Em um laboratório da Universidade de Washington, robôs estão jogando air hockey.
Ou estão resolvendo Cubos de Rubik, dominando o xadrez ou pintando a próxima Mona Lisa com um único raio laser.

À medida que os robôs jogam, os pesquisadores que os construíram estão aprendendo mais sobre como funcionam, como pensam e onde têm espaço para crescer, disse Xu Chen, um desses pesquisadores e professor associado de engenharia mecânica da UW.

"Do ponto de vista de um robô, a inteligência artificial está ficando cada vez mais madura", disse Chen, referindo-se ao software e algoritmos que ajudam um robô a tomar decisões ao seu redor. “Mas se queremos que um robô em grande escala seja capaz de pensar de forma muito rápida e inteligente, e então seja capaz de fazer coisas no espaço físico, acho que ainda não chegamos lá”.

Os jogos são uma maneira de chegar um passo mais perto de levar os robôs para fora da arena de hóquei no ar e para a força de trabalho, pedindo às máquinas que assumam tarefas como levantar e mover caixas pesadas por horas a fio. Os robôs já estão trabalhando em armazéns, ajudando os clientes da Amazon e do Walmart a receber seus pedidos mais rapidamente, mas os líderes de comércio eletrônico e varejo querem que eles façam mais. Os trabalhos já foram atribuídos, mas parte da tecnologia ainda precisa ser atualizada.

No laboratório de Chen, os jogos podem preencher algumas dessas lacunas, espelhando como um robô pode operar em um local de trabalho em constante mudança. A pintura a laser é uma versão reduzida de uma impressora 3D, que pode ser usada para testar e fabricar peças para a indústria aeroespacial. Observar um disco de air hockey voar pela mesa ajuda os pesquisadores a entender como "limpar" os dados que a máquina está processando do ambiente ao seu redor.

Já existe uma demanda crescente por esse tipo de tecnologia. O mercado de soluções automatizadas para armazéns – soluções que variam de esteiras transportadoras a braços robóticos e carrinhos autônomos que transportam pacotes em uma instalação sem orientação humana – pode chegar a US$ 51 bilhões até 2030, com base em uma estimativa da ABI Research, uma empresa de Nova York. empresa sediada que estuda tecnologia.

Em um armazém, a automação e a robótica podem ajudar as empresas a acelerar as operações. Isso pode ser bom para os resultados de uma empresa, mas difícil para os trabalhadores, que se esforçam para acompanhar o ritmo das máquinas. As preocupações com esse desejo de velocidade estão, em parte, impulsionando uma onda sindical crescente, principalmente nos armazéns da Amazon, vistos como um dos líderes de comércio eletrônico mais rápidos.

"A aceleração da tecnologia em todos os tipos de locais de trabalho de novas maneiras é, na verdade, um novo conjunto de razões para as pessoas se reunirem e formarem um sindicato", disse Jim Stanford, economista e diretor do Center for Future Work, uma organização econômica progressista. empresa de pesquisa.

"Não estou surpresa que a tecnologia seja um fator que motivaria os trabalhadores a querer um sindicato", acrescentou Lisa Kresge, que estuda a interseção entre tecnologia e trabalho na Universidade da Califórnia, em Berkeley. "Porque é cada vez mais um fator que está afetando suas vidas."

Soluções automatizadas

A participação de capital de risco em automação teve um aumento a partir de 2016, quando os investidores entregaram mais de US$ 2 bilhões a empresas que trabalhavam em soluções automatizadas. No primeiro semestre do ano passado, os investidores prometeram US$ 1,4 bilhão para o setor, segundo dados da empresa de pesquisa Crunchbase.

"Há muitas tarefas que precisam ser resolvidas", disse Jeff Burnstein, presidente da Association for Advancing Automation. "Uma das coisas empolgantes agora é que estão surgindo empresas que estão se concentrando apenas em áreas específicas."

Robôs autônomos nos sites da Amazon percorreram mais de 1 bilhão de quilômetros no ano passado, movendo pacotes ao lado de colegas de trabalho humanos. Quando uma caixa chega à estação de armazenamento de um trabalhador, um sistema de software ilumina os pontos a serem evitados, ajudando a calcular a maneira mais eficiente de encaixar os itens uns nos outros. Mais tarde, um algoritmo determina — e entrega — a quantidade certa de fita necessária para lacrar cada pedido.

