Ile urządzeń AMR potrzebujesz? Praktyczny przewodnik po doborze wielkości floty urządzeń AMR

Ile urządzeń AMR potrzebujesz? Praktyczny przewodnik po doborze wielkości floty urządzeń AMR

Podczas planowania wdrożenia robota AMR jednym z najczęściej zadawanych pytań nie jest po prostu: “Czy robot jest w stanie przenieść ładunek?”, ale: Ile urządzeń AMR faktycznie potrzebuje nasza fabryka?

Liczba ta ma bezpośredni wpływ na budżet projektu, infrastrukturę ładowania, strategię zarządzania flotą oraz przyszłą rozbudowę. Wielkości floty robotów AMR nie da się wiarygodnie oszacować wyłącznie na podstawie powierzchni użytkowej, ani też opierać wyłącznie na całkowitej liczbie zleceń lub maksymalnej prędkości robota. Czynniki, które faktycznie determinują wielkość floty, to: szczytowe zapotrzebowanie w ramach misji, rzeczywisty czas cyklu oraz efektywna wydajność utracona z powodu ładowania, jazdy na pustym zbiorniku, oczekiwania i korków.

Jeśli przygotowujesz budżet projektu AMR, porównujesz oferty dostawców lub sprawdzasz możliwości operacyjne przed uruchomieniem projektu pilotażowego, możesz skorzystać z poniższej metody, aby wstępnie obliczyć wielkość floty, a następnie zweryfikować ją w oparciu o rzeczywisty układ terenu i harmonogram misji.

Spis treści

1. Czym jest ustalanie wielkości floty w ramach AMR? Najpierw określ cel

Określanie wielkości floty robotów AMR nie polega na ustaleniu, ile robotów fizycznie zmieści się w fabryce. Nie chodzi też o ustalenie teoretycznej minimalnej liczby robotów, które mogą nieprzerwanie pracować.

Prawdziwym celem jest ustalenie, ile AMR-ów jest potrzebnych do niezawodnie realizować zlecenia transportowe w okresach szczytowego zapotrzebowania, zapewniając wymagany poziom usług, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiednich możliwości w zakresie ładowania, konserwacji oraz przywracania sprawności po nieprzewidzianych zdarzeniach.

Logikę działania można sprowadzić do dwóch kroków:

  1. Oblicz, ile minut pracy robota na godzinę jest potrzebnych w okresie szczytowym.
  2. Oblicz, ile minut efektywnej pracy w ramach misji może faktycznie zapewnić jeden robot AMR w ciągu tej samej godziny.

Szczytowe obciążenie pracą ÷ Efektywna wydajność robota = Wstępne zapotrzebowanie na flotę robotów

Słowo “wstępny” ma znaczenie. Obliczenia te służą do wstępnego planowania zdolności produkcyjnych oraz porównania ofert dostawców. Nie stanowią one ostatecznej decyzji zakupowej.

2. Przed obliczeniem wielkości floty AMR przygotuj te 6 danych wejściowych

Dane wejścioweCo warto wiedziećDlaczego to ma znaczenie
Szczytowe zapotrzebowanie w ramach misjiIle zleceń transportowych należy zrealizować w godzinie największego natężenia ruchu; w przypadku procesów krytycznych należy również uwzględnić szczyty trwające 10–15 minutOkreśla maksymalną przepustowość, jaką system musi zapewnić
Rzeczywisty czas cykluŁączna liczba minut od rozpoczęcia misji do zakończenia dostawy i przygotowania robota AMR do kolejnego zadaniaOkreśla, ile misji jeden robot AMR może wykonać w ciągu godziny
Odbiór / dowózCzas załadunku, rozładunku, dokowania, podnoszenia, transportu rolkowego, holowania, synchronizacji z sterownikiem PLC lub przenośnikiemWiele projektów traci więcej czasu na stacjach niż podczas jazdy robota
Podróż bez bagażuGdzie pojazd AMR musi się udać po dostarczeniu przesyłki i jaką odległość musi pokonać przed kolejnym odbioremPominięcie pustych przejazdów może spowodować znaczne przeszacowanie wydajności na jednego robota
Ładowanie i dostępnośćKiedy urządzenie AMR się ładuje, jak długo trwa ładowanie, ładowanie doraźne a ładowanie zaplanowane a wymiana akumulatora oraz okna serwisoweBezpośrednio skraca czas dostępny na misje w okresach największego natężenia ruchu
Ruch sieciowy i zasoby współdzieloneSkrzyżowania, wąskie korytarze, drzwi, windy, przenośniki, stacje i ładowarkiWraz z rozwojem floty kolejki mogą wydłużać czas cyklu

Na etapie sporządzania budżetu nie potrzebujesz skomplikowanego modelu symulacyjnego

Jeśli uda Ci się sformułować wiarygodne założenia dotyczące tych sześciu danych wejściowych, będziesz mógł przejść od “zgadywania, ile robotów potrzebujemy” do wstępnego oszacowania wielkości floty opartego na jasnej formule, jednoznacznych założeniach i znanych ograniczeniach. W miarę postępów projektu zastąp te założenia rzeczywistymi danymi dotyczącymi układu, harmonogramem misji oraz wynikami programu pilotażowego.

