Simulieren statt schätzen: Mobile-Roboter-Flotten planen

Fast jedes Projekt mit mobilen Robotern beginnt mit derselben Frage: Wie viele Roboter brauchen wir? Die Antwort entscheidet über Investitionssumme, Durchsatz und Projekterfolg – und trotzdem wird sie in vielen Projekten geschätzt statt gerechnet. Dieser Beitrag zeigt, warum statische Kalkulationen bei fahrerlosen Transportsystemen regelmäßig danebenliegen und wie eine Simulation die Flottengröße belastbar macht, bevor das erste Fahrzeug bestellt ist.

Warum statische Rechnungen an ihre Grenzen stoßen

Die klassische Überschlagsrechnung wirkt zunächst plausibel: Transportaufträge pro Stunde, mittlere Wegstrecke, Geschwindigkeit des Fahrzeugs – daraus ergibt sich eine Flottengröße. Auf dem Papier geht die Rechnung auf. Im Betrieb nicht.

Der Grund: Mobile Roboter fahren nicht isoliert. Sie teilen sich Wege, Kreuzungen und Übergabestationen. Genau diese Wechselwirkungen bildet keine Tabellenkalkulation ab:

• Blockierungen und Wartezeiten: An Engstellen und Kreuzungen warten Fahrzeuge aufeinander. Jede Wartesekunde senkt die effektive Transportleistung – und der Effekt wächst überproportional mit der Flottengröße.
• Lastspitzen: Der Durchschnitt sagt wenig darüber, ob die Flotte auch die Schichtspitze am Wareneingang schafft. Ausgelegt werden muss auf die Spitze, nicht auf den Mittelwert.
• Laden und Verfügbarkeit: Ladefenster, Ladepunkte und Batteriemodelle bestimmen mit, wie viele Fahrzeuge tatsächlich gleichzeitig verfügbar sind.
• Verkehrsregeln im Layout: Einbahnwege, Sperrzonen und Vorfahrtslogik verändern reale Fahrzeiten gegenüber der Luftlinien-Kalkulation erheblich.

Beide Fehlerrichtungen sind teuer: Eine zu große Flotte bindet Kapital in Fahrzeugen, die im Weg stehen. Eine zu kleine Flotte kostet Durchsatz – und Nachbessern im laufenden Betrieb ist deutlich aufwendiger als jede Korrektur in der Planungsphase.

Kurz gesagt: Eine Flottengröße aus der Tabellenkalkulation ist eine Hypothese. Eine Flottengröße aus der Simulation ist eine geprüfte Aussage über Ihr konkretes Layout, Ihre Prozesse und Ihre Lastspitzen.

Was eine Simulation beantwortet

Eine Simulation bildet Layout, Transportaufträge und Fahrzeugverhalten in einem digitalen Modell ab und lässt den Betrieb ablaufen, bevor er real existiert. Damit werden die Fragen beantwortbar, an denen statische Rechnungen scheitern:

1. Flottendimensionierung – Wie viele Fahrzeuge braucht das System bei definiertem Durchsatzziel? Ab wann bringt ein zusätzliches Fahrzeug keinen Mehrwert mehr?
2. Engpassanalyse – Welche Kreuzungen, Wege oder Stationen begrenzen den Durchsatz? Wo entstehen Staus, bevor sie real Geld kosten?
3. Layoutvarianten – Welche Wegeführung, welche Stationsanordnung funktioniert besser? Szenarien lassen sich direkt miteinander vergleichen.
4. Lade- und Schichtmodelle – Reichen die Ladepunkte? Übersteht die Flotte die Spitzenstunde, ohne dass Fahrzeuge leerlaufen?
5. Ausfallszenarien – Was passiert, wenn ein Bereich gesperrt ist oder ein Fahrzeug ausfällt?

Das Ergebnis sind Kennzahlen, mit denen sich eine Investitionsentscheidung begründen lässt – gegenüber der Geschäftsführung ebenso wie gegenüber Lieferanten in einer Ausschreibung. Unsere Projekterfahrung zeigt: Wer vor der Beschaffung simuliert, vermeidet einen erheblichen Teil der Nacharbeit, die sonst nach dem Go-live anfällt.

So läuft eine Simulation ab

Der Weg zum belastbaren Ergebnis ist kürzer, als viele erwarten:

1. Layout übernehmen – Der Hallenplan existiert in der Regel bereits als DXF-Datei und wird direkt als Grundlage importiert, statt neu gezeichnet zu werden.
2. Wegenetz definieren – Auf dem Plan entsteht das Fahrwegenetz: Knoten, Kanten und Korridore, inklusive Stationen und Verkehrsregeln.
3. Prozesse abbilden – Transportmatrix, Auftragsprofile und Schichtmodelle beschreiben, was die Flotte leisten muss.
4. Szenarien simulieren – Flottengrößen, Layoutvarianten und Lastprofile laufen im Vergleich; Durchsatz, Auslastung und Wartezeiten werden je Szenario ausgewertet.
5. Ergebnisse übergeben – Am Ende stehen ein nachvollziehbarer Bericht und ein wiederverwendbares Simulationsmodell – keine Einmal-Präsentation.