A Amazon diz que seus robôs permitiram que a empresa armazenasse 40% mais estoque em seus centros de atendimento. Com o produto facilmente à mão, pode encurtar o tempo entre o pedido de um cliente e quando o pacote chega à sua porta.

O Walmart estima a mesma economia de custo e eficiência, citando um centro de distribuição de alta tecnologia que movimenta 40% mais produtos do que uma instalação tradicional. Em seu centro de distribuição de alimentos de alta tecnologia em Shafter, Califórnia, o Walmart usa um algoritmo para determinar como organizar caixas de frutas e legumes para maximizar o espaço em um palete ou trailer. Para evitar morangos esmagados, o software considera a densidade de cada item ao fazer seu cálculo.

No ano passado, o Walmart anunciou que planejava implementar soluções de alta tecnologia em 25 de seus 42 centros de distribuição regionais. “Em suma, isso é um divisor de águas”, escreveu em uma postagem no blog de julho de 2021. "Esta tecnologia pioneira quando aplicada em nossa escala é revolucionária."

Onde a tecnologia falha

A automação não é para todos, principalmente para empresas que operam em pequena escala, disse Rich O'Connor, vice-presidente de armazenamento e automação da Raymond West, uma empresa com operações em Auburn que fabrica empilhadeiras e outros equipamentos de armazém e ajuda os clientes a integrar tecnologias automatizadas em suas operações. A Raymond West, uma subsidiária da Toyota, fornece transportadores para o serviço de entrega de última milha da Amazon.

Antes de recorrer a novas tecnologias, O'Connor disse que as empresas devem analisar como operam e encontrar partes do processo que possam funcionar melhor. Uma grande pilha de produtos em um canto dos armazéns costuma ser um bom ponto de partida, disse ele.

A introdução da automação pode levar de seis meses a dois anos.

"Se simplesmente automatizarmos um processo ruim, normalmente os mesmos problemas só serão expandidos", disse O'Connor.

Robôs de armazém como os que a Amazon e o Walmart usam têm um grande ponto cego:escolher itens de diferentes formas e tamanhos.

É aí que o cérebro humano ainda é necessário.

"Podemos fazer tantos tipos diversos de processamento que é quase impossível - se não impossível - replicar", disse Ashish Banerjee, professor de engenharia da Universidade de Washington. "Muito do que fazemos vem de anos de experiência e intuição, portanto, fazer com que qualquer robô seja tão experiente, tão diversificado em suas capacidades de processamento e distribuição, é extremamente desafiador."

Um robô pode ter um bom desempenho em um armazém que tenha consistência, disse Banerjee. Os tipos de produtos que chegam são os mesmos, o layout do prédio é o mesmo e suas tarefas geralmente são as mesmas. Os picos sazonais - como cadeiras de gramado no verão e sopradores de neve no inverno - podem ser complicados.

Os tecnólogos estão trabalhando em maneiras de usar a IA e outros softwares para ajudar os robôs a determinar o que é um item e decidir qual ação deve ser tomada, disse Banerjee. Enquanto isso, os humanos ainda são necessários, mesmo que apenas para supervisionar.

Para os trabalhadores humanos em um armazém, essa tarefa - "escolher", no jargão da indústria - ocupa a maior parte do tempo, disse O'Connor, da Raymond West.

Um trabalhador pode passar de 50 a 60% do dia caminhando até os itens que deve escolher. Soluções automatizadas, como robôs móveis, que trazem mercadorias para um trabalhador humano, podem reduzir o tempo de viagem para apenas 10-15% do dia do trabalhador, disse O'Connor, liberando esses minutos para mais coletas.

Trabalhando com as máquinas

Jason Anthony normalmente não percebe os robôs movendo pacotes ao seu redor.

Um selecionador no armazém JFK8 da Amazon em Staten Island, Nova York, Anthony estima que deve mover um item a cada nove segundos.

Ele é a quarta parada no processo de armazém simplificado. Um caminhão deixa a mercadoria, um estivador coloca o item em uma lixeira, uma rede de esteiras transportadoras e robôs autônomos movem essa lixeira pelo armazém, e então chega a Anthony, que pega o item correto para atender um pedido, escaneia-o e envia para um empacotador, antes de voltar para o armazém.

Um algoritmo determina quais pacotes chegam ao Anthony de uma vez. Eles variam em tamanho de uma garrafa de desinfetante para as mãos a um item de 50 libras, com pouco aviso do que está por vir.

Em Charlotte, Carolina do Norte, Jonathan Schenkel notou que os robôs com os quais trabalhava tinham um problema exclusivamente humano:eles têm dias lentos.

