Quanti AGV ti servono? Dimensionare una flotta senza conducente

By Mirko Peters · 2026-11-11

Quanti AGV mi servono? Dimensiona una flotta senza conducente partendo da movimenti all'ora, tempo di percorrenza e utilizzo, poi verifica la congestione con una simulazione prima di acquistare.

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Quanti AGV mi servono? Calcola il carico di lavoro di trasporto in ore-veicolo per ora, dividilo per un utilizzo target ben al di sotto del 100 per cento, arrotonda per eccesso e poi verifica il risultato con una simulazione, perché code e congestione aggiungono più tempo di quanto mostri una formula. Questa guida è pensata per i responsabili di produzione che devono giustificare il numero di veicoli prima di acquistare un sistema di veicoli a guida automatica. Scoprirai il metodo del carico di lavoro, perché le stime semplici risultano troppo basse, un esempio svolto con numeri, una routine in cinque passi e gli errori che costano di più.

Punti chiave

• Parti dal carico di lavoro del trasporto: movimenti all'ora per il tempo di un singolo movimento danno le ore-veicolo necessarie per ogni ora.
• Un movimento comprende percorso a carico, percorso a vuoto, carico e scarico, e il veicolo perde tempo anche in attesa, blocchi e ricarica.
• Dividi il carico di lavoro per un utilizzo target ben al di sotto del 100 per cento, arrotonda per eccesso, aggiungi una riserva e poi verifica il risultato con una simulazione.
• Le stime semplici tendono a essere troppo basse: in un caso didattico pubblicato, una stima analitica di due veicoli produceva tempi di movimento scadenti, mentre una simulazione ne indicava tre.
• Più veicoli non sono sempre meglio, perché la contesa per tratti di percorso, incroci e stazioni può rallentare tutto.

Quanti AGV mi servono? Parti dal carico di lavoro

Il dimensionamento inizia dal lavoro, non dal veicolo. Il lavoro è il numero di movimenti all'ora, e ogni movimento richiede un certo tempo. Un movimento non è solo il tragitto con il carico. In un caso didattico del libro Beyond Lean: Simulation in Practice di Charles Standridge, pubblicato su Engineering LibreTexts, l'utilizzo del veicolo è la somma di cinque parti: percorso a carico, percorso a vuoto, tempo di blocco, tempo di carico e tempo di scarico. Lo stesso caso calcola il tempo di percorrenza dalla distanza e dalla velocità del veicolo, e fissa 30 secondi per ogni prelievo e ogni deposito.

Da queste parti deriva una prima stima. Si tratta di un nostro strumento di pianificazione, non di uno standard:

1. Tempo per movimento = percorso a carico + percorso a vuoto + carico + scarico.
2. Carico di lavoro in ore-veicolo per ora = movimenti all'ora × tempo per movimento in ore.
3. Dimensione della flotta = carico di lavoro ÷ utilizzo target, arrotondato per eccesso, più una riserva per guasti e manutenzione.

L'utilizzo target deve essere ben al di sotto del 100 per cento. Un singolo AGV che lavora sempre non ha margine per le attese alla stazione, per dare precedenza a un incrocio o per la ricarica in una delle stazioni di ricarica. Il valore giusto dipende dal layout e dal traffico, e una simulazione è il modo per verificarlo.

Perché la risposta semplice è spesso troppo bassa

Una formula tratta il lavoro come una media e gli AGV come indipendenti. In uno stabilimento, gli AGV si aspettano a vicenda.

Il caso Standridge mostra il divario. La stima analitica suggeriva due AGV. La simulazione ha poi testato due e tre AGV su una giornata di 16 ore, con 20 repliche. Con due AGV, il tempo medio per completare uno spostamento era di 9,4 minuti, e il tempo massimo mediava circa 81,5 minuti. Con tre, il tempo medio è sceso a circa 3,1 minuti, l'utilizzo era di circa l'80 per cento e circa l'11,8 per cento del tempo è andato perso per congestione. La direzione ha scelto tre. L'autore conclude che la simulazione era necessaria per trovare il compromesso tra reattività e contesa.

Un articolo meno recente di Onur Ulgen e Pankaj Kedia, della società di modellazione Production Modeling Corporation, privo di anno dichiarato, confronta un metodo analitico con la simulazione per un impianto di assemblaggio cellulare. Il modello degli autori ha raggiunto la produttività migliore con tre AGV, mentre il metodo analitico ne indicava due. Quando hanno ridotto tutti i tempi di ciclo a un decimo, il metodo analitico ha dato cinque AGV e la simulazione 11. Il loro modello mostrava anche che il blocco passava da circa l'1 per cento con tre AGV a circa il 47 per cento con quattro. Si tratta di risultati di modelli semplificati, e gli autori hanno un interesse negli strumenti di simulazione: vanno quindi letti come un'illustrazione dello schema, non come una regola.

