Fahrerlose Transportsysteme: Wann sich AGV und AMR im Lager rechnen

Fahrerlose Transportsysteme rechnen sich im Lager, wenn viele gleichförmige Transporte über feste Strecken in mehreren Schichten anfallen und der Betrieb den Einsatz vom ersten Tag an organisatorisch verantwortet. Entscheidend ist die Auslastung: Dieselbe Flotte, die im Einschichtbetrieb Jahre braucht, um sich zu bezahlen, erreicht im Mehrschichtbetrieb oft schon nach kurzer Zeit die Gewinnzone.

Dieser Beitrag erklärt den Unterschied zwischen AGV und AMR, gibt Ihnen einen Rechenweg für den Business Case an die Hand und nennt die Kriterien, nach denen Sie die richtige Technik wählen. Er richtet sich an Geschäftsführer und Werksleiter, die über eine Investition entscheiden müssen und dafür belastbare Zahlen aus dem eigenen Betrieb brauchen.

Was ist der Unterschied zwischen AGV und AMR?

Ein AGV (Automated Guided Vehicle) folgt einer vorgegebenen Spur, ein AMR (Autonomous Mobile Robot) plant seinen Weg selbst und weicht Hindernissen aus. Die deutsche Bezeichnung für beide Gruppen lautet Fahrerlose Transportsysteme, kurz FTS. Die VDI-Richtlinie 2510 beschreibt ein FTS als Gesamtsystem aus Fahrzeugen, Leitsteuerung, Einrichtungen zur Lageerfassung und Datenübertragung sowie der Infrastruktur.

Klassische AGV orientieren sich an Magnetbändern, Induktionsschleifen im Boden oder Reflektoren und fahren dadurch auf festen, reproduzierbaren Routen. Das macht ihr Verhalten gut vorhersagbar, verlangt aber bauliche Eingriffe, sobald sich eine Strecke ändert. AMR navigieren mit Laserscannern und Kameras anhand einer Karte der Halle. Sie wählen Umwege, wenn eine Palette im Gang steht, und lassen sich über Software auf neue Strecken einstellen. Dafür liegt die Komplexität in der Steuerung und in der Absicherung gegenüber Menschen, die sich zwischen den Fahrzeugen bewegen. Die Sicherheitsanforderungen an fahrerlose Flurförderzeuge regelt die Norm ISO 3691-4.

Die Grenze zwischen beiden Gruppen verläuft in der Praxis fließend, denn viele Hersteller bieten Fahrzeuge an, die beide Navigationsarten beherrschen. Für Ihre Entscheidung zählt die Frage, wie stabil Ihre Transportbeziehungen sind und wie oft sich das Layout ändert.

Wie groß ist der Markt, und warum sprechen alle darüber?

Der Markt wächst, weil Lager unter Personalknappheit und steigenden Durchsatzanforderungen stehen. Der Weltverband der Robotikindustrie IFR meldete im Oktober 2023, dass 2022 weltweit rund 158.000 Serviceroboter für den professionellen Einsatz verkauft wurden, ein Plus von 48 Prozent. Die größte Anwendungsgruppe darunter sind Roboter für Transport und Logistik mit mehr als 86.000 Einheiten und einem Zuwachs von 44 Prozent. Der Verband verweist auf den Personalmangel als wichtigen Treiber.

Für den einzelnen Betrieb sagt diese Zahl wenig über die eigene Wirtschaftlichkeit, wohl aber etwas über die Marktreife. Es gibt viele Anbieter, die Technik ist erprobt, und Wettbewerber setzen sie ein. Der Druck, „auch etwas mit autonomen Fahrzeugen zu machen“, ist deshalb real. Er verlangt eine Rechnung, die vor der Bestellung steht und nicht erst nach der Lieferung.

Wann lohnt sich ein fahrerloses Transportsystem im Lager?

Ein fahrerloses Transportsystem lohnt sich, wenn drei Bedingungen zusammentreffen: ein hohes und stabiles Transportvolumen, mehrere Betriebsstunden pro Tag und ein Ablauf, der sich standardisieren lässt. Fehlt eine der drei, verschiebt sich die Amortisation deutlich nach hinten.

Das Transportvolumen entscheidet über die Zahl der Fahrzeuge und damit über die Investition. Die Betriebsstunden entscheiden darüber, über wie viele Stunden sich die Fixkosten verteilen, denn ein Fahrzeug im Schichtbetrieb ersetzt Arbeitsstunden in jeder Schicht, während es nur einmal bezahlt wird. Die Standardisierung entscheidet darüber, ob das Fahrzeug überhaupt fahren darf: Paletten in einheitlichen Maßen, definierte Übergabeplätze sowie freie Fahrwege, dazu ein Lagerverwaltungssystem, das Transportaufträge zuverlässig auslöst.

Als Richtwert für die Vorauswahl gilt: Bei weniger als einer Vollzeitstelle reiner Transportarbeit im betrachteten Bereich rechnet sich ein FTS in aller Regel nicht. Zwischen einer und drei Stellen im Einschichtbetrieb entscheidet die Qualität der Prozessdaten, und ab drei Stellen oder einem Mehrschichtbetrieb lohnt die vollständige Rechnung in jedem Fall.

Wie rechnen Sie den Business Case für AGV und AMR?

Den Business Case rechnen Sie aus der jährlichen Nettoersparnis und der Gesamtinvestition: Amortisationszeit gleich Investition geteilt durch jährliche Einsparung abzüglich laufender Kosten. Der Wert einer solchen Rechnung steigt mit jeder Größe, die aus dem eigenen Betrieb stammt.

