Was AGV und AMR sind
Ein AGV (Automated Guided Vehicle, deutsch FTF im Verbund FTS) folgt einer Spur aus Magnetband, Draht, Reflektoren oder Bodenmarken. Ein AMR (Autonomous Mobile Robot) nutzt Sensoren und eine Karte der Halle, um seine Route selbst zu wählen und Hindernissen auszuweichen. Beide befördern Material ohne Fahrer, unterscheiden sich aber in Flexibilität, Installationsaufwand und Änderungskosten.
Die Wahl ist keine Modefrage, sie hängt vom Materialfluss ab. Eine feste, wiederkehrende Strecke mit hohem Volumen spricht für das AGV. Eine sich ändernde Umgebung, ein Layout gemeinsam mit Personen und Staplern und ein stufenweises Wachstum sprechen für den AMR.
Visuelle Übersicht: geführt gegen autonom und die Flotte
Die Karte stellt AGV und AMR nebeneinander und enthält die Flottenrechnung des Beispiels.
AGV gegen AMR: direkter Vergleich
| Kriterium | AGV | AMR |
|---|---|---|
| Navigation | Feste Spur (Band, Draht, Reflektor, QR-Code) | Hallenkarte und Sensoren; Route in Echtzeit berechnet |
| Hindernis im Weg | Hält an und wartet | Weicht aus oder plant die Route neu |
| Strecke ändern | Boden oder Leitsoftware umbauen | Karte und Aufträge bearbeiten |
| Installation | Mehr Bauaufwand und Infrastruktur | Schneller, kaum Umbauten |
| Beste Eignung | Fester, schwerer Fluss mit hohem Volumen | Variabler Fluss, wechselndes Layout, Mischverkehr |
| Hauptrisiko | Starr bei Layoutänderungen | Leistung hängt von Karte, Sensorik und Verkehr ab |
Die Grenzen verschwimmen: Es gibt AGV mit Konturnavigation und AMR, die in kritischen Gängen vorgegebenen Routen folgen. Entscheidend ist das Gesamtpaket aus Navigation, Last, Sicherheit und Flottenmanagement.
Fahrzeugtypen und Anwendungen
- Schleppzug (Tugger): zieht Wagen auf Milk-Run-Touren zur Linienversorgung.
- Unterfahr- und Hubfahrzeug für Einzellasten: bewegt Paletten, Kisten oder Behälter zwischen Stationen.
- Autonomer Gabelstapler: übernimmt Hub- und Einlagerungsvorgänge im Palettenregal.
- Unterfahrer (Under-ride): fährt unter einen Wagen und bewegt ihn, auch zwischen Linie und Supermarkt.
- AMR mit Regal oder Rollenband: unterstützt das Kommissionieren, indem er die Ware zum Mitarbeiter bringt statt umgekehrt.
Rechenbeispiel: Flottenauslegung
Beispiel zur Veranschaulichung: Transport vom Supermarkt zu einer Linie, 150 m je Richtung, mittlere Geschwindigkeit 1,0 m/s (3,6 km/h), 40 s Beladen und 40 s Entladen, Bedarf von 30 Fahrten pro Stunde und ein Verfügbarkeitsfaktor von 85 % (Warten an Kreuzungen, Batterieladen, Umwege).
Zykluszeit = 150 s (beladen) + 150 s (leer) + 40 s + 40 s = 380 s
Fahrzeuge = Fahrten/h × Zyklus (s) ÷ (3.600 × Verfügbarkeit) = 30 × 380 ÷ (3.600 × 0,85) = 11.400 ÷ 3.060 = 3,73, aufgerundet 4
Auslastung der Flotte mit 4 Fahrzeugen: 3,17 Arbeitsstunden je Stunde ÷ 4 = 79 %. So ändert sich die Zahl mit dem Bedarf:
| Fahrten/h | Arbeit (h je Stunde) | Rechnerische Fahrzeuge | Flotte |
|---|---|---|---|
| 25 | 2,64 | 3,10 | 4 |
| 30 | 3,17 | 3,73 | 4 |
| 40 | 4,22 | 4,97 | 5 |
| 50 | 5,28 | 6,21 | 7 |
Bei 40 Fahrten pro Stunde liegt das Ergebnis (4,97) knapp unter 5: Jede Verzögerung sprengt die Kapazität. Ein zusätzliches Fahrzeug oder ein kürzerer Zyklus, etwa durch eine kürzere Strecke oder schnellere Lastübergabe, ist zu prüfen. Die 85 % Verfügbarkeit sind eine Annahme des Beispiels; verwenden Sie Messwerte aus dem Betrieb oder einer Simulation.
Sicherheit und Normen
- ISO 3691-4: Sicherheitsanforderungen an fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme.
- Personenerkennung: Laserscanner mit Schutzfeldern, die das Fahrzeug erst verlangsamen und dann stoppen, dazu eine Kontaktleiste.
