什么是 HMI: 你必须知道的定义、趋势与关键特性

所谓的 HMI（Human-Machine Interface）就是人机界面，是操作者与机器/系统间资讯传递和交换的主要桥梁，也是实现工业自动化的关键要素。HMI 大多为带有触控功能的显示屏或平板电脑，让操作人员或维护人员能够直接操作设备并进行监控。HMI 系统通常能提供丰富的资讯，例如温度、压力、制造流程步骤以及材料的计量数据。还能显示设备中物料的确切位置或储存槽内的液位数据等讯息。无论是在制造业、能源管理还是其他自动化的重要行业领域，HMI 都扮演着实现精确控制和监控的核心角色。

据 Spherical Insights & Consulting 的报告显示，2022 年，全球人机界面（HMI）的市场规模来到了 58.3 亿美元，并预计到 2023 年，将攀升至 174.6 亿美元。如此强劲的扩张趋势充分反映了以下因素的影响：
 

1. 创新技术的推动：
   随着技术如触控荧幕、语音识别等的不断进步，HMI 解决方案在效率上和易用性上都有了显著提升。
2. 工业自动化需求的增加：
   全球制造业对于自动化和数据整合的需求持续上升，这直接推动了对高效 HMI 解决方案的需求。
3. 智能制造与工业物联网（IIOT）的发展：
   智能制造和工业物联网的兴起为进阶 HMI 系统提供了广阔的应用前景，特别是在提供深入数据分析和加强系统控制方面。

在工业自动化领域中，HMI（人机界面）凭借两大优势（操作便利性/数据可视化），长期以来被视为不可或缺的关键角色。操作直觉性来自 HMI 提供了一个直观且互动的平台，使操作者能够有效的与自动化系统进行沟通和控制。这种界面不仅能够实时监控生产过程，还包括快速调整机器设定和对异常状况的敏捷反馈。举例而言，在机械加工中，操作者可透过 HMI 迅速调整 CNC 机床的切削参数，以及对应不同的材料或设计要求。

而在数据可视化能力上，HMI透过即时监控并将生产过程的重要数据图像化，可视化，让操作者能够快速做出决策，从而提升作业效率和系统可靠性，这种能力在生产线的即时追踪中尤为显著，如监控产品组装速度和质量检查结果，帮助操作者及时发现并解决设备故障或品质问题，保障生产流程的高效与连续性。

在工业自动化领域中，具有人机界面（HMI）的设备经常处于严苛且具挑战性环境中。为了应对这些挑战，并确保其持久的可靠性和效能，HMI 必须具备一系列强固且耐用的特性。

1. 耐冲击震动
   HMI 经常安装在持续振动环境中，如制造车间或移动设备上。因此，必须能够承受持续的震动和偶发性冲击，以确保正常运作不受干扰。
2. 宽温
   安装环境的温度条件也是一大挑战。无论是从冷冻食品加工厂的低温环境到炼钢厂的高温作业区，HMI 理想的工作温度范围应为 -20°C 至 70°C，以确保在这些严峻条件下仍维持高性能和持久可靠性。
3. 防尘防水
   在食品加工厂中，设备的频繁清洁是日常工作的一部分。因此，HMI 设备需具备至少 IP65 等级的防尘防水保护，能够承受擦拭或直接用水冲洗的清洁方式，避免水分进入设备内部，防止可能的设备损害。
4. 无风扇设计
   锯木厂或锻造厂内，经常会产生大量的木屑、铁屑等颗粒物。选择无风扇设计的 HMI 将可避免这些颗粒物积聚于设备内部，从而影响性能和寿命。
5. 电源保护
   HMI 应该具备宽电压范围（9~48 VDC）、过电压、过电流、静电保护（ESD）等机制，透过全方位的保护措施能保障 HMI 在多种工业环境下的稳定性和可靠性。

Cincoze 旗下拥有三大丰富完整的 HMI 产品系列，无论是严苛工业环境所需的工业平板电脑，或是户外高亮度应用的阳光下可视平板电脑，以及能与设备机台高度整合的开放式架构平板电脑，客户可依据使用环境及需求选择合适 HMI 应用的平板电脑。

在效能上拥有 Intel Core 或 Atom CPU 可选择外，强固的特性也是 Cincoze HMI 产品组合的优势。全系列工业防护包含了 IP65 前框防尘防水、宽温设计 (-20°C ~ 70°C)、过电压保护 (OVP)、过电流保护 (OCP) 、静电防护（ESD）等。为了确保其高度安全性，每个系列均通过 UL 安全认证，杜绝接触漏电、材质易燃等安全性问题，确保了其在工业环境下的可靠运行。