在提高效率這件事上,亞馬遜是怎麼做到極致的?

2015.11.23 by
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從表面上看,亞馬遜似乎是缺乏效率的。在大約二十年裡的時間裡,這家總部位於西雅圖的零售商從一家野心勃勃的圖書銷售商成長為一條九頭蛇,它的脖子延...

從表面上看,亞馬遜似乎是缺乏效率的。在大約二十年裡的時間裡,這家總部位於西雅圖的零售商從一家野心勃勃的圖書銷售商成長為一條九頭蛇,它的脖子延伸到一些看似迥然不同的方向。它是一家贏得艾美獎的電視劇制作公司、一家串流影音媒體裝置製造公司、一家發布了數百個「真正免費」應用的經銷商、一個商品和餐飲配送服務商、一個雲端巨人、一個電子書裝置的先驅、一家智慧型手機製造商、提供價錢合理的 2 小時家具產品的配送公司⋯⋯這是一個很長的列表。

雖然這看起來並不符合直覺,但是,貫穿所有業務的統一主線就是效率。隨著亞馬遜服務的不斷增加,它們分享著一個統一的商業因素——把產品運送到無數人的手中,而且要盡可能的迅速、有效和服務穩定。如果亞馬遜運作過程中的每一步不是那麼超級有效的話,留住回頭客這個目標根本不可能發生。

偶爾,糟糕的事情會發生,比如伺服器斷線,或者產品錯過了發貨時間。但是,考慮到公司在內部產品和公共的 AWS(亞馬遜網絡服務) 產品上的成長規模,它在效率上的歷史記錄是令人驚嘆的。特別是,在過去十年裡,亞馬遜的伺服器承受住了每個黑色星期五的衝擊,而且,它的雲端運算 服務已經成長為許多網路服務的支撐,並且很少出現令人關注的、影響深遠的當機事件。

預測亞馬遜下一步發展方向的最好方法是——從已經宣布的項目到我們未曾聽聞的高科技產品 ——理解驅動著公司指數級增長的效率。從機器人到無人機,從倉庫再設計到數據庫、程式測試工具,在把期待的產品變為運送的產品上,公司想出了構建最短路徑的許多方法。

不再出現的賽格威電動車

當「亞馬遜」和「機器人」兩個詞出現在一起的時候,人們通常是在談論無人機——特別是創始人貝索斯去年在《60 分鐘》節目上高調宣布的那種無人機。但是,早在亞馬遜的 Prime Air 項目得到公眾大規模關注之前,公司已經在一個單獨的機器人項目上投入了大量資金。

圖說明

亞馬遜 2012 年收購了 Kiva Robotics。這是一家總部位於馬薩諸塞州 North Reading 的公司。隨後,這家公司改名為 Amazon Robotics,並且深度影響了亞馬遜對其「倉儲中心」的管理。「倉儲中心」是接受產品訂單、運出貨物的地方。去年,亞馬遜向公眾展示了它的第八個「倉儲中心」,表示它的落成就是為讓機器人完成大部分工作而設的。

在傳統的零售倉庫的工作流程中,員工需要從一個區域走到另一個區域(或者是用上了高科技,駕駛著賽格威電動車之類的設施),找到消費者訂單上各種類別的商品,把它們放進盒子,然後就是包裝和運送部門的事情了。Amazon Robotics 顛覆了這種工作流程,它讓數以百計的小小的、自動吸塵器(Roomba)一樣的機器人把所有商品運送給倉庫員工面前。

在亞馬遜的倉儲中心,這些機器人自動在堆滿一排排商品的倉庫裡走來走去,它們的任務是行駛到特定貨架之下,舉起它們並運送到倉庫的不同地方。這些機器人有可能會把貨物卸給倉庫的包裝人員,或者是把空的貨架運到重新進貨區域。在這種情況下,員工不再需要一個一個地去尋找和拿取訂單上的物品,「小機器人」們可以保證他們面對的是有效率率的貨物隊列,之後只需要用人手來進行分配。與其同時,倉庫線上的員工會使用像智慧型手機一樣的裝置去掃描和跟蹤他們正在跟進的訂單。

亞馬遜的發言人告訴我們,通過這樣的工作流程,他們已經把每份貨物的打包時間從超過一小時減少到「以分鐘來計算」。而對於亞馬遜來說,更重要的是那些龐大、可移動的貨架——它們不需要那種舒適、容納人類行走的過道——允許他們把更多的貨物擠進每一個倉儲中心。亞馬遜預計,它的第八代倉儲中心每一平方的存貨量能比上一代足足增加 50%。