3. Krok pierwszy: Należy uwzględniać szczytowe zapotrzebowanie w ramach misji, a nie tylko średnią dzienną

Wielkość floty pojazdów autonomicznych (AMR) zależy przede wszystkim od liczby zadań, które należy zrealizować w okresie największego natężenia pracy. Średnie dzienne są przydatne do oceny długoterminowego wykorzystania floty, ale mogą nie uwzględniać szczytów uzupełniania zapasów, zmian asortymentu, okresów intensywnej produkcji oraz fal wysyłkowych.

Załóżmy na przykład, że fabryka pracuje 16 godzin dziennie i realizuje 320 zleceń transportowych. Średnie zapotrzebowanie wynosi zaledwie:

320 misji ÷ 16 godzin = 20 misji na godzinę

Jeśli jednak intensywne uzupełnianie zapasów między godz. 14:00 a 15:00 spowoduje wzrost popytu do 30 misji na godzinę, flota obsługująca około 20 zleceń na godzinę może funkcjonować normalnie w okresach mniejszej aktywności, jednocześnie nieustannie gromadząc zaległości w okresach szczytowych.

Częsty błąd

Bezpośrednie wykorzystanie wzoru “320 misji/dzień ÷ 16 godzin = 20 misji/godzinę” jako podstawy do zakupu. Obliczenia dotyczące floty powinny być przeprowadzone przynajmniej również z uwzględnieniem szczytowej liczby misji na godzinę.

Dlaczego należy również sprawdzać stan uzupełniania kluczowych materiałów w okresach szczytowego zapotrzebowania trwających 10–15 minut?

Ponieważ 30 zleceń w ciągu jednej godziny niekoniecznie pojawia się równomiernie. Dziesięć zleceń może zostać uruchomionych w ciągu pierwszych 10 minut, co natychmiast powoduje powstanie kolejki.

Celem analizy krótkoterminowych szczytów jest oszacowanie czasu oczekiwania na realizację zleceń, długości kolejki oraz ryzyka niedoboru zleceń. Nie oznacza to jednak, że 10 zleceń w ciągu 10 minut należy automatycznie pomnożyć przez sześć i traktować jako stałe zapotrzebowanie wynoszące 60 zleceń na godzinę na potrzeby zakupów.

To, czy wprowadzenie dodatkowego robota jest uzasadnione, zależy od tego, jak długo misje mogą czekać, jak długo trwa wzrost zapotrzebowania oraz czy proces dysponuje wystarczającą rezerwą wydajności, aby obsłużyć szczytowe obciążenie.

4. Krok drugi: Oblicz całkowity czas trwania misji, a nie tylko czas jazdy

W celu ustalenia wielkości floty, czas cyklu oznacza całkowity czas, przez jaki urządzenie AMR jest zajęte od momentu rozpoczęcia realizacji zadania do momentu, gdy staje się ono gotowe do przyjęcia kolejnego zadania.

Czas cyklu = przejazd z pustym ładunkiem + załadunek + przejazd z ładunkiem + rozładunek + dokowanie + oczekiwanie

Pełna misja AMR może obejmować:

  • przejazd bez ładunku do miejsca odbioru;
  • ustawianie w kolejce, pozycjonowanie i dokowanie;
  • ręczne załadowywanie, podnoszenie, przenoszenie za pomocą rolek, połączenie holownicze lub komunikacja między sterownikiem PLC a przenośnikiem;
  • jazda z obciążeniem, w tym skręty, zwolnienia na skrzyżowaniach oraz omijanie tymczasowych przeszkód;
  • oczekiwanie na drzwi automatyczne, windy, systemy AS/RS lub inne urządzenia wspólnego użytku;
  • dokowanie w celu dostarczenia ładunku, rozładunek, opróżnienie stacji oraz powrót do stanu gotowości do przydzielenia zadania.

Dlaczego nie należy stosować maksymalnej prędkości podanej w karcie technicznej AMR? Ponieważ prędkość maksymalna stanowi granicę możliwości pojazdu, a nie średnią prędkość osiąganą w rzeczywistych warunkach halowych. Dwie trasy o długości 100 m mogą charakteryzować się bardzo różnym czasem realizacji zadania, jeśli zawierają różną liczbę zakrętów, skrzyżowań, pieszych, drzwi automatycznych lub wymagań dotyczących sterowania stacjami.

Na wczesnym etapie planowania projektu należy przyjąć ostrożne oszacowanie przewidywanej średniej prędkości w zakładzie. Po rozpoczęciu projektu pilotażowego założenie to należy zastąpić danymi dotyczącymi zmierzonego czasu cyklu.

