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PLC與HMI 作為工業(yè)自動化的核心技術，在全球市場持續(xù)蓬勃發(fā)展。美國、歐洲、日本等主要經(jīng)濟體的需求也維持高檔，而政府政策也為市場帶來利多。隨著技術不斷演進，PLC與HMI 將在更多應用場景發(fā)揮作用。

可程式邏輯控制器（PLC）與人機介面（HMI）是工業(yè)自動化領域的兩大核心技術，兩者的整合應用在現(xiàn)代製造業(yè)中扮演著不可或缺的角色。PLC 負責控制和監(jiān)測生產(chǎn)過程中的各種設備和流程，其功能類似於工業(yè)自動化系統(tǒng)的大腦，負責邏輯運算、數(shù)據(jù)處理、指令發(fā)送等任務。HMI 則作為人與機器溝通的橋樑，將複雜的生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉化為直觀易懂的圖形介面，方便操作人員監(jiān)控、管理和控制生產(chǎn)過程。

PLC 與 HMI 的搭配使用，能將自動化系統(tǒng)的潛力發(fā)揮到極致。PLC負責處理底層的邏輯控制，確保生產(chǎn)流程的穩(wěn)定運行，而 HMI 則提供友好的操作介面，讓操作人員能輕鬆掌握生產(chǎn)狀況，並進行必要的調(diào)整和干預。兩者相輔相成，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化、智能化、高效化，為企業(yè)帶來顯著的效益提升。

隨著全球製造業(yè)數(shù)位轉型加速，PLC+HMI 的市場需求持續(xù)蓬勃發(fā)展。本文將探討 PLC+HMI 在國內(nèi)外市場的發(fā)展概況、政策影響、技術趨勢，以及在零售、交通、倉儲物流等基礎應用場景的實例。

全球PLC與HMI市場規(guī)模持續(xù)上揚

根據(jù)市場研究機構MarketsandMarkets的研究，在自動化、智慧製造、基礎設施建設等領域的需求帶動下，2023 年全球 PLC 市場規(guī)模達到了161億美元，預計在2024年達到175億美元，而2025年將持續(xù)成長到190億美元的規(guī)模，呈現(xiàn)穩(wěn)定成長趨勢。

至於在國家與區(qū)域方面，亞太地區(qū)是 PLC 市場成長最快的區(qū)域，特別是中國與印度等新興市場的需求更為強勁，其驅(qū)力是這些快速成長的國家，對於國內(nèi)工業(yè)化進程的加速，因此大幅提升了PLC設備的需求。

至於HMI 的市場規(guī)模，2023年全球HMI市場規(guī)模達50.2億美元，預計在2024年將達到 54 億美元，2025年則微幅成長到58億美元，成長速度較PLC市場稍慢。

主要的成長動力來自製造業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)與交通運輸?shù)阮I域．對人機互動、數(shù)據(jù)可視化、遠程監(jiān)控等需求的增加。其中汽車HMI市場是整體HMI市場的重要成長市場，隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化程度的提高，對HMI的需求也會明顯成長。

同樣的，新興國家也是HMI的主要成長區(qū)域，包含中國、印度在內(nèi)，以及越南，泰國、印尼與馬來西亞等東南亞國家。由於這些國家及區(qū)域有著大量的基礎建設與產(chǎn)業(yè)計畫正在推動等，因此帶動了對製造業(yè)、城市建設、能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對HMI的需求也在不斷增加。

另外， 歐洲地區(qū)的德國和義大利對於HMI的需求也仍是持穩(wěn)，尤其在汽車、機械、化工等產(chǎn)業(yè)。

圖一 : 另一家市場研究機構對全球HMI市場規(guī)模所做的展望。（source：precedenceresearch）

地緣政策催動製造回流 各國政策推動需求

除了新興市場與國家在基礎設施和產(chǎn)業(yè)拓展上大力助益外，基於地緣政治所引發(fā)的製造業(yè)回流，也讓PLC和HMI在已開發(fā)國家地區(qū)出現(xiàn)了新的動能；另一方面，由於節(jié)能減碳和數(shù)位轉型的趨勢，對製造設備與工具機臺的性能有更高的能效要求，並進一步強化智慧應用的規(guī)模與深度，也讓該市場有了發(fā)展底氣。

美國市場

美國作為全球最大的經(jīng)濟體之一，其製造業(yè)對自動化設備的需求一直保持強勁，特別是在汽車、航空航太、食品飲料等產(chǎn)業(yè)，對PLC與HMI 的需求尤其旺盛。

