Hệ thống robot KIVA Nhà kho thời đại 4.0 của Amazon

Hình ảnh một robot Kiva. Nguồn: Noca Labs

* Khởi đầu của hệ thống robot Kiva

Mick Mountz là một chuyên gia làm việc cho Webvan, một công ty thực hiện dịch vụ rau củ trực tuyến thành lập năm 1996, thời kỳ vàng son của các công ty dot-com (công ty dựa trên nền tảng internet). Công ty này giao hàng đến tận nhà khách hàng chỉ 30 phút sau khi được đặt hàng qua mạng. Thời điểm đó những công ty kiểu thế này có thể làm các cửa hàng rau củ phải đóng cửa. Thế nhưng, Webvan thất bại và tuyên bố phá sản năm 2001.

Mick Mountz cho rằng Webvan thất bại vì chi phí vận hành nhà kho quá cao, điều này khiến giá của mỗi đơn hàng phải gánh thêm một khoản chi phí lớn. Anh nghĩ cần phải có giải pháp tốt hơn để thu gom, đóng gói và giao hàng. Mount đã hợp tác với hai chuyên gia về công nghệ robot là Peter Wurman và Raffaello D’Andrea để tạo ra giải pháp hoàn toàn mới tự động hóa các nhà kho truyền thống.

Giải pháp mới của Mountz hết sức táo bạo nhưng cũng vô cùng đơn giản. Để hiểu giải pháp này, ta hãy cùng xem lại mô hình của một nhà kho truyền thống.

Mô hình nhà kho truyền thống bao gồm quá trình tiếp nhận sản phẩm, đưa vào các ngăn chứa, kế tiếp công nhân sẽ đưa các ngăn chứa này lên xe nâng và xe đẩy. Các xe này sẽ vận chuyển sản phẩm đến vị trí các kệ hàng và được bốc dỡ khỏi xe để chất lên kệ. Khi có khách mua hàng, công nhân lại đến các kệ hàng bốc dỡ sản phẩm xuống và dùng xe nâng, xe đẩy đưa hàng hóa ra đến tận nơi người điều phối để đóng gói, giao hàng.

Có một số phần mềm tự động hóa quản lý nhà kho như Manhattan Associates, HighJump hoặc RerdPriaire có thể tối ưu hóa hiệu suất công nhân, nhưng chi phí hoàn thành đơn hàng vẫn khá cao. Giải pháp của Kiva mang tính đột phá lớn khi đặt vấn đề: Tại sao con người phải đi cất và giao hàng từ kệ hàng trong khi kệ hàng có thể đi tới chỗ họ?

Thế là năm 2003, Mountz trở thành nhà sáng lập và CEO của Kiva System, Wurman và D’Andrea là hai nhà đồng sáng lập. Hệ thống Kiva ra đời với những robot Kiva mang các kệ hàng trong nhà kho đi và đến những nơi cần thiết.

* Hệ thống robot Kiva phát triển

Kiva tạo nên những robot điều hành (robot “sếp”) có thể định vị những robot tự hành (tức robot Kiva, robot “lính”) gần nhất với mặt hàng cần được di chuyển và điều phối robot “lính” đó đi lấy hàng. Robot “lính” sẽ di động xung quanh nhà kho thông qua một loạt những miếng dán có mã vạch trên sàn. Những robot “lính” này có đủ trí tuệ và cảm biến để tránh đụng nhau hay va phải chướng ngại vật. Khi robot tới đúng địa điểm nó sẽ “bò” xuống dưới kệ, nâng kệ lên và mang đi đến chỗ người điều phối.

Như vậy, ở đây không phải từng con robot hoạt động riêng lẻ mà là nguyên cả một hệ thống, bao gồm cả robot điều hành, robot tự hành, sàn nhà kho và cả kệ hàng nữa.

