Das autonome Zeitalter: Robotaxis, Drohnen und Logistik

Ein neues autonomes Zeitalter

Seit geraumer Zeit befinden wir uns im Übergang vom industriellen Zeitalter der menschlich gesteuerten selbstfahrenden Maschinen (Werkzeuge, Boote, Autos und Flugzeuge) zum selbsttätigen Maschinen (industrielle Roboter, GPS-gesteuerte Flugzeuge oder Traktoren usw.).

Allerdings gab es noch viele Einschränkungen bei der Fähigkeit von Maschinen, ohne menschliche Aufsicht zu handeln. Dies basierte entweder auf einer sehr kontrollierten Umgebung wie einem Fabrikboden oder auf einer sehr einfachen Anweisung, wie dem Befolgen eines rudimentären Pfades von Punkt A zu Punkt B.

Dies lag an einigen Gründen:

• Maschinen können ihre Umgebung nicht sehen.
• Maschinen sind groß, schwer und leistungsstark, was sie zu gefährlich macht, um nicht von Menschen in einer sehr engen Situation gesteuert zu werden.
• Maschinen können nicht denken und daher nicht auf unvorhergesehene Umstände reagieren, was die Notwendigkeit von Menschen erfordert.

Aber all dies ändert sich jetzt.

Die Maschinenvision ist nun so weit fortgeschritten, dass die Erkennung von Hindernissen größtenteils gelöst ist. Humanoid-Roboter, kleine Drohnen und Landwirtschaftsroboter sind viel weniger bedrohlich als industrielle Roboter oder Traktoren, die Tonnen wiegen. Aber wichtiger noch, gibt die künstliche Intelligenz (KI) Maschinen ein beispielloser Level an Intelligenz.

Die autonome KI-Revolution

Im Jahr 2023 waren die Menschen schockiert, wie menschlich klingende LLM-Systeme (Large Language Model) wie ChatGPT klingen. Ähnlich hat sich die KI-Kunst exponentiell entwickelt.

Es gibt bereits Bedenken, dass KIs ganze Berufe wie Schriftsteller, Lehrer oder Illustratorinnen vollständig überflüssig machen könnten.

Aber es ist nicht nur in der Welt der Ideen und Konzepte, in der die KI gedeiht. Mit zunehmenden Intelligenzleveln kann die KI nun die reale Welt von Straßen, Lagerhäusern und sogar Schlachtfeldern navigieren.

Zusammen mit Fortschritten in Batterien (mehr Autonomie), Elektrofahrzeugen (kein Bedarf an Verbrennungsmotoren) und Sensoren (Kameras, LIDAR und andere Erkennungsmethoden) ermöglicht die erhöhte Rechenleistung und Recheneffizienz eine Vielzahl von Konzepten, die bisher dem Bereich der Science-Fiction vorbehalten waren:

• Self-driving Cars sowie self-driving LKWs, selbststeuernde Schiffe und vielleicht sogar Flugzeuge.
• Drohnen-Lieferungen, sowohl auf Rädern als auch in der Luft.
• Autonome Kampfdrohnen.
• AgTech-Drohnen.
• Usw.

Quelle: ARK Invest

(In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Konzepte in der Reihenfolge ihrer technologischen Reife erforschen, von denen, die bereits im Einsatz sind, bis hin zu denen, die noch in Entwicklung sind)

Autonome Logistik

Self-Sorting-Lager

Der erste Schritt der modernen Logistik liegt in riesigen Lagerhäusern, in denen Hunderttausende verschiedene Artikel sowie Sortieranlagen von E-Commerce-Riesen und Postdiensten gesammelt werden.

Die Aufgabe, die Waren und Pakete zu finden, zu picken und an den richtigen Ort zu bewegen, wird zunehmend vollständig von Robotern übernommen. Dies kann von kleinen Box-Picking-Robotern bis hin zu größeren, gabelstaplerähnlichen Robotern reichen. Unternehmen wie Amazon (AMZN) verlassen sich immer mehr auf diese Systeme für ihre Lagerarbeiten, einschließlich vollständig autonome Roboter, die gemeinsam mit Agility Robotics entwickelt wurden. Ebenso verhält es sich mit Alibaba (BABA) oder AutoStore Holdings Ltd. (AUTO.OL).

