жанной полетели на несколько дней Южную Флориду. Купание в декабрьском, все еще теплом море и велосипедные прогулки в Нейплсе, огромные стаи птиц в национальном парке Эверглэйдс и музей Сальвадора Дали во флоридском Сент-Питерсберге прекрасно отвлекли от нервного завершения года. Мы возвращались домой в середине дня 30 декабря. Утром, за несколько минут до посадки в самолет, мне позвонил глава компании с чашками Петри. Он бодро сказал, что готовый письменный оффер для меня лежит на его столе и что он отправит его экспресс-доставкой прямо сейчас. Все вроде бы обретало определенность. Новый год должен был начаться с хороших новостей.

Мы приземлились в Бостоне, и всего лишь несколько часов спустя после нашего предыдущего разговора мне опять позвонил главный «чашечник». Без утреннего оптимизма в голосе, мямля и уклончиво, он сообщил: произошла некоторая заминка, и они пока не могут выслать предложение. Но ничего, вопрос должен разрешиться в течение нескольких дней, просто надо подождать.

Больше он не объявлялся. Второго января мне позвонил рекрутер и сказал, что с чашками Петри происходит что-то непонятное. Но зато другая компания – связанная с автоматизацией складов – приглашает меня на личное интервью, им очень понравилась заполненная мной анкета. Не хотел бы я съездить туда?

* * *

Я попал на собеседование в эту компанию уже через пару дней после разговора с рекрутером. На сей раз настрой был совершенно расслабленный, я даже не стал надевать костюм и брать с собой какие-либо материалы из моих прошлых достижений. Офис «складовиков» находился на задворках индустриального парка в Вубурне, у пересечения двух крупных хайвеев – 95-й дороги (кольцевой вокруг Бостона) и радиальной 93-й, уходящей на север. Найти нужную среди множества входных дверей индустриального парка было непросто. В результате я опоздал на десять минут, что обычно считается дурным тоном. Меня встретил Ларри Свит, начальник исследовательской лаборатории, – мужчина пенсионного возраста, двухметрового роста, с белыми, слегка растрепанными волосами. Он был похож на скандинава, но, как я узнал впоследствии, его недалекие предки были из Белоруссии. Мы проговорили чуть менее часа, очень приятно, без всяких формальных тестов и каверзных вопросов. Единственным, кто, помимо Ларри, находился в офисе, был китаец Ке Фу, на вид немного младше меня. Он получил PhD в области робототехники в канадском университете, но уже несколько лет работал в США, а конкретно здесь – около года, с момента основания этой крошечной лаборатории. С ним мы тоже легко нашли общий язык, и собеседование было необременительным. Тогда я еще не знал, что Ларри и Ке станут моими лучшими коллегами на многие годы вперед.

Уже на следующий день после собеседования рекрутер позвонил мне и сказал, что лаборатория готова сделать мне оффер. Предлагаемая заработная плата на десять тысяч долларов превышала ту, что могли платить в компании с чашками Петри, и к ней прилагался единовременный бонус еще в десять тысяч. Я, конечно, согласился. Чтобы получить эту работу с более привлекательными условиями, мне пришлось затратить раз в двадцать меньше усилий, чем ту, несостоявшуюся, с поиском микробов.

Еще через день я объявил начальнику, что ухожу. Он не выказал удивления: вероятно, подозревал, что я в некоторой степени страдаю от безделья и ищу что-то другое. И вот в последнюю неделю января 2010 г. я оказался на новом рабочем месте.

Нас было всего пять человек, включая руководителя Ларри. Лаборатория занимала три небольших офисных комнаты и довольно просторное рабочее помещение. Там стоял шестиосный промышленный робот, роллерный конвейер метра четыре длиной, токарный и фрезерный станки, столы и инструменты для работы с металлом или электроникой. На полу была раскидана пара сотен разнообразных коробок и упаковок с типичными для продовольственного склада продуктами, с которыми мы могли проделывать всякие эксперименты.

Для меня общая задача состояла в том, чтобы разработать схему измерения упаковок на разных этапах их перемещения в автоматизированной складской системе. В идеале это должен был быть бесконтактный способ, не требующий специальных остановок и подсистем, куда бы упаковки передвигались из их нормального потока. Желательно измерять их в момент, когда они просто движутся по конвейеру из одной точки в другую. В остальном у меня была практически полная свобода действий, с учетом разумной стоимости подобной системы. Это было интересно, и я с энтузиазмом приступил к работе.