Jako dowód potwierdzający, w badaniu dotyczącym produkcji z 2026 r., przeprowadzonym przez firmę Ekim, wykorzystano całkowity czas przemieszczania się robotów, układ zakładu, czasy pracy stanowisk oraz współczynniki bezpieczeństwa w celu ustalenia dolnej granicy wielkości floty opartej na czasie cyklu, a następnie zweryfikowano wykonalność operacyjną za pomocą modelu planowania opartego na indeksie czasowym. Zapoznaj się z wynikami badania w Maszyny.

5. Wzór na obliczenie wielkości floty AMR: Oblicz wielkość floty w pierwszym podejściu

Jeśli struktury misji są w miarę podobne, wstępne oszacowanie można przeprowadzić za pomocą poniższego uproszczonego wzoru:

Wymagana liczba robotów AMR = ROUNDUP [ maksymalna liczba misji na godzinę × średni czas cyklu ÷ (60 × E) ]

ZmiennaZnaczenieWażna informacja
Maksymalna liczba misji na godzinęZadania, które należy wykonać w ciągu godziny w okresach szczytowego zapotrzebowaniaNależy uwzględniać szczytowe zapotrzebowanie zamiast zastępować je średnią dzienną
Średni czas trwania cykluMinuty, w których jedna pełna misja zajmuje robotowi AMRNależy uwzględnić czas przejazdu bez ładunku, czas obsługi, czas postoju w doku oraz znany czas oczekiwania
EWspółczynnik efektywnej mocy dostępnej w okresie szczytowymNależy go stosować do ładowania, konserwacji oraz zapewnienia rozsądnego zapasu pojemności; nie jest to stała wielkość branżowa
PODSUMOWANIEZaokrąglij wynik w górę do pełnej liczby robotów3.2 – w przypadku robotów proces walidacji powinien rozpocząć się od co najmniej 4

Jak wybrać literę „E”?

Wartości takie jak 85% czy 90% nie powinny być traktowane jako uniwersalne standardy branżowe. Jeśli nie są dostępne dane historyczne, należy przyjąć wartość E jako wyraźne założenie planistyczne i przeprowadzić analizę wrażliwości — na przykład dla wartości 0,80, 0,85 i 0,90.

Gdy projekt wejdzie w fazę pilotażową, należy skalibrować parametr E na podstawie rzeczywistego czasu ładowania, czasu konserwacji oraz dostępności misji.

Należy unikać podwójnego uwzględniania strat wydajności

Jeśli opóźnienia w ruchu, czas dokowania, czas oczekiwania na otwarcie drzwi automatycznych lub czas oczekiwania na windę zostały już uwzględnione w czasie cyklu, nie należy ponownie odejmować tej samej straty w pozycji E. W przeciwnym razie to samo ograniczenie zostanie policzone dwukrotnie, co może spowodować niepotrzebne zawyżenie wielkości floty.

6. Przykład z obliczeniami: Ile robotów AMR potrzeba do wykonania 30 misji na godzinę?

Poniższy przykład przedstawia obliczenia krok po kroku. Ma on na celu zilustrowanie tej metody i nie stanowi gwarancji wydajności żadnego konkretnego produktu AMR.

Dane wejściowe projektuPrzykładowa wartość
Szczytowe zapotrzebowanie w ramach misji30 misji na godzinę
Średni przebieg z ładunkiem120 m
Średni przebieg przy pustym pojeździe / do następnego odbioru120 m
Przewidywana średnia prędkość w danej lokalizacji1,0 m/s
Odbiór30 s
Odbiór30 s
Średni czas postoju + czas oczekiwania w korku60 s

6.1 Oblicz czas podróży

Łączna średnia odległość podróży:

120 m + 120 m = 240 m

Przy przewidywanej średniej prędkości na danym odcinku wynoszącej 1,0 m/s czas przejazdu wynosi około 240 sekund, czyli 4 minuty.

6.2 Dodawanie miejsc odbioru, wysiadania i oczekiwania

Odbiór 30 s + dostarczenie 30 s = 1 minuta.

Średni czas oczekiwania na dokowanie i na ruchu = 1 minuta.

Średni czas cyklu ≈ 4 + 1 + 1 = 6 minut

6.3 Przeliczanie czasu cyklu na ilość AMR

Załóżmy, że początkowa wartość planowana wynosi E = 85%:

30 × 6 ÷ (60 × 0,85) = 3,53 → ZAOKRĄGLENIE W GÓRĘ = 4 AMR

A więc, cztery urządzenia AMR to wielkość floty w pierwszym podejściu dla tego przykładu. Nie jest to jednak jeszcze ostateczna decyzja zakupowa, ponieważ rzeczywisty układ może zawierać wąskie gardła, takie jak skrzyżowania, wspólne stacje lub infrastruktura ładowania.

