什麼是 HMI: 你必須知道的定義、趨勢與關鍵特性

所謂的 HMI（Human-Machine Interface）就是人機介面，是操作者與機器/系統間資訊傳遞和交換的主要橋梁，也是實現工業自動化的關鍵要素。HMI 大多為帶有觸控功能的顯示螢幕或平板電腦，讓操作人員或維護人員能夠直接操作設備並進行監控。HMI 系統通常能提供豐富的資訊，例如溫度、壓力、製造流程步驟以及材料的計量數據。還能顯示設備中物料的確切位置或儲存槽內液位的精確高度等訊息。無論是在製造業、能源管理還是其他自動化重要的行業領域，HMI 都扮演著實現精準控制和監控的核心角色。

據 Spherical Insights & Consulting 的研究報告顯示，2022 年，全球人機介面 (HMI) 的市場規模來到了 58.3 億美元，並預計到 2032 年，將攀升至 174.6 億美元。如此強勁的擴張趨勢充分反映了以下因素的影響：
 

1. 創新技術的推動
   隨著技術如觸控螢幕、語音識別等的不斷進步，HMI 解決方案在效率和易用性上都有了顯著提升。
2. 工業自動化需求的增加
   全球製造業對於自動化和數據整合的需求持續上升，這直接推動了對高效 HMI 解決方案的需求。
3. 智能製造與工業物聯網（IIoT）的發展
   智能製造和工業物聯網的興起為進階HMI系統提供了廣闊的應用前景，特別是在提供深入數據分析和加強系統控制方面。

在工業自動化領域中，HMI（人機介面）憑藉兩大優勢（操作直覺性/數據可視化），長期以來被視為不可或缺的關鍵角色。操作直覺性來自於 HMI 提供了一個直觀且互動的平台，使操作者能夠有效地與自動化系統進行溝通和控制。這種介面不僅允許即時監控生產過程，還包括快速調整機器設定和對異常狀況的敏捷反饋。舉例而言，在機械加工業中，操作者可透過 HMI 迅速調整 CNC 機床的切削參數，以應對不同的材料或設計要求。

而在數據可視化能力上，HMI 透過即時監控並將生產過程的重要數據圖像化、可視化，讓操作者能夠快速作出決策，從而提升作業效率和系統可靠性。這種能力在生產線的即時追蹤中尤為顯著，如監控產品組裝速度和質量檢查結果，幫助操作者及時發現並解決設備故障或品質問題，保障生產流程的高效與連續性。

在工業自動化領域中，具有人機介面（HMI）的設備經常處於嚴苛且具挑戰性的環境中。為了應對這些挑戰，並確保其持久的可靠性和效能，HMI 必須具備一系列強固且耐用的特性。

1. 耐衝擊震動
   HMI 經常安裝在持續振動的環境中，如製造車間或移動設備上。因此，必須能夠承受持續的震動和偶發的衝擊，以保證正常運作不受干擾。
2. 寬溫
   安裝環境的溫度條件也是一大挑戰。無論是從冷凍食品加工廠的低溫環境到煉鋼廠的高溫作業區，HMI 理想的工作溫度範圍應為 -20°C 至 70°C，以確保在這些嚴峻條件下仍維持最佳性能和持久可靠性。
3. 防塵防水
   在食品加工廠中，設備的頻繁清洗是日常工作的一部分。因此，HMI 設備需具備至少 IP65 等級的防塵防水保護，能夠承受擦拭或直接用水沖洗的清潔方式，有效避免水分進入設備內部，防止可能的設備損害。
4. 無風扇設計
   鋸木廠或鍛造廠內，經常會產生大量的木屑、鐵屑等顆粒物。選擇無風扇設計的 HMI 將可避免這些顆粒物積聚於設備內部，從而影響性能和壽命。
5. 電源保護
   HMI 應該具備寬電壓範圍（9〜48 VDC）、過電壓、過電流、靜電保護（ESD）等機制，透過全方位的保護措施能保障 HMI 在各種工業環境下的穩定性和可靠性。

Cincoze 旗下擁有三大豐富且完整的 HMI 產品系列，無論是嚴苛工業環境所需要的工業用平板電腦，或是戶外高亮度應用的陽光下可視平板電腦，以及能與設備機台完美整合的開放式架構平板電腦，客戶可依據使用環境及需求選擇最合適 HMI 應用的平板電腦。

在效能上擁有 Intel Core 或 Atom CPU 可選擇外，強固的特性也是 Cincoze HMI 產品組合的優勢。全系列工業防護包含了 IP65 前框防塵防水、寬溫設計 (-20°C~70°C)、過電壓保護 (OVP)、過電流保護 (OCP) 、靜電防護 (ESD) 等。為了確保其高度安全性，每個系列均通過美國 UL 安全認證，杜絕接觸漏電、材質易燃等安全性問題，確保了其在工業環境下的可靠運行。