* * *

Складская логистика к 2010 г. оставалась отраслью, менее других подверженной автоматизации. То, что вот уже больше сорока лет было рутиной в полупроводниковой и автомобильной промышленности, только начинало появляться в складском хозяйстве. Впрочем, логистика пережила очень плодотворную революцию еще раньше, в середине ХХ в. Тогда стали массово распространяться вилочные погрузчики (forklifts) – одно из важнейших изобретений этого периода, в значительной мере придавшее складам их сегодняшний вид. Чуть позже, в 1960-е гг., революции подверглась другая сторона логистики – морские перевозки: массовыми стали стандартизированные контейнеры, радикально преобразившие океанский транспорт. В это же время появились и супертанкеры для перевозки нефти, практически такие же, какими мы знаем их сегодня, и огромные корабли «роро» (roll-on/roll-off) – перевозчики автомобилей. Когда в 1987 г. пятикурсником физтеха я провел три с половиной месяца в научно-исследовательском рейсе в Индийском океане на корабле «Витязь» Института океанологии, именно автомобилевозы с грузом японских «тачек», а не танкеры и не военные корабли чаще остальных морских гигантов встречались в открытом океане. А над морем, в небе, реактивная авиация (в том числе грузовая) в 1960-е приобрела привычный нам сегодня вид.

Даже если бы 1960-е, начавшиеся с первого полета человека на орбиту и окончившиеся высадкой «Аполлона» на Луну, не были самыми славными годами космической эры, это десятилетие, возможно, стало зенитом технологического развития человечества. Революция в логистике, совершенная в 1960-е, дала толчок глобализации, начало которой обычно относят к 1970-м гг.

На рубеже нулевых и десятых глобализация уже заматерела и стала покрываться уродливыми коростами, но мы еще не знали об этом. А в логистике тем не менее вызревала новая революция – мобильных роботов, автоматического построения палет и (также автоматического) отбора заказов для электронной коммерции. Но об этом чуть позже.

Тогда же, в 1960-е, на пике индустриальной революции, был достигнут еще один максимум – в загрязнении окружающей среды, воды и воздуха. В крупнейших реках и озерах Америки невозможно было купаться. Смог покрывал хайвеи и целые города богатого «первого мира». В Японии появились автоматы, где за умеренную плату можно было подышать чистым воздухом. Отходы горнодобывающей промышленности делали миллионы квадратных километров земной поверхности почти непригодными для жизни. Общество массового потребления производило миллиарды тонн долгоживущего, зачастую токсичного мусора, наводняющего свалки размером с небольшие города.

Реформы, начавшиеся в 1970-е, значительно улучшили ситуацию. В немалой степени это произошло благодаря еще одной грандиозной инновации 1960-х – появлению интегральных схем и микропроцессоров и взрывному росту компьютерной индустрии. Распространение автоматических вычислений позволило оптимизировать многие операции в физическом мире, почти все производственные и даже многие бытовые процессы. Но эта же революция дала толчок принципиально новому виду загрязнений – цифровому мусору. Неэффективность машин и механизмов, значительно уменьшенная с 1960-х, не идет ни в какое сравнение с процентом потраченных впустую циклов микропроцессоров и компьютерных программ, где «мусор» нередко составляет более 90 % вычислений.

Технооптимисты в течение нескольких десятилетий восхищались законом Мура в действии – неуклонным экспоненциальным ростом числа транзисторов в микрочипах при повышении их тактовой частоты. Но вместе с увеличением мощности падала эффективность их использования. Прожорливый, разбухший софт быстро объедался возможностями нового поколения процессоров и, как безнадежный наркоман, требовал очередной дозы – их дальнейшего усиления. Огромный процент вычислений почти во всех компьютерах, мобильных телефонах и планшетах тратился на перекладывание данных туда-сюда, на многократные избыточные проверки целостности и совместимости цифровых блоков. Если бы данные были физическими предметами и можно было бы видеть их перемещения в компьютерной памяти, наблюдателю открылась бы странная картина. Посылки и коробки передвигают с одного места на другое, затем на третье, на десятое, переупаковывают в новые обертки, добавляют к ним различные гуделки и свистелки. Все это сортируют, затем сваливают в кучу и вновь раскидывают по самым разным уголкам. Большинство программистов не задумываются о затратности и избыточности написанного ими кода, часто отделенного от них слоями другого, такого же неряшливого и распухшего софта, и заполняют растущие возможности процессоров грудой новых лишних вычислений.