6.4 Dlaczego uwzględnienie średniego zapotrzebowania powoduje niedoszacowanie liczby robotów we flocie o jednego robota?

Jeśli średnia dzienna wynosząca 20 misji na godzinę zostanie wykorzystana w niewłaściwy sposób:

20 × 6 ÷ 51 = 2,35 → zaokrąglenie w górę = 3 AMR

W przypadku tego samego projektu samo zastąpienie zapotrzebowania szczytowego zapotrzebowaniem średnim powoduje zmianę wyniku z czterech robotów na trzy. Trzy roboty mogą wystarczyć poza godzinami szczytu, ale nie oznacza to, że są w stanie zapobiec zaległościom w realizacji zadań w godzinach szczytu.

6.5 Jaki jest margines wydajności czterech urządzeń AMR?

Cztery roboty o parametrze E = 85% mogą zapewnić:

4 × 60 × 0,85 = 204 minuty robota na godzinę

Przy 30 misjach na godzinę maksymalny średni czas cyklu, który mieści się w ramach tej wydajności, wynosi:

204 ÷ 30 = 6,8 minuty na misję

To Granica 6,8 minuty jest często bardziej przydatne niż stwierdzenie “potrzebujemy czterech robotów”. Jeśli dane z fazy pilotażowej wskazują, że rzeczywisty czas cyklu przekracza około 6,8 minuty, cztery roboty AMR mogą przekraczać limit wydajności.

W tym momencie projekt wymaga albo piątego robota, albo skrócenia czasu cyklu poprzez optymalizację tras, lepsze dokowanie, usprawnienie łączenia zadań lub zmianę zasad ruchu.

7. Różne rodzaje misji: wykorzystanie liczby minut pracy robota na godzinę

Gdy różne trasy charakteryzują się bardzo zróżnicowanym czasem trwania misji, samo liczenie “misji na godzinę” może wprowadzać w błąd. Lepszą metodą jest przeliczenie każdego rodzaju misji na liczbę minut pracy robota, jaką zajmuje ona na godzinę, a następnie zsumowanie tych wartości.

OdDoZadania/godz.CyklObciążenie pracą
MagazynLinia A154 min60 robotów na godzinę
MagazynLinia B512 min60 robotów na godzinę
Linia AKontrola jakości46 min24 roboty na godzinę
Razem   144 robotów na godzinę

Zadanie B obejmuje tylko jedną trzecią liczby misji w porównaniu z zadaniem A, ale oba zadania pochłaniają 60 minut pracy robota na godzinę. W przypadku projektów obejmujących wiele tras należy sporządzić macierz „od–do” i obliczyć:

Całkowite szczytowe obciążenie pracą = Σ (misje/hi × Czas cyklui)

Następnie należy podzielić całkowite obciążenie pracą przez 60 × E, aby uzyskać wielkość floty w pierwszym etapie.

8. Dwa czynniki, które często się pomija: puste przejazdy i ładowanie

8.1 Przejazd bez pasażerów: dokąd udaje się pojazd AMR po wysadzeniu pasażera?

Jeśli trasa w jedną stronę z magazynu do linii produkcyjnej wynosi 150 m, a następny ładunek znajduje się nadal w magazynie, pojazd AMR musi po rozładunku przejechać jeszcze około 150 m bez ładunku. Rzeczywista długość pętli zadania wynosi blisko 300 m, a nie 150 m.

Dobry system zarządzania flotą może ograniczyć jazdy bez ładunku poprzez łączenie zleceń — na przykład poprzez przydzielenie pojazdowi AMR kolejnego odbioru w pobliżu punktu B bezpośrednio po zakończeniu trasy A → B. Korzyść ta zależy jednak od gęstości zleceń, kierunku i harmonogramu.

Przy wstępnym określaniu wielkości floty nie należy zakładać, że liczba pustych przejazdów powrotnych wynosi zero, chyba że dane historyczne lub symulacje potwierdzają to założenie.

8.2 Ładowanie: Nie należy traktować “8 godzin pracy na baterii” jako “8 godzin produktywnej pracy”

Kluczową kwestią nie jest znamionowy czas pracy akumulatora. Chodzi o to, ile robotów zachowa zdolność do wykonywania zadań w szczytowym okresie produkcji.

Ładowanie okazjonalne, ładowanie zaplanowane, wymiana akumulatorów, logika wyzwalania oparta na poziomie naładowania, lokalizacja ładowarki oraz kolejki ładowania – wszystkie te czynniki mogą wpływać na efektywną pojemność każdego modułu AMR w okresach szczytowego obciążenia.

Ekim (2026) porównał scenariusze z wymiennymi akumulatorami i obowiązkowymi przerwami w ładowaniu, wykazując, że założenia dotyczące ładowania mogą znacząco wpłynąć na minimalną możliwą wielkość floty oraz wykonalność operacyjną. Selmair i in. (2022) wykorzystali symulację do porównania strategii ładowania i parkowania pojazdów AMR, stosując takie wskaźniki, jak opóźnienia w realizacji zleceń, średni stan naładowania, natężenie ruchu, dostępność floty oraz wykorzystanie ładowarek. Przeczytaj Czasopismo „Power Sources” badanie.

