人机界面市场 – 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，2018-2028 年，按产品（硬件、软件、服务）、按部署模式（本地、云）、按配置（嵌入式 HMI、独立 HMI）、按垂直行业（石油和天然气、食品和饮料、化学品、制药、金属和采矿、汽车、航空航天、其他）、按地区、竞争进行细分

市场概览

全球人机界面 (HMI) 市场在 2022 年的估值为 49.3 亿美元，在整个预测期内经历 10.8% 的大幅复合年增长率 (CAGR)。这一显著增长是由技术进步、工业自动化和对增强用户体验的不懈追求的融合推动的。HMI 是实现人机交互的重要界面，有助于跨不同行业控制和监控复杂的系统。

关键市场驱动因素

工业 4.0 和智能制造：

全球人机界面 (HMI) 市场受到工业 4.0 的变革性影响和智能制造方法的广泛采用的推动。随着全球各行各业都开始拥抱数字化、自动化和互联互通，HMI 成为这一不断发展的环境中实现无缝人机交互不可或缺的推动因素。

工业 4.0 设想的未来是互联工厂，这些工厂配备智能系统，可以通信、分析实时数据并自主做出决策。HMI 是连接人类操作员与这些高度互联的系统的关键环节，使操作员能够有效地监控、控制和优化流程。对能够与智能技术无缝集成并提供实时数据可视化和分析的先进 HMI 的需求不断增长，这是推动全球 HMI 市场强劲增长的驱动力。

自动化和机器人技术的兴起：

各行各业越来越多地采用自动化和机器人技术，这是全球 HMI 市场的重要驱动力。随着各行各业寻求提高生产力、质量和效率，HMI 在控制和监控自动化过程中的作用变得至关重要。

自动化和机器人技术涵盖从制造业到物流和医疗保健等各个领域。 HMI 为操作员提供了了解这些自动化系统的窗口，使他们能够监督操作、管理异常并实时做出明智的决策。随着各行各业寻求优化流程并利用自动化的优势，对用户友好、直观的 HMI 的需求不断增长，以促进人机无缝协作。

提高运营效率：

运营效率是各行各业采用 HMI 的驱动力。HMI 使操作员能够访问实时数据、监控流程并快速识别异常或低效率。此功能使行业能够实施主动措施（例如预测性维护），以避免代价高昂的停机并优化整体效率。

制造业、能源和运输业等行业受益于可视化和分析数据、监控设备健康状况和识别潜在瓶颈的能力。其结果是改善资源分配、减少浪费和提高生产力 - 所有这些都有助于提高竞争优势。

安全和风险缓解：

HMI 在确保整个行业的运营安全和风险缓解方面发挥着至关重要的作用。通过提供对关键流程的实时可见性，操作员可以识别潜在的安全隐患、监控安全协议的遵守情况并及时应对紧急情况。

处理危险环境的行业（例如石油和天然气或化学品）依靠 HMI 来远程监控设备和流程。此功能不仅可以提高人员安全性，还可以最大限度地降低与事故或环境事件相关的风险。随着监管机构收紧安全标准，对有助于提高运营安全性的先进 HMI 的需求依然强劲。

数据驱动决策：

在数据驱动决策的时代，HMI 在为操作员和管理人员提供源自实时数据的可行见解方面发挥着关键作用。可视化数据趋势、分析性能指标和监控关键性能指标的能力使行业能够做出明智的决策，从而优化运营并推动增长。

行业越来越多地利用集成到 HMI 中的分析和预测功能来提高效率并预测维护需求。配备先进数据可视化和分析工具的 HMI 有助于主动决策，从而改善资源分配并改善客户体验。

远程监控和管理：

COVID-19 疫情等全球事件加剧了对远程监控和管理的需求。配备远程访问功能的 HMI 允许操作员和管理人员从远处监督操作，即使在具有挑战性的情况下也能确保业务连续性。

公用事业、物流和医疗保健等分布式运营行业受益于远程监控和管理系统的能力。这一趋势与现代工作环境相一致，远程工作和数字协作已成为业务运营的重要组成部分。

越来越关注用户体验：

随着技术的发展，对用户体验的重视已成为 HMI 市场的重要驱动力。行业认识到直观、用户友好的界面对于优化操作员效率、减少培训要求和最大限度地降低错误风险至关重要。

优先考虑用户体验的 HMI 提供触摸屏、语音命令和手势识别等功能。这些界面与习惯于直观消费电子产品的技术娴熟的员工产生了共鸣。随着各行各业寻求提高操作员满意度并吸引下一代工人，对具有增强用户体验的 HMI 的需求持续增长。

