Physical-AI-Tool zur Kostenstruktur

TCO-, Amortisations- und NPV-Rechner für Lager- und Fabrikroboter

Für Betriebs- und Technikleiter, die Roboter oder Humanoide für ein Lager oder eine Fabrik prüfen. Geben Sie die zu ersetzenden Arbeitsstunden, die Vollkosten pro Arbeitsstunde, die tatsächliche Auslastung, die Anfangsinvestition und die Betriebskosten ein. Der Rechner ermittelt den jährlichen Nettonutzen, die statische und die dynamische Amortisationszeit, den NPV und die Gesamtbetriebskosten (TCO) über den Betrachtungszeitraum und vergleicht unter denselben Annahmen den Kauf mit einem Robots-as-a-Service-Vertrag (RaaS). Er berechnet Kostenstrukturen und ist keine Anlageberatung.

1. Eingaben

Ändert nur die Anzeige. Es findet keine Währungsumrechnung statt, geben Sie daher alle Beträge in derselben Währung ein.

Kosten der Kaufoption

Rechnen Sie Systemintegration, Sicherheitstechnik, bauliche Arbeiten vor Ort und Schulung mit ein, nicht nur den Roboterpreis aus dem Angebot.

Jahressumme aus Wartungsvertrag, Ersatzteilen und Verbrauchsmaterial, Strom, Softwarelizenzen sowie Personal für Fernüberwachung und Ausnahmebehandlung.

Ersetzte Arbeit und Auslastung

Wie viele Stunden pro Tag (Schichten × Schichtdauer) und an wie vielen Tagen im Jahr die betrachtete Arbeit anfällt. Beispiel: zwei Schichten à 8 h = 16 h, 300 Tage.

60%

Der Anteil der betrachteten Arbeitsstunden, den der Roboter tatsächlich übernimmt. Bleiben Sie unter 100 %, wenn Überwachung oder Ausnahmebehandlung beim Personal verbleiben.

Stundenkosten einschließlich Sozialabgaben und Nebenleistungen, nicht nur der Lohn.

75%

Der Anteil der geplanten Arbeitszeit, in dem der Roboter tatsächlich arbeitet. Verluste durch Laden, Störungen und Stillstand gehören hierher.

50%

Im ersten Jahr bleibt der Nutzen hinter dem Ziel zurück, während sich der Betrieb einspielt. Der Faktor wirkt nur auf den Nutzen des ersten Jahres; Betriebskosten und Gebühren fallen voll an. 100 % bedeutet keine Anlaufphase.

Bewertungseinstellungen

Üblich sind die gewichteten durchschnittlichen Kapitalkosten des Unternehmens (WACC). Bei 0 ergibt sich eine nicht abgezinste Summe.

5 Jahre
RaaS-Option (Abonnement)

Anfangskosten: Integration, bauliche Arbeiten und Sicherheitstechnik, die außerhalb des Vertrags bezahlt werden. Jahresgebühr: das Abonnement plus Betriebskosten, die der Vertrag nicht abdeckt (Überwachung, Strom usw.). Die Standardwerte sind Beispielannahmen.

2. Ergebnisse

Statische Amortisationszeit (Kauf) --
NPV (Kauf) --
Ersetzte Arbeitsstunden pro Jahr --
Jährlicher Nutzen (eingeschwungenes Jahr) --
Jährlicher Nettonutzen (Nutzen − Betriebskosten) --
Dynamische Amortisationszeit (mit Anlaufphase) --
TCO über den Zeitraum (nicht abgezinst) --
Kosten pro effektiver Roboterstunde --

Kauf vs. RaaS (gleicher Zeitraum, gleicher Diskontsatz)

Position Kauf RaaS
Anfangsauszahlung -- --
Jährliche Kosten -- --
Gesamtkosten über den Zeitraum (nicht abgezinst) -- --
NPV -- --
Dynamische Amortisationszeit -- --

* Hinweis: Dieser Rechner vergleicht Kostenstrukturen für eine Einsatzentscheidung vor Ort. Er ist keine Anlageberatung und keine Entscheidungsgrundlage für ein bestimmtes Unternehmen oder Finanzprodukt. Die Standardwerte sind Annahmen zur Veranschaulichung der Methode. Steuern, Abschreibungen, Restwert und Lohnsteigerungen sind nicht berücksichtigt; stützen Sie reale Entscheidungen daher auf Messungen vor Ort, Angebote und eine Prüfung durch Ihre Finanzabteilung.