Wielkość floty i liczba ładowarek to odrębne obliczenia

Po obliczeniu wielkości floty należy oddzielnie zweryfikować wydajność ładowarek.

Nie należy stosować sztywnej zasady, takiej jak “jedna ładowarka na każde X urządzeń AMR”, bez uwzględnienia czasu ładowania, dostępnych przedziałów czasowych na ładowanie, kolejek do ładowarek oraz nieproduktywnego czasu dojazdu do stacji ładowania i z powrotem.

9. Dlaczego większa liczba robotów AMR nie zawsze przekłada się na większą przepustowość

Wraz z rozwojem floty wąskie gardło systemu może przesunąć się z dostępność robotów do pojemność zasobów współdzielonych. Główne korytarze, skrzyżowania, wąskie drzwi, windy, punkty odbioru i wydawania towarów, przenośniki, interfejsy z systemami AS/RS oraz stacje ładowania mogą powodować, że dodatkowe pojazdy AMR spędzają więcej czasu na oczekiwaniu.

  • Więcej robotów → więcej kolizji na skrzyżowaniach → niższa średnia prędkość ruchu.
  • Pojemność stacji stałej → dłuższe kolejki przyjazdów → dłuższy czas cyklu.
  • Niewystarczająca liczba ładowarek → dłuższe kolejki do ładowania → mniej robotów gotowych do działania.
  • Niewłaściwa logika planowania tras → więcej przejazdów bez ładunku i rywalizacja o zasoby → mniejsza korzyść krańcowa z każdego kolejnego robota.

Kim, Kang i Jung (2026) traktują ustalanie wielkości floty robotów jako problem planowania operacyjnego, który zmienia się w zależności od wielkości zamówienia, układu przestrzennego i strategii operacyjnej. Wyniki ich badań wskazują również, że wykorzystanie całej dostępnej floty nie zawsze jest rozwiązaniem optymalnym oraz że wielkość floty należy oceniać w kontekście rzeczywistych warunków operacyjnych. Zapoznaj się z wynikami badania w Informatyka i inżynieria przemysłowa.

Jeśli chcesz dowiedzieć się, w jaki sposób przydzielanie zadań wielu robotom, planowanie tras oraz sterowanie flotą mogą wpływać na natężenie ruchu i przepustowość, zapoznaj się z publikacją firmy Fdata pt. przewodnik po systemach sterowania autonomicznymi robotami mobilnymi oraz zarządzaniu wieloma robotami.

Najlepszym rozwiązaniem nie zawsze jest więc “zakup kolejnego pojazdu AMR”. W niektórych przypadkach zmiana trasy, wprowadzenie ruchu jednokierunkowego, dodanie równoległych stacji odbioru i wysiadania, dostosowanie czasu zlecania zadań lub zmiana zasad priorytetów ruchu mogą okazać się skuteczniejsze niż zwykłe zwiększenie liczebności floty.

10. Kiedy wzór nie wystarcza? Wykorzystaj symulację lub projekt pilotażowy

Wzór ten jest przydatny przy ustalaniu, “jakiej w przybliżeniu wydajności robotów potrzebujemy?”. Nie odzwierciedla on jednak wszystkich konfliktów, ograniczeń związanych z zasobami współdzielonymi ani zdarzeń losowych występujących w prawdziwej fabryce.

Warto rozważyć symulację zdarzeń dyskretnych, walidację cyfrową lub pilotaż na miejscu, gdy:

  • wiele pojazdów AMR często porusza się po głównych korytarzach, wąskich korytarzach lub na newralgicznych skrzyżowaniach;
  • istnieje wiele punktów odbioru i dostawy, a czasy przejazdu różnią się znacznie w zależności od trasy;
  • misje wymagają korzystania z drzwi automatycznych, wind, przenośników, systemów AS/RS lub innego wspólnego sprzętu;
  • zlecenia są generowane w postaci intensywnych serii, a szczytowe zapotrzebowanie charakteryzuje się dużą zmiennością;
  • pojemność ładowarek jest ograniczona, a kolejki do ładowania stanowią realne zagrożenie;
  • utrata jednego urządzenia AMR mogłaby spowodować zablokowanie linii produkcyjnej;
  • Oczekuje się, że projekt szybko rozrośnie się z niewielkiego projektu pilotażowego do średniej lub dużej floty pojazdów autonomicznych (AMR).

Sama liczba robotów nie stanowi wiarygodnego kryterium pozwalającego zdecydować, czy konieczna jest symulacja. Trzy roboty AMR, które korzystają z tej samej windy, mogą wymagać bardziej szczegółowego modelowania niż większa flota poruszająca się w dużej mierze niezależnymi trasami.

Z szerszej perspektywy planowania i kontroli Fragapane i in. opublikowali artykuł przeglądowy na zaproszenie w czasopiśmie Europejski Czasopismo Badań Operacyjnych dotyczące decyzji w zakresie trasowania, planowania, dyspozycji i sterowania w systemie AMR oraz tego, jak decyzje te wpływają na wydajność systemu. Przeczytaj recenzję w czasopiśmie „EJOR” na stronie ScienceDirect.

