在传统制造业数字化转型的浪潮中，物联网（IoT）蓬勃发展，有望掀起一场智能互联的工业革命。在 3D 打印、智能机器人等技术的强力推动下，人机界面（HMI）的角色愈发关键，其重要性随着机器和系统流程的日益复杂而不断攀升。

一、人机界面市场需求增长态势

    从汽车到医药，从油气到食品，各行各业对智能工厂和人机界面的需求呈现出强劲的增长态势。Research and Markets 预测，2016 - 2020 年，全球人机界面市场将以 6% 的复合年均增长率持续扩张。这一趋势表明，企业站在了发展的十字路口，只有顺应潮流，积极变革，才能在工业 4.0 的浪潮中站稳脚跟，否则将面临被淘汰的风险。

二、人机界面在工业 4.0 中的核心角色

    工业 4.0 与物联网处于新型技术、生产及物流链的核心，而人机界面广泛应用于需要人类对机器或自动化设备进行干预的行业。其高需求源于企业对效率提升、数据安全、移动性、远程服务以及可靠硬件的迫切需求。

    制造活动的深刻变革，要求各行业以更智能、敏捷、创新的方式运用技术，实现机器人与人类劳动的优势互补，降低工业事故发生率。人机界面在此过程中至关重要，它利用传感器、机器人、软件等多种技术收集和分析数据，进而管理操作运营，连接生产设施、企业后台、现场机器人以及供应链中的合作伙伴和供应商。

三、颠覆性技术与工业革命的推动

    自动化和集成智能旨在减少对人类交互的依赖并提升交互质量，以实现更高效的响应。随着人工智能在制造系统中的普及，人机交互的频次或许会减少，但在机器出现故障时，其重要性便会凸显。此时，一个易用直观、能以最易懂方式提供关键数据的人机界面，能大幅缩短响应时间，提高决策的准确性。

    伟创力创新实验室高级总监 Mesut Eraslan 强调，人机界面涵盖电子硬件与软件界面，其美感至关重要，它不仅关乎机器的功能性，还影响着人们对机器的感受和使用意愿。

四、设计用户友好型人机界面的要点

    伟创力凭借全球 30 个国家的约 20 万名专业人士，利用连通性、人机界面技术和智能软件的进展，为各行业开发智能现代化工业解决方案。

    开发针对特定使用场景精心设计的机器，对于客户至关重要。一个成功的人机界面需具备以下特点：

    易用性与愉悦感：界面设计要简单易用、令人愉悦，能快速为用户提供准确信息，激发用户的交互意愿。过多的信息层级会让用户感到困惑和不满，从而对机器产生抵触。

    美感与触感：美感涵盖触感、声音等元素，甚至包括机器交互界面本身。设计出的产品若让人不愿直视、触摸或聆听，就难以被用户接受。

    稳健性与可靠性：工业人机界面需具备稳健性、可靠性和持久性，以适应嘈杂、多灰、潮湿、昏暗等复杂工作环境。

    多元化交互方式：在工业 4.0 时代，人机界面的数据显示不应局限于显示器和触摸屏，还应融入增强现实、对话型语音交互以及直观视觉数据显示等。例如，增强现实眼镜在维护和维修过程中能显示传感器数据及其含义，帮助技术人员快速解决问题；3D 可视化结合人工智能对传感器数据进行解读，便于确定机器问题的具体位置；语音对话交互则比传统的滚动屏幕和下拉菜单更高效。

五、人机界面在工业 4.0 时代的未来发展

    随着人机界面技术的不断发展，越来越多的联网设备，如增强现实眼镜、智能手表和可穿戴设备，将助力工人更快速准确地完成任务。这需要在人类和机器之间实现更快速、简单、高效的交互，以开发自主的开放系统。

    从数据来看，2007 - 2014 年上半年，机器人订单量从 8800 台激增至 1.41 万台；2010 - 2013 年，机器人技术创业公司的风险融资额从 3000 万美元增长到 1.72 亿美元。除触摸屏外，机器语音交互领域有望成为新的增长热点。人工智能的渗透，以及光学、语音和处理能力、算法的改进，将显著提升数据分析的速度、准确性和质量 。