Het Autonome Tijdperk: Robotaxi’s, Drones en Logistiek

Een nieuw autonoom tijdperk

Voor een tijdje nu maken we de overgang van het industriële tijdperk van door mensen gecontroleerde zelfvoortbewegende machines (gereedschap, boten, auto’s en vliegtuigen) naar de zelfwerkende machine (industriële robots, GPS‑gestuurde vliegtuigen of tractoren, enz.).

Er waren echter nog veel beperkingen op de capaciteit van machines om zonder menselijk toezicht te handelen. Ze vertrouwden ofwel op een zeer gecontroleerde omgeving zoals een fabrieksvloer of op een zeer eenvoudige reeks instructies, zoals van punt A naar punt B gaan langs een rudimentair pad.

Dit kwam door een paar redenen:

• Machines kunnen hun omgeving niet zien.
• Machines zijn groot, zwaar en krachtig, waardoor ze te gevaarlijk zijn om niet door mensen te worden gecontroleerd, behalve in een zeer beperkt aantal situaties.
• Machines kunnen niet denken en daarom niet reageren op onverwachte omstandigheden, waardoor menselijke tussenkomst nodig is.

Maar dit alles verandert nu.

Machine‑visie is nu zo ver ontwikkeld dat het detecteren van obstakels grotendeels een opgelost probleem is. Humanoïde robots, kleine drones en landbouwrobots zijn veel minder bedreigend dan industriële robots of tractoren die tonnen wegen. Maar belangrijker nog, AI geeft machines nu een ongekende intelligentie.

De autonome AI‑revolutie

In 2023 waren mensen geschokt door hoe menselijk LLM‑systemen (Large Language Model) zoals ChatGPT klinken. Evenzo is AI‑kunst exponentieel gegroeid.

Er bestaan al zorgen dat AI‑systemen hele beroepen zoals schrijvers, leraren of illustratoren volledig overbodig kunnen maken.

Maar AI floreert niet alleen in de wereld van ideeën en concepten. Met hogere intelligentieniveaus kan AI nu de echte wereld van straten, magazijnen en zelfs slagvelden navigeren.

Samen met vooruitgang in batterijen (meer autonomie), elektrische voertuigen (geen verbrandingsmotoren nodig) en sensoren (camera’s, LIDAR en andere detectiemethoden), maakt de toegenomen rekenkracht en efficiëntie een veelheid van concepten mogelijk die tot nu toe tot het domein van science‑fiction behoorden:

• Zelfrijdende auto’s, evenals zelfrijdende vrachtwagens, zelfsturende schepen en misschien zelfs vliegtuigen.
• Drones voor leveringen, zowel op wielen als in de lucht.
• Autonome gevechtsdrones.
• AgTech‑drones.
• Etc.

Bron: ARK Invest

(In dit artikel verkennen we de verschillende concepten op volgorde van technologische volwassenheid, van al in gebruik tot nog in ontwikkeling)

Autonome logistiek

Zelfsorterende magazijnen

De eerste stap van moderne logistiek bevindt zich in gigantische magazijnen, waar honderdduizenden verschillende items worden verzameld, evenals sorteerfaciliteiten van e‑commerce‑reuzen en postdiensten.

Het vinden, picken en verplaatsen van goederen en pakketten naar de juiste plek wordt steeds vaker volledig door robots uitgevoerd. Dit kan variëren van kleine doos‑pick‑robots tot grotere, vorkheftruck‑achtige systemen. Bedrijven zoals Amazon (AMZN ) (AMZN) vertrouwen steeds meer op deze systemen voor hun magazijnwerk, inclusief volledig autonome robots ontwikkeld in samenwerking met Agility Robotics. Hetzelfde geldt voor Alibaba (BABA) of AutoStore Holdings Ltd. (AUTO.OL).

Dit is verreweg het meest gevestigde gebruik van autonome robots, met bijvoorbeeld Amazon die dit veld de afgelopen 10 jaar ontwikkelt. Binnenkort zou Amazon meer robots dan mensen kunnen “inzetten”.

