在應(yīng)用漸趨多元的市場中，HMI的設(shè)計創(chuàng)意將越來越多，透過這些創(chuàng)意與實用的設(shè)計，HMI可進(jìn)一步貼近使用者需求，打造最適化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)被多種產(chǎn)業(yè)視為未來的營運骨幹，此一系統(tǒng)與既有的IT最大不同之一，在於系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)都設(shè)計為可視化，藉此協(xié)助管理者迅速掌握現(xiàn)場資訊與設(shè)備運作狀態(tài)，從而建立快速反應(yīng)機(jī)制，並作為中長期策略發(fā)展的參考。在所有的可視化技術(shù)中，HMI發(fā)展多年、技術(shù)成熟，近幾年的應(yīng)用也逐漸多元。

HMI最早應(yīng)用於製造、船舶、能源等系統(tǒng)，2011年德國啟動工業(yè)4.0政策，對產(chǎn)業(yè)帶來重大衝擊，在未來的製造體系中，所有設(shè)備的角色都會被再次延伸與定義，HMI作為製造系統(tǒng)中人機(jī)溝通的唯一介面，因此在未來的工廠環(huán)境中，將扮演更重要的角色。

軟硬體同步進(jìn)化

圖1 : 在工業(yè)4.0時代，HMI的角色將會更吃重。（source：Centigrade GmbH）

在工業(yè)4.0趨勢中，資料擷取會變得越來越重要，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）無疑會變成未來製造系統(tǒng)的主架構(gòu)，架構(gòu)中的第一層設(shè)備擷取資料後，在透過網(wǎng)路連線，將資料往上傳，後端管控平臺再利用各端點擷取的數(shù)據(jù)，分析、制定出完善策略。

在製造系統(tǒng)中，HMI過去多扮演系統(tǒng)第一線的資訊顯示與部分控制功能，但在工業(yè)4.0時代，HMI的角色將會更吃重，由於HMI是製造現(xiàn)場中唯一可顯示資訊的設(shè)備，因此業(yè)者指出，在工業(yè)4.0環(huán)境中，HMI將會成為製造資訊可視化的樞紐，由於雲(yún)端架構(gòu)會是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要組成之一，HMI將會肩負(fù)一部分的資料擷取與上傳工作，因此HMI的網(wǎng)路化與雲(yún)端化，都會是HMI的未來趨勢。

在雲(yún)端與網(wǎng)路化的趨勢下，軟體將成為HMI廠商的開發(fā)重點，主因在於HMI的硬體技術(shù)，絕大多數(shù)是從消費性IT技術(shù)而來，包括處理器、觸控面板……等都是，這幾年硬體技術(shù)發(fā)展已然成熟，效能往上提升有限，而且另一方面，工控領(lǐng)域所使用的HMI，也不需要太高的效能，在此態(tài)勢下，非消費性領(lǐng)域HMI供應(yīng)商的硬體技術(shù)彼此相去不遠(yuǎn)，因此軟體的設(shè)計能力就成為市場決勝點。

除了市場態(tài)勢外，產(chǎn)業(yè)趨勢也是HMI走向軟體的原因，工業(yè)4.0講究軟硬整合，現(xiàn)在後端的IT系統(tǒng)主要功能，都以軟體設(shè)計，作為製造系統(tǒng)的一環(huán)，HMI未來的功能設(shè)計，也勢必以軟體為重，而且也唯有軟體，才能讓產(chǎn)品產(chǎn)生差異化，藉以區(qū)隔市場，創(chuàng)造更大的利基。

市場應(yīng)用漸趨多元

至於在應(yīng)用方面，自動化製造還是會成為HMI最重要的產(chǎn)業(yè)之一，自動化技術(shù)成熟多時，之前一段時間多數(shù)業(yè)者都認(rèn)為此一領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)過於成熟，不過這幾年工業(yè)4.0、智慧工廠等概念席捲全球，製造系統(tǒng)再次出現(xiàn)變革，因此即便過去的市場總值已經(jīng)相當(dāng)龐大，但在智慧化趨勢下，製造業(yè)還有相當(dāng)驚人的成長潛力。

第二個潛力應(yīng)用是能源，在工業(yè)發(fā)達(dá)下，全球各國對能源的重視程度越來越高，尤其再生能源如太陽能、風(fēng)力發(fā)電等，更成為多數(shù)國家的重要政策，再生能源所需的發(fā)電地域廣闊，而且在智慧電網(wǎng)趨勢下，每一發(fā)電設(shè)備的訊息都必須可完整揭露，同時還要能遠(yuǎn)端監(jiān)控，因此能源系統(tǒng)所配置的HMI必須有智慧化設(shè)計。