Schenkel, que costumava trabalhar como selecionador em um centro de distribuição da Amazon, esperava que um robô chegasse à sua estação com itens para escolher e enviar. Havia dias em que os robôs corriam rapidamente; assim que ele pegasse os itens certos de um robô, outro deslizaria para substituí-lo. Mas outros dias, os robôs podem ser lentos.

Se um robô estivesse correndo atrás, Schenkel olhava para uma tela em sua estação de trabalho que o alertava quando outro estava a caminho.

Em um armazém que mede a produtividade por segundo, cinco a 10 minutos de atraso para um robô podem ter um grande impacto no ritmo médio de trabalho de Schenkel durante o dia.

A Amazon foi criticada por usar robôs e outras soluções automatizadas para aumentar o ritmo de trabalho de seus funcionários, às vezes a um ritmo insustentável, mas Schenkel disse que gostava de trabalhar com as máquinas.

Antes de começar no centro de distribuição, ele havia trabalhado em um centro de triagem da Amazon, onde os funcionários classificam os pedidos dos clientes por destino final e os colocam em caminhões para entrega. Lá, em vez de se juntar a robôs, ele teria que separar os pacotes à medida que eles chegassem em uma esteira rolante.

Transferiu-se de um centro para outro em busca de mais horas. Mas depois de sete meses no centro de distribuição, a Amazon o dispensou.

Os gerentes lhe disseram que ele não estava acompanhando o ritmo de trabalho e tinha muitos erros ao preencher os pedidos. Schenkel disse que a empresa aumentou o ritmo de trabalho esperado, mais de 100 itens por hora, e como ele se esforçou para trabalhar mais rápido, ele sabia que o número de erros também aumentaria.

Schenkel disse que pediu repetidamente para mudar para uma função diferente no depósito, reconhecendo que não estava acompanhando o ritmo de trabalho. A empresa disse que não.

Agora, ele está procurando outros empregos. Ele está aberto a outra função de armazém, mas disse que sua pesquisa não incluirá a Amazon.

A equação do trabalho

Em Staten Island, Anthony se move rapidamente durante seus turnos e, embora não perceba os robôs que estão trabalhando ao seu lado, ele diz que sente os olhos digitais dos sistemas de software que a Amazon configurou para manter o controle sobre os trabalhadores.

Esse sistema deu a ele alguma clareza sobre o quão rápido ele está se movendo - ele pode verificar seu próprio ritmo em uma máquina na sala de descanso -, mas também levou a um ambiente de trabalho tenso, onde ele e seus colegas se preocupam em tomar um gole de água ou indo ao banheiro.

É uma das razões pelas quais Anthony decidiu se juntar ao esforço de sindicalização.

“Podemos ser rastreados por nossos supervisores desde o momento em que entramos em nossas estações até o momento em que saímos”, disse Anthony. Questionado se a tecnologia ajuda a aliviar um pouco o peso de seu trabalho, ele disse que "não há nada que facilite meu trabalho".

Os trabalhadores das instalações de Staten Island, onde Anthony trabalha, votaram em 1º de abril para formar o primeiro sindicato em uma instalação da Amazon nos EUA. A Amazon planeja contestar os resultados da eleição, mas, se o resultado não for anulado, a empresa e o sindicato agora começar a negociar um contrato. Os trabalhadores da instalação estão procurando por melhores salários e melhores condições de trabalho, inclusive em torno do ritmo de trabalho.

Os sindicatos geralmente não querem parar a tecnologia, disse Stanford do Center for Future Work. Em vez disso, eles querem ter "poder de barganha para obter alguns benefícios".

Benefícios como aviso garantido das mudanças que estão por vir. Um requisito para que a força de trabalho local seja incluída nas discussões sobre novos tipos de tecnologia. Acesso a treinamento e reciclagem. Garantias de que os trabalhadores saberão como usar as máquinas com segurança. Pacotes de rescisão se forem automatizados fora de um trabalho.

“Todas as questões básicas que os sindicatos estão tentando negociar em torno da tecnologia são para garantir que ela seja aplicada de maneira justa e segura, e os custos e benefícios sejam compartilhados”, disse Stanford.

O Culinary Workers Union Local 226 em Las Vegas negociou recentemente uma cláusula contratual exigindo que os empregadores forneçam um aviso prévio de até seis meses antes da implementação da nova tecnologia, treinamento gratuito e um pacote de bônus que inclui seis meses de benefícios de saúde se o emprego de um trabalhador for substituído por automação.