亞馬遜表示,目前他們在美國正運營著 13 個倉儲中心。這些倉儲中心加起來容納了「超過 30,000 個機器人」。發言人強調,這些機器人是「亞馬遜之外的地方從未用過的的全新型號」,但是,因為這些機器人與亞馬遜的軟體及內部包裹跟蹤系統緊密相連,這位發言人並沒有詳盡說明它們和其他 Kiva 機器人在硬體上有什麼差別。因為 Kiva 機器人在亞馬遜收購之前就已經應用於 Staples 和 Gap 這些公司了。

這位亞馬遜的發言人同樣沒有明確透露即將到來的第九代倉儲中心有什麼可期待的新變化,這個中心將建在華盛頓州的肯特市,離公司在西雅圖的總部只有一箭之地。但可以肯定的是,那裡將有新一隊的機器人,存儲貨品也會更多。從第八代倉儲中心的影片中我們可以看到,例如包裝、運送,還有通過單個貨架來挑揀貨物依然是由員工來操作,所以它們何時能完全實現自動化也是需要繼續觀望的。而亞馬遜打算在下一年啟動第九代的倉儲中心。

圖說明

至於無人機驅動的亞馬遜 Prime Air 項目,公司發言人只透露說,他們「對這個計劃非常興奮」,並且建議我們登陸那個公開的網站主頁。在那裡,用戶可以找到招聘啟事和亞馬遜在 2014 年 7 月遞給 FAA(聯邦航天局)的關於無人機的請願書,但是這個網站沒有展示任何有關 FAA 在今年的三月頒布實驗適航證書的信息。或許有一天亞馬遜會得到廣泛的允許,讓上百只無人機帶著貨物穿過主要的城區——這種繞過堵塞街巷的能力肯定會縮短運輸時間——但是我們仍然不確定,讓城區的天空布滿飛來飛去的汰漬洗衣粉對亞馬遜來說是不是一個好的宣傳方式。

Elastic Beanstalk 服務的推出

那些倉庫的填滿不是出於純粹的野心;相反,顧客是要求能有更多的產品可以挑選的。在這樣的情況下,亞馬遜成長為一家雲計算大公司可能並不是有意計劃的,但它確實是一種自然的演進。在如黑色星期五促銷這樣的高峰購物期,作為一家零售商的亞馬遜會接觸到上百萬的用戶,於是它必須想出一個從未有人提出過的擴展方案。這不僅僅是增加更多的伺服器;亞馬遜需要的是彈性。當亞馬遜最終意識到自己並不是唯一有這樣需求的公司,特別是考慮到那些創業公司和其他小規模的生意,於是它向公眾提供了 Amazon Web Services(AWS) 這種形式的雲計算服務。

在 AWS 今天獲得如此廣泛成功的情況下,展示了這樣一種方式:亞馬遜為自己開發某樣東西,一旦證實是可以讓工作流程變得更加有效率,就推出讓公眾去購買和使用。AWS 並非是唯一的例子。

圖說明

如果你希望能深入了解亞馬遜是如何構建起這樣無懈可擊的開發流程——不論是自動化檢測流程還是實時調試(這樣用戶就不會得到有故障的內容和更新)——那麼就看一下 AWS 這個服務吧。亞馬遜的開發者們向我們暗示,在推出給雲服務顧客前,至少會有一部分的 AWS 服務先在內部開發和精心地打磨,這也是為了能讓亞馬遜本身運作得更加有效率 。

當你觀察 AWS 最近推出的服務,比如 Cloud Formation 服務(「自動執行軟體部署流程,而無需進行手動操作,手動操作容易出錯」)和 Elastic Beanstalk 服務(「把資源配置工作、基礎設施擴展、管理和配置應用堆棧交給它……那麼你就可以集中精力編寫代碼」),你就會明白亞馬遜所言不虛了。在上一年 AWS CodeDeploy 推出的時候,亞馬遜的首席技術官 Werner Vogels 在私人部落格上寫了這項服務在亞馬遜內部的起源,告訴讀者們,在 2014 年類似的內部工具已經被用在了接近 5,000 萬次的亞馬遜部署中。