最後則是船舶應(yīng)用，現(xiàn)在船舶系統(tǒng)的技術(shù)演進(jìn)相當(dāng)快，而船舶所使用的HMI也需特殊設(shè)計，除了必有的防水、防鹽蝕外，其他設(shè)計例如螢?zāi)坏牧炼取⒉僮鹘槊娴脑O(shè)計，都必須符合特定安規(guī)，HMI在船舶領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)多年，雖然此一領(lǐng)域的整體需求量不像製造系統(tǒng)，但是符合標(biāo)準(zhǔn)、投入發(fā)展的廠商有限，因此仍屬於藍(lán)海市場，發(fā)展?jié)摿σ蚕喈?dāng)雄厚。

至於市場發(fā)展部分，亞洲目前看來還是全球市場成長最快的區(qū)域，中國大陸過去20年一直是世界工廠，雖然美中貿(mào)易戰(zhàn)開打，不過在該國政府的經(jīng)濟(jì)政策與其龐大內(nèi)需市場優(yōu)勢下，在可預(yù)見的未來幾年，此一角色仍不會改變，尤其是工業(yè)4.0概念興起後，一步到位的系統(tǒng)建置作法必然成為主流，在此態(tài)勢下，中國大陸的市場短時間內(nèi)不會縮小，此外東南亞近年來經(jīng)濟(jì)成長腳步已逐漸加快，中國大陸加上東南亞，將使得亞洲市場成為未來全球製造業(yè)的發(fā)展核心。

另一個潛力發(fā)展地區(qū)則是歐洲，德國推出的工業(yè)4.0帶動全球熱潮，歐洲是現(xiàn)代工業(yè)的起源地，工業(yè)發(fā)展的歷史雖久，但一直未見停歇，雖然歐洲受COVID-19病毒侵襲甚重，但疫情終究會過去，工業(yè)4.0趨勢在歐洲各工業(yè)大國所掀起的智慧浪潮仍會持續(xù)，包括HMI在內(nèi)的自動化設(shè)備，未來幾年都會有換機(jī)潮。

HMI智慧化大勢底定

圖2 : 隨著可視化概念的興起，HMI將在各類型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中扮演重要的角色。（source：Siemens）

而此一換機(jī)潮的走向必然是智慧化，智慧化製造系統(tǒng)的核心是整合，未來製造業(yè)不管前後端，不但會彼此鏈接，單一平臺也將成為製造系統(tǒng)的主流設(shè)計，HMI就是如此，未來的HMI不再只具備顯示功能，還將扮演工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)底層的閘道器角色，整合將控制器、驅(qū)動裝置與數(shù)據(jù)通訊技術(shù)。透過相關(guān)技術(shù)的整合，HMI將具備邊緣運算功能，當(dāng)?shù)讓痈袦y器、控制器將訊息傳送至HMI後，HMI會先行篩選分類，即時性需求高者，在現(xiàn)場端就做出指示，讓產(chǎn)線快速做出回應(yīng)，即時性不高者，則先彙整數(shù)據(jù)再將之傳送到上層管理平臺。透過HMI的邊緣運算功能，後端系統(tǒng)的儲存與運算負(fù)擔(dān)可大幅降低，同時也可兼顧系統(tǒng)的即時性，讓工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運作更精確有效率。

隨著可視化概念的興起，HMI在各類型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所扮演的角色將越來越吃重，其型態(tài)架構(gòu)也會開始解構(gòu)，例如現(xiàn)在就有廠商直接拋棄傳統(tǒng)的硬體，讓HMI直接化為軟體，使用者持手機(jī)、平板電腦等設(shè)備與現(xiàn)場機(jī)臺聯(lián)結(jié)，HMI畫面就會直接顯示在手持式設(shè)備上，這種概念可應(yīng)用於能源、水庫等大範(fàn)圍機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)中，藉此降低佈建與維護(hù)成本。

在應(yīng)用漸趨多元的市場中，諸如此類的HMI設(shè)計創(chuàng)意將越來越多，透過這些創(chuàng)意與實用的設(shè)計，HMI可進(jìn)一步貼近使用者需求，打造最適化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

**刊頭圖（source：Siemens）