Jeśli Twój projekt opiera się głównie na działalności magazynowej, rozwiązanie Fdata’s przewodnik krok po kroku dotyczący wdrażania robotów mobilnych (AMR) w magazynie obejmuje ocenę lokalizacji, wdrożenie pilotażowe, weryfikację wskaźników KPI, optymalizację oraz stopniowe zwiększanie skali.

Nie należy mierzyć wyłącznie liczby “zrealizowanych zadań na godzinę”

System metrycznyCo naprawdę warto wiedzieć
PrzepustowośćCzy wszystkie misje w okresach szczytowego natężenia ruchu da się zrealizować?
Czas oczekiwania na misjęJakie są średnie, P95 i maksymalne opóźnienia w realizacji misji?
Długość kolejkiJak duże może być zaległości w najgorszym przypadku?
Brak liniiCzy opóźnienie w uzupełnieniu zapasów może spowodować, że na linii produkcyjnej zabraknie materiałów?
Wykorzystanie robotówCzy flota działa na granicy pełnej wydajności, przez co nie ma praktycznie żadnego marginesu bezpieczeństwa?
Kolejka ładowaniaCzy infrastruktura ładowania może stać się kolejnym wąskim gardłem?

Lepszy cel

Określenie wielkości floty to nie tylko kwestia Moc produkcyjna ≥ zapotrzebowanie. System musi niezawodnie zaspokajać szczytowe zapotrzebowanie i radzić sobie ze zmiennością przy zachowaniu wymaganego poziomu usług. Średni czas oczekiwania wynoszący 20 sekund i sporadyczny czas oczekiwania wynoszący 8 minut mogą wiązać się z bardzo różnymi zagrożeniami dla produkcji, nawet jeśli średnia przepustowość jest identyczna.

11. Czy warto kupić zapasowego AMR-a? Przeprowadź kontrolę N-1

Nie ma żadnej uniwersalnej zasady, która głosiłaby: “Jeśli działa pięć robotów AMR, zawsze kupuj sześć”. Bardziej przydatnym testem technicznym jest wyłączenie jednego robota i sprawdzenie, co się stanie.

Posługując się poprzednim przykładem dotyczącym czterech AMR:

Normalna moc szczytowa: 4 × 60 × 0,85 = 204 minut robota/godz.

Pojemność N-1: 3 × 60 × 0,85 = 153 minuty robota/godz.

Szczytowe obciążenie pracą utrzymuje się:

30 × 6 = 180 minut robota na godzinę

W związku z tym w warunkach N-1 system wykazuje deficyt wydajności wynoszący 27 minut robota na godzinę, co odpowiada około 4,5 misji trwających po sześć minut.

To, czy zastosowanie piątego robota jest uzasadnione, zależy od:

  • jak długo utrzymuje się szczytowe zapotrzebowanie;
  • maksymalne dopuszczalne opóźnienie w przypadku misji o znaczeniu krytycznym;
  • czy dostępne są wózki widłowe lub inny ręczny proces zastępczy;
  • czas reakcji serwisu oraz strategia dotycząca części zamiennych;
  • koszt niedoborów na linii produkcyjnej.

Oceń co najmniej trzy stany floty

  1. Normalny szczyt: Dostępnych jest N robotów.
  2. Awaria pojedynczego robota: Dostępnych jest N-1 robotów.
  3. Przyszły wzrost: większa liczba zleceń, dłuższe trasy lub większa liczba wspólnie wykorzystywanych zasobów.

Ostateczna wielkość zakupu powinna wynikać z tego, jakie ryzyko faktycznie eliminuje każdy dodatkowy robot, a nie opierać się wyłącznie na wyniku jednego wzoru.

12. Przed poproszeniem dostawców o oszacowanie wielkości floty należy przekazać im te 8 informacji

  1. Maksymalna liczba misji na godzinę: ile zadań należy wykonać w godzinie największego natężenia ruchu; w przypadku dostaw o krytycznym znaczeniu należy również uwzględnić 10–15-minutowe szczyty.
  2. Punkty początkowe i końcowe: wszystkie punkty odbioru i dostawy, wskazówki dotyczące zadań oraz rodzaje zadań.
  3. Rzeczywista odległość trasy: należy mierzyć rzeczywiste trasy przejazdu, a nie odległości w linii prostej na rysunku.
  4. Ładunek i nośnik: masa, wymiary, środek ciężkości oraz to, czy ładunek jest przewożony na paletach, regałach, wózkach lub innych nośnikach.
  5. Godzina odbioru / dostarczenia: rzeczywisty czas potrzebny na ręczne przenoszenie, podnoszenie, transport za pomocą rolek, holowanie lub obsługę niestandardowych mechanizmów.
  6. Układ obiektu: Rysunki w formatach CAD, DWG lub PDF przedstawiające korytarze, drzwi, skrzyżowania, wspólny sprzęt oraz strefy ładowania.
  7. Harmonogram pracy: Praca przez 8 godzin, 16 godzin lub w trybie 24/7; dostępne przedziały czasowe naładowania; czy dozwolona jest wymiana akumulatorów.
  8. Wzorzec szczytowy i poziom obsługi: kiedy występują szczyty i jak długo musimy czekać na realizację kluczowych zleceń.