O Departamento de Comércio de Transportes, AFL-CIO, que representa 37 sindicatos, está pressionando os legisladores federais a começarem a se preparar para a introdução de veículos totalmente autônomos. Ele quer garantir que, se os trabalhadores forem demitidos, eles recebam empregos na mesma escala salarial de sua posição anterior, disse o presidente do departamento, Greg Regan.

O United Food and Commercial Workers International Union, que representa trabalhadores de supermercados, frigoríficos e outras indústrias de linha de frente, condenou recentemente a Amazon por investir em tecnologia de checkout sem contato, um passo para eliminar a necessidade de verificadores.

Stanford, do Center for Future Work, não acha que a Amazon faria concessões em torno de novas tecnologias por conta própria. Ele "só fará isso se eles forem pressionados".

Todos os olhos na Amazon

As autoridades trabalhistas de Washington também estão prestando atenção às operações de armazém da Amazon. O Departamento de Trabalho e Indústrias do estado apresentou quatro citações relacionadas a condições inseguras de trabalho nas instalações da Amazon no estado. A citação mais recente, de um armazém em Kent, descobriu que 10 dos 12 processos de trabalho avaliados "criam um sério risco de lesões relacionadas ao trabalho nas costas, ombros, punhos e joelhos".

O departamento liga o risco de lesões ao ritmo de trabalho. Beth Gutelius, diretora de pesquisa do Centro de Desenvolvimento Econômico Urbano da Universidade de Illinois Chicago, conecta o ritmo de trabalho ao uso de robôs.

Não é que os robôs tornem o trabalho inerentemente mais perigoso, disse ela. É como a Amazon e empresas semelhantes as usam para definir expectativas para seus funcionários.

"Existem muitas tecnologias que podem eliminar alguns desses riscos, diminuir os riscos (e) os perigos de ser um trabalhador de armazém", disse ela. "O problema são as escolhas que os empregadores estão fazendo... estão cancelando todas essas oportunidades."

A Amazon se comprometeu a reduzir as taxas de incidentes em 50% até 2025, disse o porta-voz da Amazon, Kent Hollenbeck. E vai usar a tecnologia para chegar lá, disse Jeff Bezos aos acionistas em sua última carta como CEO antes de deixar o cargo.

Ela concordou em gastar US$ 66 milhões para criar tecnologia que evitará colisões de empilhadeiras e outros veículos industriais e está trabalhando para "inventar soluções" para reduzir lesões musculoesqueléticas em novos funcionários. Em um aceno para o software, está usando algoritmos para automatizar as agendas de pessoal de uma forma que rotaciona os funcionários entre os trabalhos, reduzindo o estresse de movimentos repetitivos.

"Nós nunca falhamos quando decidimos algo, e também não vamos falhar nisso", disse Bezos aos acionistas.

Definindo o padrão

O modelo de negócios da Amazon, os múltiplos fluxos de receita e o status de alto perfil tornam a empresa um "outlier" em comparação com outros armazéns - e isso pode estar impulsionando a narrativa da automação mais rápido do que a própria tecnologia, disse Gutelius, do Centro de Desenvolvimento Econômico Urbano. .

"Por toda a conversa sobre como a tecnologia está mudando o armazenamento ... está em uma fase muito anterior no setor do que acho que muitas pessoas supõem devido às notícias, especialmente sobre a Amazon", disse ela.

A Amazon tem espaço para experimentar novas tecnologias e investir em soluções automatizadas que podem reduzir receitas imediatas com a promessa de ganhos de longo prazo, disse ela. Ele tem a flexibilidade de escolher um "líder de perdas" ou parte de seus negócios que poderia perder dinheiro para desenvolver essas tecnologias.

O'Connor, da Raymond West, está começando a ver mais empresas se juntando para tentar acompanhar.

As empresas costumavam investir em automação apenas quando viam um retorno de seu investimento em dois anos, disse ele. Agora, eles estão dispostos a esperar três a cinco.

O'Connor atribui a mudança ao sucesso da Amazon.

"Empresas como a Amazon estabeleceram um nível muito alto de serviço", disse ele. "Se você vai competir com a Amazon ou vender com a Amazon, você precisa ter o mesmo tipo de serviço, e a única maneira de fazer isso é adicionar alguma automação ao processo."

"Se você não investir em mudanças", disse ele, "será deixado comendo poeira".