Dertig dagen lang verdichtte een trommelwals vuil op een luchthavenuitbreiding van 30 hectare in Austin, Texas, zonder dat er een mens achter het stuur zat. Volgens de aannemer, Dynamic Site Solutions, daalde de dagelijkse uitvaltijd van de machine van zes uur naar minder dan een uur, waardoor de uitvaltijd bijna verdubbelde. productief uur ter plaatse terwijl er geen ongevallen worden geregistreerd dankzij een veiligheidssysteem dat is ontworpen om te voorkomen dat ‘Wile E. Coyote de Roadrunner probeert te vangen met een ACME-stoomwals’.
De technologie erachter is een robotbrein voor de aftermarket, gebouwd door Bemanningslijn– een vierkoppige startup onder leiding van CEO Frederik Filz-Reiterdank en CTO Mohamed Sadek – die in ongeveer een uur op een bestaande stoomwals kan worden geïnstalleerd zonder ook maar één draad door te snijden.
Filz-Reiterdank hoopt dat dit het begin is van een nieuw tijdperk voor de bouw. De afgelopen vijftig jaar is de algehele Amerikaanse economische productiviteit verdubbeld en is de productieproductiviteit enorm gestegen doordat industrieën standaardisatie en automatisering omarmden. Ondertussen is de productiviteit in de bouw zelfs gekelderd –sinds 1970 met ruim 30% gedaald.
De afgelopen jaren is prefabricage – het ter plekke in elkaar klikken van in de fabriek gebouwde modules als gigantische legoblokjes – een interessante oplossing voor de bouw geworden, maar je kunt het daadwerkelijke grondverzet niet uitbesteden aan een magazijn. Door analoge graafmachines en stoomwalsen in intelligente robots te veranderen, zegt Filz-Reiterdank dat zijn bedrijf het meest hardnekkige, handmatige knelpunt in de vastgoedpijplijn fundamenteel wil herbedraden. Het doel: de basis leggen voor een 24/7 robotorkest dat is ontworpen om bouwplaatsen in recordtijd gereed te maken.
Filz-Reiterdank zegt dat de technologie een bescherming biedt tegen arbeidsproblemen. “Er is een dramatisch tekort aan operators”, zegt hij. En als je denkt dat je iemand hebt om deze apparatuur te bedienen, ‘komt hij vaak niet opdagen’.
Volgens Volgens Amerikaanse arbeidsgegevens is de gemiddelde leeftijd van een bouwvakker 42 jaar en is ongeveer 45% van de beroepsbevolking ouder dan 45 jaar. Nu deze ervaren beroepsbevolking snel met pensioen gaat, komen jongere generaties niet snel genoeg tussenbeide om de leegte op te vullen, waardoor een ernstig tekort aan arbeidskrachten ontstaat dat projecten vertraagt en de kosten in het hele land opdrijft.
De National Home Builders Association zegt dat “het aantrekken van jonge geschoolde arbeidskrachten een primair langetermijndoel blijft voor de bouwsector.” De uitdaging om jonge, geschoolde arbeidskrachten te vinden is de reden waarom grote bedrijven overal op zoek zijn naar meer automatisering, zegt Filz-Reiterdank. Als er geen mensen beschikbaar zijn om in de cabine te zitten, moeten de machines zelf ‘leren’ rijden.
Het probleem oplossen
Crewline is niet het enige bedrijf dat gele zware metalen voertuigen probeert te leren denken en werken. China doet er alles aan om dit te doen. Dat geldt ook voor Japan en Zuid-Korea. In de VS bouwt Applied Intuition, een zwaargewicht uit Silicon Valley met een waarde van 15 miljard dollar, een autonoom besturingssysteem dat bedoeld is om “één zelfrijdend platform voor alles wat rolt, drijft of vliegt”, variërend van personenauto’s tot Komatsu-mijnvrachtwagens van 40 ton.
Crewline is uitsluitend lasergericht op aannemers van grondwerken. Deze radicale specialisatie heeft hen al een wachtlijst van 241 bedrijven opgeleverd die ruim 26 miljoen dollar aan potentiële jaarcontracten vertegenwoordigen na een startronde van 7,1 miljoen dollar die ze zojuist vandaag hebben aangekondigd.
Kan Crewline het redden? Elon Musk heeft tenslotte meer dan tien jaar en miljarden dollars besteed aan het oplossen van het zelfrijdende systeem puzzel voor personenauto’s, en faalde jammerlijk. In China komen de zaken dichterbij dankzij bedrijven als BYD die echt volledig autonoom rijden en parkeren hebben (maar alleen op parkeerplaatsen). Deze uitdaging is logisch. De open weg is een nachtmerrie van oneindige, snelle randgevallen, met andere ongecontroleerde voertuigen, voetgangers, wegwerkzaamheden, kuilen, dieren en een miljard andere variabelen die het buitengewoon moeilijk maken om echte autonomie te hebben.