Entrambe le fonti concordano su due punti. Una prima formula è un buon punto di partenza, e la congestione fa sì che la risposta reale sia diversa. Il caso Standridge aggiunge che aggiungere AGV riduce i tempi di spostamento ma aumenta la contesa per i punti di controllo e i tratti di percorso, il che può essere controproducente.

Quest'ultimo punto ha una conseguenza pratica. Se il vero limite è un collo di bottiglia, come una sola stazione di prelievo, un corridoio stretto o un incrocio condiviso, altri AGV non serviranno a nulla. Si limiteranno a mettersi in coda nello stesso punto. Individua il collo di bottiglia prima di aggiungere AGV.

Diversi tipi di AGV e di navigazione AGV: cosa cambia per il dimensionamento

Esistono vari tipi di AGV, per esempio i trainatori che tirano carrelli, gli AGV per unità di carico che trasportano un pallet o un contenitore, e i muletti automatizzati. Il tipo determina quali carichi possono essere movimentati e quanto tempo richiedono carico e scarico, quindi modifica i valori di carico e scarico nel metodo del carico di lavoro. La navigazione è la seconda differenza. Gli AGV classici seguono una guida fissa, come un nastro magnetico o una linea ottica, oppure usano la navigazione laser con riflettori. I robot mobili autonomi (AMR) trovano da soli la strada tra gli ostacoli. Una navigazione più flessibile cambia i percorsi che puoi offrire, ma non cambia la logica del carico di lavoro. Sia gli AGV classici sia gli AMR si mettono in coda alle stazioni e condividono i corridoi, quindi la guida al dimensionamento resta la stessa. Chiedi al fornitore quale tecnologia di navigazione sia adatta al tuo pavimento e quale velocità il veicolo mantenga davvero in curva e vicino alle persone.

Integrazione degli AGV: cosa aggiunge il sistema AGV ai veicoli

I veicoli sono solo una parte di un sistema AGV. Il sistema di controllo assegna a ciascun veicolo il successivo ordine di trasporto, per esempio da un sistema di gestione del magazzino (WMS) o dai segnali di chiamata della linea, e gestisce il traffico sui percorsi. Un sensore di sicurezza su ogni AGV gli consente di fermarsi prima di una collisione con una persona o un ostacolo, e ogni fermata di questo tipo aggiunge un tempo di attesa che il metodo del carico di lavoro non vede. Dove gli AGV passano i carichi a un nastro trasportatore, a un elevatore o a un muletto, è l'interfaccia a stabilire quanto un veicolo debba aspettare. Nei progetti di movimentazione dei materiali, questi dettagli possono decidere se l'obiettivo di produttività viene raggiunto. Per il dimensionamento, chiedi al fornitore il comportamento in tempo reale del controllo del traffico, perché determina quanto tempo gli AGV perdono agli incroci.

Automazione del magazzino e produzione: dove operano gli AGV

Gli AGV si trovano nei magazzini, in produzione e nel passaggio tra le due aree, e i vantaggi sono gli stessi in entrambi i casi: un trasporto costante a un costo noto per ogni movimento, senza un conducente per ogni percorso. In magazzino possono prendere in carico percorsi che oggi un carrello elevatore percorre, e gli ordini di trasporto arrivano dal sistema di gestione del magazzino. In produzione alimentano le linee, raccolgono i prodotti finiti e collegano celle che un nastro trasportatore non raggiunge. Il tipo di percorso cambia il dimensionamento. Un anello di magazzino con molti spostamenti brevi è limitato dalle stazioni e dai corridoi. Un anello di produzione con meno spostamenti, ma più lunghi, è limitato dal tempo di percorrenza. Automatizza per primi i percorsi con il volume più alto e più regolare, perché il carico di lavoro è prevedibile e il guadagno di produttività è facile da misurare. Un operatore che carica e scarica a una stazione introduce variabilità, quindi includi il tempo di movimentazione nei valori di carico e scarico. Tratta il progetto come l'automazione di un flusso di lavoro, non solo come l'acquisto di veicoli, e fai in modo che più AGV condividano un unico controllo del traffico integrato con i sistemi che generano gli ordini.

Esempio: un anello di alimentazione linea

Questo è un calcolo illustrativo, non un caso misurato. Un impianto sposta materiale da un magazzino a una linea. La domanda di picco è di 120 movimenti all'ora.

