Berapa AGV yang Anda Butuhkan? Menghitung Ukuran Armada Tanpa Pengemudi

By Mirko Peters · 2026-11-11

Berapa AGV yang saya butuhkan? Hitung ukuran armada tanpa pengemudi dari jumlah pemindahan per jam, waktu tempuh, dan utilisasi, lalu periksa kemacetan dengan simulasi sebelum membeli.

Automatically translated with AI from the original post. Read the English original

Berapa AGV yang saya butuhkan? Hitung beban kerja transportasi dalam jam-kendaraan per jam, bagi dengan target utilisasi yang jauh di bawah 100 persen, bulatkan ke atas, lalu uji hasilnya dalam simulasi, karena antrean dan kemacetan menambah waktu lebih banyak daripada yang terlihat dalam rumus. Panduan ini ditujukan bagi manajer produksi yang harus membenarkan jumlah kendaraan sebelum membeli sistem automated guided vehicle. Anda akan mempelajari metode beban kerja, alasan estimasi sederhana sering kali terlalu kecil, contoh perhitungan dengan angka, rutinitas lima langkah, serta kesalahan yang paling mahal.

Poin Penting

• Mulailah dari beban kerja transportasi: jumlah pemindahan per jam dikali waktu satu pemindahan menghasilkan jam-kendaraan yang dibutuhkan per jam.
• Satu pemindahan mencakup perjalanan bermuatan, perjalanan kosong, pemuatan, dan pembongkaran, dan kendaraan juga kehilangan waktu karena menunggu, terhalang, serta mengisi daya.
• Bagi beban kerja dengan target utilisasi yang jauh di bawah 100 persen, bulatkan ke atas, tambahkan cadangan, lalu uji hasilnya dalam simulasi.
• Estimasi sederhana cenderung terlalu kecil: dalam sebuah studi kasus pengajaran yang dipublikasikan, estimasi analitis sebesar dua kendaraan menghasilkan waktu pemindahan yang buruk, dan simulasi menghasilkan tiga kendaraan.
• Lebih banyak kendaraan tidak selalu lebih baik, karena persaingan untuk segmen lintasan, persimpangan, dan stasiun dapat memperlambat seluruh operasi.

Berapa AGV yang saya butuhkan? Mulai dari beban kerja

Penghitungan ukuran dimulai dari pekerjaannya, bukan dari kendaraannya. Pekerjaan itu adalah jumlah pemindahan per jam, dan setiap pemindahan membutuhkan waktu tertentu. Satu pemindahan bukan hanya perjalanan dengan muatan. Dalam sebuah studi kasus pengajaran pada buku Beyond Lean: Simulation in Practice karya Charles Standridge, yang dipublikasikan di Engineering LibreTexts, utilisasi kendaraan merupakan jumlah dari lima bagian: perjalanan bermuatan, perjalanan kosong, waktu terhalang, waktu pemuatan, dan waktu pembongkaran. Studi kasus yang sama menghitung waktu tempuh dari jarak dan kecepatan kendaraan, serta menetapkan 30 detik untuk setiap pengambilan dan setiap penurunan muatan.

Dari bagian-bagian ini, diperoleh estimasi awal. Ini adalah alat bantu perencanaan buatan kami sendiri, bukan standar:

1. Waktu per pemindahan = perjalanan bermuatan + perjalanan kosong + pemuatan + pembongkaran.
2. Beban kerja dalam jam-kendaraan per jam = jumlah pemindahan per jam × waktu per pemindahan dalam jam.
3. Ukuran armada = beban kerja ÷ target utilisasi, dibulatkan ke atas, ditambah cadangan untuk kegagalan dan perawatan.

Target utilisasi harus jauh di bawah 100 persen. Satu AGV yang bekerja terus-menerus tidak memiliki ruang untuk menunggu di stasiun, memberi jalan di persimpangan, atau mengisi daya di salah satu stasiun pengisian. Nilai yang tepat bergantung pada tata letak dan lalu lintas, dan simulasi adalah cara untuk memeriksanya.

