AGVは何台必要か？無人搬送車の台数を見積もる

By Mirko Peters · 2026-11-11

AGVは何台必要か？時間あたりの搬送回数、1回の搬送にかかる時間、稼働率から無人搬送車の台数を見積もり、購入前にシミュレーションで混雑を確認しましょう。

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AGVは何台必要ですか？搬送作業量を車両時間/時間で算出し、100％よりかなり低い目標稼働率で割り、小数点以下を切り上げた後、シミュレーションで検証します。計算式が示す以上に、待ち行列と混雑によって時間が増えるためです。本ガイドは、無人搬送車（AGV）システムを購入する前に車両台数の根拠を示す必要がある生産管理者を対象としています。搬送作業量の算出方法、単純な見積もりが少なすぎる理由、数値を使った具体例、5つのステップの手順、そしてコストへの影響が最も大きい誤りについて解説します。

重要なポイント

• まず搬送作業量を把握します。時間あたりの搬送回数に1回の搬送時間を掛けると、時間あたりに必要な車両時間が求まります。
• 1回の搬送には、積載走行、空走行、積込み、荷下ろしが含まれます。さらに車両は、待ち、ブロッキング、充電によっても時間を失います。
• 作業量を、100％よりかなり低い目標稼働率で割り、小数点以下を切り上げて予備を加えたうえで、シミュレーションで検証します。
• 単純な見積もりは少なくなりがちです。ある公開された教育事例では、解析的な見積もりの2台では搬送時間が悪化し、シミュレーションの結果、3台が必要となりました。
• 台数が多ければ常によいとは限りません。走行区間、交差点、ステーションでの競合が全体の速度を低下させることがあるためです。

AGVは何台必要ですか？まずは作業量から

台数の検討は車両ではなく作業から始まります。作業とは時間あたりの搬送回数であり、1回ごとに一定の時間がかかります。搬送とは、荷物を積んだ走行だけを指すのではありません。Charles Standridgeの書籍Beyond Lean: Simulation in Practiceの教育事例（Engineering LibreTexts掲載）では、車両稼働率は次の5つの要素の合計とされています。積載走行、空走行、ブロッキング時間、積込み時間、荷下ろし時間です。同事例では、走行時間を距離と車両速度から算出し、積込みと荷下ろしはそれぞれ30秒と設定しています。

これらの要素から、最初の見積もりを立てられます。これは標準ではなく、当社の計画用の目安です。

1. 1回の搬送時間 ＝ 積載走行 ＋ 空走行 ＋ 積込み ＋ 荷下ろし
2. 作業量（時間あたりの車両時間） ＝ 時間あたりの搬送回数 × 1回の搬送時間（時間単位）
3. 台数 ＝ 作業量 ÷ 目標稼働率（小数点以下切り上げ）＋ 故障やメンテナンスに備えた予備

目標稼働率は100％よりかなり低く設定する必要があります。常時稼働する1台のAGVには、ステーションでの待ち、交差点での譲り合い、充電ステーションでの充電のための余裕がありません。適切な値はレイアウトと交通量によって異なるため、シミュレーションで確認するのが確実です。

単純な答えが少なすぎることが多い理由

計算式は作業量を平均値として扱い、AGVを互いに独立したものとみなします。しかし工場内では、AGV同士が互いを待つことになります。

スタンドリッジの事例は、そのギャップを示しています。解析的な見積もりでは AGV は 2 台と示されていました。その後のシミュレーションでは、16 時間の 1 日を対象に、AGV を 2 台と 3 台の場合をそれぞれ 20 回の反復で検証しました。2 台の場合、1 回の搬送完了までの平均時間は 9.4 分で、最大時間の平均は約 81.5 分でした。3 台にすると、平均は約 3.1 分に下がり、稼働率は約 80% 、渋滞により失われた時間は約 11.8% でした。経営陣は 3 台を選びました。著者は、応答性と競合のトレードオフを見つけるにはシミュレーションが必要だったと結論づけています。

発行年の記載がない古いOnur Ulgen and Pankaj Kedia による論文は、モデリング会社 Production Modeling Corporation の資料で、セル型組立工場を対象に解析的手法とシミュレーションを比較しています。著者らのモデルではAGVを3台にしたときにスループットが最大になりましたが、解析的手法では2台でした。すべてのサイクルタイムを10分の1にすると、解析的手法では5台、シミュレーションでは11台という結果になりました。また、同モデルでは、AGVが3台のときのブロッキング率は約1%でしたが、4台では約47%に上昇することも示されています。これらは単純化したモデルの結果であり、著者はシミュレーションツールに関心を持っているため、ルールとしてではなく、傾向を示す一例として捉えてください。