Im bardziej kompletne są te dane wejściowe, tym łatwiej dostawcy jest przedstawić uzasadniony wynik dotyczący wielkości floty, zamiast po prostu stwierdzić: “Zalecamy pięć robotów”.”

W przypadku ładunku i nośnika nie należy podawać wyłącznie masy ładunku. Na ostateczny wybór platformy mogą mieć wpływ: górny moduł, stelaż, konstrukcja mocująca, środek ciężkości oraz dynamiczne warunki eksploatacyjne. Aby uzyskać bardziej szczegółowe obliczenia, zapoznaj się z materiałami firmy Fdata Podręcznik dotyczący ładowności i doboru podwozi robotów mobilnych.

13. Prosty i praktyczny schemat postępowania przy ustalaniu wielkości floty AMR

  1. Określ liczbę szczytowych zleceń na godzinę i sprawdź krótkotrwałe szczyty trwające 10–15 minut.
  2. Stwórz matrycę „Od–Do” i rozróżnij różne trasy oraz rodzaje misji.
  3. Zmierz rzeczywiste trasy, czas przejazdu bez pasażerów oraz czas odbioru i wysiadania pasażerów.
  4. Oblicz całkowity czas trwania cyklu dla każdego rodzaju misji.
  5. Przelicz zapotrzebowanie misji na minuty pracy robota na godzinę.
  6. W celu obliczenia wstępnej wielkości floty należy zastosować założenia dotyczące opłat, konserwacji oraz rozsądnego marginesu pojemności.
  7. Zrób zaokrąglenie i oblicz, ile rezerwy wydajności pozostało, zanim konieczne będzie wprowadzenie kolejnego robota.
  8. W celu zweryfikowania natężenia ruchu, kolejek, systemu opłat oraz stacji współdzielonych należy przeprowadzić symulację lub uruchomić projekt pilotażowy.
  9. Zweryfikuj scenariusze N-1 oraz scenariusze dotyczące przyszłego wzrostu.
  10. Ustal ostateczną ilość zakupionych urządzeń AMR, a następnie osobno zweryfikuj liczbę ładowarek oraz ich lokalizacje.

Oblicz → Symuluj → Przeprowadź test pilotażowy → Zweryfikuj → Wdroż na większą skalę

Wniosek: Przy ustalaniu wielkości floty robotów AMR chodzi o zapewnienie stabilnej wydajności szczytowej, a nie o zakup jak najmniejszej liczby robotów

Podstawowe obliczenia są proste:

Maksymalna przepustowość × rzeczywisty czas cyklu ÷ efektywna wydajność robota = wstępne zapotrzebowanie na flotę robotów

Liczba ta stanowi jednak jedynie punkt wyjścia. Prawdziwy projekt dotyczący robotów autonomicznych (AMR) musi również uwzględniać przejazdy bez ładunku, ładowanie, skrzyżowania, wspólne korytarze, kolejki przy stanowiskach roboczych, krótkotrwałe wzrosty zapotrzebowania, awarie pojedynczych robotów oraz przyszły rozwój.

Flota, która na papierze wydaje się “wystarczająco duża”, ale natychmiast gromadzi zaległości w okresie szczytowego zapotrzebowania, ładowania lub konserwacji, nie jest w rzeczywistości gotowa do działania.

Jeśli z obliczeń wynika, że potrzeba 3,4 robota, nie pytaj tylko: “Czy uda nam się sprawić, by trzy z nich działały?”. Bardziej przydatne pytanie brzmi: co właściwie rozwiązuje ten czwarty robot? Szczytowe zapotrzebowanie w ramach misji? Czas ładowania? Opóźnienia spowodowane ruchem? Rezerwę wydajności? A może niezawodność systemu?

Gdy tylko ten czynnik zostanie oszacowany ilościowo, określenie wielkości floty pojazdów AMR staje się decyzją inżynieryjną, a nie zgadywanką.

Planujesz projekt AMR?

Zacznij od ustalenia punktów początkowego i końcowego, rzeczywistych odległości trasy, szczytowego zapotrzebowania w ramach misji, ładunku, sposobu odbioru i dostawy oraz harmonogramu pracy. Gdy te dane będą już dostępne, możesz Skontaktuj się z firmą Fdata, aby omówić swój projekt AMR.

Uwaga: Niniejszy artykuł ma na celu wstępne oszacowanie możliwości w zakresie pojazdów AMR oraz ocenę dostępnych rozwiązań. Zakłady produkcyjne, magazyny, produkty AMR, systemy zarządzania flotą oraz strategie ładowania znacznie się od siebie różnią. Ostateczne wielkości zakupów należy zweryfikować na podstawie rzeczywistych danych z danego obiektu, symulacji i/lub pilotażu przeprowadzonego na miejscu.

