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AGVs in der Produktion – sinnvoll für KMU?

🏭 AGVs in der Produktion – sinnvoll für KMU?

Autonome Transportfahrzeuge (Automated Guided Vehicles, AGV) sind fahrerlose Transportsysteme, die Material zwischen definierten Punkten in der Produktion bewegen. Für kleine und mittlere Unternehmen stellt sich dabei fast immer dieselbe Kernfrage: Lohnt sich das – technisch und wirtschaftlich – oder bleibt das „Spielzeug für Großbetriebe“?

Im Folgenden ein praxisnaher Blick auf Funktionsprinzip, Kerndaten, typische Einsatzgrenzen und Entscheidungshilfen für den Einsatz in kleineren Produktionsumgebungen. 🚚

Funktionsprinzip von AGV in der Produktion

Autonome Transportfahrzeuge übernehmen innerbetriebliche Transportaufgaben, die sonst Staplerfahrer, Routenzüge oder manuelle Transportmittel erledigen würden. Typische Aufgaben:

  • Transport von Rohmaterial vom Lager zu Maschinen
  • Abtransport von Fertigteilen oder Halbfertigwaren
  • Versorgung von Montage- oder Kommissionierplätzen
  • Entsorgungsfahrten (Leergut, Verpackung, Ausschuss)

Navigationsprinzipien

Technisch relevant sind vor allem drei Navigationsarten:

  1. Führungslinien am Boden
  2. Magnetband, induktive Leitdrähte oder optische Linien
  3. Fahrzeug folgt der Linie mit Sensorsystem

  4. Kostengünstig in der Anschaffung, starres Layout, bauliche Eingriffe notwendig

  5. Reflektorbasierte Lasernavigation

  6. Laserscanner tastet Umgebung ab und erkennt reflektierende Markierungen
  7. Fahrzeug lokalisiert sich anhand Vermessung der Reflektoren (Triangulation)

  8. Flexibler als Bodenlinien, Layout-Anpassung über Software möglich

  9. Konturbasierte oder kamerabasierte Navigation (Natural Feature / SLAM)

  10. Nutzung vorhandener Hallenstrukturen (Wände, Pfeiler, Regale) als Referenz
  11. Teilweise ohne Reflektoren oder Bodenmarkierungen
  12. Höchste Layout-Flexibilität, dafür höhere Anforderungen an Parametrierung und IT-Struktur

In der Praxis bei kleinen und mittleren Unternehmen sind heute vor allem zwei Lösungen verbreitet:

  • Einfache Linienführung für klar definierte wiederkehrende Routen
  • Lasernavigation oder konturbasierte Navigation, wenn viele Varianten und begrenzter Bauaufwand gefragt sind

Kerndaten und technische Parameter

Bei der Auswahl und Bewertung für einen Einsatz im kleineren Betrieb sind folgende Parameter entscheidend:

Typische Fahrzeugklassen

  • Unterfahr-AGV / Schlepperfahrzeuge
  • Fahren unter Transportwagen, heben leicht an oder kuppeln diese an
  • Traktionsleistung meist im Bereich einiger hundert Kilogramm bis mehrere Tonnen

  • Gut geeignet für vorhandene Wagenlogistik in Produktion und Montage

  • Paletten-AGV / Gabel-AGV

  • Automatisierte Gabelstapler oder Hubfahrzeuge
  • Lasten: meist 500 kg bis 2.000 kg

  • Können direkt mit Europaletten, Gitterboxen oder Sonderpaletten arbeiten

  • Kompakte Kleinlast-AGV

  • Traglast: oft 50–300 kg
  • Einsatz z.B. für Kleinladungsträger, Behälter, Kisten

Wesentliche technische Parameter

| Parameter | Typischer Bereich (Richtwerte) | Praxisrelevanz |
|———————————–|—————————————————————–|———————————————————|
| Nutzlast | ca. 50 kg bis 2.000 kg | Abgleich mit Packstückgewicht + Sicherheitsreserve |
| Geschwindigkeit | ca. 0,8–2,0 m/s (gedrosselt bei Personenverkehr) | Taktzeiten, Kollisionsrisiko, Akzeptanz in der Halle |
| Batterietechnik | Blei, Lithium-Ionen, teilweise Induktivladung | Verfügbarkeit, Ladeinfrastruktur, Wartung |
| Fahrwegbreite | oft 0,9–1,5 m (je nach Fahrzeug) | Anpassung an vorhandene Gänge, Flucht- und Rettungswege|
| Positioniergenauigkeit | Zentimeterbereich | Wichtig für Übergabestationen und automatische Beladung|
| Schnittstellen zu Anlagen | Digitale Ein-/Ausgänge, Feldbus, OPC UA, MQTT | Integration in Maschinen, Lager und Leitstand |