両方の情報源は 2 つの点で一致しています。最初の計算式は有用な出発点になること、そして渋滞があるため実際の答えは異なるということです。スタンドリッジの事例では、AGV を増やすと搬送時間は短縮されるものの、制御ポイントや走行区間での競合が増え、かえって逆効果になりうることも加わります。

この最後の点は、実務上の影響があります。実際の制約が、ピックアップステーション 1 か所、狭い通路、共有の交差点などのボトルネックである場合、AGV を増やしても効果はありません。同じ場所で待ち行列が長くなるだけです。AGV を追加する前に、ボトルネックを特定してください。

AGV の種類と AGV のナビゲーション方式：台数設計で変わる点

AGV にはいくつかの種類があります。例えば、台車を牽引するけん引型 AGV、パレットやトートを搬送する単位荷役型 AGV、自動フォークリフトなどです。どの種類を選ぶかによって搬送できる荷物が決まり、積み下ろしにかかる時間も変わるため、ワークロード計算法における積み下ろしの値に影響します。2 つ目の違いはナビゲーション方式です。従来型の AGV は、磁気テープや光学ラインなどの固定された誘導に従うか、反射板を使ったレーザーナビゲーションを用います。自律走行搬送ロボット（AMR）は、障害物を避けながら自ら経路を見つけます。より柔軟なナビゲーションは提供できる経路を変えますが、ワークロードの考え方そのものは変わりません。従来型の AGV も AMR も、ステーションで待ち行列をつくり、通路を共有するため、台数設計の考え方は同じです。サプライヤーには、自社の床面に適したナビゲーション技術は何か、また、カーブや人の近くで車両が実際に維持できる速度はどれくらいかを確認してください。

AGV 連携：AGV システムが車両に加えるもの

車両は、AGV システムの一部にすぎません。制御システムは、各車両に次の搬送指示を与えます。指示は、例えば倉庫管理システム（WMS）や、ラインからの呼び出し信号によるものです。また、走行経路上の交通も管理します。各 AGV に搭載された安全センサーにより、人や障害物との衝突の前に停止できますが、そのような停止のたびに待ち時間が生じ、ワークロード計算法ではその時間は考慮されません。AGV がコンベヤ、リフト、フォークリフトに荷を受け渡す場合は、その接続部分の仕組みによって、車両が待つ時間が決まります。マテリアルハンドリングのプロジェクトでは、こうした細部が生産性目標を達成できるかどうかを左右することがあります。台数設計のために、交通管理のリアルタイムの動作をサプライヤーに確認してください。交差点でAGVが失う時間の大きさは、この動作によって決まるためです。

倉庫自動化と生産：AGV が走行する場所

AGVは倉庫、生産現場、そして両者の間で使われます。AGVのメリットはどちらでも同じです。移動1回あたりのコストが把握できる安定した搬送を、ルートごとにドライバーを配置せずに実現できます。倉庫では、現在フォークリフトが走っているルートを引き継げます。搬送指示は倉庫管理システムから届きます。生産現場では、ラインへの供給、完成品の回収、そしてコンベヤーでは届かないセル間の連結を担えます。ルートの種類によって必要台数の見積もりは変わります。移動が短く回数の多い倉庫のループは、ステーションと通路がボトルネックになります。移動回数が少なく距離の長い生産ラインのループは、移動時間がボトルネックになります。作業量が多く、かつ定期的に発生するルートから優先して自動化してください。作業量が予測しやすく、生産性の向上も測定しやすいからです。ステーションで作業者が積み下ろしを行うと、ばらつきが生じます。そのため、積み下ろしの時間を負荷の値に含めてください。プロジェクトは車両の購入ではなく、ワークフローの自動化として扱ってください。複数のAGVは、搬送指示を生成するシステムと連携した単一の交通管制で運用することをお勧めします。

