Hoeveel AGV's heb je nodig? Een onbemand wagenpark dimensioneren

By Mirko Peters · 2026-11-11

Hoeveel AGV's heb ik nodig? Bepaal het aantal voertuigen op basis van verplaatsingen per uur, ritduur en benuttingsgraad, en controleer daarna de files met een simulatie voordat je koopt.

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

Hoeveel AGV's heb ik nodig? Bereken de transportbelasting in voertuiguren per uur, deel die door een doelbenuttingsgraad ruim onder de 100 procent, rond af naar boven en test de uitkomst daarna in een simulatie, omdat wachtrijen en congestie meer tijd kosten dan een formule laat zien. Deze gids is bedoeld voor productiemanagers die het aantal voertuigen moeten onderbouwen voordat ze een automated guided vehicle-systeem aanschaffen. Je leert de workloadmethode, waarom eenvoudige schattingen te laag uitvallen, een uitgewerkt voorbeeld met getallen, een routine in vijf stappen en de fouten die het meeste kosten.

Belangrijkste punten

• Begin met de transportbelasting: verplaatsingen per uur maal de tijd van één verplaatsing geeft de voertuiguren die je per uur nodig hebt.
• Een verplaatsing omvat rijden met lading, leeg rijden, laden en lossen, en het voertuig verliest daarnaast tijd door wachten, blokkeren en opladen.
• Deel de belasting door een doelbenuttingsgraad ruim onder de 100 procent, rond af naar boven, tel een reserve op en test de uitkomst daarna in een simulatie.
• Eenvoudige schattingen vallen vaak te laag uit: in een gepubliceerde onderwijscasus gaf een analytische schatting van twee voertuigen slechte verplaatsingstijden, en een simulatie leidde tot drie.
• Meer voertuigen zijn niet altijd beter, omdat concurrentie om baansegmenten, kruispunten en stations alles kan vertragen.

Hoeveel AGV's heb ik nodig? Begin met de werklast

Dimensioneren begint bij het werk, niet bij het voertuig. Het werk is het aantal verplaatsingen per uur, en elke verplaatsing kost een bepaalde tijd. Een verplaatsing is niet alleen de rit met lading. In een onderwijscasus uit het boek Beyond Lean: Simulation in Practice van Charles Standridge, gepubliceerd op Engineering LibreTexts, is de benuttingsgraad van een voertuig de som van vijf onderdelen: rijden met lading, leeg rijden, geblokkeerde tijd, laadtijd en lostijd. Dezelfde casus berekent de rijtijd uit afstand en voertuigsnelheid, en hanteert 30 seconden voor elke oppik- en elke afleveractie.

Uit deze onderdelen volgt een eerste schatting. Dit is onze eigen planningshulp, geen standaard:

1. Tijd per verplaatsing = rijden met lading + leeg rijden + laden + lossen.
2. Belasting in voertuiguren per uur = verplaatsingen per uur × tijd per verplaatsing in uren.
3. Vlootgrootte = belasting ÷ doelbenuttingsgraad, naar boven afgerond, plus een reserve voor storingen en onderhoud.

De doelbenuttingsgraad moet ruim onder de 100 procent liggen. Een enkele AGV die de hele tijd werkt, heeft geen ruimte om te wachten bij een station, voorrang te geven bij een kruising of op te laden bij een van de laadstations. Welke waarde juist is, hangt af van de lay-out en het verkeer, en een simulatie is de manier om dat te controleren.

Waarom het eenvoudige antwoord vaak te laag is

Een formule behandelt het werk als gemiddelde en de AGV's als onafhankelijk. In een productiehal wachten AGV's echter op elkaar.

De zaak-Standridge laat het gat zien. De analytische schatting kwam uit op twee AGV's. Daarna testte de simulatie twee en drie AGV's over een werkdag van 16 uur, met 20 replicaties. Met twee AGV's bedroeg de gemiddelde tijd om een verplaatsing af te ronden 9,4 minuten, en de maximale tijd gemiddeld ongeveer 81,5 minuten. Met drie daalde het gemiddelde tot ongeveer 3,1 minuten, was de bezetting ongeveer 80 procent, en ging ongeveer 11,8 procent van de tijd verloren aan congestie. Het management koos voor drie. De auteur concludeert dat simulatie nodig was om de afweging tussen reactiesnelheid en concurrentie om de ruimte te vinden.