- Signalisierung: Statusleuchte, Warnton und Bodenmarkierungen für Personen und Stapler.
- Risikobeurteilung: Die Anwendung (Last, Route, Kreuzungen, Personen) bestimmt die Sicherheit, nicht nur das Fahrzeug. Siehe auch Cobots und Sicherheit und Maschinensicherheit nach NR-12.
Integration und Flottenmanagement
Eine Flotte aus zwei oder drei Fahrzeugen läuft mit der Software des Herstellers. Darüber hinaus kommt der Nutzen aus der Verkehrssteuerung und der Anbindung an andere Systeme: WMS oder MES lösen den Auftrag aus und erhalten die Rückmeldung. Die Schnittstelle VDA 5050 vereinheitlicht die Kommunikation zwischen Leitsteuerung und Fahrzeugen verschiedener Hersteller. Auf der Datenebene der Maschinen zeigt der Beitrag zu OPC UA und Edge Computing einen ähnlichen Weg.
So entscheiden und führen Sie ein
- Den Materialfluss erfassen: Quelle, Ziel, Entfernung, Last, Häufigkeit und Spitzenstunde.
- Zuerst Transportverschwendung beseitigen; einen schlechten Fluss zu automatisieren macht ihn nur schneller.
- Den Fahrzeugtyp nach Last und Übergabepunkt wählen.
- Zykluszeit und Flotte für die Spitze und für den Durchschnittstag berechnen.
- Boden, Rampen, Türen, Aufzüge, Netzabdeckung und Ladepunkte prüfen.
- Einen Pilot auf einer Strecke fahren und Zeit, Störungen und Auslastung mit dem manuellen Transport vergleichen.
- Die Rentabilität mit Kapitalwert, internem Zinsfuß und Amortisation bewerten, einschließlich Wartung, Batterien und Software.
Typische Fehler und Grenzen
- Nach dem Durchschnitt auslegen und in der Spitze leiden: Die Flotte muss die Stunde mit dem höchsten Bedarf abdecken.
- Das Batterieladen vergessen in der Verfügbarkeit.
- Schlechter Boden: Risse, Rampen und Reflexionen stören Sensorik und Räder.
- Verkehr ohne Regeln mischen: Personen, Stapler und autonome Fahrzeuge brauchen eine festgelegte Vorfahrt.
- Automatisieren vor dem Standardisieren: Verpackung, Wagen und Übergabepunkte ohne Standard führen zu Stillständen.
- Wartung vernachlässigen: Räder, Sensoren, Batterien und Softwareupdates haben ihre eigene Routine.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen AGV und AMR?
Das AGV folgt einer festen Spur; der AMR berechnet seine Route mit Sensoren und Karte selbst und weicht Hindernissen aus.
Ist ein AMR immer besser als ein AGV?
Nein. Bei festem, schwerem Fluss mit hohem Volumen kann das AGV einfacher und berechenbarer sein. Der AMR punktet bei der Flexibilität.
Wie berechnet man die Anzahl der Fahrzeuge?
Fahrten pro Stunde mal Zykluszeit in Sekunden, geteilt durch 3.600 mal Verfügbarkeit, aufgerundet.
Welche Norm behandelt die Sicherheit dieser Fahrzeuge?
Die ISO 3691-4 behandelt fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme. Die Risikobeurteilung der Anwendung rundet das Bild ab.
Ersetzen AGV und AMR Menschen?
Sie ersetzen den wiederkehrenden Transport, nicht die Arbeit. Mitarbeiter übernehmen Bereitstellung, Überwachung und Ausnahmen.
Wofür dient VDA 5050?
Es ist eine Standardschnittstelle für die Kommunikation zwischen Leitsteuerung und Fahrzeugen unterschiedlicher Hersteller.
Quellen
- ISO 3691-4. Industrial trucks: Safety requirements and verification, Part 4: Driverless industrial trucks and their systems.
- ULLRICH, G. Automated Guided Vehicle Systems. Berlin: Springer, 2015.
- VDA; VDMA. VDA 5050: Schnittstelle zur Kommunikation zwischen fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) und einer Leitsteuerung.
Zum Weiterlernen: verlässliche Quellen und Links
- CSCMP: Supply Chain Management Definitions and Glossary (auf Englisch)
- ILOS: Instituto de Logística e Supply Chain (auf Portugiesisch)
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Über den Autor
Spezialist für Lean Manufacturing und Verhaltensmanagement
Über 20 Jahre in der Automobil- und Metallindustrie (GM und Dana), Praktiker für Lean Manufacturing seit 2006. SENAI-Dozent und Mentor im brasilianischen Programm Brasil Mais Produtivo, mit Beratung, Schulung und Audits für über 50 Unternehmen. Er verbindet Qualität, Produktivität und Personalentwicklung.