Dies ist mit Abstand der etablierteste Einsatz autonomer Roboter, mit zum Beispiel Amazon, das sich seit den letzten 10 Jahren auf diesem Gebiet entwickelt hat. Bald könnte Amazon möglicherweise mehr Roboter als Menschen “beschäftigen”.

Quelle: ARK Invest

Autonome Lieferungen

Eine weitere arbeitsintensive Tätigkeit in der Logistik ist die Letztmeilenlieferung. Dies umfasst E-Commerce, aber auch Lebensmittellieferungen und lokalen LKW-Verkehr. Abhängig von dem Artikel könnten diese Tätigkeiten 57 % weniger bis 94 % weniger kosten, wenn sie von autonomen Systemen übernommen würden.

Quelle: ARK Invest

Dies stellt einen absolut riesigen potenziellen Markt dar, der laut ARK Invest von fast Null auf 900 Milliarden Dollar im Jahr 2030 anwachsen könnte. Insgesamt könnte der adressierbare Markt eine Größe von 1-2 Billionen Dollar haben.

Quelle: ARK Invest

Dies ist ein Segment, in dem proprietäre Daten für die Schulung der KIs sehr wertvoll sind. Derzeit sind die Marktführer im Roll-out von Robotern das estnische Unternehmen Starship Technologies, das von den Skype-Gründern ins Leben gerufen wurde, und der chinesische E-Commerce-Riese Alibaba; beide haben ein kleines und harmloses Design gewählt, das nicht unähnlich zu den Droiden aus Star Wars ist.

Quelle: Starship

Aufgrund regulatorischer Gründe verlassen sich autonome LKWs noch auf menschliche Eingaben, wobei das Unternehmen Kodiak den Weg führt, gefolgt von Gatik und Pony.ai.

Eine weitere Idee ist, auf fliegende Drohnen für die Lieferung kleiner und leichter Artikel zu setzen. Bisher ist der Marktführer clearly Zipline, gefolgt von Wing und Meituan (3690.HK). Dies könnte eine wahre Revolution sein, aber sie steht vor noch mehr regulatorischen Hürden als selbstfahrende Liefer-LKWs und könnte daher langsamer umgesetzt werden.

Quelle: ARK Invest

In einigen Fällen kann die Flexibilität und Mobilität von fliegenden Drohnen buchstäblich lebensrettend sein. Zum Beispiel die Lieferung von Blut für Transfusionen innerhalb von weniger als 15 Minuten durch Zipline, was die postpartale Blutung in Ruanda um 80 % reduziert.

Quelle: ARK Invest

Andere selbstfahrende Logistik

Self-Driving-LKWs

Selbstfahrende Langstrecken-LKWs sind ein weiterer Teil der logistischen Kette, der autonom werden könnte. Derzeit ist der Fortschritt durch die langsamer als erwartete Entwicklung selbstfahrender Autos eingeschränkt, die auf der gleichen Technologie basieren. Und LKWs sind viel größer und schwerer und benötigen eine noch sicherere und zuverlässigere Selbstfahrfunktion als Autos.

Es ist jedoch möglich, dass wir bald selbstfahrende LKWs sehen, zumindest auf Autobahnen. Das Unternehmen Aurora Innovation plant, die ersten autonomen LKWs auf Autobahnen im Jahr 2024 zu starten.

Quelle: Aurora

Als kontrolliertere Umgebung als Straßen mit Fahrrädern, Hunden, Kindern und Fußgängern sind Autobahnen wahrscheinlich die ideale Umgebung für den Start von autonomen LKWs. Und sie stellen den größten Teil der Kilometer dar, die von einem Menschen gefahren werden müssen, der pro Stunde bezahlt wird und über die Zeit müde wird.

Self-Driving-Schiffe

Eine weitere arbeitsintensive logistische Aufgabe ist die Besatzung der Schiffe, die die Ozeane überqueren und den globalen Handel am Laufen halten. Rolls-Royce (RYCEY) ist ein Unternehmen, das für seine Luxusautos oder vielleicht für seine Flugzeugmotoren bekannt ist. Es plant jedoch, zum Leader im Bereich der autonomen Schiffe zu werden, mit DNV als einem weiteren Mitbewerber. Rolls-Royce plant, ab 2025 remote-gesteuerte Küstenschiffe, ab 2030 remote-gesteuerte Ozean-Schiffe und ab 2035 autonome Ozean-Schiffe einzusetzen.