到現在,AWS 還未提供負載測試,但亞馬遜的開發人員表示當測試網站新功能時他們能夠用到。他們向我舉了一個特殊例子,是關於亞馬遜所有產品細節展示頁面的更改的;如果這樣的事情是發生在網站完整的書籍目錄和特定類別的書上——可能是因為沒有電子書和有聲書的選項,或者是缺少特定格式的照片,甚至只是有一個不同類的過期序號附在上面——員工更容易從上百萬還未更新、已經加載和自動檢查的頁面中查找這些錯誤,看看是否有特定的異常情況發生。

亞馬遜未曾官方評論過任何讓網頁開發和測試更有效率 的內部行動,但是 2013 年亞馬遜 re:Invent 大會上的一個官方演講暗示,他們正在努力讓亞馬遜團隊的協作工作流程也能像他們運營的服務那麼有效率 。那篇演說文稿裡提到了特殊的數據驅動的「修改錯誤」工作流程,當一個項目的規格沒有達到團隊預期的時候,這個流程就會幫助團隊找出編程錯誤和人為錯誤。

拿下購電協議?

「(AWS)必須是可靠的——不僅是可靠,是高度的可靠,」AWS 基礎設施副總裁 Jerry Hunter 如此告訴亞馬遜 2015 re:Invent 的觀眾,當時他正談到大規模創新的話題。「那是一種為都市供電的大型能源公司能給到的可靠感。它在各方面都需要是可靠的,它不能當機。」

實現這樣效果的最主要方法,Hunter 說,是在每一個 AWS 中心建立由多可用區域部署組成的定制「專門用途網絡」。這種「每一個在資料中心的可用區域都是連接起來」的設計可以確保當遇到光纖遭破壞等不可預計的意外時,備用實例會啟用,在故障轉移結束後立即恢復數據庫操作。(亞馬遜還在每一個可用區域間搭建了雙光纖線路,就像是反向鏟不會同時斷開兩頭一樣。)

但是亞馬遜卻把另一種方法置於更優先的位置上,以確保可靠性和效率。那種方法一般 AWS 用戶可能都猜不到:提高能源的效率。通過購電協議(PPA),亞馬遜可以發揮自己在資料中心能源需求上的力量。這不僅體現在大批量購電,還體現在它對電量來源的選擇上。在它的 11 個資料中心中, 3 個已經實現無碳污染,這得益於它們建造和運作在風力、太陽能和水力發電能源中心的附近。亞馬遜表示,它計劃到 2016 年年底能用上更多的無碳方案。

當那些公司同意使用 AWS 來解決伺服器需求時,亞馬遜就能斷言這些公司可以減少 77% 的伺服器和 84% 的能源消耗——很大的原因是,獨立的伺服器農場運行時會承受最大的負載,即使在通常情況下並不需要。這是亞馬遜幫助 AWS 用戶節省的最大成本之一,這樣他們就不再需要為那些沒有必要的能量耗費支付費用了——這是他們不可能通過 PPA 降低費用來實現的。

眼下,在資料中心中,唯一不太有效率 的部分似乎是硬碟的替換。「我們不會像一些資料中心去做硬碟保修,」Hunter 說。「只有當硬碟變得像紙屑一樣,它才能離開我們的資料中心」——被消磁的硬碟會進入工業機器中進行粉碎,這是因為他們很在意用戶的隱私和安全。

對於 AWS 在流量工程和自動供給上為何能如此有效率 ,亞馬遜並沒有很直接地公布具體細節,但是 Hunter 堅持說,所有這些的努力最終讓 AWS「在更簡單的硬體上運行——這讓我們只需在每一個聯網裝置花上很小的費用。鑑於我們的規模,那些小花費很快就會積累起來。」

這個巨大的亞馬遜生態圈以大量的不同方式向有效率 率大步邁進——這意味著,提高倉庫容量或者軟體調試的方法可能無法應用到光纖的建造和可用區域之上。但當你研究任何一個亞馬遜的服務時,減少「少量的花費」這個概念會不斷出現。毫無疑問,如果你可以讓步數減少、電纜變短,或者讓那些每天在指令中重復上千萬次的不必要的測試變少,那麼在你手上的將是一樁成功的生意——無論你提供的是什麼服務或者產品。

本文編譯自 ars technica,介紹了亞馬遜為提高自身效率而在倉儲、AWS 等方面所作的努力。

本文授權自ifanr

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