Bron: ARK Invest

Autonome leveringen

Een andere arbeidsintensieve activiteit in de logistiek is de last‑mile levering. Dit omvat e‑commerce maar ook voedselbezorging en lokaal vrachtverkeer. Afhankelijk van het item kunnen deze activiteiten 57 % tot 94 % goedkoper zijn als ze door autonome systemen worden uitgevoerd.

Bron: ARK Invest

Dit vertegenwoordigt een enorm potentieel marktsegment, waarvan ARK Invest schat dat het kan groeien van bijna nul naar $900 miliard in 2030. In totaal zou de adresseerbare markt een omvang van $1‑2 triljoen kunnen hebben.

Bron: ARK Invest

Dit is een segment waarin propriëtaire data voor het trainen van AI’s zeer waardevol is. Voor nu zijn de leiders in rollende robots de Estse Starship Technologies, opgericht door de mede‑oprichters van Skype, en de Chinese e‑commerce‑gigant Alibaba; beide hebben een klein en ongevaarlijk ontwerp aangenomen dat niet verschilt van de droids uit Star Wars.

Bron: Starship

Vanwege regelgevende redenen vertrouwen autonome vrachtwagens nog steeds op menselijke input, waarbij het bedrijf Kodiak de leiding heeft, gevolgd door Gatik en Pony.ai.

Een ander idee is om vliegende drones in te zetten voor de levering van kleine en lichtgewicht items. Tot nu toe is de leider duidelijk Zipline, gevolgd door Wing en Meituan (3690.HK). Dit zou een ware revolutie kunnen zijn, maar het ondervindt nog meer regelgevende hindernissen dan zelfrijdende leveringsvrachtwagens, waardoor de uitrol op grote schaal mogelijk trager verloopt.

Bron: ARK Invest

In sommige omstandigheden kan de flexibiliteit en mobiliteit van vliegende drones letterlijk levensreddend zijn. Bijvoorbeeld Zipline‑leveringen van bloed voor transfusie in minder dan 15 minuten, waardoor post‑partum bloedingen in Rwanda met 80 % zijn verminderd.

Bron: ARK Invest

Andere zelfrijdende logistiek

Zelfrijdende vrachtwagens

Zelfrijdende lange‑afstand semi‑vrachtwagens vormen een ander deel van de logistieke keten dat autonoom kan worden gemaakt. Voor nu is de voortgang beperkt door de langzamere dan verwachte ontwikkeling van zelfrijdende auto’s, omdat dezelfde technologie wordt gebruikt. En vrachtwagens, die veel groter en zwaarder zijn, hebben een nog zekerdere en veiligere zelfrijdende technologie nodig dan auto’s.

We zouden echter binnenkort een bepaald niveau van zelfrijdende vrachtwagens kunnen zien, althans op snelwegen. Het bedrijf Aurora Innovation (AUR ) kijkt ernaar uit om in 2024 de eerste autonome vrachtwagens op snelwegen te lanceren.

Bron: Aurora

Als een meer gecontroleerde omgeving dan straten met fietsen, honden, kinderen en voetgangers, zijn snelwegen waarschijnlijk de ideale omgeving voor de introductie van autonome vrachtwagens. Ze vertegenwoordigen bovendien het grootste deel van de kilometers die door een mens worden gereden, die per uur moet worden betaald en na verloop van tijd vermoeid raakt.

Zelfrijdende schepen

Een andere arbeidsintensieve logistieke taak is het bemannen van schepen die over de oceanen varen en de wereldhandel in stand houden. Rolls‑Royce (RYCEY) staat bekend om zijn luxe auto’s, of voor sommigen om zijn vliegtuigmotoren. Het bedrijf richt zich echter op leiderschap in autonome schepen, met DNV als een andere concurrent. Rolls‑Royce voorziet een uitrol van op afstand bestuurbare kustschepen in 2025, op afstand bestuurbare oceaanschepen in 2030, en volledig autonome oceaanschepen in 2035.