Quelle: Rolls Royce

Self-Driving-Cars und Robotaxis

Während das Transportieren von Paketen sicherlich sehr nützlich ist und wahrscheinlich sehr profitabel sein wird, gibt es eine große Nachfrage nach Transportmöglichkeiten für Menschen.

Mit den meisten Haushalten in entwickelten Volkswirtschaften, die ein oder mehrere Autos besitzen, und die zur Arbeit, Schule und Freizeit pendeln, gibt es eine massive ungenutzte Nachfrage nach selbstfahrenden Autos.

Die Kosten für persönlich genutzte Fahrzeuge sind seit den ersten Ford-Autos im Jahr 1934 bei 0,7 $/Meile stagniert. Aber autonome Taxis könnten diese Kosten auf 0,25 $/Meile senken. Dies liegt daran, dass ein Robotaxi die Kosten auf zwei Arten senkt: Erstens, indem es den Bedarf an einem Fahrer eliminiert, und zweitens, indem es eine viel höhere Auslastung des Fahrzeugs ermöglicht, das praktisch 24/7 laufen kann.

Derzeit dominieren chinesische Baidu und Google-geförderte Waymo die Gesamtkilometerzahl von Robotaxi-Fahrten. Währenddessen hat ein weiteres Unternehmen in diesem Sektor, Cruise, seine US-Operationen eingestellt.

Quelle: ARK Invest

Ein starker Mitbewerber, der in diesen Markt eintreten wird, ist Tesla, das Daten von all seinen bestehenden Flotten kostenlos sammelt, sich von seinen Wettbewerbern durch die Verwendung von speziell für die Datensammlung zur Schulung ihrer KIs entwickelten Fahrzeugen abhebt. Auf eine Art und Weise arbeiten Teslas Kunden kostenlos für das Unternehmen, um Echtzeit-Verkehrsdaten zu sammeln.

Teslas Selbstfahrfunktion basiert auch ausschließlich auf Kameras, ähnlich wie ein Mensch, anstelle teurerer (mehrere Male teurer als das Auto) LIDAR-Systeme. Mit 50-mal mehr Fahrkilometern als Baidu könnte, wenn ein Unternehmen das vollständige Selbstfahren jenseits von vorgegebenen engen Pfaden in bestimmten Städten schafft, es wahrscheinlich Tesla sein.

Selbstfahrende Sicherheit

Ein wichtiger Faktor für die Zulassung und den Einsatz von selbstfahrenden Fahrzeugen ist die Sicherheit. Aufgrund unserer angeborenen Skepsis, wenn wir es einem Computer erlauben, ein schweres und gefährliches Auto zu steuern, müssen Robotaxis mindestens um den Faktor 10 sicherer sein als menschliche Fahrer, um akzeptiert zu werden.

Und dies scheint der Fall zu sein, mit einem Tesla im FSD-Modus (Full Self-Driving), der 5-mal sicherer ist als ein Tesla unter manueller Steuerung. Es ist erwähnenswert, dass dies auch Teslas FSD viel sicherer macht als Waymos. Insgesamt verbessert sich das Selbstfahren mit dem Fortschritt in der KI, einschließlich der Interaktion durch natürliche Sprache dank LLMs.

Quelle: ARK Invest

Durch die Senkung der Kosten pro Meile wird das autonome Fahren wahrscheinlich die Rechnung für das Auto besitzen und stark den Ride-Hailing-Markt ankurbeln. Mit der prognostizierten Rate von 0,25 $/Meile könnte der Ride-Hailing-Markt von 4-100 Milliarden Dollar (je nach Fahrpreis) auf 5 Billionen Dollar anwachsen. Und dies lässt die meisten Menschen aufgeben, ein Auto zu besitzen, es sei denn, sie “vermieten” es als Robotaxi, wenn sie es nicht selbst nutzen.

Quelle: ARK Invest

Autonome und präzise Landwirtschaft

Die Landwirtschaft ist zunehmend zu einer High-Tech-Aktivität geworden, die stark auf Satellitenbilder, schwere Maschinen, genetisch optimierte Samen, komplexe chemische Behandlungen und präzise Software setzt.