Mengapa jawaban sederhana sering kali terlalu kecil

Rumus memperlakukan beban kerja sebagai rata-rata dan AGV sebagai unit yang berdiri sendiri. Di pabrik, AGV saling menunggu.

Kasus Standridge memperlihatkan celah tersebut. Estimasi analitis menyarankan dua AGV. Simulasi kemudian menguji dua dan tiga AGV selama hari kerja 16 jam, dengan 20 replikasi. Dengan dua AGV, rata-rata waktu untuk menyelesaikan satu perpindahan adalah 9,4 menit, dan waktu maksimum rata-rata sekitar 81,5 menit. Dengan tiga AGV, rata-rata turun menjadi sekitar 3,1 menit, utilisasi sekitar 80 persen, dan sekitar 11,8 persen waktu hilang akibat kemacetan. Manajemen memilih tiga AGV. Penulis menyimpulkan bahwa simulasi diperlukan untuk menemukan keseimbangan antara responsivitas dan persaingan akses.

Sebuah makalah lama karya Onur Ulgen dan Pankaj Kedia dari perusahaan pemodelan Production Modeling Corporation, tanpa tahun yang dicantumkan, membandingkan metode analitis dengan simulasi untuk pabrik perakitan sel. Model para penulis mencapai throughput terbaik dengan tiga AGV, sedangkan metode analitis memberikan dua AGV. Ketika mereka memangkas semua waktu siklus menjadi sepersepuluh, metode analitis memberikan lima AGV dan simulasi memberikan 11 AGV. Model mereka juga menunjukkan blocking naik dari sekitar 1 persen dengan tiga AGV menjadi sekitar 47 persen dengan empat AGV. Ini merupakan hasil dari model yang disederhanakan, dan para penulis memiliki kepentingan terhadap alat simulasi, sehingga hasil tersebut sebaiknya dipandang sebagai ilustrasi pola, bukan sebagai aturan.

Kedua sumber sepakat pada dua hal. Rumus pertama merupakan titik awal yang berguna, dan kemacetan membuat jawaban sebenarnya berbeda. Kasus Standridge menambahkan bahwa menambah AGV memang mengurangi waktu perpindahan, tetapi juga meningkatkan persaingan untuk titik kontrol dan segmen lintasan, yang bisa berbalik merugikan.

Poin terakhir tersebut memiliki konsekuensi praktis. Jika batasan sebenarnya adalah bottleneck, misalnya satu stasiun pengambilan, lorong sempit, atau persimpangan bersama, menambah AGV tidak akan membantu. AGV tambahan hanya akan mengantre di tempat yang sama. Temukan bottleneck sebelum Anda menambah AGV.

Jenis AGV dan navigasi AGV yang berbeda: apa yang berubah untuk penentuan ukuran

AGV hadir dalam beberapa jenis, misalnya AGV penarik yang menarik kereta, AGV unit beban yang membawa palet atau wadah, dan forklift otomatis. Jenis menentukan beban apa yang dapat dipindahkan dan berapa lama proses memuat serta membongkar muatan, sehingga jenis juga mengubah nilai muat dan bongkar dalam metode beban kerja. Navigasi adalah perbedaan kedua. AGV klasik mengikuti panduan tetap, seperti pita magnetik atau garis optik, atau menggunakan navigasi laser dengan reflektor. Autonomous mobile robot (AMR) menemukan jalannya sendiri di sekitar rintangan. Navigasi yang lebih fleksibel mengubah rute yang dapat Anda tawarkan, tetapi tidak mengubah logika beban kerja. AGV klasik maupun AMR sama-sama mengantre di stasiun dan berbagi lorong, sehingga panduan penentuan ukuran tetap sama. Tanyakan kepada pemasok teknologi navigasi mana yang sesuai dengan lantai produksi Anda, serta kecepatan sebenarnya yang tetap dipertahankan kendaraan di tikungan dan di dekat orang.