Für die Produktionsplanung sind zusätzlich zentrale Systemgrößen wichtig:

  • Anzahl der Transportaufträge pro Stunde
  • Durchschnittliche und maximale Transportdistanz
  • Servicegrad (Anteil pünktlich erledigter Aufträge)
  • Verfügbarkeit eines einzelnen Fahrzeugs und des Gesamtsystems

Typische Einsatzszenarien in kleineren Betrieben

AGV sind für kleinere Betriebe dann interessant, wenn Transportaufgaben…

  • häufig wiederkehren (z.B. immer gleiche Route zwischen Lager und drei Maschinen)
  • zeitkritisch sind (z.B. Engpassmaschine darf nicht wegen Materialmangel stehen)
  • personell belastend oder wenig wertschöpfend sind (z.B. lange Leerfahrten mit Hubwagen)
  • sicherheitsrelevant sind (z.B. Schwerlasttransport durch Bereiche mit viel Personenverkehr)

Beispiele:

  1. Mechanische Fertigung (Dreh- und Fräsbearbeitung)
  2. Rohmaterial vom Sägezentrum zu Bearbeitungsmaschinen
  3. Abtransport von Fertigteilen zum Lager oder zur Reinigung

  4. Reduzierung von Staplerverkehr in engen Gängen

  5. Montagebetriebe

  6. Versorgungsfahrten mit Kleinladungsträgern zu Montageinseln

  7. Just-in-sequence Zulieferung von Bausätzen

  8. Kunststoffverarbeitung

  9. Transport von Granulatbehältern, Werkzeugen, Zwischenprodukten

  10. Entsorgung von Angüssen und Ausschussbehältern

  11. Lebensmittel- und Pharmaumgebungen

  12. Reproduzierbare, nachvollziehbare Transporte
  13. Reduktion von Personenverkehr in sensiblen Bereichen (Hygiene, Reinraumzonen)

Wirtschaftlichkeit: Wann sind AGV für KMU sinnvoll?

Fixe und variable Kostenkomponenten

Für die grobe wirtschaftliche Bewertung lassen sich folgende Kosten unterscheiden:

  • Investition in Fahrzeuge
    – Anschaffungskosten je Fahrzeug
    – Sicherheitsausstattung, Ladetechnik, eventuell Ersatzbatteriesystem
  • Infrastruktur und Systemintegration
    – Leitsteuerung, IT-Anbindung, Netzwerk
    – Anpassung der Fahrwege, Markierungen, eventuell Brandschutzanpassungen
    – Schnittstellen zu Maschinen, Fördertechnik und Lagerverwaltungssystem
  • Betriebs- und Instandhaltungskosten
    – Energie, Verschleißteile, Räder, Batterien
    – Ersatzteile und Service durch Hersteller oder eigene Instandhaltung
  • Organisatorische Aufwände
    – Prozessanalyse und Layoutplanung
    – Schulung von Bedienern, Instandhaltung und Sicherheitsfachkräften

Auf der Nutzenseite stehen typischerweise:

  • Reduktion von manuellen Transportzeiten (Personalkostenersparnis)
  • Reduzierung von Stillständen durch fehlendes Material
  • Erhöhte Prozesssicherheit (fest definierte Routen, weniger Ad-hoc-Fahrten)
  • Geringeres Unfallrisiko durch geregelten Transportfluss

Für kleine Betriebe ist die Stückzahl der Transporte pro Tag der entscheidende Parameter: Je höher die wiederkehrende transportierte Menge und je klarer die Routen, desto leichter amortisiert sich ein AGV-System.

Einfache Daumenregeln aus der Praxis

Ohne exakte Kalkulation lassen sich einige Grundtendenzen formulieren:

  • Einzelnes Fahrzeug, kurze Routen, wenige Maschinen
    → oft wirtschaftlich, wenn heute ein signifikanter Teil einer Person nur für Transporte eingesetzt wird
  • Stark schwankende Produktionsprogramme, häufig neue Produkte, ständig neue Wege
    → eher kritisch, wenn Layout und Materialflüsse nicht standardisiert sind
  • Enges Personalbudget, aber klar strukturierte Hallenlogistik
    → AGV können zur Entlastung von Facharbeitern dienen, die aktuell viel Zeit mit Transport verbringen

Eine belastbare Entscheidung erfordert üblicherweise:

  1. Erfassung des aktuellen Materialflusses (Mengen, Distanzen, Zeiten)
  2. Simulation oder überschlägige Berechnung der Fahrzeuganzahl und der Taktzeiten
  3. Vergleich der Investitions- und Betriebskosten mit den eingesparten Personal- und Stillstandskosten über mindestens 5–7 Jahre Nutzungsdauer

