跨越数字鸿沟：HMI技术与市场全景观察

科技 2025-01-02 15:35 湖北

HMI（人机界面）是指在用户与设备之间提供直接对话并能使用户控制和监视设备运行的设备部件，包括供用户观察、修改和设置内部软件运行过程及数据的硬件和软件。HMI是人与机器之间信息交换和高效协作的主要媒介，用户通过HMI接收来自机器的运行状态等信息，经过分析处理后作出相应决策，然后通过HMI进行相关的输入与控制操作，机器接收到这些指令后，做出特定的响应。

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本文由e-works研究院姚强原创发布。

HMI（Human Machine Interface）作为人机交互的关键纽带，在提升生产效率、保障产品质量、降低运营成本、推动技术创新等方面发挥着重要作用，并在石油、化工、钢铁、电力、制药、食品饮料、水处理等流程行业以及汽车、光伏、锂电等离散型制造业有着广泛的应用。

根据应用领域的不同，HMI可分为工业自动化HMI、汽车HMI、医疗设备HMI、智能家居HMI等，不同领域的HMI在构成和特点上有所不同。本文将聚焦工业自动化领域，介绍HMI的发展、构成及特点，探讨其选型原则，分析其在工业自动化领域的典型应用，并对国内外主流的HMI厂商进行盘点，为工业企业提供参考借鉴。

HMI的发展历程

HMI这一术语源于人机工程学。伴随着人机工程学理论的发展和计算机技术的进步，HMI从早期的手动控制机械装置发展到命令语言人机界面、图形用户界面，再到语音识别、视觉反馈等具有多种感知能力的人机界面，经历了令人激动和引人瞩目的变化。

图 1 典型的HMI外观图

1. 机械操作人机界面阶段

在工业革命初期，操作人员主要通过机械控制台来实现与机器的交互。这些机械控制台由大量的物理按钮/旋钮、开关和指示灯组成，操作人员需要手动操作这些组件来控制设备运行‌。尽管这种方式直观易懂、简单可靠，但其效率相对较低，人机交互性有限，并且对操作人员的技能要求较高。这一阶段属于机械操作人机界面时期，是人机界面的初级发展阶段。

2. 命令语言人机界面阶段

20世纪40年代之后，计算机技术取得迅猛发展，其中磁芯存储器的诞生、显示技术的日益成熟，以及操作系统的涌现，共同推动了以命令行为主导的人机界面成为主流。这一阶段人机交互通过机器语言以命令和询问方式来完成，用户使用键盘按照一定的规则输入字符，形成可供机器识别和理解的命令和参数，并触发机器执行。这种方式交互效率高，支持丰富灵活的指令形式，但交互界面不直观，易出错且难学习，要求用户具备计算机领域的专业知识和技能。这一阶段被认为是人机对峙阶段。

3. 图形用户界面阶段

20世纪80年代，随着计算机图形学、软件工程、窗口系统等软件技术的进步，图形用户界面应运而生。图形用户界面通常由窗口、图标、菜单、指示器组成，窗口是交互的基础区域。这种界面采用图形显示方式进行人机交互，用户通过控制指示器或触屏方式，来对窗口、图标和菜单等显示元素进行指点操作，从而完成交互任务。这种交互方式摆脱了抽象的命令，具有形象直观的操作体验，交互便捷高效，但交互信息局限性较大，对于抽象的交互信息不易表现，对用户指点操作的精度也有较高要求。这一阶段被认为是人机协调阶段。

4. 三维人机界面阶段

21世纪初期，物联网、大数据、人工智能等技术高速发展并被广泛关注，HMI开始了从传统向网络化、智能化的深刻转变。例如三维人机界面，用户能够以三维立体的方式查看、操作和控制工业自动化设备，实现更真实、直观的交互体验。此外，用户还能够通过语音或肢体动作与三维空间中的界面元素进行交互，计算机通过捕捉用户的语音指令或动作进行意图推理，以触发对应的交互功能。这一交互方式突破了二维界面的限制，提升了交互自然度，但需要有强大的处理器和显卡作支撑，硬件成本、界面开发和维护成本高，且存在较难进行交互意图的精准理解等问题。