例：ラインへの供給ループ

これは説明のための試算であり、実測に基づく事例ではありません。ある工場が倉庫からラインへ資材を運んでいます。ピーク時の需要は1時間あたり120移動です。

• 積載走行：150メートルを、速度が遅いゾーンを含む実効速度1.2メートル毎秒で走行するため、125秒かかります。
• 次の集荷地点までの空走行：平均90メートルで、75秒かかります。
• 積み込み20秒、積み下ろし20秒です。

1移動あたりの時間は、125 + 75 + 20 + 20 = 240秒、つまり4分です。

作業量は120移動 × 4分 = 1時間あたり480車両分（車両分）、すなわち1時間あたり8車両時間です。目標稼働率を75%とすると、これは待機、充電、混雑を見込んだ計画値です。必要なAGV台数は8 ÷ 0.75 = 10.7、つまり11台です。故障に備えて予備を1台加えると、最初の見積もりは12台になります。

次に感度を確認します。ピーク需要が20%増えて1時間あたり144移動になると、作業量は9.6車両時間となり、必要台数は12.8、つまり13台です。予備を加えると14台になります。需要が10%増えるごとに、おおむね1台の追加が必要になります。ルートが長くなった場合も確認してください。積載ルートが150メートルから200メートルに延びると、積載走行時間は125秒から約167秒に増え、1移動あたりの時間は約282秒になります。その結果、予備なしでも13台が必要になります。

この見積もりは出発点です。次に、実際のレイアウト、交差点、充電、ピーク時間帯を反映したシミュレーションで、10台、11台、12台、13台のケースをモデル化します。判断基準はチームが独自に決めてかまいません。例えば、最も長い移動時間と混雑の発生率が、生産ラインが許容できる範囲に収まる最小の台数、といった基準が考えられます。シミュレーションの結果、12台で十分な場合もあれば、台数を増やす前に交差点の運用ルールを変更する必要があるとわかる場合もあります。

5つのステップで台数を見積もる

1. 移動回数を集計します。平均値だけでなく、ルートごと・時間帯ごとに1時間あたりの移動回数を数えてください。台数を決めるのはピークです。
2. ルートを測定します。テスト走行またはレイアウト図から、距離、速度ゾーンやドアを含む実際の速度、積み下ろし時間を把握します。
3. ワークロード法で最初の見積もりを算出します。稼働率、充電、予備台数の前提条件も記録してください。
4. シミュレーションを行います。AGV、交差点、ステーション、充電、故障をモデル化します。ピーク時間帯と需要増加のケースを実行してください。
5. 判断基準と見直し日を決めて決定します。目標を余裕を持って満たす最小のAGV台数を選び、稼働開始後の数か月で数値を確認する計画を立ててください。

よくある間違い

• 平均的な1時間で見積もる。ラインが時間どおりに資材を受け取れるかどうかは、ピーク時で決まります。
• 空走行を忘れる。車両は次の集荷地点まで走行する必要があり、その時間も作業時間として数えなければなりません。
• 充電、故障、保守を無視する。充電器につながれている車両や修理中の車両は、搬送を行えません。カタログ上の台数ではなく、稼働可能な台数で計画してください。
• AGVを増やせば常に改善すると考える。出典にあるとおり、競合が発生すると待ち時間がかえって増えることがあります。
• ステーションを見落とす。集荷地点が1時間に数回の搬送しか処理できない場合、台数に関係なく、そこがシステム全体のボトルネックになります。
• 単一の数値を信用する。計算式は出発点を与えるにすぎません。判断には、実際のレイアウトとピーク時間帯でのテストが必要です。

ソフトウェアはどのように役立つか

ファクトリーシミュレーションとは、現在の稼働ルール、リソース、オーダー、そして通常のばらつきを使って、工場の一部で作業がどのように流れるかを再現した管理されたモデルです。これにより、変更を実施する前にその効果を検証できます。フリート(台数群)であれば、モデルでAGVの台数、交通ルール、充電、ピーク時間帯を検証できます。運用段階では、フリート管理ソフトウェアがAGVの配車と交通管制を担います。シミュレーションは意思決定を支援するものです。目標を決めるのは依然として人間です。

次のステップ

1つの搬送ルートのピーク時間帯を選び、ピックアップから次のピックアップまでの移動時間を計測して、ワークロード法を実行します。そのうえで、AGVがキューで待機し、充電を行い、通路を共有する状況を前提に、「AGVは何台必要か」という問いをシミュレーションに投げかけてください。