• Percorso carico: 150 metri a una velocità effettiva di 1,2 metri al secondo, che include le zone a velocità ridotta, equivalgono a 125 secondi.
• Percorso a vuoto di ritorno al successivo punto di prelievo: in media 90 metri, cioè 75 secondi.
• Carico 20 secondi e scarico 20 secondi.

Il tempo per movimento è 125 + 75 + 20 + 20 = 240 secondi, ovvero 4 minuti.

Il carico di lavoro è 120 movimenti × 4 minuti = 480 minuti-veicolo all'ora, cioè 8 ore-veicolo all'ora. Con un'utilizzazione target del 75 per cento, un valore di pianificazione che tiene conto di attese, ricariche e congestione, il numero di AGV è 8 ÷ 0,75 = 10,7, quindi 11 AGV. Con un veicolo di riserva in caso di guasto, la prima stima è 12.

Ora verifica la sensibilità. Se la domanda di picco cresce del 20 per cento, fino a 144 movimenti all'ora, il carico di lavoro è 9,6 ore-veicolo, il numero è 12,8, quindi 13 AGV, e 14 con la riserva. Ogni 10 per cento di volume costa circa un veicolo. Controlla anche cosa succede con un percorso più lungo: se il percorso carico passa da 150 a 200 metri, il tempo di percorrenza a carico sale da 125 a circa 167 secondi e il tempo per movimento a circa 282 secondi, il che porta il fabbisogno a 13 AGV senza riserva.

La stima è un punto di partenza. Il team modella poi 10, 11, 12 e 13 AGV in una simulazione con il layout reale, gli incroci, le ricariche e le ore di punta. La regola decisionale è una scelta propria, per esempio: il numero minimo di AGV con cui i tempi di movimento più lunghi e la quota di congestione restano entro i limiti che la linea di produzione può tollerare. La simulazione potrebbe mostrare che 12 sono sufficienti, oppure che un incrocio richiede una modifica delle regole prima che la flotta possa crescere.

Come eseguire il dimensionamento in cinque passaggi

1. Raccogli i movimenti. Conta i movimenti all'ora per percorso e per ora del giorno, non solo la media. Il picco determina la flotta.
2. Misura il percorso. Rileva le distanze, le velocità reali incluse le zone a velocità ridotta e le porte, e i tempi di carico e scarico, da una prova su strada o dal layout.
3. Calcola la prima stima con il metodo del carico di lavoro e annota le ipotesi su utilizzazione, ricarica e riserva.
4. Simula. Modella gli AGV, gli incroci, le stazioni, le ricariche e i guasti. Esegui le ore di punta e lo scenario di crescita.
5. Decidi con criteri e una data di revisione. Scegli il numero minimo di AGV che raggiunge i tuoi obiettivi con un margine, e pianifica di verificare i numeri dopo i primi mesi di esercizio.

Errori comuni

• Dimensionare sull'ora media. È l'ora di punta a decidere se la linea riceve il materiale in tempo.
• Dimenticare il percorso a vuoto. Il veicolo deve raggiungere il successivo punto di prelievo, e quel tempo conta come lavoro.
• Ignorare ricariche, guasti e manutenzione. Un veicolo in ricarica o in riparazione non trasporta carichi. Pianifica la disponibilità, non il dato di targa.
• Presumere che più AGV aiutino sempre. La contesa può far salire di nuovo i tempi di attesa, come mostrano le fonti.
• Trascurare le stazioni. Se un punto di prelievo serve solo pochi carichi all'ora, limita il sistema, qualunque sia la flotta.
• Fidarsi di un unico numero. Una formula offre un punto di partenza. La decisione richiede un test con il layout reale e il picco.

Come può aiutare il software

La simulazione di fabbrica è un modello controllato di come il lavoro si muove attraverso una parte di uno stabilimento, usando le regole operative attuali, le risorse, gli ordini e la normale variabilità, in modo che un cambiamento possa essere testato prima di essere realizzato. Per una flotta, un modello può testare il numero di AGV, le regole di traffico, la ricarica e le ore di punta. In esercizio, il software di gestione della flotta si occupa dell'assegnazione dei compiti e del controllo del traffico degli AGV. La simulazione supporta la decisione. Gli obiettivi li scelgono sempre le persone.

Prossimo passo

Prendi l'ora di punta di un percorso di trasporto, misura il tempo di uno spostamento dal prelievo al prelievo successivo ed esegui il metodo del carico di lavoro. Poi chiedi a una simulazione di rispondere alla domanda: di quanti AGV ho bisogno quando gli AGV si mettono in coda, si ricaricano e condividono i corridoi?