现代人机界面设计很实用的3大原则是（现代人机界面设计很实用的3大原则是什么）

原始设备制造商(OEM) 品牌很难在大多数人的心目中留下深刻的印象。人机界面(HMI) 是确保与机器制造商品牌建立积极关系的最关键组件之一。这种硬件和软件的关键组合是客户对机器功能和易用性的第一印象。然而，在应用中，它通常是最后考虑的因素，许多公司使用与模拟电视一样过时的塑料面板。

无论您是为机器制造商、系统集成商还是终端设备用户工作，让我们探讨一下为什么会发生这种情况以及可以采取哪些措施。为了帮助评估任何HMI 改进，考虑三个有效的HMI 设计原则会很有帮助。

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原则一：以用户体验为导向

在很大程度上，平板电脑和智能手机的普及提高了用户对用户体验（UX）的期望，在工业领域也是如此。过去，机器操作员必须接受广泛的维护培训，并依靠PLC 编程知识来改变（或只是理解）晦涩难懂的界面，而故障排除帮助有限。现在，随着劳动力持续短缺和工厂自动化专业知识不断减少，这不再是一个可行的选择。基于这些严酷的现实，上述方法绝不是操作机器以减少不必要的停机时间的好方法。

作为机器与终端设备用户交互的主要点，HMI本质上是机器制造商的品牌。提供出色的用户体验、可靠的硬件和简单的上游通信至关重要。

任何现代人机界面都应该提供简单、直观的软件导航：更少的导航页面、多点触控功能，以便用户可以更快地找到他们需要的内容。设计、屏幕文本和标签应使用本地语言创建，以便用户易于理解，并提供易于理解的术语、控制和故障排除措施。标题中不应出现晦涩难懂的字眼，HMI应提供可变参数，让非程序员可以直观地进行更改，而无需在PLC上编辑机器代码。

基于网络的HMI的发展为机器操作员带来了更多可能性。这将自带设备(BYOD) 方法引入工厂车间。使用基于HTML5 和JavaScript 等现代Web 开发标准构建的HMI 软件，OEM 可以实施响应式HMI 软件。对于任何尺寸的屏幕——，无论是横向或纵向的工业HMI，还是前面提到的智能手机和平板电脑，该软件都可以自动缩放和重新格式化。将设备HMI 带到任何地方的能力可以向授权设备操作员传达清晰的信息，从而实现更大的灵活性。

除了可用性之外，良好的HMI 还可以帮助用户更一致地管理参数更改，确保不会造成任何损坏并且安全协议仍然有效。更好的用户体验还可以增强诊断功能，为错误代码提供更多上下文信息并帮助用户快速解决问题。您甚至可以嵌入指导视频或PDF 文档，例如如何解决垂直填充密封(VFFS) 机器上的进料问题。机器上可用的可操作信息越多，节省的时间就越多，整体设备效率(OEE) 就越高。

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原则2：硬件选项

机器上的主要操作员界面硬件必须坚固耐用。屏幕必须能够承受长期使用和潜在的恶劣环境，例如碰撞、划痕和钝器事故。现代HMI 设计采用全金属外壳，这些外壳要么由实心铝块铣削而成，要么用不锈钢包裹。此类显示器比塑料面板更耐用，塑料面板更薄且更容易破裂和破裂。

即使是带有金属外壳的面板也应该进行加固，以应对持续的振动和极端温度。对于潮湿、多尘和杂乱的应用，例如食品、饮料和药品生产，需要具有不锈钢外壳和框架的IP65 级面板，因为面板在典型的卫生清洁过程中可能会被弄湿并被擦拭。

为了获得最佳的用户体验，TwinCATHMI 支持在控制工程师熟悉的图形编辑器中进行编程，并提供标准工具来实现级联样式表(CSS) 主题并使用API 来构建其他程序。

一些机器制造商和集成商可能认为他们只能选择特定的HMI 屏幕，但供应商实际上可以提供各种屏幕尺寸和方向。在提供更美观、更耐用和可靠的面板的同时，也有供应商提供尺寸从5.7 英寸到24 英寸不等的耐用HMI 硬件。宽屏格式已经非常流行，但也可以针对多种屏幕尺寸标准化纵向面板。

然而，一些供应商意识到一些机器制造商更喜欢旧格式，例如4:3，并将继续提供这些选项。此外，电容式多点触控功能几乎适用于所有屏幕尺寸和方向，以跟上HMI 软件的所有令人兴奋的发展。

虽然确保HMI 硬件专为当前的坚固操作而设计非常重要，但为了确保硬件在现场安装的机器的整个生命周期内持续有效，请选择具有长期可靠性和可用性的供应商。这减少了重新设计的要求，并有助于数十年来使用相同硬件进行HMI 维护、维修或更换。

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原则3：良好的沟通

功能考虑不应停留在工厂车间，甚至不应停留在远程机器控制级别。现代HMI 应该为制造商提供创建真正的商业智能或计算OEE 所需的上层连接，从而帮助最终用户实现更高的价值。

这包括从机器上方发送信息以在监控和数据采集(SCADA) 系统、制造执行软件(MES) 或企业级进行评估的能力。它还可以包括使用人工智能或机器学习来优化性能、产量或能源效率。

整个自动化平台的功能与HMI软件一样重要。用户需要询问有关其功能的问题，包括：

系统能否通过EtherCAT、EtherNet/IP、Profinet 或其他现场网络以及消息队列遥测传输(MQTT)、OPC UA 等从机器或工厂提取数据？

您能否利用机器学习来实现新优化的控制算法并快速在生产线上实施？

您能否安全地登录安装在世界各地的计算机以获取远程服务？

可扩展性是考虑HMI软硬件时的关键因素之一，可用于各种规格的工业加固型触摸屏和移动设备。

随着制造业数字化转型的加速，HMI不再是静态的菜单。它需要成为从工厂车间到云端的网关，并促进机器和更高级别系统之间的协作。让操作员和维护人员在HMI 和PLC 之间来回跋涉寻找错误代码的线索已不再可行。

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明智地选择HMI 技术

那么这对于控制工程师来说意味着什么呢？他们应该寻找允许使用HTML5 和其他常见网页设计标准进行编程的HMI 软件。软件还应该提供出色的可移植性，以便相同的程序可以在下一代硬件上运行，而不是需要为每次更改编写新的程序。如果所有这些都可以集成到通用自动化平台和工程环境（包括HMI、PLC、机器人运动学和物联网）中，那就加分了。由此产生的差异（外观和内部差异）可能会对最终用户产生深远的影响。