Sau nhiều năm phát triển sản phẩm và tiếp thị, Kiva đã tạo nên tiếng vang lớn trong ngành. Sản phẩm Kiva đã được cung cấp cho các công ty lớn như: The Gap, Walgreens, Staples, Gilt Groupe, Office Depot, Crate & Barrel, và Saks 5th Avenue.

* Amazon vào cuộc

Tháng 3-2012, Amazon vào cuộc và mua lại toàn bộ Công ty Kiva với giá 775 triệu USD. Đây là thương vụ lớn thứ hai của Amazon, sau thương vụ mua lại Zappos năm 2009. Amazon tin rằng Kiva đem lại cho họ một lợi thế to lớn và dường như họ muốn giữ độc quyền thế mạnh đó. Sau khi Kiva được chuyển về Amazon, những hợp đồng dang dở do Kiva ký với các đối tác vẫn được duy trì, nhưng toàn bộ hoạt động kinh doanh mới sản phẩm Kiva đều ngưng hẳn. Toàn bộ đội ngũ bán hàng và tiếp thị của Kiva nghỉ việc hoặc chuyển sang bộ phận khác. Cần nhớ rằng ngay trước khi được bán cho Amazon thì Kiva đang kinh doanh rất hiệu quả, nhưng Amazon coi trọng việc tự động hóa nhà kho của họ đến nỗi họ từ bỏ lợi nhuận từ việc bán hệ thống tương tự cho các công ty khác và không cho đối thủ tiếp cận công nghệ của Kiva System.

Robot Kiva “bò” xuống phía dưới các kệ hàng để nâng nó lên và mang đến nơi cần thiết. Nguồn: cnbc.com

Đến tháng 8-2015, Kiva Systems LLC được chính thức đổi tên thành Amazon Robotics LLC. Theo Washington Post (số ra ngày 29-10-2019) hiện nay có hơn 200 ngàn robot Kiva đang hoạt động trong các nhà kho của Amazon. Với giải pháp Kiva trong các nhà kho của mình, Amazon đã giảm được lượng công nhân trong các nhà kho và chi phí hoàn thành đơn hàng đến mức tối thiểu mà lại cải thiện được sự chính xác của từng đơn hàng. Ngày nay, hình ảnh những chú robot Kiva màu cam chạy loanh quanh trong nhà kho Amazon được xem là biểu tượng của việc tự động hóa quản lý nhà kho trong thời đại công nghiệp 4.0.

Một vài số liệu tham khảo

Hệ thống Kiva có 2 mẫu robot: Robot Kiva nhỏ có kích thước 2 x 2,5 feet (61x76 cm), cao 18 inch (46cm) và có khả năng nâng 1 ngàn lbs (450kg). Robot Kiva lớn có khả năng nâng tới 3 ngàn lbs (1.361kg). Cả hai đều có màu cam. Vận tốc tối đa của robot là 1,3m/giây. Robot di động chạy bằng pin và cần được sạc lại mỗi giờ trong 5 phút. (Theo Christopher Steiner trên Forbes.com ngày 16-3-2009, IEEE Spectrum ngày 17-9-2016. Các thông số này là của robot Kiva thời chưa chuyển giao sang Amazon).

Robot Kiva giá bao nhiêu? Theo ước tính của trang mwpvl.com, giá của hệ thống robot Kiva như sau:

- Đối với hệ thống cơ bản, dành cho hoạt động của nhà kho cỡ nhỏ, giá đầu tư vào khoảng 1-2 triệu USD.

- Đối với hệ thống nhà kho tiêu chuẩn, có khoảng 50-100 robot hoạt động, giá từ 2-4 triệu USD.

- Đối với nhà kho lớn, cần khoảng 500-1.000 robot, chi phí đầu tư từ 15-20 triệu USD.

Các ước tính này cũng căn cứ trên giá trị các hệ thống mà Kiva cung cấp cho các công ty trước khi Amazon thâu tóm. Như chúng ta biết ở trên, sau khi Amazon thâu tóm Kiva rồi thì không hề bán hệ thống này nữa nên không có giá tham khảo.

Phạm Hoài Nhân