Sicherheit und rechtliche Aspekte (Österreich)

Grundlegende Rechtslage

In Österreich gelten für fahrerlose Transportsysteme in Betrieben insbesondere:

  • ArbeitnehmerInnenschutzgesetz (ASchG) – z.B. Gefahrenevalierung und Maßnahmen (§ 4 und § 7 ASchG)
  • Arbeitsmittelverordnung (AM-VO) – Anforderungen an Beschaffenheit und Verwendung von Arbeitsmitteln, einschließlich fahrerloser Transportsysteme (z.B. AM-VO § 3, § 23)

Wesentliche Punkte im Zusammenhang mit AGV:

  • Der Arbeitgeber muss Gefahren, die von fahrerlosen Transportsystemen ausgehen, im Rahmen der Evaluierung gemäß § 4 ASchG bewerten und Maßnahmen setzen.
  • Fahrwege, Begegnungsbereiche mit Personen und Übergabestationen sind in der Arbeitsplatzevaluierung sicherheitstechnisch zu berücksichtigen.
  • Einsatz von Schutzeinrichtungen (z.B. Laserscanner, Not-Halt, akustische und optische Warnsignale) richtet sich sowohl nach Herstellerangaben als auch nach der Gefahrenbeurteilung gemäß ASchG und AM-VO.

Eine systematische Abstimmung zwischen Arbeitgeber, Sicherheitsfachkraft, Arbeitsmediziner, Betriebsrat (sofern vorhanden) und Hersteller beziehungsweise Integrator ist erforderlich, bevor AGV im Produktionsbetrieb eingesetzt werden.

Hinweis: Eine detaillierte Aufzählung aller rechtlichen Anforderungen ist im Rahmen dieses Textes nicht möglich. Für die konkrete Projektplanung empfiehlt sich die Einbindung der Sicherheitsfachkraft unter Bezugnahme auf die genannten Rechtsgrundlagen.

Häufige Fehlerbilder und Betriebsprobleme

Bei kleineren Betrieben zeigen sich ähnliche Störungen und Probleme:

  1. Blockierte Fahrwege
  2. Abgestellte Paletten, Wagen, Müllbehälter im AGV-Fahrweg
  3. Folge: Stopps, Umwege, manuelles Eingreifen

  4. Gegenmaßnahme: klare 5S-Regeln, Markierungen, visuelle Standards

  5. Fehler in der Navigation

  6. Verschmutzte Scanner oder Kameras, verdeckte Reflektoren
  7. Starke Veränderungen in der Halle (Regale versetzt, neue Maschinen ohne Anpassung im System)

  8. Folge: Positionsverlust, Notstopp, unzuverlässiger Betrieb

  9. Kommunikationsprobleme mit Anlagen

  10. Übergabestationen geben „bereit“- oder „abgeholt“-Signale nicht korrekt
  11. Netzwerkausfälle oder unzureichendes Funknetz

  12. Folge: Fahrzeuge „warten“ auf Signale, Aufträge bleiben offen

  13. Mangelnde Akzeptanz in der Belegschaft

  14. Gefühl von Überwachung oder Arbeitsplatzverlust
  15. Unklare Zuständigkeiten: Wer darf eingreifen, wer nicht?

  16. Gegenmaßnahme: Einbindung der Teams ab Planungsbeginn, klare Rollen und Schulung

  17. Unterschätzter Aufwand bei Layout- und Prozessänderungen

  18. Jede Änderung der Materialflüsse erfordert Anpassungen im AGV-Leitsystem
  19. Fehlen intern die Kompetenzen, bleibt man langfristig von externen Dienstleistern abhängig

Diese Punkte sind für kleine Betriebe besonders bedeutsam, da Ressourcen für aufwendige Fehlersuche oft knapp sind.

Anforderungen an Instandhaltung und Betrieb

Aufgaben der Instandhaltung

Damit AGV im Dauerbetrieb funktionieren, sind technische und organisatorische Maßnahmen notwendig:

  • Regelmäßige Sicht- und Funktionskontrollen der Sicherheitssensorik (Scanner, Bumper, Not-Halt)
  • Kontrolle von Rädern, Bremsen, Lenkmechanik und Antrieb
  • Wartung der Batterie- und Ladetechnik nach Herstellerangaben
  • Aktualisierung und Sicherung von Fahrzeugsoftware und Leitsteuerung (Backups, Versionsverwaltung)
  • Überprüfung der Fahrwege auf Schäden (Bodenqualität, Rampen, Stolperstellen)

Die Instandhaltung sollte bereits in der Projektphase eingebunden werden, um:

  • Zugriff auf Diagnosewerkzeuge und Ersatzteile zu klären
  • Interne Schulung und Zuständigkeiten zu definieren
  • Reaktionszeiten bei Störungen zu planen (z.B. Wer darf das Fahrzeug aus Sicherheitsstopp lösen?)