3. Auslastungssensitivität

Ergebnisse, wenn sich nur die Auslastung ändert und alle anderen Eingaben gleich bleiben. Die fett gedruckte Zeile entspricht Ihrer aktuellen Eingabe.

Auslastung Jährlicher Nettonutzen Statische Amortisation NPV Kauf NPV RaaS

4. Cashflow nach Jahr

Jahr 0 ist die Anfangsauszahlung, Jahr 1 enthält die Anlaufphase. Die kumulierte Spalte addiert den auf den Barwert abgezinsten Cashflow jedes Jahres; der Wert des letzten Jahres ist der NPV.

Jahr Cashflow Kauf Kauf kumuliert (abgez.) Cashflow RaaS RaaS kumuliert (abgez.)

Wann amortisiert sich ein Roboter? So funktioniert die Berechnung

Der Preis des Roboters allein entscheidet nicht darüber, wann sich ein Einsatz amortisiert. Die Gesamtbetriebskosten (TCO) sind die Summe aus direkten und indirekten Kosten: Anschaffung und Installation, Betrieb und Wartung, Stillstandsverluste sowie Ersatz oder Entsorgung. Der Nutzen hängt von den Arbeitsstunden ab, die der Roboter tatsächlich übernimmt, und von seiner Auslastung. Dieser Rechner wandelt diese Werte in jährliche Cashflows um und zeigt statische Amortisationszeit, dynamische Amortisationszeit und NPV nebeneinander.

1. Formeln

Beide Optionen verwenden denselben Nutzen; nur die Anfangsauszahlung (Upfront_cost) und die jährlichen Kosten (Annual_cost) unterscheiden sich. Beim Kauf sind das die Anfangsinvestition und die jährlichen Betriebskosten, bei RaaS die RaaS-Anfangskosten und die Jahresgebühr.

Hours_replaced = Hours_per_day × Days_per_year × Share_replaced Benefit = Hours_replaced × Loaded_wage × Utilization Net = Benefit − Annual_opex Simple_payback = Upfront_cost ÷ Net R_0 = −Upfront_cost · R_1 = Benefit × Ramp_up − Annual_cost · R_t = Net (t ≥ 2) NPV = Σ_{t=0..N} R_t ÷ (1 + i)^t TCO_N = Upfront_cost + Annual_cost × N

Die statische Amortisationszeit teilt die Anfangsinvestition durch den Nettonutzen im eingeschwungenen Jahr und ignoriert daher Anlaufphase und Zeitwert des Geldes. Die dynamische Amortisationszeit ist der Zeitpunkt, an dem der kumulierte abgezinste Cashflow null erreicht, innerhalb des Jahres linear interpoliert. Die Kosten pro effektiver Roboterstunde teilen die TCO des Zeitraums durch die effektiven Arbeitsstunden im selben Zeitraum (ersetzte Stunden × Auslastung, erstes Jahr mit Anlauffaktor), sodass Sie sie direkt mit den Arbeitskosten pro Stunde vergleichen können.

2. Die Variablen mit dem größten Einfluss auf das Ergebnis

Meist sind es die Auslastung und der Anteil der Arbeit, den der Roboter übernimmt. Wer annimmt, dass ein Roboter einen Mitarbeiter vollständig ersetzt, rechnet sich die Amortisationszeit viel zu kurz. Prüfen Sie in der Sensitivitätstabelle, wie stark sich der NPV ändert, wenn die Auslastung um 10 Prozentpunkte schwankt, und messen Sie die betrachtete Arbeit vor dem Einsatz in Stunden, um den Anteil festzulegen. Auch eine kurze statische Amortisationszeit kann mit einem negativen NPV einhergehen, sobald Anlaufphase und Abzinsung berücksichtigt werden.