Integrasi AGV: apa yang ditambahkan sistem AGV pada kendaraan

Kendaraan hanyalah salah satu bagian dari sistem AGV. Sistem kontrol memberikan perintah transportasi berikutnya kepada setiap kendaraan, misalnya dari sistem manajemen gudang (WMS) atau dari sinyal panggilan lini produksi, serta mengelola lalu lintas di sepanjang rute. Sensor keselamatan pada setiap AGV memungkinkannya berhenti sebelum bertabrakan dengan orang atau rintangan, dan setiap penghentian semacam itu menambah waktu tunggu yang tidak terlihat dalam metode beban kerja. Jika AGV menyerahkan muatan ke konveyor, lift, atau forklift, antarmuka tersebut menentukan berapa lama kendaraan menunggu. Dalam proyek penanganan material, detail-detail ini dapat menentukan apakah target produktivitas tercapai. Untuk penentuan ukuran, mintalah pemasok data perilaku real-time dari kontrol lalu lintas, karena data itu menentukan berapa banyak waktu yang hilang di persimpangan.

Otomasi gudang dan produksi: di mana AGV beroperasi

AGV muncul di gudang, di lini produksi, dan di antara keduanya. Manfaat AGV sama di kedua area tersebut: pengangkutan yang stabil dengan biaya per perpindahan yang sudah diketahui, tanpa perlu satu pengemudi untuk setiap rute. Di gudang, AGV dapat mengambil alih rute yang saat ini dilalui forklift, dan pesanan pengangkutannya berasal dari sistem manajemen gudang. Di produksi, AGV memasok lini, mengumpulkan barang jadi, dan menghubungkan sel-sel yang tidak dapat dijangkau conveyor. Jenis rute memengaruhi perhitungan kebutuhan armada. Rute loop gudang dengan banyak perpindahan pendek dibatasi oleh stasiun dan lorong. Rute loop produksi dengan perpindahan yang lebih sedikit tetapi lebih panjang dibatasi oleh waktu tempuh. Otomatiskan rute dengan volume tertinggi dan paling teratur terlebih dahulu, karena beban kerjanya dapat diprediksi dan peningkatan produktivitasnya mudah diukur. Operator yang memuat dan membongkar di stasiun menambah variasi, jadi sertakan waktu penanganan dalam nilai muat dan bongkar. Perlakukan proyek ini sebagai otomatisasi alur kerja, bukan hanya pembelian kendaraan, dan biarkan beberapa AGV berbagi satu sistem pengendali lalu lintas yang terintegrasi dengan sistem yang membuat pesanan.

Contoh: loop pasokan lini produksi

Ini adalah perhitungan ilustratif, bukan kasus yang diukur. Sebuah pabrik memindahkan material dari gudang ke lini produksi. Permintaan puncak adalah 120 perpindahan per jam.

• Perjalanan bermuatan: 150 meter dengan kecepatan efektif 1,2 meter per detik, yang sudah memperhitungkan zona lambat, adalah 125 detik.
• Perjalanan kosong kembali ke titik pengambilan berikutnya: rata-rata 90 meter, yaitu 75 detik.
• Pemuatan 20 detik dan pembongkaran 20 detik.

Waktu per perpindahan adalah 125 + 75 + 20 + 20 = 240 detik, atau 4 menit.

Beban kerjanya adalah 120 perpindahan × 4 menit = 480 menit-kendaraan per jam, atau 8 jam-kendaraan per jam. Dengan target utilisasi 75 persen, yaitu angka perencanaan yang memperhitungkan waktu tunggu, pengisian daya, dan kemacetan, jumlah AGV adalah 8 ÷ 0,75 = 10,7, sehingga 11 AGV. Dengan satu kendaraan cadangan untuk kegagalan, estimasi awalnya adalah 12.

Sekarang uji sensitivitasnya. Jika permintaan puncak naik 20 persen menjadi 144 perpindahan per jam, beban kerjanya menjadi 9,6 jam-kendaraan, jumlahnya 12,8, sehingga 13 AGV, dan 14 dengan cadangan. Setiap kenaikan 10 persen volume membutuhkan sekitar satu kendaraan tambahan. Periksa juga apa yang terjadi pada rute yang lebih panjang: jika rute bermuatan naik dari 150 menjadi 200 meter, perjalanan bermuatan naik dari 125 menjadi sekitar 167 detik, dan waktu per perpindahan menjadi sekitar 282 detik, yang menaikkan kebutuhan menjadi 13 AGV tanpa cadangan.