近幾年，由於美中在政經(jīng)對抗的情況加劇，因此美國政府積極推動「再工業(yè)化」的政策，鼓勵企業(yè)回流美國本土生產(chǎn)，並提供稅收優(yōu)惠、資金補助等支持措施，這也刺激了PLC和HMI市場的需求。

歐洲市場

歐洲是全球工業(yè)自動化技術的領先地區(qū)，特別是德國、義大利等國的製造業(yè)實力雄厚，因此在PLC與HMI裝置的需求也持穩(wěn)發(fā)展，不過近幾年在節(jié)能減碳與數(shù)位轉型趨勢帶動下，對於高階PLC和HMI產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)較高的情況。

特別是在歐盟推動「工業(yè) 5.0」戰(zhàn)略，強調(diào)以人為本的智慧製造，鼓勵企業(yè)導入更具彈性、可持續(xù)性的自動化解決方案，也為PLC與HMI市場帶來新的機會。

日本市場

日本是全球工業(yè)機器人、自動化設備的主要生產(chǎn)國之一，對PLC和HMI的需求也同樣呈現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。然而日本製造強調(diào)高品質(zhì)，且專精於高階市場，因此在汽車、電子、半導體等產(chǎn)業(yè)，對高精度、高可靠性的PLC與HMI產(chǎn)品需求較高。

不過由於日本人口老化嚴重，且少子化的衝擊也日益嚴峻，因此日本政府推動「社會 5.0」概念，強調(diào)以科技解決社會問題，鼓勵企業(yè)開發(fā)更具人性化、智能化的自動化設備，也由於國家?guī)ь^發(fā)展深度智慧化應用，為PLC與HMI市場帶來新的發(fā)展方向。

臺灣市場

臺灣製造業(yè)以中小企業(yè)為主，過往面臨曾面臨產(chǎn)業(yè)外移的挑戰(zhàn)，不過近年由於美中對況的局面，導致許多臺商回臺設廠；另一方面，由於臺灣半導體製造的產(chǎn)業(yè)規(guī)模出現(xiàn)跳躍式的成長，因此新廠房的設立也成為近期重要進展，整體都強化了臺灣對自動化設備需求日益增加。這些趨勢與需求也成為PLC和HMI導入的利基，並對企業(yè)的生產(chǎn)效率提升、成本降低與轉型升級帶來幫助。

在政策方面，臺灣近期推動了「智慧機械產(chǎn)業(yè)推動方案」、「5+2 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新計畫」，以及賴清德政府正在力推的「五大信賴產(chǎn)業(yè)」等政策，皆鼓勵產(chǎn)業(yè)導入智慧製造解決方案，為臺灣的PLC與HMI市場創(chuàng)造有利環(huán)境。

圖二 : 在全球主要國家政策的加持下PLC與HMI的市場有望穩(wěn)定成長。圖上為西門子的HMI解決方案；下圖為泓格科技的控制器方案。

AI領航新技術 PLC與HMI現(xiàn)新動能

有政策的加持，替PLC與HMI的成長帶來助益外，新技術的刺激，也為它們帶來新一波的動能。尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）、邊緣運算、人工智慧（AI）等技術整合至PLC與HMI系統(tǒng)，是實現(xiàn)智慧製造的關鍵，成為該市場的成長利基。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：PLC和HMI可與 IIoT 技術深度結合，實現(xiàn)設備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)採集與分析，提升生產(chǎn)管理效率，目前已成為智慧廠房的標準設置之一。

邊緣運算：在PLC與HMI系統(tǒng)中導入邊緣運算，可即時處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，降低對雲(yún)端運算的依賴，提升系統(tǒng)反應速度。這樣的架構與系統(tǒng)也是當前工業(yè)終端的主流設計方向。

人工智慧（AI）：AI 技術應用於PLC和HMI系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)設備預知維護、生產(chǎn)流程優(yōu)化等功能，提升生產(chǎn)效率與品質(zhì)。

開放式架構與平臺：採用開放式架構，讓不同廠牌的 PLC+HMI 設備能互通互聯(lián)，提升系統(tǒng)整合彈性。

值得注意的是，由於生成式AI正在快速的改變所有的產(chǎn)業(yè)應用風貌，即便是相對穩(wěn)定的工業(yè)領域也將會出現(xiàn)變革，因此PLC與HMI的軟硬體發(fā)展也會出現(xiàn)的架構與方面。