图 2 HMI发展历程

HMI的构成、特点

及选型原则

1. HMI的构成

典型的HMI由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括处理单元、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存储单元等，其中处理单元是HMI的核心单元，决定了HMI性能的高低。目前，高性能的HMI处理单元主要为64位多核多线程处理器，如STM32MP2系列和国产Model4系列等。

显示单元主要指显示屏，用于数值/文本信息、图形对象显示，参数控制和配置。常见的显示屏包括彩色屏、灰度屏、单色屏等，其中LED背光彩色屏应用较为广泛。

输入单元主要有键盘、触摸屏和鼠标，其中键盘和触摸屏应用比较广泛。

通讯接口根据不同需求有多种接口方式，常见通讯接口包括RS-232/422/485串行通讯、CAN通讯、Ethernet通讯、IIC等。

数据存储单元主要有SD存储卡、USB记忆棒等，用于存储生产数据和备份应用程序。

图 3 典型的HMI硬件构成

HMI软件包括界面设计软件和HMI硬件中的系统软件两部分。用户需在PC机上通过界面设计软件设计画面，再通过计算机和人机界面的通信接口，将设计好的画面编译后传递至HMI。HMI硬件中的系统软件由三部分组成：设备驱动程序、处理器系统内核软件和界面设计软件生成程序。其中，设备驱动程序与具体设备紧密相连，具备与主流PLC通讯的能力。处理器系统内核软件一般指嵌入式操作系统或具备操作系统功能的软件。

图 4 HMI软件构成

2. HMI的特点

HMI作为连接人与机器的桥梁，其实现人机交互的过程是通过多种通信方式，实现设备数据实时采集、显示、指令输入与传递以及反馈与调整的过程。HMI通过通讯接口连接PLC、传感器、变频器、仪表等，实时采集设备工作状态和重要参数数据。这些数据经过处理后，HMI显示单元以图形、文字、数字等形式向用户展示。用户通过HMI输入单元，输入操作指令或调整参数，通过相应的通信协议传递给PLC或其他工业控制设备，从而实现对设备的操作和控制。设备在执行操作后，会将执行结果和状态变化反馈给HMI，并通过显示单元动态显示。

图 5 HMI模型示意图

相较于工业PC机，HMI具有轻便小巧，交互性强，直观易用，可靠性高，兼容性好等特点，为用户现场操控提供极大的便利。

交互性。HMI支持多种交互方式，如语音、手势、触摸屏、物理按钮、键盘等，用户可以方便地输入指令、调整参数，并与设备进行实时交互。同时，HMI凭借良好的响应性能，快速响应用户的操作，实时显示设备的运行状态和工艺参数，为用户提供及时的信息反馈，保障交互的流畅性和实时性。
易用性。HMI具有直观的操作界面和形象的图形显示功能。在操作界面上，HMI更加直观友好，更贴合工业操作人员的日常习惯和实际需求。操作人员可以根据自己的工作流程和偏好，灵活的进行界面个性化设置，提高操作效率和使用舒适度。在数据可视化方面，HMI可以将复杂的数据和信息以图形化的方式展示，提供形象的数据可视化效果，使得操作人员能够更直观地了解设备状态，并迅速做出判断和决策。
可靠性。在工业生产中，HMI的工作环境往往比较严苛且具挑战性，要求其必须具备坚固耐用的特性，能够在高温、低温、高湿、高压、振动、盐雾、粉尘等各种恶劣的工作环境中连续稳定运行。此外，HMI软件更加专注于工业自动化控制领域的功能实现，且经过专业的优化和调试，能够在长时间连续运行的情况下保持稳定。
兼容性。HMI具备广泛的通信协议支持能力，涵盖Modbus、TCP/IP等多种协议，这种多样化通信协议的兼容性，使得HMI能够与不同层级和不同类型的工业设备进行通信，实现设备数据实时共享和远程监控。同时，HMI具备灵活的数据格式适配、与其他系统的无缝集成以及良好的电磁兼容性，使得其能够在复杂的工业环境中实现高效、可靠的人机交互，提高生产效率。

