Рынок человеко-машинного интерфейса — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз на 2018–2028 гг. Сегментировано по предложению (оборудование, программное обеспечение, услуги), по способу развертывания (локально, облако), по конфигурации (встроенный HMI, автономный HMI), по отраслевой вертикали (нефть и газ, продукты питания и напитки, химия, фармацевтика, металлургия и горн

Обзор рынка

Глобальный рынок человеко-машинного интерфейса (HMI) с оценкой в 4,93 млрд долларов США в 2022 году демонстрирует существенный среднегодовой темп роста (CAGR) в 10,8% в течение всего прогнозируемого периода. Этот замечательный рост обусловлен конвергенцией технологических достижений, промышленной автоматизацией и неустанным стремлением к улучшению пользовательского опыта. HMI служат жизненно важными интерфейсами, которые обеспечивают взаимодействие человека и машины, облегчая управление и мониторинг сложных систем в различных отраслях промышленности.

Ключевые драйверы рынка

Industry 4.0 и интеллектуальное производство

Глобальный рынок человеко-машинного интерфейса (HMI) стимулируется преобразующим влиянием Industry 4.0 и широким внедрением интеллектуальных производственных методологий. Поскольку отрасли по всему миру охватывают сферы цифровизации, автоматизации и взаимосвязанности, HMI становятся незаменимыми средствами обеспечения бесперебойного взаимодействия человека и машины в этом развивающемся ландшафте.

Industry 4.0 предвидит будущее взаимосвязанных заводов, оснащенных интеллектуальными системами, которые обмениваются данными, анализируют данные в реальном времени и автономно принимают решения. HMI служат важнейшим звеном, соединяющим операторов-людей с этими тесно взаимосвязанными системами, позволяя операторам эффективно отслеживать, контролировать и оптимизировать процессы. Растущий спрос на передовые HMI, способные бесшовно интегрироваться с интеллектуальными технологиями и предлагающие визуализацию и анализ данных в реальном времени, является движущей силой, способствующей устойчивому росту мирового рынка HMI.

Растущая автоматизация и робототехника

Растущее внедрение автоматизации и робототехники в отраслях промышленности является значительным драйвером для мирового рынка HMI. Поскольку отрасли стремятся повысить производительность, качество и эффективность, роль HMI в управлении и мониторинге автоматизированных процессов становится критически важной.

Автоматизация и робототехника охватывают различные секторы, от производства до логистики и здравоохранения. HMI предоставляют операторам окно в эти автоматизированные системы, позволяя им контролировать операции, управлять исключениями и принимать обоснованные решения в реальном времени. Поскольку отрасли стремятся оптимизировать свои процессы и использовать преимущества автоматизации, спрос на удобные, интуитивно понятные HMI, которые способствуют бесперебойному сотрудничеству человека и робота, продолжает расти.

Повышенная эксплуатационная эффективность

Эксплуатационная эффективность является движущей силой внедрения HMI во всех отраслях. HMI позволяют операторам получать доступ к данным в реальном времени, контролировать процессы и быстро выявлять аномалии или неэффективность. Эта возможность позволяет отраслям внедрять упреждающие меры, такие как предиктивное обслуживание, чтобы избежать дорогостоящих простоев и оптимизировать общую эффективность.

Такие отрасли, как производство, энергетика и транспорт, выигрывают от возможности визуализировать и анализировать данные, контролировать состояние оборудования и выявлять потенциальные узкие места. Результатом является улучшенное распределение ресурсов, сокращение отходов и повышение производительности — все это способствует конкурентному преимуществу.

Безопасность и снижение рисков

HMI играют решающую роль в обеспечении эксплуатационной безопасности и снижении рисков в различных отраслях. Обеспечивая видимость критических процессов в реальном времени, операторы могут выявлять потенциальные угрозы безопасности, контролировать соблюдение протоколов безопасности и оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации.

Отрасли, работающие с опасными средами, такие как нефтегазовая или химическая, используют HMI для удаленного мониторинга оборудования и процессов. Эта возможность не только повышает безопасность персонала, но и минимизирует риски, связанные с авариями или экологическими инцидентами. Поскольку регулирующие органы ужесточают стандарты безопасности, спрос на передовые HMI, которые способствуют более безопасной работе, остается высоким.

Принятие решений на основе данных

В эпоху принятия решений на основе данных HMI играют решающую роль в предоставлении операторам и менеджерам действенных идей, полученных из данных в реальном времени. Возможность визуализировать тенденции данных, анализировать показатели производительности и отслеживать ключевые показатели производительности позволяет отраслям принимать обоснованные решения, которые оптимизируют операции и стимулируют рост.

