Physical AI 成本結構工具

倉儲與工廠機器人 TCO、回收期與 NPV 計算器

專為評估在倉庫或工廠導入機器人、人形機器人的營運與工程主管設計。輸入要替代的作業工時、每小時總人力成本、實際稼動率、初期投資與營運成本,即可計算年度淨效益、簡單與折現回收期、NPV,以及評估期間的總持有成本(TCO),並在相同假設下比較購買方案與機器人即服務(RaaS)合約方案。本工具計算的是成本結構,並非投資建議。

1. 輸入

僅變更顯示單位,不進行匯率換算,請以同一種幣別輸入所有金額。

購買方案成本

不只是報價單上的機器人價格,還應納入系統整合、安全設備、現場施工與教育訓練費用。

維護合約、零件與耗材、電費、軟體授權,以及遠端監控/異常處理人員費用的年度合計。

替代作業與稼動

目標作業每天進行幾小時(班次數 × 每班時數)、每年幾天。例:兩班各 8 小時 = 16 小時,300 天。

60%

目標作業工時中由機器人實際接手的比例。若仍需人員負責監控或異常處理,請設定低於 100%。

不只是薪資,還包含保險與福利在內的每小時成本。

75%

計畫作業時間中機器人實際運作的比例。充電、故障與停機損失都反映在這裡。

50%

導入第一年現場仍在適應,效益會低於目標。此係數只乘在第一年效益上,營運成本與服務費仍全額支付。100% 表示沒有爬坡期。

評估設定

通常採用公司的加權平均資金成本(WACC)。設為 0 則為不折現的單純合計。

5 年
RaaS(訂閱)方案

初期費用:合約以外另行支付的系統整合、現場施工與安全設備費用。年費:訂閱費加上合約未涵蓋的營運成本(監控人員、電費等)。預設值為示例假設。

2. 計算結果

簡單回收期(購買) --
NPV(購買) --
每年替代的作業工時 --
年度效益(穩定運轉年) --
年度淨效益(效益 − 營運成本) --
折現回收期(含爬坡期) --
評估期間 TCO(未折現) --
機器人每有效作業小時成本 --

購買 vs RaaS(相同期間、相同折現率)

項目 購買 RaaS
初期支出 -- --
年度成本 -- --
評估期間總成本(未折現) -- --
NPV -- --
折現回收期 -- --

* 說明:本計算器用於在現場導入決策中比較成本結構,並非投資建議,也不能作為判斷任何公司或金融商品的依據。預設值是用來說明計算方法的假設。未納入稅負、折舊、殘值與薪資成長,實際決策請以現場實測數據、報價及財務部門的審查為準。

3. 稼動率敏感度

只改變稼動率、其他輸入維持不變時的結果。粗體列為目前的輸入值。

稼動率 年度淨效益 簡單回收期 NPV 購買 NPV RaaS

4. 逐年現金流量

第 0 年為初期支出,第 1 年包含爬坡期的影響。累計欄是將每年現金流量依折現率換算為現值後的累加值,最後一年的數值即為 NPV。

年度 購買現金流量 購買累計(折現) RaaS 現金流量 RaaS 累計(折現)

機器人何時能回本?計算方式說明

機器人導入何時回本,並不只取決於機器人的價格。總持有成本(TCO)是直接與間接成本的總和,包括購置與安裝、營運與維護、停機損失,以及汰換或報廢。效益則取決於機器人實際接手的作業工時與稼動率。本計算器將這些數值轉換為逐年現金流量,同時呈現簡單回收期、折現回收期與 NPV。

1. 計算公式

兩種方案使用相同的效益(Benefit),只有初期支出(Upfront_cost)與年度成本(Annual_cost)不同。購買方案為初期投資與年度營運成本,RaaS 方案為 RaaS 初期費用與年費。

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

簡單回收期是以初期投資除以穩定運轉年的淨效益,因此不考慮爬坡期與貨幣的時間價值。折現回收期是累計折現現金流量達到零的時點,在年度內以線性內插求得。機器人每有效作業小時成本是以評估期間 TCO 除以同期的有效作業工時(替代工時 × 稼動率,第一年依爬坡期係數換算),可直接與每小時人力成本比較。

2. 對結果影響最大的變數

通常是稼動率與機器人負責的作業比例。若假設一台機器人直接取代一名作業員,回收期會被嚴重低估。請利用敏感度表查看稼動率變動 10 個百分點時 NPV 的變化幅度,並在導入前以小時為單位實測目標作業,據此設定比例。即使簡單回收期看起來很短,納入爬坡期與折現後的 NPV 仍可能為負。

3. 比較購買與 RaaS

機器人即服務(RaaS)將大部分初期投資轉為按月或按年支付的費用。2024 年 6 月,GXO 與 Agility Robotics 簽訂多年期 RaaS 協議,在物流作業中部署 Digit 人形機器人:Digit 從協作機器人接過周轉箱並放上輸送帶,由 Agility Arc 平台進行管理。兩種方案應在相同評估期間、相同折現率下以 NPV 比較,並依合約是否涵蓋維護、軟體更新與設備汰換,以及最短合約期間與解約條件,決定年費中還需加計哪些成本。

4. 常見問題

Q1. NPV 與相關文章中的範例程式碼結果不同。

在相同假設下(初期投資 150,000、營運成本 20,000、16 小時 × 300 天 × 60%、每小時 25、稼動率 75%、折現率 8%、5 年),年度淨效益 34,000 與簡單回收期 4.4 年是一致的。差異在於爬坡期的套用方式。文章程式碼將第一年的整體淨現金流量(效益 − 營運成本)乘以 50%,得到 5 年 NPV 約為 −29,989;本計算器只將第一年的效益乘以該係數,營運成本仍全額計入,結果約為 −39,248。爬坡期間維護合約與監控人員費用通常仍需全額支付,因此本計算器採用較保守的做法。將第一年效益係數設為 100% 時,兩者結果相同(約 −14,248)。

Q2. 可以將這個結果用於投資決策嗎?

不行。這是在評估現場導入時用來比較成本結構的參考性計算,不能作為判斷任何公司或金融商品的依據,也未納入稅負、折舊、殘值、補助或薪資成長。

Q3. 折現率應該填多少?

計算 NPV 時通常採用公司的稅後加權平均資金成本(WACC)。若公司有內部門檻報酬率,請使用該數值。NPV 為正,代表在該折現率下這項投資能創造價值。

Q4. 機器人負責的作業比例與稼動率有何不同?

作業比例是目標作業工時中規劃交給機器人的部分;稼動率是在這段規劃時間內機器人實際運作的比例。例如將每天 16 小時作業的 60% 交給機器人,稼動率為 75%,則機器人實際每天替代 7.2 小時。

Q5. 導入多台機器人時該如何輸入?

將所有機器人的初期投資與營運成本加總,並把多台機器人共同負責的總作業時數填入每日作業時數。隨著台數增加,每台的整合成本可能下降,監控人力則可能增加,因此請依不同台數分別取得報價並各自計算。

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參考的第一手資料

資料與公式最後核對日期:2026-10-23 · 營運者:Huni ([email protected])