3. HMI的选型原则

如何选择适合自己的HMI，是企业经常面临的一项重要决策。企业在HMI选型时，需要从兼容性、性能参数、功能需求、可靠性、易用性、成本等多维度进行综合考虑。

产品与软硬件的兼容性。企业首先需要了解HMI的通信接口参数，例如是否有对应的物理接口，是否支持以太网通信，是否支持扩展，支持外设数量和类型等。考虑HMI与将要连接的设备和系统的兼容性，包括控制系统、通信协议和设备使用的数据格式等，是否能与之通信和协同工作。
性能与任务要求的一致性。HMI性能参数涵盖了中央处理器性能、存储容量、显示尺寸、分辨率、显示亮度、色彩等多个方面，其中中央处理器主频和核心数、内存是衡量HMI性能的关键指标。中央处理器主频越高，核心数越多，其处理速度越快。内存越大，HMI运行越流畅。企业需依据HMI即将承担的任务，来评估所需的处理速度、计算能力和存储容量。例如，对于涉及大量数据处理和复杂图像呈现的应用，应选择主频高和内存大的HMI。
功能与企业需求的匹配度。企业应明确通过HMI需要实现哪些功能，如数据显示、图表生成、报警提示、远程监控等。例如，当企业频繁根据新需求对分析报表进行优化调整时，选择一款具备强大数据可视化功能且界面可灵活定制的HMI至关重要。同时，界面是否直观易用、图标和按钮是否清晰易懂也值得企业重点关注。
产品成熟度与可靠性。在HMI选型时，企业需要关注产品是否有同行业的成功实施案例，了解其在同行业或相近行业的表现，进而判断该产品是否合适。此外，由于各行业对HMI工作环境的要求各异，企业需要根据现场工作环境的具体要求，选择具有相应防护等级和耐用度的产品。例如，在食品行业，需要选择具备耐低温、防水等特性的产品；在化工行业，需要选择具备高精度、耐腐蚀、防尘等特性的产品；而在冶金行业，则应选择能够承受高温和振动等恶劣环境的产品。
总体成本。在进行HMI选型时，不宜盲目追求技术先进性和产品高性能，而应注重合理控制成本。企业在考虑产品一次性购买成本的同时，还需全面权衡实施、维护、升级改造等总体成本。目前部分厂商针对自身的产品提供了配套的服务，企业应依据自身实际的应用场景和业务需求，来选择一款既能满足生产需求，又具备合理成本的产品。

HMI的典型应用场景

HMI作为工业自动化的重要组成部分，以其直观、高效、智能的优势，为工业生产带来了前所未有的变革。HMI目前已在石油、化工、钢铁、电力、制药、水处理等流程行业以及汽车、光伏、锂电、机械等离散型制造业得到广泛应用，其应用场景广泛且多样，涵盖了产线监控、设备控制、物流仓储管理、能源管理、安全监控等。

1. 产线监控

随着制造业数字化转型的加速推进，产线实时可视化监控已成为企业提升生产效率、优化资源配置、保障产品质量和安全生产的重要手段。而HMI如同一双锐利的眼睛，能够实时洞察生产脉搏。通过HMI，操作人员可以清晰掌握生产线的运行状态，包括设备的工作状态、生产进度、产品合格率等关键信息，不仅提高了生产效率，还保障了产品质量的稳定性。当生产线出现异常时，HMI会立即通过短信、语音等方式发出报警信号，引导操作人员迅速定位问题并采取相应措施，从而有效避免生产延误和损失。