Но это еще не худшее проявление информационной революции по сравнению с цифровым мусором, захламляющим время, внимание и мозговые извилины людей, – это картинки, звуки, лайки и другие «кнопки» павловских рефлексов, сотнями триллионов производимые сегодня в мире.

Впрочем, тысячекратное увеличение объемов цифрового мусора по спирали эволюции привело и к новому наплыву мусора физического. Это не только миллиарды электронных плат и корпусов лэптопов, которые трудно утилизировать. Для скоплений мусора начали осваивать и новый фронтир – космос. В последние годы идет быстрый рост «созвездий» телекоммуникационных спутников, и самое известное из них – «Старлинк» Илона Маска – должно насчитывать более десяти тысяч летающих ретрансляторов. Сотни тонн новых космических объектов могут помочь геймерам на сотые доли секунды быстрее выстрелить в мультиплеерных играх, а трейдерам – выиграть доли цента на акцию на автоматизированных торговых площадках. Многие из спутников через несколько лет выйдут из строя и, возможно, даже будут уничтожены как военные объекты. В скором времени Землю будут окружать тысячи мертвых, летящих со скоростью 8 км/с кусков металла, пластмассы и керамики, то и дело сталкивающихся друг с другом, увеличивая число обломков со все более непредсказуемыми траекториями полета и угрожая дальнейшему освоению космоса.

Глава четвертая
Автоматизированный склад

ЯНВАРЬ – ДЕКАБРЬ 2010

Но вернемся к логистике и 2010 г. К началу XXI в. подавляющее большинство крупных складов во всем мире было организовано по схожему принципу: обширное пространство размером в несколько стадионов, расчерченное однообразными рядами стеллажей, где хранились палеты с продукцией многих тысяч наименований. Товары привозили на склад, как правило, целыми палетами, иногда – слоями в смешанных палетах. Их ставили на стеллажи второго уровня и выше. Увозили же со склада эти товары в соответствии с заказами, поступающими от потребителей – супермаркетов, хозяйственных или других магазинов. Все это зачастую загружали в уходящие фуры тоже в палетах, но уже собранных сотрудниками из множества различных товаров.

Упаковки со стеллажей выше уровня пола были, как правило, недоступны для сборщиков. Чтобы собрать находящиеся там товары для заказов, палету с одного из верхних ярусов сначала спускали, слой коробок из нее скидывали на пол (самый нижний ярус), а остаток палеты возвращали на место телескопическим вилочным погрузчиком. Сборщики заказов подъезжали на стандартных погрузчиках, останавливались, поднимали нужные упаковки с пола и укладывали на свои палеты. За смену сборщику приходилось нагибаться за упаковками, иногда весьма тяжелыми, почти тысячу раз. В процессе ручной укладки палет сборщики переставляли коробки с места на место, нередко по нескольку раз, или поправляли их для большей устойчивости. Укладывание одной коробки на палету, с учетом дополнительных операций, в среднем занимало более полминуты.

Естественно, сборщики совершали немало ошибок. Иногда брали не тот товар, который указан в заказе, иногда – неправильное число коробок (скажем, пять вместо заказанных шести), иногда пропускали нужный товар. Порой товара просто не оказывалось на нижнем уровне, так как слой упаковок из соответствующей палеты не успевали выгрузить с места ее хранения.

Чтобы контролировать количество ошибок в сборке заказов, некоторый процент собранных палет подвергали детальному досмотру. Инспектор разрезал стягивающую пленку и скрупулезно проверял соответствие коробок в палете списку заказа. Это был весьма трудоемкий процесс, добавляющий в среднем несколько центов к стоимости каждой коробки, отгруженной покупателям. Несмотря на все старания складских управленцев, в среднем от двух до четырех процентов заказа составляли ошибки.

Основными изменениями, произошедшими в этом процессе за несколько последних десятилетий, был переход от распечатанных списков заказов к голосовому управлению – сборщику через радиосвязь и наушники указывали, какой товар нужно подбирать следующим и в каком количестве, – а также все большее распространение вездесущих вилочных погрузчиков и начало их превращения в мобильных роботов. Погрузчики сновали во всех направлениях, наполняя аллеи складов гудками, как пикапы и «тук-туки» – улицы азиатского города. Склады походили один на другой. Основные различия состояли в качестве освещения (там, где на нем экономили, ряды стеллажей напоминали совсем уж унылые подворотни) и вентиляции, а также в количестве картонного мусора и разбитых упаковок, валяющихся на полу.