Een oudere paper van Onur Ulgen en Pankaj Kedia van het modelleringsbedrijf Production Modeling Corporation, zonder vermeld jaar, vergelijkt een analytische methode met simulatie voor een cellulaire assemblagefabriek. Het model van de auteurs bereikte de beste doorvoer met drie AGV's, terwijl de analytische methode er twee gaf. Toen ze alle cyclustijden tot een tiende terugbrachten, gaf de analytische methode vijf AGV's en de simulatie elf. Hun model liet ook zien dat blokkering steeg van ongeveer 1 procent met drie AGV's naar ongeveer 47 procent met vier. Dit zijn resultaten van vereenvoudigde modellen, en de auteurs hebben belang bij simulatietools. Behandel ze daarom als een illustratie van het patroon, niet als een regel.

Beide bronnen zijn het op twee punten eens. Een eerste formule is een bruikbaar startpunt, en congestie maakt dat het echte antwoord anders uitpakt. De zaak-Standridge voegt daaraan toe dat meer AGV's de verplaatsingstijden verkorten, maar de concurrentie om controlepunten en baansegmenten verhogen, wat contraproductief kan zijn.

Dat laatste punt heeft een praktisch gevolg. Als de werkelijke beperking een bottleneck is, zoals één oppaktstation, een smalle gang of een gedeelde kruising, dan helpen meer AGV's niet. Ze staan dan alleen in de rij op dezelfde plek. Zoek de bottleneck voordat je AGV's toevoegt.

Verschillende typen AGV's en AGV-navigatie: wat er verandert voor de dimensionering

AGV's komen in verschillende typen voor, bijvoorbeeld trekkende AGV's die karren voorttrekken, unit load-AGV's die een pallet of een bak vervoeren, en geautomatiseerde heftrucks. Het type bepaalt welke ladingen verplaatst kunnen worden en hoelang laden en lossen duurt, dus het verandert de laad- en loswaarden in de workloadmethode. Navigatie is het tweede verschil. Klassieke AGV's volgen een vaste geleiding, zoals magnetische tape of een optische lijn, of ze gebruiken lasernavigatie met reflectoren. Autonome mobiele robots (AMR's) zoeken zelf hun weg om obstakels heen. Flexibelere navigatie verandert de routes die je kunt inzetten, maar niet de logica van de workload. Klassieke AGV's en AMR's staan beide in de rij bij stations en delen gangen, dus de leidraad voor dimensionering blijft gelijk. Vraag de leverancier welke navigatietechnologie bij jouw vloer past, en welke snelheid het voertuig in bochten en dicht bij mensen echt aanhoudt.

AGV-integratie: wat het AGV-systeem toevoegt aan de voertuigen

De voertuigen vormen maar een deel van een AGV-systeem. Het besturingssysteem geeft elk voertuig zijn volgende transportopdracht, bijvoorbeeld vanuit een warehouse management system (WMS) of vanuit de oproepsignalen van de lijn, en het beheert het verkeer op de routes. Een veiligheidssensor op elke AGV laat het voertuig stoppen voordat het op een persoon of obstakel botst, en elke zo'n stop voegt wachttijd toe die de workloadmethode niet ziet. Waar de AGV's ladingen overdragen aan een transportband, een lift of een heftruck, bepaalt de interface hoelang een voertuig wacht. In materiaalstroomprojecten kunnen deze details bepalen of het productiviteitsdoel wordt gehaald. Vraag de leverancier voor de dimensionering naar het realtimegedrag van de verkeersregeling, want dat bepaalt hoeveel tijd de AGV's verliezen bij kruisingen.

Magazijnautomatisering en productie: waar AGV's rijden

AGV's komen voor in magazijnen, in de productie en daartussen, en de voordelen van AGV's zijn in beide gevallen hetzelfde: stabiel transport tegen een bekende kost per verplaatsing, zonder een chauffeur voor elke route. In een magazijn kunnen ze routes overnemen die vandaag met een heftruck worden gereden, en de transportopdrachten komen uit het warehouse management system. In de productie voeden ze lijnen, halen ze afgewerkte goederen op en koppelen ze cellen die een transportband niet kan bereiken. Het type route bepaalt de dimensionering. Een magazijnlus met veel korte verplaatsingen wordt beperkt door de stations en de gangpaden. Een productielus met minder, langere verplaatsingen wordt beperkt door de reistijd. Automatiseer eerst de routes met het hoogste en meest regelmatige volume, want hun werklast is voorspelbaar en de productiviteitswinst is makkelijk te meten. Een medewerker die bij een station laadt en lost, voegt variatie toe, dus neem de behandeltijd op in de laad- en loswaarden. Behandel het project als de automatisering van een werkproces, en niet alleen als de aankoop van voertuigen, en laat meerdere AGV's één verkeersregeling delen die geïntegreerd is met de systemen die de opdrachten aanmaken.

Voorbeeld: een lijnvoedingslus

Dit is een illustratieve berekening, geen gemeten case. Een fabriek verplaatst materiaal van een magazijn naar een productielijn. De piekvraag bedraagt 120 verplaatsingen per uur.