例如，某知名螺栓制造企业，采用基于Web的HMI解决方案，采集不同品牌设备的PLC数据并转换为统一的数据模型，通过OPC UA与HMI进行通信，HMI将每台设备的近50个关键数据转换为易于阅读的图形元素，这些图形元素可在各种支持HTML5的设备（如手机、平板电脑等）上访问，操作人员能即时监控特定机器的运行状况，同时也能随时获得整个生产过程的总体性能概览。

图 6 基于Web的HMI解决方案设备监控画面

（图源：北尔电子官网）

2. 设备控制

在设备控制方面，HMI的直观、易用特性得到了充分发挥，成为灵活操控的生产利器。通过HMI界面，操作人员可以方便地启停设备、调节参数、设定工艺等。这种控制方式不仅简化了操作流程，降低了操作难度和复杂度，还提高了设备操控的便捷性和灵活性。在自动化程度较高的生产环境中，HMI甚至可以实现整条生产线的一键启停，大大提升了生产效率。此外，HMI的远程访问和管理功能，使操作人员能够通过网络远程监控和控制生产设备，进一步提高了工作效率。

例如，某饮料企业采用西门子SMART LINE HMI解决方案，通过HMI参数设置栏可选择设备运行模式，设定克重、罐料速度、伺服返回速度等，标定偏差值，从而提高罐装精准度和效率。在状态栏可动态显示伺服运动的当前速度和位置、罐料储存器的液面位置、罐装容器的填罐进度、罐装累计次数等，为操作人员分析设备性能，发现潜在问题并进行优化决策提供支撑。

图 7 SMART LINE HMI解决方案设备控制画面

（图源：西门子官网）

3. 仓储物流管理

在仓储物流方面，高效准确的库存管理、订单的快速响应，以及资源的最优配置是备受关注的核心问题。HMI为仓储物流管理提供了一个直观易用的操作界面，操作人员可以通过HMI远程控制仓储设备，如堆垛机、物流小车等，实现货物的自动入库、出库、库内调度等作业。通过HMI，操作人员能够实时监控仓库实时状态，如货物的存储位置、数量、移动状态等。HMI与RFID、条形码等技术的融合应用，实现了货物的精准追踪和高效调度，显著提升了仓储物流的运作效率与智能化水平。

例如，某医药企业采用西门子SIMATIC HMI解决方案，通过工业以太网与PLC相连进行信息交互，实现自动入库、出库、移库作业，自动召回到指定位置，以及自动回收空托盘等作业，极大地提高了仓储物流效率。此外，操作人员能够通过HMI直观查看PLC中各输入点的状态，进而判断仓储设备各电气元件的通断情况以及故障点的位置，无需到上位机系统中查看和解除故障，大大缩短了故障判断和排查时间，提高了仓储效率和响应速度。

图 8 SIMATIC HMI解决方案入库作业画面

（图源：西门子官网）

4. 能源管理

随着物联网技术的发展，HMI的应用场景不断拓展，特别是在能源管理方面，其发挥的作用日益显著。通过HMI直观的操作界面，操作人员可以远程操控能耗设备，进行参数调整和设备开闭控制，不仅提高了操作的便利性，还降低了人力和时间成本。此外，通过HMI将能源实时数据（如能耗、电压、电流等）以图表、仪表盘等形式展现，实时监控电能、水能、燃气等能源的使用情况，使管理者能够迅速掌握能耗状态，及时发现并解决潜在问题，制定节能策略，不仅提高了管理效率，还降低了运维成本。

例如，某汽车企业应用物联网和智能控制技术，通过HMI智能输出控制指令，实现塔灯、空调、工位照明及风扇等设备能耗的动态精细化管控。企业通过PLC采集车间所有塔灯控制信号，并在HMI上依据排产计划设立节能模式开启时间，实现塔灯在非生产时段、无作业区域自动关停，有效降低车间能耗。对于电控柜空调开关的控制，企业增设了温度传感器、继电器及断路器，接入了线体 PLC，通过HMI设置远程操作按钮，采用Message指令实现了全厂空调联网控制，一键远程关停，节约了能源。在工位照明及风扇管理上，企业接入了PLC，编写了工位照明及风扇节能智能自动控制程序和HMI控制界面，操作人员通过HMI迅速且便捷的实现整条产线照明和风扇的远程控制，按需开启。