3. Kauf und RaaS vergleichen

Robots-as-a-Service wandelt den Großteil der Anfangsinvestition in monatliche oder jährliche Gebühren um. Im Juni 2024 schlossen GXO und Agility Robotics eine mehrjährige RaaS-Vereinbarung über den Einsatz des Humanoiden Digit in der Logistik; dort bewegt Digit Behälter von kollaborierenden Robotern auf Förderbänder und wird über die Plattform Agility Arc gesteuert. Vergleichen Sie beide Optionen anhand des NPV über denselben Zeitraum mit demselben Diskontsatz und legen Sie fest, was Sie zur Jahresgebühr hinzurechnen, je nachdem, ob der Vertrag Wartung, Software-Updates und Ersatz abdeckt, und welche Mindestlaufzeit und Kündigungsbedingungen gelten.

4. Häufig gestellte Fragen

F1. Der NPV weicht vom Beispielcode im zugehörigen Artikel ab.

Unter denselben Annahmen (Investition 150.000, Betriebskosten 20.000, 16 h × 300 Tage × 60 %, 25 pro Stunde, 75 % Auslastung, 8 % Diskontsatz, 5 Jahre) stimmen der jährliche Nettonutzen von 34.000 und die statische Amortisationszeit von 4,4 Jahren überein. Der Unterschied liegt in der Anwendung der Anlaufphase. Der Code des Artikels multipliziert den gesamten Netto-Cashflow des ersten Jahres (Nutzen − Betriebskosten) mit 50 % und kommt auf einen 5-Jahres-NPV von etwa −29.989; dieser Rechner multipliziert nur den Nutzen des ersten Jahres und setzt die Betriebskosten voll an, was etwa −39.248 ergibt. Wartungsverträge und Überwachung werden in der Anlaufphase in der Regel voll bezahlt, daher verwendet der Rechner den konservativeren Ansatz. Setzen Sie den Nutzenfaktor im ersten Jahr auf 100 %, liefern beide dasselbe Ergebnis (etwa −14.248).

F2. Kann ich dieses Ergebnis für Investitionsentscheidungen verwenden?

Nein. Es handelt sich um eine informative Berechnung zum Vergleich von Kostenstrukturen bei der Prüfung eines Einsatzes vor Ort. Sie ist keine Entscheidungsgrundlage für ein bestimmtes Unternehmen oder Finanzprodukt und berücksichtigt weder Steuern, Abschreibungen, Restwert, Fördermittel noch Lohnsteigerungen.

F3. Welchen Diskontsatz sollte ich verwenden?

Für den NPV werden üblicherweise die gewichteten durchschnittlichen Kapitalkosten des Unternehmens nach Steuern (WACC) verwendet. Hat Ihr Unternehmen einen internen Mindestverzinsungssatz (Hurdle Rate), verwenden Sie diesen. Ein positiver NPV bedeutet, dass die Investition bei diesem Diskontsatz Wert schafft.

F4. Worin unterscheidet sich der Roboteranteil von der Auslastung?

Der Anteil ist der Teil der betrachteten Arbeitsstunden, den Sie dem Roboter übertragen wollen; die Auslastung ist der Teil dieser geplanten Zeit, in dem der Roboter tatsächlich arbeitet. Übernimmt ein Roboter zum Beispiel 60 % von 16 Stunden täglicher Arbeit bei 75 % Auslastung, ersetzt er tatsächlich 7,2 Stunden pro Tag.

F5. Wie gebe ich einen Einsatz mehrerer Roboter ein?

Addieren Sie Anfangs- und Betriebskosten aller Einheiten und geben Sie als Arbeitsstunden pro Tag die gesamten Stunden ein, die sich die Roboter teilen. Mit wachsender Flotte können die Integrationskosten pro Einheit sinken und der Überwachungsaufwand steigen; holen Sie daher Angebote für jede Flottengröße ein und rechnen Sie diese getrennt.

Passende Artikel im Physical AI Portal (Englisch)

Primärquellen

Daten und Formeln zuletzt geprüft: 2026-10-23 · Betreiber: Huni ([email protected])