• Reis met lading: 150 meter bij een effectieve snelheid van 1,2 meter per seconde, inclusief langzame zones, is 125 seconden.
• Lege reis terug naar het volgende ophaalpunt: gemiddeld 90 meter, wat 75 seconden is.
• Laden 20 seconden en lossen 20 seconden.

De tijd per verplaatsing is 125 + 75 + 20 + 20 = 240 seconden, oftewel 4 minuten.

De werklast is 120 verplaatsingen × 4 minuten = 480 voertuigminuten per uur, oftewel 8 voertuiguren per uur. Bij een doelbezetting van 75 procent, een planningscijfer dat rekening houdt met wachttijd, opladen en congestie, is het aantal AGV's 8 ÷ 0,75 = 10,7, dus 11 AGV's. Met één voertuig in reserve voor een storing is de eerste schatting 12.

Test nu de gevoeligheid. Als de piekvraag met 20 procent stijgt naar 144 verplaatsingen per uur, is de werklast 9,6 voertuiguren, het aantal 12,8, dus 13 AGV's, en 14 met de reserve. Elke 10 procent extra volume kost ongeveer één voertuig. Controleer ook wat er gebeurt bij een langere route: als de route met lading groeit van 150 naar 200 meter, stijgt de reistijd met lading van 125 naar ongeveer 167 seconden en de tijd per verplaatsing naar ongeveer 282 seconden, wat de behoefte verhoogt naar 13 AGV's zonder reserve.

De schatting is een startpunt. Het team modelleert vervolgens 10, 11, 12 en 13 AGV's in een simulatie met de werkelijke indeling, de kruispunten, het opladen en de piekuren. De beslisregel is een eigen keuze, bijvoorbeeld: het kleinste aantal AGV's waarbij de langste verplaatsingstijden en het aandeel congestie binnen de grenzen blijven die de productielijn kan verdragen. De simulatie kan laten zien dat 12 voldoende is, of dat een kruispunt eerst een andere verkeersregel nodig heeft voordat de vloot kan groeien.

Zo voer je de dimensionering uit in vijf stappen

1. Verzamel de verplaatsingen. Tel de verplaatsingen per uur per route en per uur van de dag, niet alleen het gemiddelde. De piek bepaalt de vloot.
2. Meet de route. Neem de afstanden, de werkelijke snelheden inclusief langzame zones en deuren, en de laad- en lostijden op uit een testrit of uit de indeling.
3. Bereken de eerste schatting met de werklastmethode, en noteer de aannames voor bezetting, opladen en reserve.
4. Simuleer. Modelleer de AGV's, de kruispunten, de stations, het opladen en de storingen. Draai de piekuren en het groeiscenario.
5. Beslis met criteria en een evaluatiedatum. Kies het kleinste aantal AGV's dat je doelen met een marge haalt, en plan een controle van de cijfers na de eerste maanden in bedrijf.

Veelgemaakte fouten

• Dimensioneren op het gemiddelde uur. Het piekuur bepaalt of de lijn het materiaal op tijd krijgt.
• Lege reizen vergeten. Het voertuig moet naar het volgende ophaalpunt rijden, en die tijd telt mee als werk.
• Opladen, storingen en onderhoud negeren. Een voertuig aan de lader of in reparatie vervoert geen lading. Plan op beschikbaarheid, niet op het typeplaatje.
• Aannemen dat meer AGV's altijd helpen. Concurrentie om ruimte kan de wachttijd weer doen toenemen, zoals de bronnen laten zien.
• Over het hoofd zien van de stations. Als een ophaalpunt maar een paar ladingen per uur bedient, beperkt dat het systeem, ongeacht de vloot.
• Op één getal vertrouwen. Een formule geeft een start. Voor de beslissing is een test met de werkelijke indeling en de piek nodig.

Hoe software kan helpen

Factory-simulatie is een gecontroleerd model van hoe werk door een deel van een fabriek stroomt, op basis van de huidige bedrijfsregels, middelen, orders en normale variatie, zodat een wijziging getest kan worden voordat ze wordt doorgevoerd. Voor een vloot kan een model het aantal AGV's, de verkeersregels, het opladen en de piekuren testen. In de operatie neemt fleetmanagementsoftware het toewijzen van taken en de verkeersregeling van de AGV's over. De simulatie ondersteunt de beslissing. Mensen kiezen nog steeds de doelen.

Volgende stap

Neem het piekuur van één transportroute, meet de tijd van een verplaatsing van ophaalpunt tot het volgende ophaalpunt en pas de workloadmethode toe. Vraag een simulatie vervolgens om antwoord op de vraag: hoeveel AGV's heb ik nodig wanneer de AGV's in de rij staan, opladen en de gangpaden delen?