5. 安全监控

安全是工业生产永恒的主题，HMI在实时监控、预防事故、应急响应等方面，为企业筑起了一道坚固的安全防线。借助HMI直观的操作界面，操作人员能够高效的监控和控制复杂的工业过程，实时掌握工业场所的安全状态，包括泄漏、火灾、危险操作等潜在风险。对于检测到安全隐患，HMI立即发出报警信号，引导操作人员采取相应的安全措施。此外，HMI还可以与消防、安防等系统联动，实现更为智能化的安全管控。

例如，某医药企业应用倍加福VisuNet GXP HMI解决方案，将车间现场危险点、应急资源整合，实现了生产现场的全方位、全天候监控，提高了现场监管和应急管理的能力。操作人员通过HMI屏幕直观查看生产线上的各项安全参数（如温度、压力、流量等），以及药品储罐等设备填充和排放状态，无需进入敏感的生产区域，便可迅速、高效的了解生产安全状况。一旦检测到异常数据或潜在风险，HMI立即触发预警机制，通过声光电报警、短信或邮件通知等方式，迅速提醒相关人员采取措施，有效避免了安全事故的发生。

图 9 VisuNet HMI远程控制架构

（图源：倍加福官网）

HMI的发展趋势

人工智能、大模型等技术的蓬勃发展，为HMI的发展提供了强大的技术支撑。未来，HMI将在交互方式、信息呈现方式、产品功能等方面发生变化，朝着多层次互动、更便捷人性化、更智能的方向发展。

多模态交互融合。在交互方式上，HMI不再局限于单一的交互方式，而是将触控、语音、手势、生物识别等多种模态进行融合。用户通过语音指令控制设备的同时，结合手势操作能够进行功能切换或参数调整，提高交互的效率和便捷性。此外，利用眼动追踪技术，HMI可以实时监测用户的视线焦点，根据用户的目光停留位置和时间，自动判断用户的需求并进行相应的操作。
人工智能技术应用。人工智能技术赋予HMI智能助手的功能，使其不仅能依据实时设备运行状态数据深入分析，挖掘潜在故障模式，进行设备故障提前预警；还能够理解用户的自然语言指令，并根据用户的需求提供建议，实现生产过程的自动化控制和优化。此外，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术与HMI深度融合，使得操作人员能够直观获取设备运作状态、维修指导等信息，极大提升操作的便捷性和效率。
数据可视化升级。未来HMI不仅限于简单地展示数值和静态图形报告，而是以更加吸引人的形式展现信息背后的故事，例如更逼真和丝滑的动画。通过将数据以情境化方式进行表达，确保信息的准确传达并提升用户的理解程度。
高度可定制化。随着市场竞争的加剧和用户需求的多样化，高度可定制的HMI解决方案成为大势所趋。在界面定制方面，用户可以根据自己的喜好和需求，自定义更专业和符合习惯的用户界面，包括主题风格、图标、布局等。在功能定制方面，用户可以根据行业特性和使用需求，对启动、停止、参数调整等功能进行个性化定制，以满足不同行业和应用场景的需求。HMI也可以根据用户的使用习惯和场景自动调整界面布局和功能显示，提供更为个性化的交互体验。
统一开放平台化。HMI正逐步从单一的控制面板发展成为统一、开放、可扩展的HMI平台。HMI平台采用多协议识别、内部数据分析过滤技术，通过统一的通信接口，实现多台设备互联。HMI平台能够兼容不同的操作系统、不同的通信协议以及不同的显示设备，通过云连接，操作人员在WEB客户端或移动设备APP即可远程查看现场各设备的实时运行状况，并控制设备的启停等。此外，HMI平台还支持设备的远程升级和维护，有效提升设备的管理效率和便捷性，降低设备维护成本。