Gelukkig voor Crewline en bouwbedrijven is het oplossen van autonomie op een vieze, chaotische bouwplaats eigenlijk veel eenvoudiger, omdat je het zelfrijdende probleem niet 100% hoeft op te lossen. Tijdens ons gesprek parafraseerde Filz-Reiterdank AI de observatie van expert Andrej Karpathy dat “de eerste 90% van de autonomie net zo lang duurt als de 9% daarna.”
Omdat een bouwzone een strak gecontroleerde zandbak is, kan Crewline in die aanvankelijke 90%-zone gedijen. Crewline maakt gebruik van zero-shot learning, wat betekent dat je geen ontelbare uren aan video’s en gegevens uit de echte wereld nodig hebt om een model te trainen en om door obstakels te navigeren. In tegenstelling tot een Tesla kan een autonome wals, als hij in de war raakt, eenvoudigweg op de rem trappen zonder bang te hoeven zijn achterop te rijden.
Dat, zo vertelt Filz-Reiterdank, wordt ondersteund door een ‘vijflaags veiligheidssysteem’ dat ervoor zorgt dat de kolos geen schurkenstaat wordt. Het is afhankelijk van stereodieptecamera’s aan de voor- en achterzijde die objectdetectie op de rand uitvoeren, ondersteund door grote vision-taalmodellen die in de cloud werken.
Hierdoor kan de AI van de wals direct een nieuw, constructiespecifiek gevaar, zoals een onderzoekspaal of een putdeksel, herkennen aan de hand van een tekstbeschrijving en een paar referentiebeelden, en veilig stoppen voordat er enige schade wordt veroorzaakt. Voeg daarbij een onafhankelijke veiligheidscontroller die standaard in de veilige modus gaat, noodstops op het apparaat en daarbuiten en strikte geofence-handhaving, en de machine wordt zich scherp bewust van zijn omgeving.
Hoe het werkt
Filz-Reiterdank zegt dat het bedienen van een wals met een snelheid van 5 km/uur geestdodend saai werk is dat weinig vaardigheid vereist, wat betekent dat ervaren bemanningen opgelucht zijn om de sleutels te overhandigen. Bovendien fungeren machinisten van bulldozers en graafmachines als managers ter plaatse die de nivelleerplannen lezen en de vuilstroom sturen. Voor het repliceren van deze menselijke orkestratie op hoog niveau zijn miljarden dollars aan AI-onderzoek nodig, terwijl een wals alleen maar de grond binnen een bepaalde grens in voorspelbare rechte lijnen hoeft plat te drukken.
Om het te bedienen gebruikt een voorman eenvoudigweg een iPad om een digitale geofence (een virtuele sandbox) te tekenen en op een knop te drukken om de klus te starten. De echte productiviteitssprong gaat niet over de fysieke snelheid van de machine, maar over de meedogenloze consistentie ervan. Menselijke operators hebben wettelijk verplichte lunchpauzes en toiletpauzes nodig, of soms spooken ze gewoon hun diensten volledig uit, waardoor dure machines stil blijven staan.
Lawler is het eerste stuk in het plan van Crewline. Ze kozen voor de eenvoudige trommelwals als bruggenhoofd om bouwplaatsen te betreden, in plaats van te proberen een zeer complexe graafmachine met meerdere gereedschappen meteen vanaf de poort te automatiseren. Crewline is van plan om tegen het einde van dit jaar honderd autonome walsen in de modder te laten neuriën, en volgend jaar zal er een autonome bulldozer op de markt komen.
Filz-Reiterdank beweert dat de magie van dit systeem pas echt tot zijn recht zal komen als al deze machines zonder menselijke tussenkomst met elkaar gaan communiceren. In een niet zo verre toekomst, minder dan tien jaar, zal elk voertuig op het perceel 3D-sensoren bevatten die voortdurend een digitale tweeling updaten: een realtime, virtuele replica van de steeds veranderende werkplek.
Zodra een door mensen bediende bulldozer een stuk vuil op de juiste hoogte heeft gesorteerd, pingt het systeem automatisch de autonome wals om te beginnen met het verdichten van dat exacte punt. Hij voorspelt dat de industrie binnen vijf jaar robuuste autonome systemen voor elk afzonderlijk voertuig zal hebben, die als onzichtbare dirigent zullen fungeren voor een orkest van zware machines.