Отрасли все чаще используют аналитические и прогностические возможности, интегрированные в HMI, для повышения эффективности и прогнозирования потребностей в обслуживании. HMI, оснащенные передовыми инструментами визуализации и анализа данных, облегчают упреждающее принятие решений, что приводит к улучшению распределения ресурсов и улучшению качества обслуживания клиентов.

Удаленный мониторинг и управление

Потребность в удаленном мониторинге и управлении усилилась из-за глобальных событий, таких как пандемия COVID-19. HMI, оснащенные возможностями удаленного доступа, позволяют операторам и менеджерам контролировать операции на расстоянии, обеспечивая непрерывность бизнеса даже в сложных обстоятельствах.

Отрасли с распределенными операциями, такие как коммунальные услуги, логистика и здравоохранение, выигрывают от возможности удаленного мониторинга и управления системами. Эта тенденция соответствует современной рабочей среде, где удаленная работа и цифровое сотрудничество стали важнейшими компонентами бизнес-операций.

Усиление внимания к пользовательскому опыту

По мере развития технологий акцент на пользовательском опыте стал значимым фактором на рынке HMI. Отрасли признают, что интуитивно понятные, удобные для пользователя интерфейсы необходимы для оптимизации эффективности работы оператора, снижения требований к обучению и минимизации риска ошибок.

HMI, которые отдают приоритет пользовательскому опыту, предлагают такие функции, как сенсорные экраны, голосовые команды и распознавание жестов. Эти интерфейсы находят отклик у технически подкованной рабочей силы, привыкшей к интуитивно понятной потребительской электронике. Поскольку отрасли стремятся повысить удовлетворенность операторов и привлечь следующее поколение работников, спрос на HMI с улучшенным пользовательским опытом продолжает расти.

Основные проблемы рынка

Сложность интеграции и совместимость

Одной из существенных проблем, с которой сталкивается глобальный рынок человеко-машинного интерфейса (HMI), является сложность интеграции HMI в существующие промышленные системы. Отрасли часто используют различные машины, устройства и протоколы, что делает бесшовную интеграцию сложной задачей. Различные машины могут иметь разрозненные протоколы связи или форматы данных, что приводит к проблемам совместимости и сбоям связи.

Проблемы совместимости могут возникать, когда HMI разных производителей должны работать вместе в единой системе. Преодоление этой сложности требует разработки универсальных платформ HMI, которые могут взаимодействовать с различными технологиями, сохраняя при этом надежность. Усилия по стандартизации и принятие открытых протоколов связи могут помочь решить проблемы интеграции и обеспечить бесперебойный поток данных и управления.

Быстрая технологическая эволюция и устаревание

Темпы технологического прогресса представляют собой постоянную проблему на рынке HMI. По мере появления и развития новых технологий существующие HMI могут быстро устареть или стать несовместимыми. Это создает проблемы для отраслей, которые инвестировали в HMI, поскольку они могут столкнуться с необходимостью частого обновления или замены, чтобы идти в ногу с развивающимся технологическим ландшафтом.

Производители должны найти баланс между инновациями и совместимостью. Разработка перспективных HMI, которые могут адаптироваться к новым технологиям, предоставляя при этом возможности для обновлений и модернизаций, имеет важное значение. Кроме того, функции обратной совместимости могут помочь смягчить проблемы быстрого технологического устаревания, позволяя отраслям плавно переходить на новые версии, не прерывая работу.

Проблемы кибербезопасности и конфиденциальности данных

С ростом связности промышленных систем проблемы кибербезопасности и конфиденциальности данных становятся критической проблемой для рынка HMI. Поскольку HMI становятся все более взаимосвязанными и собирают конфиденциальные операционные данные, они становятся потенциальными целями для кибератак, несанкционированного доступа и утечек данных. Злонамеренные субъекты могут использовать уязвимости в HMI для нарушения работы, кражи интеллектуальной собственности или компрометации конфиденциальной информации.

Производители должны отдавать приоритет функциям кибербезопасности в HMI, включая шифрование, безопасный контроль доступа и регулярные обновления безопасности. Более того, разработка HMI со встроенными механизмами обнаружения вторжений и возможностями мониторинга в реальном времени может помочь оперативно выявлять и смягчать потенциальные нарушения безопасности.