主要市场挑战

集成复杂性和互操作性：

全球人机界面 (HMI) 市场面临的重大挑战之一是将 HMI 集成到现有工业系统中的复杂性。各行各业通常使用各种机器、设备和协议，这使得无缝集成成为一项艰巨的任务。不同的机器可能具有不同的通信协议或数据格式，从而导致兼容性问题和通信中断。

当不同制造商的 HMI 需要在统一系统中协同工作时，可能会出现互操作性挑战。克服这种复杂性需要开发能够与各种技术交互同时保持可靠性的多功能 HMI 平台。标准化工作和开放式通信协议的采用有助于解决集成挑战，并确保数据和控制的无缝流动。

快速的技术演进和淘汰：

技术进步的速度对 HMI 市场提出了持续的挑战。随着新技术的出现和发展，现有的 HMI 很快就会过时或不兼容。这对投资 HMI 的行业提出了挑战，因为他们可能需要频繁升级或更换以跟上不断发展的技术格局。

制造商必须在创新和兼容性之间取得平衡。开发能够适应新兴技术并提供更新和升级选项的面向未来的 HMI 至关重要。此外，向后兼容功能可以帮助缓解快速技术淘汰的挑战，使行业能够顺利过渡到较新的版本而不会中断运营。

网络安全和数据隐私问题：

随着工业系统的连接性不断提高，网络安全和数据隐私问题成为 HMI 市场面临的关键挑战。随着 HMI 之间的互联性越来越强，并收集敏感的运营数据，它们成为网络攻击、未经授权的访问和数据泄露的潜在目标。恶意行为者可以利用 HMI 中的漏洞来破坏运营、窃取知识产权或泄露敏感信息。

制造商必须优先考虑 HMI 中的网络安全功能，包括加密、安全访问控制和定期安全更新。此外，开发具有内置入侵检测机制和实时监控功能的 HMI 可以帮助及时识别和缓解潜在的安全漏洞。

主要市场趋势

与工业物联网 (IIoT) 和工业 4.0 的集成：

全球人机界面 (HMI) 市场最重要的趋势之一是与工业物联网 (IIoT) 和工业 4.0 技术的集成。随着各行各业越来越多地采用智能制造实践，HMI 正在不断发展，以在统一的生态系统中与众多传感器、设备和机器连接。这种集成允许实时数据收集、分析和决策，从而实现预测性维护、流程优化和提高运营效率。

工业 4.0 背景下的 HMI 充当操作员与互连系统交互的界面，可视化整个生产线的数据并管理自动化流程。这一趋势与全球智能工厂的发展趋势相一致，HMI 在数字化运营和促进无缝人机协作方面发挥着关键作用。

以用户为中心和直观的设计：

对以用户为中心和直观的 HMI 设计的需求是推动市场发展的重要趋势。随着行业采用先进技术，劳动力的技能多样性不断扩大，需要迎合具有不同技术专长的用户的界面。现代 HMI 专注于提供直观、用户友好的交互，以最大限度地缩短学习曲线并提高运营效率。

以用户体验 (UX) 原则设计的界面可提高操作员的工作效率、降低出错的可能性并降低新员工的培训要求。以用户为中心的设计趋势反映了技术向直观、类似消费者的体验的广泛转变，确保操作员和复杂系统之间的无缝交互。

增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 的采用：

增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 技术与 HMI 的集成正在重塑行业可视化和与系统交互的方式。增强现实 (AR) 的 HMI 将数字信息叠加到物理世界，为操作员提供上下文数据、3D 可视化和分步说明。另一方面，VR 让操作员沉浸在虚拟环境中，使他们能够与机器和流程交互，就像他们亲临现场一样。

这一趋势具有跨各个行业的变革潜力。例如，在制造业中，增强现实 (AR) 的 HMI 指导装配过程，减少错误并提高效率。在培训场景中，VR 驱动的 HMI 提供模拟真实世界操作的沉浸式学习体验。 AR 和 VR 的采用反映了一种更广泛的趋势，即在工业环境中采用创新的可视化和交互方式。

基于云的 HMI 和远程监控：

随着各行各业寻求利用数据驱动的决策并简化运营，基于云的 HMI 和远程监控解决方案正在获得发展势头。这些 HMI 提供实时数据分析、预测性维护见解和远程访问功能。基于云的解决方案提供了从任何地方访问关键数据和控制系统的灵活性，符合不断发展的工作文化和分散决策的需求。