Wichtig für die Einordnung: Diese Art der Simulation arbeitet graphenbasiert – mit Knoten, Kanten und Korridoren, wie sie die Standards LIF und VDA 5050 beschreiben. Das entspricht der Praxis der meisten Intralogistik-Projekte, in denen auch autonome mobile Roboter auf virtuellen Wegenetzen unterwegs sind, weil frei planende Navigation den Durchsatz schwer vorhersagbar macht. Frei navigierende SLAM-Systeme ohne definiertes Wegenetz sind ausdrücklich nicht der Anwendungsfall.

Unabhängig planen statt mitverkauft werden

Die Flottengröße wird in vielen Projekten vom Fahrzeuganbieter mitgeliefert. Diese Zahl kann korrekt sein – sie stammt aber von der Partei, die davon profitiert, wenn mehr Roboter verkauft werden. Vor einer Investition dieser Größenordnung lohnt sich eine unabhängige zweite Meinung, die ausschließlich an belastbaren Zahlen gemessen wird.

Herstellerunabhängigkeit heißt dabei auch: Die Planung baut auf offenen Standards auf. Ein Layout im LIF-Format bleibt verwendbar – für Ausschreibungen, für den Anbietervergleich und für den späteren Betrieb, unabhängig davon, welcher Hersteller den Zuschlag erhält. Mehr zum Planungsablauf zeigt unsere Seite zur Planungs-Plattform; wie die Simulation im Detail arbeitet, steht auf der Simulationsseite.

Häufige Fragen

Wann im Projekt sollte simuliert werden?

So früh wie möglich – idealerweise vor der Ausschreibung. Dann liefert die Simulation die Anforderungen (Flottengröße, Durchsatz, Layout) an die Anbieter, statt deren Angaben nachträglich zu prüfen. Aber auch Bestandsanlagen profitieren: Eine Simulation zeigt, ob mehr Durchsatz mit dem vorhandenen System möglich ist, bevor nachgekauft wird.

Welche Daten werden für eine Simulation benötigt?

Im Kern drei Dinge: der Hallenplan (üblicherweise als DXF), die Transportanforderungen (Quellen, Senken, Mengen pro Zeitraum) und die geplanten Betriebszeiten. Je besser die Datenlage, desto präziser das Ergebnis – der Umfang wird vor Projektstart gemeinsam festgelegt.

Funktioniert das auch für autonome mobile Roboter (AMR)?

Ja, sofern sie – wie in der strukturierten Intralogistik üblich – auf einem definierten Wegenetz aus Knoten, Kanten und Korridoren unterwegs sind. Die Simulation ist graphenbasiert nach LIF und VDA 5050; frei navigierende Systeme ohne Wegenetz bildet sie bewusst nicht ab.

Ersetzt die Simulation unser Fleet-Management-System?

Nein. Wir sind kein Fleet-Management-System — wir ergänzen, wir ersetzen nicht. Die Simulation liefert die Planungs- und Validierungsebene; die Steuerung der Flotte im Betrieb bleibt Aufgabe der Leitsteuerung beziehungsweise des FMS.

Was passiert mit dem Simulationsmodell nach dem Projekt?

Es bleibt nutzbar. Layouts und Modelle sind wiederverwendbar – für spätere Erweiterungen, neue Szenarien oder die Übergabe an Hersteller und Integratoren. Die Planung ist damit keine Einmalausgabe, sondern ein Datenbestand, der mit der Anlage mitwächst.

Fazit

• Statische Rechnungen ignorieren Wechselwirkungen – genau dort entstehen die teuren Planungsfehler.
• Simulation macht Flottengröße, Durchsatz und Engpässe vor der Investition sichtbar und vergleichbar.
• Graphenbasierte Simulation nach LIF und VDA 5050 entspricht der realen Betriebsweise der meisten Anlagen.
• Eine herstellerunabhängige Zahl ist die belastbare Grundlage für Ausschreibung und Investitionsentscheidung.

Wenn Sie gerade vor der Frage „Wie viele Roboter brauchen wir?” stehen: In einem kostenlosen Erstgespräch klären wir, ob und wie eine Simulation Ihr Projekt absichert – unverbindlich und anhand Ihrer konkreten Anlage.

Über den Autor

Tim Nowak

Tim Nowak ist Mitgründer und Geschäftsführer der ScaliRo GmbH. Er begleitet Betreiber, Hersteller und Integratoren bei der herstellerunabhängigen Planung und Simulation mobiler Roboterflotten.

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