主流HMI厂商巡礼

HMI作为连接人与机器的桥梁，在工业自动化领域中扮演着不可或缺的角色。当前，国际知名的HMI厂商主要集中在欧美及日本等发达国家，包括德国的西门子、菲尼克斯电气、倍福和倍加福，法国的施耐德电气，瑞士的ABB，瑞典的北尔电子，美国的罗克韦尔自动化、伊顿和艾默生，日本三菱电机、欧姆龙和基恩士等。这些企业凭借其先进的技术实力、全面的整体解决方案以及卓越的品牌影响力，在众多市场中占据主导地位。

随着我国数字化转型的深入实施和智能化升级的加速推进，工业自动化产品应用领域不断拓展，带动了国内HMI市场需求的持续增长。经过多年的发展，我国HMI领域在产品创新、性能稳定性、品牌影响力等方面均取得较大进步，整体呈现良好的发展势头，涌现出研华科技、台达、步科股份、汇川技术、中控技术等一批耳熟能详的HMI厂商。他们通过不断技术研发和市场拓展，逐步以成套解决方案供应商的身份参与市场竞争，展现出了强大的竞争力和市场影响力。

以下将针对中国市场上主流的HMI厂商进行盘点。

1、西门子（Siemens）

西门子（Siemens）作为全球电子电气工程领域的领先企业，共推出了精简、移动、按键、SMART LINE 4大系列HMI产品，其HMI产品集成了先进的显示技术、触控技术、数据处理能力及通信接口，实现了对工业设备的直观控制与监控，处于市场领先地位。

图 10 西门子HMI产品（图源：西门子官网）

2、三菱电机（Mitsubishi Electric）

三菱电机是全球市场领先的工业自动化产品供应商，在HMI领域，推出了GOT2000、GOT1000、GOT SIMPLE、GT SoftGOT系列产品。其中GOT2000系列HMI产品，采用了智能交互设计，具有高度的兼容性和高操作性能，能够支持多种通讯协议和数据接口，可与各种自动化设备和控制系统无缝对接，广泛应用于机械、纺织、电气、包装、化工等多个领域。

图 11 三菱电机HMI产品（图源：三菱电机官网）

3、施耐德电气（Schneider Electric）

施耐德电气在HMI方面，先后推出了Harmony ST6、Magelis GTU、Magelis STU等HMI产品。其中Harmony ST6产品具有多屏幕和布局对象（停靠面板）功能，可将更多信息整合到一个页面中。该产品支持Web Viewer功能，可以通过PC、平板电脑、智能手机等设备远程访问或操作HMI上的可视化应用程序，并预装有EcoStruxure安全连接顾问，能够实现HMI和所连接设备的安全远程维护。

图 12 施耐德电气HMI产品（图源：施耐德电气官网）

4、菲尼克斯电气（PHOENIX CONTACT）

菲尼克斯电气作为工业自动化及电气制造领域的技术先锋，其提供的HMI解决方案涵盖了从基础的HMI操作界面，到可在PC平台运行的高性能图形密集型工业可视化系统。其推出的新一代HMI产品TP 6000系列，采用多点触控应用的设计，支持-20℃至50℃的宽温运行，具有丰富的通讯驱动，可直接和大部分品牌的PLC通讯。该产品采用开放式网络标准，能够兼容任何Web服务器，支持远程访问，能够通过Visu+ Mobile应用程序和HTML5 Web客户端访问HMI。

图 13 菲尼克斯电气HMI产品

（图源：菲尼克斯电气官网）

5、倍福（BECKHOFF）

近年来，倍福不断在其HMI平台上进行迭代升级，很多倍福的新技术都在其HMI组件中得到应用，比如Vision、Scope、Speech等。TwinCAT HMI是倍福新一代的HMI产品，具有功能强大、速度更快、操作更简单的特点，能够自适应显示器的分辨率和方向。该产品拥有“所见即所得”的图形编辑器和现成的HTML5模板，使用者能够快速定制复杂且符合人体工学的HMI页面，并可以通过简单的控件组合和参数的修改，方便地进行功能扩展。