* * *

Компания «КейсПик» (CasePick Systems, в будущем – «Симботик») планировала радикально изменить ситуацию. Идея основателей состояла в том, чтобы коробки со стеллажей собирали мобильные роботы и довозили их до места, где другие роботы укладывали бы их в палеты. Подобные автоматизированные склады уже существовали в мире, но их было мало: фактически экспериментальные, они не делали погоды на рынке логистики. Автоматизация стоила очень дорого для складского хозяйства – отрасли с низкой маржой, – но при этом оставалась ненадежной и требовала практически постоянной вовлеченности человека. Проекты по автоматизации складов почти всегда завершались с серьезной задержкой – при удачных обстоятельствах на шесть месяцев, а чаще на год или даже два-три.

Варианты существующей автоматизации включали в себя краны-штабелеры, двигающиеся по рельсам между стеллажами по прямой. Они подхватывали мощными вилками целую палету определенного товара на одном из ярусов хранения и доставляли ее к переднему краю стеллажей. Рабочие вручную брали коробки с однородных палет и укладывали их на смешанную (палету заказа): ее в итоге оборачивали пленкой и отправляли в магазины. Кран же возвращал однородную палету на место хранения.

Помимо этого, в конце нулевых начали развиваться роботизированные системы, способные вместо рабочих укладывать коробки на палеты заказов. Эта часть процесса была самой сложной и требовала постоянного присутствия человека – чтобы поправлять перекошенные коробки или поднимать упавшие на пол, убирать рассыпавшееся или разлившееся содержимое упаковок, которые постоянно роняли роботы. А также корректировать и настраивать захватные механизмы (грипперы) самих роботов.

В начале века вместо кранов-штабелеров появились мобильные роботы-тележки – шаттлы, – курсирующие взад-вперед вдоль аллеи одного яруса стеллажа. Они перевозили не палеты, а отдельные коробки. Краны обслуживали все ярусы одной аллеи (прохода между двумя соседними стеллажами). Шаттлов же требовалось во много раз больше, чем кранов, – столько, сколько вертикальных ярусов у стеллажей на данном складе, а это, как правило, несколько десятков. Их преимуществом была способность работать независимо друг от друга. Если кран выходил из строя – что случалось не так уж редко, – на некоторое время становились недоступны все палеты или коробки на обслуживаемых им стеллажах. Компенсировать потерю можно было лишь в том случае, если упаковки или целые палеты одного товара распределены по нескольким аллеям, в противном случае данный товар не могли вовремя доставить потребителю. Это увеличивало необходимую площадь склада и уменьшало вероятность точно исполнить заказ.

Шаттлы позволяли сделать процесс значительнее гибче. Если один из них выходил из строя, недоступной становилась не вся аллея снизу доверху, а только один из ее ярусов. Но эта гибкость обходилась недешево, так как вместо единственного крана теперь требовалась пара дюжин роботов-тележек, а также лифт для вертикального перемещения коробок. Шаттлы тоже выходили из строя, и, чтобы добраться до них, работнику приходилось залезать на один из ярусов, зачастую – в верхней части склада. Все шаттлы зависели от электричества. В некоторых системах ток подавался вдоль всей длины рельсов, как в метро, и тогда самим шаттлам не нужны были аккумуляторы, запасающие энергию для автономного движения. В других вариантах системы подзарядка осуществлялась на краю стеллажей, где шаттлы зависали на некоторое время, вместо того чтобы выполнять полезную работу. В любом случае все это требовало дополнительных и очень немалых расходов.

Недостатком шаттлов было еще и то, что они могли перемещать коробки только по горизонтали и только по прямой. Каждой группе шаттлов, находящихся один над другим, требовался лифт – чтобы подхватывать коробки на краю стеллажей хранения, спускать их и ставить на конвейер, доставляющий их к месту палетизации, а оно могло отстоять от стеллажа с необходимой коробкой на сотни метров. Если товар был достаточно редким, на стеллажах склада могло храниться всего лишь считаное число его упаковок, и, как правило, было почти невозможно предсказать, в какую из нескольких точек палетизации пойдет та или иная коробка.