Estimasi ini merupakan titik awal. Tim kemudian memodelkan 10, 11, 12, dan 13 AGV dalam simulasi dengan tata letak nyata, persimpangan, pengisian daya, dan jam puncak. Aturan keputusannya merupakan pilihan tim sendiri, misalnya: jumlah AGV terkecil di mana waktu perpindahan terpanjang dan proporsi kemacetan tetap berada dalam batas yang dapat ditoleransi lini produksi. Simulasi mungkin menunjukkan bahwa 12 sudah cukup, atau bahwa sebuah persimpangan memerlukan perubahan aturan sebelum armada dapat diperbesar.

Cara menjalankan perhitungan kebutuhan dalam lima langkah

1. Kumpulkan perpindahan. Hitung perpindahan per jam menurut rute dan menurut jam dalam sehari, bukan hanya rata-rata. Puncaklah yang menentukan armada.
2. Ukur rute. Ambil jarak, kecepatan nyata termasuk zona lambat dan pintu, serta waktu muat dan bongkar, dari uji jalan atau dari tata letak.
3. Hitung estimasi awal dengan metode beban kerja, dan catat asumsi untuk utilisasi, pengisian daya, dan cadangan.
4. Simulasikan. Modelkan AGV, persimpangan, stasiun, pengisian daya, dan kegagalan. Jalankan jam puncak dan kasus pertumbuhan.
5. Putuskan dengan kriteria dan tanggal tinjauan. Pilih jumlah AGV terkecil yang memenuhi target Anda dengan margin, dan rencanakan untuk memeriksa angka-angka tersebut setelah beberapa bulan pertama operasi.

Kesalahan umum

• Merancang untuk jam rata-rata. Jam puncaklah yang menentukan apakah lini menerima material tepat waktu.
• Melupakan perjalanan kosong. Kendaraan harus berjalan ke titik pengambilan berikutnya, dan waktu itu dihitung sebagai pekerjaan.
• Mengabaikan pengisian daya, kerusakan, dan perawatan. Kendaraan yang sedang diisi daya atau sedang diperbaiki tidak membawa muatan. Rencanakan ketersediaan, bukan angka spesifikasi di papan nama.
• Menganggap bahwa lebih banyak AGV selalu membantu. Perebutan jalur dapat menaikkan kembali waktu tunggu, sebagaimana ditunjukkan oleh sumber-sumber yang ada.
• Mengabaikan stasiun. Jika sebuah titik pengambilan hanya melayani beberapa muatan per jam, titik tersebut membatasi sistem, berapa pun jumlah armadanya.
• Hanya mempercayai satu angka. Sebuah rumus hanya memberi titik awal. Keputusan membutuhkan pengujian dengan tata letak nyata dan jam puncak.

Bagaimana perangkat lunak dapat membantu

Simulasi pabrik adalah model terkendali tentang bagaimana pekerjaan bergerak melalui sebagian pabrik, dengan menggunakan aturan operasi saat ini, sumber daya, pesanan, dan variasi normal, sehingga suatu perubahan dapat diuji sebelum diterapkan. Untuk sebuah armada, model dapat menguji jumlah AGV, aturan lalu lintas, pengisian daya, dan jam sibuk. Dalam operasi, perangkat lunak manajemen armada mengambil alih penjadwalan dan pengendalian lalu lintas AGV. Simulasi mendukung keputusan. Target tetap ditentukan oleh manusia.

Langkah berikutnya

Ambil jam sibuk dari satu rute transportasi, ukur waktu satu perpindahan dari titik penjemputan hingga penjemputan berikutnya, lalu jalankan metode beban kerja. Setelah itu, gunakan simulasi untuk menjawab pertanyaan: berapa AGV yang saya butuhkan ketika AGV harus antre, mengisi daya, dan berbagi lorong?