Ключевые тенденции рынка

Интеграция с промышленным Интернетом вещей (IIoT) и Индустрией 4.0

Одной из наиболее значимых тенденций на мировом рынке человеко-машинного интерфейса (HMI) является интеграция с технологиями промышленного Интернета вещей (IIoT) и Индустрией 4.0. Поскольку отрасли все чаще внедряют интеллектуальные методы производства, HMI развиваются для подключения к множеству датчиков, устройств и машин в единой экосистеме. Эта интеграция позволяет собирать, анализировать и принимать решения в реальном времени, обеспечивая предиктивное обслуживание, оптимизацию процессов и повышение эффективности работы.

HMI в контексте Индустрии 4.0 служат интерфейсом, через который операторы взаимодействуют со взаимосвязанными системами, визуализируя данные со всей производственной линии и управляя процессами автоматизации. Эта тенденция совпадает с глобальным стремлением к интеллектуальным заводам, где HMI играют ключевую роль в оцифровке операций и содействии бесперебойному сотрудничеству человека и машины.

Ориентированный на пользователя и интуитивно понятный дизайн

Спрос на ориентированный на пользователя и интуитивно понятный дизайн HMI является важной тенденцией, определяющей эволюцию рынка. По мере того, как отрасли внедряют передовые технологии, расширяется разнообразие навыков рабочей силы, что требует интерфейсов, которые обслуживают пользователей с различным техническим опытом. Современные HMI сосредоточены на предоставлении интуитивно понятных, удобных для пользователя взаимодействий, которые минимизируют кривую обучения и повышают эффективность работы.

Интерфейсы, разработанные с учетом принципов пользовательского опыта (UX), повышают производительность оператора, снижают вероятность ошибок и снижают требования к обучению новых сотрудников. Тенденция к проектированию, ориентированному на пользователя, отражает более широкий сдвиг в технологиях в сторону интуитивно понятных, потребительских впечатлений, обеспечивая бесперебойное взаимодействие между операторами и сложными системами.

Внедрение дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR)

Интеграция технологий дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) в HMI меняет то, как отрасли визуализируют и взаимодействуют с системами. HMI с расширенными возможностями AR накладывают цифровую информацию на физический мир, предоставляя операторам контекстные данные, 3D-визуализации и пошаговые инструкции. VR, с другой стороны, погружает операторов в виртуальные среды, позволяя им взаимодействовать с машинами и процессами, как если бы они присутствовали физически.

Эта тенденция имеет преобразующий потенциал в различных отраслях. Например, в производстве HMI с расширенными возможностями AR направляют процессы сборки, сокращая количество ошибок и повышая эффективность. В учебных сценариях HMI с VR-управлением предлагают иммерсивный опыт обучения, имитирующий реальные операции. Внедрение дополненной и виртуальной реальности отражает более широкую тенденцию к использованию инновационных способов визуализации и взаимодействия в промышленных условиях.

Облачные HMI и удаленный мониторинг

Облачные HMI и решения для удаленного мониторинга набирают обороты, поскольку отрасли стремятся использовать принятие решений на основе данных и оптимизировать операции. Эти HMI предлагают аналитику данных в реальном времени, прогнозное обслуживание и возможности удаленного доступа. Облачные решения обеспечивают гибкость доступа к критически важным данным и системам управления из любой точки мира, что соответствует развивающейся рабочей культуре и потребности в децентрализованном принятии решений.

Отрасли внедряют облачные HMI для оптимизации процессов, сокращения времени простоя и повышения общей эффективности. Эта тенденция особенно актуальна для отраслей с несколькими местоположениями или распределенными операциями, что обеспечивает централизованное управление и контроль. Облачные HMI также облегчают бесшовную интеграцию с устройствами IoT, позволяя осуществлять комплексный сбор и анализ данных.

Кибербезопасность и защита данных

Поскольку уровень подключенности между устройствами и системами растет, важность кибербезопасности в HMI становится первостепенной. Тенденция к большей защите данных включает надежное шифрование, безопасные протоколы аутентификации и системы обнаружения вторжений. Поскольку отрасли собирают и анализируют конфиденциальные операционные данные, необходимость защиты от киберугроз, утечек данных и несанкционированного доступа становится критически важной.

Поскольку нормативные базы и требования к соблюдению требований развиваются во всем мире, меры кибербезопасности в HMI должны адаптироваться, чтобы оставаться впереди потенциальных угроз. Эта тенденция совпадает с растущим пониманием рисков, создаваемых кибератаками, и признанием критической роли, которую HMI играют в обеспечении безопасности промышленных операций.

