LoRaWAN UWB Solution for Anti-Collision in Industrial Environments

26. März 2025
Fallstudie

Kunde: SAMKING Solar Pumps Manufacturing Plant
Industrie: Schwermaschinenbau und industrielle Fertigung

SAMKING Background

SAMKING operates a sprawling 800,000 sq. ft. manufacturing facility, housing automated assembly lines, CNC machines, and overhead cranes. With 200+ workers and 50+ heavy machines operating in close proximity, the plant faced critical safety challenges:

Häufig kommt es zu Beinaheunfällen zwischen Arbeitern und beweglichen Maschinen.
Unbefugtes Betreten von Sperrzonen mit hohem Risiko (z. B. Roboterschweißbereiche).
Steigende Versicherungsprämien aufgrund von Arbeitsunfällen und OSHA-Verstößen.

Vorhandene Infrarotsensoren und manuelle Beschilderungen konnten keine Echtzeitwarnungen liefern, was im Jahr 2023 zu drei Verletzungen von Arbeitern führte.

Herausforderung

Kollisionsrisiken: Arbeiter gerieten häufig in den toten Winkel von Kränen und Gabelstaplern, was zu Unfällen führte.
Verstöße gegen Sperrgebiete: Unbefugtes Personal betritt Gefahrenzonen und riskiert einen Stromschlag oder eine Beschädigung der Ausrüstung.
Systembeschränkungen: Herkömmliche Näherungssensoren (Genauigkeit 2 m) konnten nicht zwischen statischen Hindernissen und Menschen unterscheiden.

Durchführung

Lösung: Lansitecs multifunktionales UWB-LoRaWAN-Sicherheitsökosystem

SAMKING deployed Lansitec’s UWB-Anker Und UWB-Ausweis-Tracker in drei Hauptanwendungen:

1. Kollisionsschutz für schwere Maschinen

Arbeiter trugen UWB-Ausweis-Trackerund senden ihre Standorte in Echtzeit über Ultrabreitbandige Breitbandtechnologie (UWB)(bis zu 20 m Reichweite im offenen Gelände).
UWB-Ankermontiert auf Kränen, Gabelstaplern und Roboterarmen 10–20 cm Präzision Außerdem meldet es die Aktionen in der Nähe über LoRaWAN an den Server.

Anpassbare Gefahrenzonen:

1–5 Meter um bewegliche Maschinen herum lösten Alarme (Pieptöne + LED-Blinken) sowohl auf dem UWB-Anker als auch auf dem Arbeiterausweis aus.
5–10 Meter für langsam laufende Kräne, wodurch die Bediener frühzeitig gewarnt werden.

2. Überwachung von Sperrgebieten

An Eintrittspunkten zu Gefahrenzonen (z. B. Hochspannungstafeln, Chemikalienlagern) installierte UWB-Anker.

Das Betreten dieser Zonen durch unbefugtes Personal löste Folgendes aus:

Lokale Warnungen: Blinkende LEDs und Alarme am Anker.
Zentrale Warnungen: Der Anker sendet alle Benachrichtigungen über LoRaWAN an die APP.

3. Systemweite Vorteile

Vollständig batteriebetriebenes System: Anker und Abzeichen sind batteriebetrieben, wobei Anker pro Ladung bis zu 5 Jahre und Abzeichen 6 Monate halten.
Geringer Stromverbrauch, hohe Skalierbarkeit: Das LoRaWAN-Gateway unterstützt über 500 Geräte
Störfestigkeit: Durch die 5-GHz- bis 7,5-GHz-Bandbreite von UWB konnten Konflikte mit Wi-Fi/Bluetooth vermieden werden.
Datenprotokollierung: Vorfallberichte (Zeit, Ort, Personal) wurden in die Sicherheitskonformitätssoftware von Samking integriert.

Durchführung

Phase 1 (3 Wochen): 80 UWB-Anker an Maschinen und Sperrzonen installiert; 250 Badge-Tracker verteilt.
Phase 2 (2 Wochen): Kalibrierte Gefahrenzonen mithilfe der Cloud-basierten Software von Samking (z. B. 2 m Radius für Roboterarme, 8 m für Kranwege).
Ausbildung: Die Arbeiter erhielten eine Einweisung in die Ausweisprotokolle, während die Maschinenbediener bei Alarmen Not-Aus-Verfahren übten.

Überwundene Herausforderungen:

Umgebungen mit hohem Lärmpegel: Die kurzen Impulse von UWB waren in metallreichen Bereichen hervorragend, wo herkömmliche HF-Technik versagte.
Dynamische Workflows: Einstellbare Zonen berücksichtigen Schichtwechsel (z. B. Ausweitung des Gefahrenbereichs während der Wartung).

Ergebnisse

90% Reduzierung von Beinaheunfällen mit schweren Maschinen innerhalb von 4 Monaten.
Keine Verstöße gegen die Sperrzone nach der Bereitstellung, verglichen mit 8 Vorfällen pro Quartal im Jahr 2023.
Versicherungseinsparungen: 25% niedrigere Prämien aufgrund verbesserter OSHA-Konformität.
Betriebseffizienz: 15% schnellerer Maschinendurchsatz, da die Bediener sicher mit Echtzeitwarnungen arbeiten.

Mitarbeiterfeedback:
„Die Ankeralarme machen mich extrem aufmerksam auf meine Umgebung. Ich fühle mich jetzt sicherer, wenn der Gabelstapler in der Nähe der Arbeiter ist.“
— Shu LEE, Gabelstaplerfahrer

Management-Einblick:
„Das System von Lansitec hat nicht nur Unfälle verhindert – es hat uns auch Daten zur Neugestaltung risikoreicher Arbeitsabläufe geliefert.“
— Zhen Wang, Direktor für Werkssicherheit

Abschluss

SAMKING’s deployment highlights Lansitec’s versatility in addressing industrial safety challenges, from anti-collision to access control. By combining UWB’s pinpoint accuracy with LoRaWAN’s robust connectivity, the solution creates a proactive safety net adaptable to diverse environments.

Zukünftige Erweiterung, Samking plant:

Integrieren Sie UWB-Anker mit Not-Aus-Systemen zum automatischen Anhalten von Maschinen.
Setzen Sie tragbare „intelligente Helme“ mit eingebetteten UWB-Trackern für Rollen mit hohem Risiko ein.

Entdecken Sie die Sicherheitslösungen von Lansitec:

Lansitec – Schaffung sichererer Arbeitsplätze durch Innovation.

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