Bron: Rolls Royce

Zelfrijdende auto’s en robotaxi’s

Hoewel het vervoeren van pakketten zeker zeer nuttig is en waarschijnlijk zeer winstgevend, is er een grote vraag naar transport gericht op mensen.

Met de meeste huishoudens in ontwikkelde economieën die één of meerdere auto’s bezitten en naar werk, scholen en vrije tijd reizen, bestaat er een enorme onbenutte vraag naar zelfrijdende auto’s.

De kosten van persoonlijk bezit van voertuigen zijn vrijwel sinds de eerste Ford‑auto’s in 1934 gestagneerd, op $0,7 per mijl. Maar autonome taxi’s zouden dit kunnen verlagen tot $0,25 per mijl. Dit komt omdat een robotaxi de kosten op twee manieren verlaagt: eerst door de noodzaak van een chauffeur te elimineren, en ten tweede door een veel hogere benuttingsgraad van de auto mogelijk te maken, waardoor deze in principe 24/7 kan rijden.

Momenteel worden de totale gereden kilometers van robotaxi‑ritten gedomineerd door het Chinese Baidu, gevolgd door het door Google gesteunde Waymo. Ondertussen heeft een ander bedrijf in de sector, Cruise, de Amerikaanse activiteiten stopgezet.

Bron: ARK Invest

Een sterke concurrent die deze markt zal betreden, is Tesla (TSLA ), dat gratis data verzamelt van al zijn bestaande vloten, waardoor het zich onderscheidt van concurrenten door aangepaste voertuigen te gebruiken om data te verzamelen voor het trainen van hun AI’s. In feite werken Tesla‑klanten gratis voor het bedrijf om real‑life verkeersdata te verzamelen.

Tesla’s zelfrijdende programma streeft er ook naar uitsluitend op camera’s te vertrouwen, net zoals een mens dat doet, in plaats van duurdere (meerdere malen de prijs van de auto) LIDAR‑systemen. Met 50 × meer gereden kilometers dan Baidu, als één bedrijf volledige zelfrijdende functionaliteit kan realiseren buiten vooraf bepaalde smalle routes in specifieke steden, zal dat waarschijnlijk Tesla zijn.

Zelfrijdende veiligheid

Een cruciaal element voor de autorisatie & adoptie van zelfrijdende voertuigen is veiligheid. Door ons aangeboren scepticisme om een computer een zwaar en gevaarlijk voertuig vrij te laten rijden, moeten robotaxi’s minstens een orde van grootte veiliger zijn dan menselijke chauffeurs om geaccepteerd te worden.

En dit lijkt te gebeuren, met een Tesla in FSD (Full Self‑Driving) 5 × veiliger dan een Tesla onder handmatige controle. Het is vermeldenswaard dat dit ook Tesla’s FSD veel veiliger maakt dan dat van Waymo. Over het algemeen, hoe meer vooruitgang AI maakt, hoe meer zelfrijdende technologie zal verbeteren, inclusief interactie via natuurlijke taal dankzij LLM’s.

Bron: ARK Invest

Door de kosten per mijl te verlagen, zal autonoom rijden waarschijnlijk de berekening rond autobezit veranderen en de ride‑hailing‑markt sterk stimuleren. Met de voorspelde $0,25 per mijl zou de totale adresseerbare markt (TAM) voor ride‑hailing kunnen groeien van de huidige $4‑100 miliard (afhankelijk van de ritprijs) tot $5 triljoen. En zal de meeste mensen hun auto opgeven, tenzij ze deze “verhuren” als robotaxi wanneer ze hem niet gebruiken.

Bron: ARK Invest

Autonome en precisielandbouw

Landbouw is steeds meer een high‑tech activiteit geworden, die sterk leunt op satellietbeelden, zware machines, genetisch geoptimaliseerde zaden, complexe chemische behandelingen en precisiesoftware.

