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工業用人機介面市場與應用現況

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觸控式HMI導入電容式觸控人機介面螢幕,針對工業現場應用需求,甚至還有支援配戴手套仍可觸控操作的HMI設備設計。getac
觸控式HMI導入電容式觸控人機介面螢幕,針對工業現場應用需求,甚至還有支援配戴手套仍可觸控操作的HMI設備設計。getac

工業用人機介面產品,近年來在消費性電子產品大量導入電容式觸控應用,在工業用途的人機介面產品也開始大量導入,不僅提升人機介面終端的耐用與實用價值,同時也刺激人機介面產品市場用量提升,讓市場競爭更趨白熱化…

人機介面(Human Machine Interface;HMI)即系統與用戶間的操作互動與資料交換的重要媒介,以工業應用的設備控制、生產製程現況資訊掌握應用來看,以往生產設備、儀表等應用控制大多顯得繁複且不人性,操作時若無法快速掌握與即時回應系統需求,可能就會因為掌握生產情報資訊不夠充足而做了錯誤操作,導致產線或製程重大的損失。

大到超大螢幕HMI,小到工業用強固型平板電腦,都是HMI產品常見的設計樣式,可以依據生產現場需求進行設備部署。AIS

大到超大螢幕HMI,小到工業用強固型平板電腦,都是HMI產品常見的設計樣式,可以依據生產現場需求進行設備部署。AIS

HMI人機互動設備應用廣泛,整合在自動化生產應用中實用性高,可以透過視覺說明減少務操作的機會。Schneider electric

HMI人機互動設備應用廣泛,整合在自動化生產應用中實用性高,可以透過視覺說明減少務操作的機會。Schneider electric

生產流程、資訊日趨複雜  HMI可協助現場快速掌握現況

HMI終端設備則是運用將生產過程或重要資訊完整呈現,搭配便捷的操作機制,提供生產現場操作或管理人員更清晰的資料,藉以判斷與快速回應生產所需的控制決策。隨著現代生產的產品日趨複雜,生產流程、加工過程產生的大量現場資訊,搭配大量程序改採自動化製造或導入機器人參與加工,生產設備的掌握現況與做出正確決策已經越來越困難,必須使用效能更好、視覺介面更豐富的操作終端。

加上生產現場環境本身就存在高落塵、高震動甚至高溫?高濕環境,在操作生產設備時這類HMI終端裝置也必須具備強固性要求,例如工業應用終端設備的防水、防震、寬溫工作等高標準要求,除了工業用人機介面產品因應工業生產必備的強化設計外,為了達到更快速呈現製程資訊,使用大型屏幕搭配高效能圖形化介面、觸控屏幕人機互動之HMI終端在工控應用越來越熱門,也吸引不少工控設備廠商競相投入。

HMI導入應用更深、更廣 市場用量增加

當自動化技術、工業控制應用持續演進、應用市場增溫,人機介面HMI導入應用扮演的角色越來越吃重,應用領域也持續朝更深、更廣的應用方向發展。

但人機介面終端雖然初期在2012年前還有出現需求揚升、利潤表現不俗市況,但隨著投入的業者驟增、同業競價導致人機介面產品市場削價競爭,產品毛利持續壓縮,而隨著人機介面產品設計日趨成熟,目前導入產業重點以大型石油、化學產業、鋼鐵製造、造紙廠房應用為多,不僅在用量與導入現場的實用性,應用數量相當可觀。

除傳統製造應用外,人機介面產品也在專案型的應用市場逐步抬頭,例如醫療設備、食品機械、包裝機械與政府單位應用等,市場用量持續增加。

隨著人機介面產品推陳出新,加入工業用HMI產品競爭的廠家也越來越多,雖然讓工業用HMI產品選擇性更多,但也競價問題也逐漸浮上檯面,而對價格敏感度較高的業者來說,大多會選用中?低階的HMI設備,同時對價格要求相對較高,像是HMI的平板電腦型、觸控螢幕型、終端機型態產品的產品終端售價均有持續下滑現象,平均價格持續探底。

加上全球景氣發展下滑、生產原材料成本上揚,多數製造、生產產業大多處於營運勉強持平、或是呈現虧損狀態,也相對反映在設備採買需求上,導致中?低階HMI成為相關業者搶奪的重點市場。

HMI成為工控智慧化?網路化整合的互動介面

但在製造生產應用上,為了保有最佳生產效益,製造廠方仍不得不積極持續改善、降低生產成本,而人機介面產品即成為加工現場改善生產效益的關鍵終端,而隨著數位電子電路與電腦科技技術發展,新一代人機介面產品在硬體規格上的等級區分將會越來越模糊化,因為單位價格的硬體與運算性能已大幅升級,反而導致硬體成本反映在終端售價的狀況越來越不明顯,因為電腦關鍵零組件成本不僅持續下滑、對應硬體元件的效能?容量也如摩爾定律般倍數翻揚。

尤其在HMI導入以工業用平板電腦產品型態設計,在處理器效能、儲存元件容量、網路與通訊介面豐富度越來越高,在未來進行二次開發或是自動化功能整合有完善的發展平台,工業用強固型平板電腦已成為HMI類產品發展的重要趨勢。

工業用強固型平板電腦若不看防震、防水、防塵、抗衝擊、強化版防護玻璃等工業電腦特性外,與更大屏幕擴增可視範圍、提高室外生產設備整合應用的資訊可視性、生產現場操作者需配戴手套進行操作等工業現場應用狀況,其實工業HMI設備與一般平板電腦差距不大,新一代的HMI設備除持續追求工業現場應用實用性、耐受性外,在外型設計也開始導入一般常規電腦的設計風格。

隨著HMI工業用設備導入電容式觸控螢幕技術整合,原本不用太關注用戶使用體驗、僅需將關注焦點放在提升惡劣應用環境設備耐受性、長壽命運轉重點的工業用HMI設備,也開始重視人機介面的互動操作體驗競爭。

早期工業用觸控螢幕終端,在電容觸控螢幕應用尚不普及時,大多仍以電阻式觸控螢幕方案作為現場設備的整合重點,但電阻式觸控屏幕往往會因為壓按區塊功能區在特定區域操作頻繁而受損、進而造成終端設備的觸控互動體驗不佳,新一代HMI由於導入多點觸控技術(Multi-touch technology)技術,現在電容式多點觸控已經成為HMI的標準配備。