在硬體方面，在 PLC中整合AI加速晶片將會是主要的趨勢，藉以提升數(shù)據(jù)處理和分析能力，實現(xiàn)更快速的反應和決策；再者，為了增強邊緣與智慧應用的效能，搭載AI功能的感測器也會是主要方向，它能更精確感知環(huán)境變化，提供更豐富的數(shù)據(jù)來源，支援更智能的控制策略。

至於軟體方面，提升機器學習演算法的支援會是重要方針， 透過機器學習，PLC與HMI能從歷史數(shù)據(jù)中學習，自動優(yōu)化控制參數(shù)，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。另一方面，實現(xiàn)預測性維護也是重要的技術策略。 藉由AI分析設備運行數(shù)據(jù)，預測潛在故障，提前進行維護保養(yǎng)，降低停機風險。

智慧應用當?shù)?零售、運輸、倉儲領域展身手

隨著智慧應用的深化，PLC與HMI的整合，正為各行各業(yè)帶來革命性的變革。例如越來越常見的無人商店和廠房，商品與生產(chǎn)資訊、庫存狀態(tài)都會自動顯示，甚至能自動結帳和接單。至於公共資訊設備，如列車時刻看售票管理系統(tǒng)，在搭乘時，列車位置、運行狀態(tài)一目了然，還能中央監(jiān)控、故障診斷．這些先進的智慧管理系統(tǒng)，正隨著PLC與HMI技術的發(fā)展越來越普及。

零售業(yè)

無人商店：透過PLC 來控制門禁、照明、空調(diào)等設備，HMI則顯示商品資訊、庫存狀態(tài)、購物流程，並與支付系統(tǒng)整合。再者透過結合RFID、影像辨識等技術，就可實現(xiàn)自動結帳、庫存管理、客流分析等功能。

自動販賣機：主要利用PLC控制商品出貨、溫度調(diào)節(jié)、故障報警等。並搭配HMI來顯示商品選項、支付方式、操作指南。結合行動支付、遠端監(jiān)控等技術，提升便利性與管理效率。

圖三 : 透過先進的PLC系統(tǒng)架構，可以實現(xiàn)列車運行控制，搭配HMI則能顯示列車位置、運行狀態(tài)、車站資訊等。

運輸業(yè)

智慧運輸系統(tǒng)：透過先進的PLC系統(tǒng)架構，可以實現(xiàn)列車運行控制、電力供應、號誌系統(tǒng)等。搭配HMI則能顯示列車位置、運行狀態(tài)、車站資訊等。若進一步結合SCADA系統(tǒng)，就能實現(xiàn)中央監(jiān)控、故障診斷、應急指揮等功能。

智慧停車場：PLC可控制車位指示燈、閘門、收費機等，HMI顯示車位狀態(tài)、停車費用、導航資訊。結合車牌辨識、行動支付等技術，提升停車效率與用戶體驗。

倉儲業(yè)

自動化倉儲：智慧倉儲內(nèi)部使用許多物品的撿放與輸送設備，使用PLC 可以控制堆垛機、輸送帶、分揀設備等。至於HMI則能顯示庫存位置、出入庫記錄、作業(yè)進度。結合WMS系統(tǒng)，能實現(xiàn)庫存管理、訂單處理、路徑規(guī)劃等功能。

智慧物流：同樣大量使用運送設備，物流業(yè)者需要PLC來控制 AGV、無人機、自動包裝機等，並運用HMI顯示物流路線、包裹狀態(tài)、配送資訊。若結合 GPS、RFID、影像辨識等技術，進能實現(xiàn)更高度智慧化的自動分揀、運輸、配送功能。

結語

整體而言，PLC與HMI作為工業(yè)自動化的核心技術，將在全球市場持續(xù)蓬勃發(fā)展，預計2023年全球PLC市場規(guī)模將達161億美元，2028年將達215億美元，HMI 市場規(guī)模則預計在2025年達到58億美元。

隨著技術不斷演進，PLC與HMI將在更多應用場景發(fā)揮作用。例如，在零售業(yè)的無人商店、自動販賣機等；交通業(yè)的捷運系統(tǒng)、智慧停車場；倉儲業(yè)的自動化倉儲與智慧物流等。

而在智慧應用與AI技術的推動下，未來，PLC與HMI 將持續(xù)整合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣運算等技術，實現(xiàn)設備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)採集與分析、預測性維護等功能，為各行業(yè)帶來更高效、智慧化的解決方案。