Deze trend zal waarschijnlijk doorgaan met de opkomst van geavanceerde landbouwrobots. Dit is al gedeeltelijk geïmplementeerd met beperkte zelfrijdende capaciteit voor tractoren, combines en andere vergelijkbare apparatuur, waarbij John Deere (DE) een van de leiders van het concept is.

De volgende stap zal waarschijnlijk veel kleinere robots omvatten. Dit geldt voor open velden, van onkruidbestrijding (mogelijk met lasers zoals bij Carbon Robotics) tot zaaien, oogsten, irrigatie, enz. Een andere arbeidsintensieve activiteit die geautomatiseerd zal worden, is het plukken van fruit, bijvoorbeeld met het 6‑armige appelpluk‑systeem van Advanced.farm.

U kunt meer lezen over deze revolutie in de landbouw in onze artikelen “Investors Should Take Note: Robotics Is Taking Over Farming” en “Revolutionizing Agriculture: The Role of Robotics in Boosting Productivity and Sustainability”.

Autonome wapens

Er bestaat een diep verontrustend idee om een machine te creëren die autonoom kan beslissen hoe te bewegen, te vuren en mensen te doden. Decennia van science‑fictionverhalen zoals Terminator helpen ook niet.

Desondanks kijken militaire commando’s over de hele wereld naar deze optie. Voor een groot deel omdat drones en robots veel acceptabeler (en cynisch genoeg vaak goedkoper) verlies veroorzaken dan menselijke soldaten.

En deels omdat ze mogelijk beter zijn in hun taak, nu AI de menselijke pilootcapaciteit bijvoorbeeld overtreft.

Bron: ARK Invest

Het geven van autonome capaciteiten aan AI kan ook de efficiëntie van een leger verhogen. De oorlog in Oekraïne is een goed voorbeeld: het Russische leger heeft zelfrijdende getrackte robots ingezet voor ammo‑leveringen en evacuatie van gewonden, en heeft ook een AI‑targeting‑identificatiesysteem voor zijn Lancet‑zelfmoorddrone. Ondertussen hebben de Oekraïense strijdkrachten onderwaterschaarme drones gebruikt om doelen in de Zwarte Zee te raken.

Dus zoals bij veel innovaties, is het waarschijnlijk dat autonome voertuigen en AI‑voortgang een duistere kant zullen hebben, die de destructieve kracht van mensen tegen elkaar vergroot.

Humanoïde robots

Als het gaat om autonome systemen, is de focus tot nu toe geweest op het autonoom maken van bestaande systemen, zoals auto’s, drones of bezorgsystemen. Maar uiteindelijk is het doel om humanoïde robots te creëren die naadloos met ons kunnen interageren.

Dit is cruciaal om het volledige potentieel van autonome systemen te realiseren, aangezien onze hele wereld en infrastructuur zijn ontworpen voor menselijke lichamen.

Tegen 2030 verwacht ARK Invest dat de “jaarlijkse eenheidsverkoop van humanoïde robots is gegroeid tot 10 % van het aantal mensen in de productiearbeidsmarkt”. En dat tegen 2040 “De kosten van humanoïde robots die achterwaarts compatibel zijn met bestaande infrastructuur, zijn gedaald tot onder die van menselijke productielabor voor veel toepassingen”.

En dit is niet zo vergezocht als het klinkt. Boston Dynamics’ Atlas kan zich bewegen en springen als een mens (Boston Dynamics is overgenomen door Hyundai – HYMTF).

Bron: Boston Dynamics

En Tesla werkt ook aan een humanoïde robot, zij het met langzamere vooruitgang dan verwacht.

Dus als bezorgrobots voor voedsel al een realiteit zijn, en zelfrijdende auto’s binnenkort ook, zou een wereld bevolkt door zowel mensen als “droids” binnen minder dan 10‑15 jaar binnen handbereik kunnen liggen.