Большая автоматическая система сортировки подразумевала наличие множества конвейеров, сходящихся и снова расходящихся. Она занимала очень много места, отнятого у стеллажей хранения, и требовала постоянного внимания. Роллерные конвейеры – казалось бы, простые механизмы. Но километры конвейеров с десятками слияний и разветвлений нуждались в сотнях или в тысячах электромоторов, датчиков, а также в системе управления, которая позволяла бы организовать движение всех упаковок. Даже обычные электромоторы периодически выходили из строя. Системы конвейеров имели множество узких мест (single points of failure), при поломке останавливавших значительную часть процесса. Вставший конвейер нельзя было объехать сбоку, так, чтобы коробки продолжали двигаться к месту назначения, – он требовал немедленной починки. В результате один линейный метр конвейера стоил несколько тысяч долларов. При этом даже небольшой автоматизированный склад требовал много сотен метров конвейеров. На большом складе счет шел на километры и миллионы долларов только за сами конвейеры.

Рик, владелец «Си-энд-Эс», терпеть не мог конвейеры и краны. В них постоянно что-нибудь ломалось, и каждая поломка выводила из строя целую линию или аллею склада. На одном из первых общих собраний компании «КейсПик» Рик сказал, поморщившись: «Я наблюдаю краны-штабелеры уже лет двадцать, и единственное, что в них улучшилось за это время, – это качество покраски». Это было, конечно, не на 100 % справедливо, но, судя по всему, к началу 2010-х технологии кранов-штабелеров изживали себя. Новые автоматизированные системы склонялись в сторону шаттлов и других мобильных устройств, менее зависящих от таких стационарных элементов, как конвейеры.

* * *

То, что предлагал сделать небольшой стартап «КейсПик», шло значительно дальше. «КейсПик» экспериментировал с ботами, мобильными роботами-тележками, перевозящими коробки внутри хранилища на складе. В отличие от шаттлов, более простых тележек, способных двигаться туда-сюда по рельсам одной складской аллеи, боты могли покидать ее, поворачивать и перемещаться перпендикулярно аллее. Они могли перевозить коробку в любую точку в пределах одного яруса, затем переезжать в другую аллею за очередной коробкой. Первоначальная версия автоматической системы «Кейс-Пика» предполагала даже, что боты будут перемещаться между ярусами: подбирать коробки со входных конвейеров и доставлять их до стеллажей хранения и, наоборот, завозить коробки со стеллажей вниз на конвейеры, ведущие к ячейке палетизации. По структуре это должно было походить на парковочный гараж, со спиральным механизмом подъема-спуска для перемещения ботов между этажами.

От идеи «парковочного гаража», впрочем, быстро отказались: для перемещения по наклонной поверхности нужны были более сложные и дорогие боты, а сам процесс значительно замедлился бы. Но при ограничении ботов только горизонтальными перемещениями оставалась проблема вертикального движения коробок – с уровня входного конвейера до яруса хранения и затем обратно до уровня выходного конвейера.

Эту задачу в первой версии автоматической системы «КейсПика» решили весьма нетривиально: спроектировали и собрали непрерывный вертикальный конвейер – MVC (Multi-platform Vertical Conveyor). По виду он напоминал колесо обозрения в городском парке. Платформы для перемещения коробок на этом лифте двигались по траектории, походившей на слегка скругленный прямоугольник: вверх, вперед, вниз, назад и снова вверх (или в обратном направлении). Платформы крепились к двум парам движущихся параллельно с равной скоростью цепных лент, разнесенных по горизонтали вдоль направления движения вперед-назад. Таким образом, платформы в каждый момент времени располагались строго горизонтально и не болтались в воздухе при смене направления движения, как при шарнирном закреплении к одному цепному конвейеру. Сами платформы немного смахивали на кресла для горнолыжного подъемника – конечно, без мягких сидений, а с конструкцией наподобие вилки из семи зубьев, где и располагались коробки при движении (см. цв. вкл., рис. 3). Почти аналогичные вилки, но из шести зубьев, были и у каждого бота. Бот подходил к краю своего яруса и выдвигал вилку вбок, параллельно оси своих ведущих колес. Платформа с коробкой медленно опускалась, ее зубья проходили между зубьями бота, и коробка оставалась на его вилке, как на вытянутых руках (см. цв. вкл., рис. 4).