Сегментарные идеи

Конфигурационные идеи

Ожидается, что встроенные HMI будут доминировать на рынке в течение прогнозируемого периода, что обусловлено слиянием факторов, которые идеально соответствуют эксплуатационным потребностям отраслей, технологическим предпочтениям и стремлению к оптимизированной эффективности. Это господство встроенных HMI обусловлено несколькими основными причинами, подчеркивающими их непревзойденную привлекательность и их потенциал для переопределения способа взаимодействия отраслей со своими машинами и процессами. Встроенные HMI обладают явным преимуществом в их бесшовной интеграции в машины или оборудование, которыми они управляют. Эта неотъемлемая интеграция устраняет необходимость в отдельных аппаратных компонентах и снижает сложность взаимодействия с внешними устройствами. Отрасли по всему миру все больше стремятся к оптимизированным операциям и снижению неэффективности. Встроенные HMI-интерфейсы обеспечивают комплексное решение, которое оптимизирует процессы, сводит к минимуму точки отказа и повышает общую надежность системы.

Аналитика режима развертывания

Ожидается, что облачный сегмент будет доминировать на рынке в течение прогнозируемого периода за счет конвергенции факторов, которые органично сочетаются с меняющимся технологическим ландшафтом, эксплуатационными требованиями и стремлением к эффективности в различных отраслях. Это превосходство сегмента облачных HMI обусловлено несколькими ключевыми причинами, которые подчеркивают его неоспоримую привлекательность и его потенциал для изменения способа взаимодействия отраслей со своими машинами и системами. Одной из движущих сил доминирования облачного сегмента является его способность к удаленному мониторингу и доступности. В глобально связанном мире отраслям требуется доступ в режиме реального времени к своим операционным данным и системам управления из любой точки мира с подключением к Интернету. Облачные HMI предоставляют эту важную возможность, позволяя операторам и лицам, принимающим решения, получать доступ к критически важной информации на ходу, способствуя своевременному принятию решений и быстрому реагированию на операционные проблемы.

Региональные идеи

Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион будет доминировать на рынке в течение прогнозируемого периода. Азиатско-Тихоокеанский регион играет важную роль на мировом рынке человеко-машинного интерфейса из-за его быстрорастущих промышленных секторов, быстрой урбанизации и сосредоточенности на технологически обусловленном росте. Азиатско-Тихоокеанский регион, охватывающий такие страны, как Китай, Япония, Южная Корея, Индия и страны Юго-Восточной Азии, стал доминирующим игроком на мировом рынке человеко-машинного интерфейса (HMI). Несколько факторов способствуют доминированию Азиатско-Тихоокеанского региона на этом рынке, в том числе Азиатско-Тихоокеанский регион является домом для некоторых из крупнейших в мире производственных мощностей, особенно Китая и Японии. Обширная производственная база региона, от автомобилестроения до электроники, требует сложных HMI для повышения эффективности производства, контроля качества и оптимизации эксплуатации. Страны Азиатско-Тихоокеанского региона быстро внедрили передовые технологии, включая автоматизацию, робототехнику и принципы Industry 4.0. Поскольку отрасли стремятся к эффективности и конкурентоспособности, растет спрос на передовые HMI, которые интегрируются с этими технологиями. Азиатско-Тихоокеанский регион может похвастаться процветающей автомобильной промышленностью, а такие страны, как Япония и Южная Корея, известны своими инновациями и качеством. Акцент автомобильного сектора на помощь водителю, связь и информационно-развлекательные системы обуславливает потребность в интуитивно понятных и ориентированных на пользователя интерфейсах HMI.

Последние разработки

• В июне 2022 года компания Qt, поставщик программных технологий по всему миру, запустила новую программную среду HMI, которая помогает им разрабатывать цифровые кабины следующего поколения.
• В июле 2020 года компания Omron Automation, занимающаяся технологиями автоматизации, запустила программную версию своего человеко-машинного интерфейса NA5, которая будет работать на промышленных ПК серии Omron. Это сотрудничество поможет ABB улучшить удобство использования своего программного обеспечения для автоматизации, что может привести к повышению удовлетворенности клиентов.
• В январе 2023 года Schneider Electric и Microsoft объявили о сотрудничестве с целью разработки новых решений HMI для рынка промышленной автоматизации. Это сотрудничество объединит опыт Schneider Electric в промышленной автоматизации с опытом Microsoft в облачных вычислениях и искусственном интеллекте для создания новых решений HMI, которые будут более эффективными и производительными.

Ключевые игроки рынка

• MitsubishiElectric Corporation
• YokogawaElectric Corporation
• RockwellAutomation, Inc.
• ABB
• AdvantechCo., Ltd.
• Schneider Electric
• EmersonElectric Co.
• HoneywellInternational Inc.
• Siemens AG
• GeneralElectric