Diese Trend wird wahrscheinlich mit dem Aufkommen von fortschrittlichen Landwirtschaftsrobotern fortgesetzt. Dies ist bereits teilweise umgesetzt mit begrenzter Selbstfahrfunktion für Traktoren, Mähdrescher und ähnliche Geräte, wobei John Deere (DE) einer der Marktführer in diesem Konzept ist.

Der nächste Schritt wird wahrscheinlich viel kleinere und kleinere Roboter umfassen. Dies gilt für offene Felder für alles, von Unkrautbekämpfung (möglicherweise mit Lasern wie bei Carbon Robotics) bis hin zu Pflanzen, Ernten, Bewässern usw. Eine weitere arbeitsintensive Tätigkeit, die auf dem Weg zur Automatisierung ist, ist die Obstschälung, wie bei dem 6-armigen Apfelschäl-System von Advanced.farm.

Sie können mehr über diese Revolution in der Landwirtschaft in unseren Artikeln ” Investoren sollten beachten: Roboter übernehmen die Landwirtschaft” und “Revolutionierung der Landwirtschaft: Die Rolle der Robotik bei der Steigerung der Produktivität und Nachhaltigkeit” lesen.

Autonome Waffen

Es gibt eine beunruhigende Idee, eine Maschine zu schaffen, die autonom entscheiden kann, wie sie sich bewegt, feuert und Menschen tötet. Jahrzehnte von Science-Fiction-Geschichten wie Terminator helfen auch nicht.

Trotzdem schauen militärische Kommandos auf der ganzen Welt auf diese Option. Zum Teil, weil Drohnen und Roboter viel akzeptabler (und zynisch, oft billiger) Verluste sind als menschliche Soldaten.

Und zum Teil, weil sie möglicherweise besser für die Aufgabe geeignet sind, mit KI, die nun die Fähigkeiten menschlicher Piloten übertrifft.

Quelle: ARK Invest

Die Gewährung autonomer Fähigkeiten an KI kann auch die Effizienz einer Armee erhöhen. Der Krieg in der Ukraine ist ein gutes Beispiel: Die russische Armee hat selbstfahrende Kettenroboter für Munitionslieferungen und Evakuierung von Verletzten eingesetzt und hat auch ein KI-System für die Zielidentifizierung für ihre Lancet-Selbstmorddrohne bereitgestellt. Währenddessen haben die ukrainischen Streitkräfte Unterwasserdrohnen eingesetzt, um Ziele im Schwarzen Meer anzugreifen.

Es ist also wahrscheinlich, dass autonome Fahrzeuge und Fortschritte in der KI eine dunkle Seite haben werden, die die Zerstörungskraft der Menschen gegeneinander erhöhen.

Humanoid-Roboter

Wenn es um autonome Systeme geht, lag das Ziel bisher darin, bestehende Systeme autonom zu machen, wie Autos, Drohnen oder Lieferungen. Aber letztendlich besteht das Ziel darin, humanoide Roboter zu schaffen, die nahtlos mit uns interagieren können.

Dies ist entscheidend, um das volle Potenzial autonomer Systeme zu realisieren, da unsere gesamte Welt und Infrastruktur für den menschlichen Körper entwickelt wurden.

Bis 2030 erwartet ARK Invest, dass die jährlichen Einheitenverkäufe von humanoiden Robotern auf 10 % der Anzahl der Menschen in der Fertigungsbevölkerung angewachsen sind. Und dass bis 2040 “die Kosten von humanoiden Robotern, die mit bestehender Infrastruktur rückwärts kompatibel sind, unter die von menschlicher Fertigungsarbeit für viele Anwendungen gesunken sind”.

Und dies ist nicht so abwegig, wie es klingt. Boston Dynamics Atlas kann sich wie ein Mensch bewegen und springen (Boston Dynamics wurde von Hyundai – HYMTF übernommen).

Quelle: Boston Dynamics

Und Tesla hat auch an einem humanoiden Roboter gearbeitet, obwohl der Fortschritt langsamer war als erwartet.

Also, wenn Lieferroboter für Lebensmittel bereits eine Realität sind und selbstfahrende Autos bald eine werden, könnte eine Welt, die von Menschen und “Droiden” bewohnt wird, in weniger als 10-15 Jahren in Reichweite liegen.