各行各业都在采用基于云的 HMI 来优化流程、减少停机时间并提高整体效率。这一趋势对于拥有多个地点或分布式运营的行业尤其重要，可实现集中管理和控制。基于云的 HMI 还有助于与 IoT 设备无缝集成，从而实现全面的数据收集和分析。

网络安全和数据保护：

随着设备和系统之间的连接水平不断提高，HMI 中的网络安全变得至关重要。加强数据保护的趋势包括强大的加密、安全的身份验证协议和入侵检测系统。随着行业收集和分析敏感的运营数据，防范网络威胁、数据泄露和未经授权的访问至关重要。

随着全球监管框架和合规性要求的发展，HMI 中的网络安全措施必须适应，以领先于潜在威胁。这一趋势与人们对网络攻击风险的认识不断提高以及对 HMI 在确保工业运营安全方面发挥的关键作用的认识相一致。

细分洞察

配置洞察

嵌入式 HMI 预计将在预测期内占据市场主导地位，这是由多种因素共同推动的，这些因素与行业的运营需求、技术偏好和对精简效率的追求无缝契合。嵌入式 HMI 的这种优势由几个关键原因推动，突显了它们无与伦比的吸引力以及重新定义行业与机器和流程交互方式的潜力。嵌入式 HMI 在其控制的机械或设备中的无缝集成方面具有独特的优势。这种固有的集成消除了对单独硬件组件的需求，并降低了与外部设备接口的复杂性。全球各地的行业都在努力优化运营并减少低效率。嵌入式 HMI 提供了一种有凝聚力的解决方案，可简化流程、最大限度地减少故障点并提高整体系统可靠性。

部署模式洞察

预计云计算领域将在预测期内占据市场主导地位，这是由多种因素融合推动的，这些因素与不断发展的技术格局、运营需求和跨行业追求效率无缝衔接。基于云的 HMI 领域占据主导地位有几个关键原因，这些原因凸显了其不可否认的吸引力以及重塑行业与机器和系统交互方式的潜力。云领域占据主导地位的驱动力之一是其远程监控和可访问性。在全球互联的世界中，行业需要从任何有互联网连接的地方实时访问其运营数据和控制系统。基于云的 HMI 提供了这一基本功能，使操作员和决策者能够随时随地访问关键信息，促进及时决策和快速应对运营挑战。

区域洞察

预计亚太地区将在预测期内占据市场主导地位。亚太地区在全球人机界面市场中占有重要地位，因为其工业部门蓬勃发展、城市化迅速、注重技术驱动型增长。亚太地区包括中国、日本、韩国、印度和东南亚国家，已成为全球人机界面 (HMI) 市场的主导者。亚太地区在该市场占据主导地位的几个因素包括亚太地区拥有一些世界上最大的制造业强国，尤其是中国和日本。该地区拥有从汽车到电子产品的广泛制造基础，需要先进的 HMI 来提高生产效率、质量控制和运营优化。亚太国家已迅速采用先进技术，包括自动化、机器人技术和工业 4.0 原则。随着各行各业追求效率和竞争力，对与这些技术相结合的尖端 HMI 的需求正在上升。亚太地区拥有蓬勃发展的汽车工业，日本和韩国等国家以创新和质量而闻名。汽车行业对驾驶辅助、连接性和信息娱乐的重视推动了对直观和以用户为中心的 HMI 的需求。

最新发展

• 2022 年 6 月，全球软件技术提供商 Qt 推出了新颖的 HMI 软件框架，帮助他们开发下一代数字驾驶舱。
• 2020 年 7 月，自动化技术公司欧姆龙自动化 (Omron Automation) 推出了其 NA5 人机界面的软件版本，该版本将在欧姆龙工业 PC 系列上运行。此次合作将帮助 ABB 提高其自动化软件的可用性，从而提高客户满意度。
• 2023 年 1 月，施耐德电气和微软宣布合作为工业自动化市场开发新的 HMI 解决方案。此次合作将结合施耐德电气在工业自动化方面的专业知识与微软在云计算和人工智能方面的专业知识，打造更高效、更高效的新 HMI 解决方案。

主要市场参与者

• 三菱电机株式会社
• 横河电机株式会社
• 罗克韦尔自动化公司
• ABB
• 研华科技股份有限公司Ltd.
• 施耐德电气
• 艾默生电气公司
• 霍尼韦尔国际公司
• 西门子股份公司
• 通用电气