图 14 倍福HMI产品（图源：倍福官网）

6、研华科技

研华科技在HMI领域推出了工业级可编程HMI、防爆行业HMI产品，其中WebOP系列可编程HMI产品提供RTOS即时操作系统，搭配研华WebOP Designer组态软件，能够与操作系统无缝相连，可与百余种PLC连接，可与不同的运动控制器、热控制器、逆变器和传感器等设备连接使用，为工厂自动化从业者提供劳动节约型、效率提高型和操作简易型应用解决方案。

图 15 研华科技HMI产品

（图源：研华科技官网）

7、台达

台达在HMI领域推出了DOP100、DOP107H、DOP300S、TP、HMC等系列产品，以满足不同行业和应用场景的需求。其中DOP100系列涵盖基本、标准、进阶、手持4种类型，内嵌HMI编程软件DIAScreen及Lua编辑器，便于使用者编程。台达HMI能够支持Ethernet通讯及多语种输入功能，具有警报提示、历史资料及使用者权限管理等功能，广泛应用于电子、机床、包装、纺织、机器人、橡塑、能源、物流、锂电等行业。

图 16 台达HMI产品（图源：台达官网）

8、汇川技术

汇川技术作为国内工业自动化控制领域的龙头企业，先后推出了IT7000、ITS7000系列HMI产品。其HMI产品采用扁平化样式风格+高分辨率控件，通过拖拽式+表格化+批量操作+视图类集成显示的组态方式，让使用者可以更快速的完成基本功能的组态和编程调试，缩短设备调试周期。其HMI支持全系列汇川产品协议和主流PLC厂商协议，具有强大的数据处理能力和敏捷的响应速度。

图 17 汇川技术HMI产品

（图源：汇川技术官网）

9、步科股份

步科股份是国内领先的自动化控制、机器人动力和数字化工厂解决方案供应商，也是国内较早自主研发HMI的企业之一，其工业人机界面产品市场占有率在本土品牌厂商中多年保持优势地位。步科目前拥有FUTURE系列、GREEN系列、MASS系列以及行业专用系列等不同定位的HMI产品，软件内部集成阿里工业物联网平台接口，方便用户实现设备的远程监控、数据上云等功能。

图 18 步科股份HMI产品（图源：步科股份官网）

10、中控技术

中控技术HMI产品与自身的PLC等自动化产品形成了良好的配套，在通信和功能配合上具有高度的协同性，能够实现无缝连接和快速的数据交互，减少了系统集成的复杂性和成本，提高了整个自动化系统的稳定性和可靠性。其中，其新一代物联网人机界面FE6000系列，具有丰富的控件和图形库，用户可以轻松地进行界面设计和功能组态。通过自主组态，能够快速实现PLC数据采集画面组态、设备监控、数据显示、参数设置、历史数据存储和査询、数据远程传输等功能。

e-works在对主流HMI厂商盘点的基础上，梳理形成了HMI厂商生态图。

图 19 HMI厂商生态图

结语

随着制造业转型升级需求的日益增长和技术创新的加速推进，HMI不仅仅是一个简单的交互界面，它已经成为企业数字化、网络化、智能化发展的重要组成部分，并在提高生产效率、降低生产成本、保障生产安全等方面发挥越来越重要的作用，直接带动了HMI市场需求的持续增长。

未来，HMI将更加注重与人工智能和大数据技术的融合，为操作人员提供更加直观、智能和个性化的交互体验，实现人与机器之间更灵活、更高效、更便捷的信息交互。这不仅对企业的产品技术提出了更高的要求，也为企业带来了更多的发展机遇。面对日益激烈的市场竞争，企业需要不断加强技术研发和产品创新能力，提升产品性能和品质，才能更好满足市场多样化的需求，赢得市场竞争的先机。（本文完）

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