Anforderungen an Produktion und Logistik

Auch Produktionsteams haben klare Rollen im AGV-Betrieb:

  • Freihalten der Fahrwege und Übergabestationen
  • Melden von wiederkehrenden Störungen mit möglichst genauer Fehlerbeschreibung
  • Einhalten definierter Übergaberoutinen (z.B. Platzierung von Paletten im markierten Übergabefeld)
  • Unterstützung bei Testfahrten nach Layoutänderungen oder Umbauten

Best Practice für kleine Betriebe ist eine klar benannte „Logistikverantwortung“, bei der eine Person die Materialfluss-Themen einschließlich AGV koordiniert – fachlich unterstützt durch Technik und Instandhaltung. 🔧

Entscheidungsleitfaden: Eignet sich AGV-Einsatz für Ihr Unternehmen?

Zusammengefasst lassen sich folgende Leitfragen stellen:

  1. Materialfluss-Struktur
  2. Gibt es wiederkehrende, gut definierte Routen mit nennenswertem Transportvolumen?

  3. Sind Engpassmaschinen heute wegen Materialmangel oder verspäteten Abtransporten gefährdet?

  4. Layout und Infrastruktur

  5. Sind die Hallenwege ausreichend breit und dauerhaft frei haltbar?

  6. Lassen sich Ladestationen und Übergabeplätze sinnvoll und sicher integrieren?

  7. Organisatorische Reife

  8. Sind Materialflüsse dokumentiert, oder wird heute vorwiegend „ad hoc“ transportiert?

  9. Gibt es die Bereitschaft, Prozesse zu standardisieren und Fahrwege verbindlich festzulegen?

  10. Ressourcen und Kompetenzen

  11. Stehen interne Kapazitäten für Instandhaltung, IT und Logistikkoordination zur Verfügung?

  12. Können Schulungen für Bediener, Instandhalter und Sicherheitsfachkräfte durchgeführt werden?

  13. Wirtschaftliche Bewertung

  14. Lässt sich der heutige Aufwand (Zeit, Personal, Störungen) für innerbetriebliche Transporte quantifizieren?
  15. Ist eine Betrachtung über den Lebenszyklus (z.B. 5–7 Jahre) mit Investition, Betriebskosten und Einsparungen möglich?

Wenn ein Großteil dieser Fragen positiv beantwortet werden kann, sind AGV auch für kleine und mittlere Unternehmen eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Option. Wenn Materialflüsse dagegen sehr unstrukturiert, stark schwankend oder räumlich beengt sind, sollte zuerst an der Prozess- und Layoutstabilität gearbeitet werden – oft bereits mit deutlichem Nutzen, bevor ein fahrerloses System eingeführt wird.

Fazit

AGV sind längst kein exklusives Werkzeug großer Konzerne mehr. Für kleinere Betriebe können sie:

  • den Materialfluss stabilisieren,
  • Fachkräfte von wenig wertschöpfenden Transportaufgaben entlasten,
  • und die Sicherheit im innerbetrieblichen Verkehr erhöhen.

Voraussetzung ist jedoch ein strukturierter Materialfluss, ausreichende Halleninfrastruktur und eine saubere Vorbereitung hinsichtlich Arbeitsschutz, Technik und Organisation. Wer „nur“ vorhandene Probleme durch Technologie überdecken möchte, wird den Nutzen von AGV kaum ausschöpfen können.

Wenn Sie Ihre innerbetriebliche Logistik systematisch erfassen und auf dieser Basis ein AGV-Konzept aufbauen, kann das ein robuster Schritt in Richtung automatisierter, transparenter Produktion sein.

Quellen (Auswahl)
ArbeitnehmerInnenschutzgesetz (ASchG), konsolidierte Fassung 2024, RIS – ris.bka.gv.at
Arbeitsmittelverordnung (AM-VO), konsolidierte Fassung 2024, RIS – ris.bka.gv.at
VDI 2710 Blatt 1:2020-12 – Fahrerlose Transportsysteme (FTS)
ISO 3691-4:2020 – Industrial trucks – Safety requirements and verification – Driverless industrial trucks and their systems

Wenn Sie konkretere Zahlen, Beispielrechnungen oder eine Schritt-für-Schritt-Vorgehensweise für Ihren Betrieb wünschen, skizzieren Sie kurz Ihre Ausgangssituation – ich gehe dann gezielt darauf ein.

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