在智慧製造與工業物聯網的驅動下，人機介面在製造現場的角色越來越重要，無論是從深度還是廣度方面都有顯著的成長，應用越來越廣泛、功能也越來越多元，不過在中小尺寸市場由於技術相近，市場趨於飽和，用戶對產品功能、產品性價比的要求逐漸提高，廠商之間的競爭日益激烈。

圖1 : 在工業4.0的衝擊下，人機介面已然面臨新變局，唯有不斷因應產業變化，轉換設計思維，才能讓產品符合新世代產業的需求，永續生存於市場。（source：SIEMENS）

從產品類別來看，不同類型廠商的競爭方式和手段上也不一樣，對西門子、歐姆龍、三菱這種大型自動化廠商來說，人機介並非唯一產品，大多是搭配PLC使用提供給OEM廠商，因此廠商選擇其產品時，價格不會是唯一考量。

價格會有激烈競爭者，大多是走中低階價位的台灣及大陸廠商產品，這類型產品的功能陽春，後來幾乎都落入以吋計價的競爭，至於價位較高的歐、美、日單一人機介面產品，則會配合智慧製造趨勢，透過各種軟硬整合、聯網設計，強化產品價值，瑞典大廠北爾電子就是最佳例子。

人機介面效能漸趨強大

北爾電子這幾年積極轉型旗下人機介面在產線中的定位，透過邊緣運算強化其效能，讓人機介面扮演工業物聯網的閘道器角色，將彙整上傳底層設備擷取的資料至資料中心，供後端IT系統查看、分析，目前北爾就與第三方資料中心業者合作，提供相關服務。

另外，北爾電子的DashBoard平台也可讓管理者即時掌握各端點訊息，透過雲端擷取各端點上傳的數據，再透過特殊設計的介面平台，顯示所選擇的端點數據，為企業打造出精準的戰情室。

除了北爾電子這類型軟硬體合一的人機介面廠商外，市場另一種供應商是工業電腦業者提供的PC Based人機介面。最早的人機介面產品可以追溯到按鈕開關和指示燈時代，伴隨顯示技術的發展，人機介面產品經歷了CRT、LCD、單色STN到TFT的發展，現在已經是與智慧手機一樣的電容式觸控螢幕世代。

圖2 : 人機介面是製造系統中唯一的可視化設備，在工業4.0系統中，將扮演見角色。（source：AllenBradly）

過去，PC based的穩定度是其工業應用的隱憂，其中作業系統更是其要因之一，不過隨著微軟作業系統的穩定獲得解決，PC based人機介面已逐漸展現其價值和優勢。

相較於封閉式架構，PC based人機介面的特點是開放架構，可以直接採用PC技術，因此可提供豐富的功能，並且在工業物聯網架構中，快速與IT系統的高速運算處理器、大容量儲存、開放型資料庫等系統整合。

因此在要求管控一體的智慧製造體系中，PC based人機介面的開放性特色將更有優勢，尤其是PC based人機介面的廠商均為工業電腦廠商，而工業電腦廠商旗下也會有工業通訊、資料擷取、運動控制、分散式I/O等各種工業自動化解決方案，這些產品分別應用於工業現場、控制系統與資訊管理平台等自動化系統的不同層面。

而由於人機介面是介於控制層和管理層之間，因此工業電腦廠商多會以人機介面與其它控制產品搭配，整合成一套方案，應用於交通、醫療、零售等各種產業的解決方案。

軟硬兼施　滿足市場要求

再從設計趨勢來看，人機介面是軟硬結合的產品，在軟體方面，目前有提供人機介面組態軟體的廠商並不多，尤其是工業電腦廠商，主要原因是PC為開放平台，因此用戶可以自主選擇其他人機介面軟體，如果綁住自己的軟體，將會失去開放性的意義。

此外，市場上也不可能出現可以滿足所有產業要求的軟體，因此工業電腦廠商都專注於硬體平台，軟體面則由系統整合商自行負責，不過在物聯網趨勢下，包括人機介面在內的各種自動化設備，開始被應用於各種產業。

而在多數產業並沒有自動化或智慧化系統導入經驗的情況下，大型工業電腦廠商近期將產品設計盡量往前延伸，除了提供開發工具縮短設備上線時間外，還會將軟體功能盡量設計周全，系統整合商只需在其基礎下，依據本身專業附加特定功能，即可滿足終端客戶需求。

圖3 : 智慧製造系統要求IT與OT兩大系統全面整合，因應此需求，人機介面的角色也需重新定義。（source：BOSCH）

至於在硬體方面，這幾年人機介面除了觸控螢幕逐漸成為主流外，通訊功能也被強化。在智慧製造趨勢下，現在的人機介面並不僅只做為輸出入的介面，還要能即時反應產線狀態並從遠端監控生產設備，因此對網路的需求越來越高，其中乙太網路通訊介面、e-mail、Web Server 及FTP Server/Client等網路功能，已是人機介面的基本配備，透過網路，系統與設備可進行更有效的溝通。

無論是軟體功能的延伸或硬體效能的強化，都是工業電腦廠商提升自家產品價值的必要作法，從硬體架構面來看，目前人機介面技術差異已經不大，市場漸趨飽和，技術門檻的降低，讓市場參與者增加，同時也進入價格競爭的階段，現在通用型人機介面已進入紅海市場，要從紅海走入藍海，為自己產品附加更多價值已然是不可避免的作法。

在智慧製造浪潮下，工業市場開始進化，作為工廠中唯一的可視化設備，人機介面成為鏈接OT與IT兩大系統的關鍵，也因此無論是傳統獨立式系統或工業電腦的開放性架構，各類型廠商都積極強化旗下人機介面產品的整合性，甚至有廠商開始解構過去的概念，直接取消人機介面上的螢幕，而改以短距離無線通訊方式鏈結手持式裝置，讓畫面出現在工業用平板電腦上。

當然這些新作為都有待市場檢視，不過整體來看，在工業4.0的衝擊下，人機介面已然面臨新變局，唯有不斷因應產業變化，轉換設計思維，才能讓產品符合新世代產業的需求，永續生存於市場。