Najczęściej zadawane pytania

Ile robotów AMR potrzebuje typowa fabryka?

Nie istnieje żadna wiarygodna norma określająca liczbę pojazdów AMR na metr kwadratowy. Dwie fabryki tej samej wielkości mogą wymagać bardzo różnej liczby pojazdów, ponieważ szczytowe zapotrzebowanie na misje, długości tras, metody załadunku i rozładunku oraz warunki ruchu mogą się znacznie różnić. Bardziej wiarygodne obliczenia powinny opierać się na szczytowej przepustowości, rzeczywistym czasie cyklu, dostępności stacji ładowania oraz wymaganym poziomie obsługi.

Czy mogę oszacować ilość AMR bezpośrednio na podstawie liczby wózków widłowych, z których obecnie korzystamy?

Nie w sposób wiarygodny. Wózki widłowe obsługiwane przez ludzi często, oprócz powtarzalnego przemieszczania materiałów, wykonują zadania związane z oczekiwaniem, transportem doraźnym oraz zadaniami niestandardowymi. Lepszym rozwiązaniem jest podzielenie istniejącego przepływu logistycznego na pary „od–do”, częstotliwość zleceń, odległość trasy i czas cyklu, a następnie obliczenie odpowiadającego im obciążenia pracą dla pojazdów AMR.

Czy wielkość floty AMR powinna opierać się na średnim zapotrzebowaniu, czy na zapotrzebowaniu szczytowym?

Flotę należy przynajmniej zweryfikować pod kątem szczytowego zapotrzebowania. W przypadku uzupełnień o kluczowym znaczeniu dla produkcji należy również sprawdzić krótkotrwałe szczyty trwające 10–15 minut. Średnie zapotrzebowanie jest przydatne do zrozumienia długoterminowego wykorzystania, ale nie gwarantuje, że system uniknie kolejek w okresach szczytowych.

Czy zwiększenie liczby robotów AMR zawsze poprawia wydajność?

Nie. Skrzyżowania, wąskie korytarze, drzwi automatyczne, stacje odbioru, przenośniki, windy i stacje ładowania mogą stanowić wąskie gardła. Gdy wspólny zasób osiągnie limit swojej przepustowości, wprowadzenie dodatkowych robotów może spowodować wydłużenie czasu oczekiwania, a nie zwiększenie przepustowości.

Kiedy w ramach projektu AMR należy przeprowadzić projekt pilotażowy przed rozszerzeniem go na całą flotę?

Zaleca się przeprowadzenie wdrożenia pilotażowego, gdy trasy są złożone, współdzielone zasoby mają duże znaczenie, występuje wiele interfejsów systemowych, założenia dotyczące czasu trwania cyklu są niepewne lub planowane jest szybkie skalowanie. Przydatna sekwencja wdrożenia wygląda następująco:
Oblicz → Symuluj → Przeprowadź test pilotażowy → Zweryfikuj → Wdroż na większą skalę
W ramach projektu pilotażowego należy zweryfikować rzeczywisty czas trwania cyklu, proces dokowania, ładowanie, natężenie ruchu oraz wskaźniki poziomu usług.

Czy E = 85% stanowi standard branżowy w zakresie AMR?

Wartość E stanowi założenie projektowe, a nie ustalony standard branżowy. Na wczesnym etapie planowania należy przetestować różne wartości w ramach analizy wrażliwości. Po uzyskaniu danych z projektu pilotażowego należy skalibrować wartość E na podstawie rzeczywistych danych dotyczących ładowania, konserwacji i dostępności operacyjnej. Czas oczekiwania, który został już uwzględniony w czasie cyklu, nie powinien być ponownie odejmowany przy obliczaniu wartości E.

Twoje indywidualne rozwiązanie w zakresie robotów mobilnych zaczyna się właśnie tutaj

Chiński producent OEM/ODM — systemy AMR i AGV, automatyzacja magazynów. Od projektowania i badań i rozwoju po dostawy na całym świecie.

  • Ponad 10 lat doświadczenia w produkcji pojazdów AMR i AGV
  • Indywidualne rozwiązania wdrożone w ponad 50 krajach
  • Bezpłatna ocena projektu i analiza zwrotu z inwestycji (ROI)
  • Inżynier odpowie w ciągu 24 godzin
Formularz kontaktowy

Specjalistka ds. robotyki w firmie FdataBot z ponad 8-letnim doświadczeniem w dziedzinie robotów mobilnych, systemów AMR/AGV, projektowania podwozi robotów oraz dostosowywania rozwiązań dla klientów OEM/ODM. Jej poradniki pomagają nabywcom z całego świata w ocenie dostawców, porównywaniu opcji technicznych oraz podejmowaniu bardziej trafnych decyzji dotyczących zaopatrzenia.

ZAPYTAJ TERAZ