1. Transportleistung erfassen: Zählen Sie vier Wochen lang die Fahrten je Strecke samt Beladung sowie die Wartezeiten. Ohne diese Basis ist jede Flottengröße geraten.
2. Personalkosten ansetzen: Bewerten Sie die Stunden, die tatsächlich entfallen, mit dem Vollkostensatz. Stunden, die sich nur auf mehrere Personen verteilen, ohne dass eine Stelle frei wird, zählen nicht als Einsparung.
3. Investition vollständig erfassen: Fahrzeuge, Leitsteuerung, Anbindung an Lagerverwaltung oder ERP, Ladeinfrastruktur, bauliche Anpassungen, Sicherheitstechnik sowie Inbetriebnahme samt Schulung.
4. Laufende Kosten einrechnen: Wartung, Software, Energie sowie Ersatzteile, dazu die Betreuung der Flotte durch eigenes Personal.
5. Risiko abbilden: Rechnen Sie mit einem Szenario, in dem die Fahrzeuge zunächst 70 Prozent der geplanten Leistung erreichen.

Das folgende Beispiel zeigt die Mechanik. Alle Werte sind Annahmen zur Veranschaulichung und keine Marktpreise.

Das Beispiel zeigt, warum das Schichtmodell die Rechnung dominiert. Die Fahrzeuge kosten in beiden Spalten gleich viel, die Amortisation unterscheidet sich um mehr als das Doppelte. Erreichen die Fahrzeuge zunächst nur 70 Prozent der geplanten Leistung, sinkt die Einsparung entsprechend, während die laufenden Kosten gleich bleiben: Die Amortisation verlängert sich dann auf rund 5,5 Jahre im Einschichtbetrieb und rund 2,2 Jahre im Zweischichtbetrieb. Planen Sie deshalb nie mit der Durchschnittsleistung der Herstellerangabe, sondern mit der Leistung in Ihrer Spitzenstunde und in Ihrer ruhigsten Schicht.

Wie wählen Sie zwischen AGV und AMR?

Sie wählen nach der Stabilität Ihrer Strecken, der Dichte an Personenverkehr und dem Änderungstempo Ihres Layouts. Die folgende Tabelle ordnet die Kriterien zu.

Entfällt der größte Teil des Transportvolumens auf wenige feste Strecken, ist das klassische Verfahren meist die robustere Wahl. Wechseln Ihre Wege jede Woche oder teilen sich Mitarbeitende die Gänge mit den Fahrzeugen, spricht mehr für AMR. Viele Betriebe starten mit einer einzigen Linie und erweitern erst, wenn die erste Linie im Regelbetrieb zuverlässig läuft.

Warum scheitern Einführungen von fahrerlosen Transportsystemen?

Einführungen scheitern meist an Prozessen, Daten und Zuständigkeiten. Vier Muster treten wiederholt auf.

Das erste Muster ist die Rechnung mit eingesparten Stunden, die nirgends als Stelle verschwinden. Das zweite ist der Pilot im Idealzustand, auf freien Wegen und mit sauberen Paletten, dessen Ergebnis sich im Alltag mit Falschparkern und beschädigten Ladungsträgern nicht wiederholt. Das dritte ist die Schnittstelle zur Lagerverwaltung, die erst nach der Bestellung der Fahrzeuge geklärt wird und dann den Starttermin verschiebt. Das vierte ist die fehlende Besetzung des Betriebs: Wer löst eine Störung, wer pflegt die Karte, wer gibt neue Strecken frei? Ohne benannte Verantwortliche stehen die Fahrzeuge bei der ersten Störung still, und die Belegschaft kehrt zum alten Ablauf zurück.

Auch die Akzeptanz der Mitarbeitenden gehört zur Rechnung. Wenn Fahrer von Flurförderzeugen in der Schicht neue Aufgaben erhalten, etwa Kommissionierung, Fahrzeugüberwachung oder Qualitätsprüfung, wird aus dem angekündigten Wegfall eine Umverteilung. Diese Umverteilung muss vor dem Start geplant sein, mit Qualifizierung und klaren Rollenbildern.

Business Case und Einführung mit Niehues Consulting

Niehues Consulting ist eine Beratung für KI-Management und Organisationsdesign aus der Lieferperspektive mit Sitz in Düsseldorf. Gründer Marin Niehues baut Organisationen, die liefern, und bringt neue Technik in den Betrieb, in Projekten von VC-finanzierten Scaleups bis zu DAX-40-Konzernen und in über 20 Ländern auf sechs Kontinenten. Die Einführung eines fahrerlosen Transportsystems ist ein Lieferprojekt mit technischem Kern: Bau und Integration der Fahrzeuge liegen bei Herstellern und Systemintegratoren. Die Arbeit von Niehues Consulting liegt im Business Case, in der Einführung und im Delivery Management, also dort, wo sich entscheidet, ob eine Investition im Alltag ankommt.

Das Vorgehen folgt dem Niehues Delivery Model mit den Phasen Verstehen, Bauen und Einführen. Für ein FTS-Vorhaben zählen drei Prüffragen besonders: Was ist der Ausgangswert, und woran messen wir den Erfolg? Ist der Business Case mit realen Werten bestätigt? Wer verantwortet den Betrieb ab dem ersten Tag? Wie Sie Wirtschaftlichkeit bei Robotik grundsätzlich einordnen, zeigt der Beitrag Robotik im Mittelstand, und für das Zusammenspiel mit Menschen im Arbeitsbereich lesen Sie Cobots: Kollaborative Roboter neben Menschen einsetzen. Umfang und Konditionen eines Vorhabens werden in der kostenfreien Erstberatung besprochen, die Sie über den Kontakt in 30 Minuten vereinbaren können.