智研瞻发布报告:《中国人机界面HMI行业市场全景评估及投资战略研究报告》
人机界面HMI行业定义
人机界面(HMI)是自动化系统与用户之间的视觉信息交流平台。它使用户得以借助图形化手段与机械互动,从而执行控制、监测和操作等任务。在工业自动化领域,HMI往往与可编程逻辑控制器、变频驱动器、智能设备和仪器等工业控制单元相连,促成了人与机械之间的视觉信息沟通和操控。HMI产品由硬件及软件两大部分构成,硬件包含微处理器、存储设备、输入和显示模块、通信端口等,其中微处理器作为HMI的心脏,其性能水平直接决定了HMI产品的整体性能。软件部分则负责提供直观的图形界面和交互能力。
人机界面HMI行业分类
根据交互方式的不同,HMI可以分为传统HMI、触摸屏HMI、语音控制HMI和手势控制HMI等。传统HMI主要通过按钮、开关和指示灯等物理接口进行人机交互;触摸屏HMI则通过触摸屏技术,使用户能够直观地通过触摸操作与机器进行交互;语音控制HMI则利用语音识别技术,允许用户通过语音指令来控制机器;而手势控制HMI则通过识别用户的手势动作来实现人机交互。此外,根据产品等级和应用场景的不同,HMI还可以进一步细分为薄膜键输入、触摸屏输入以及基于平板PC计算机的高性能HMI等。
图表:人机界面HMI行业分类
人机界面HMI行业发展历程
1950s-1970s,最初的HMI主要是基于文本的,且与早期的计算机终端类似。这些界面通常只包含简单的指示灯和开关,用于基础的交互和控制。1980s,随着个人计算机的普及,图形用户界面(GUI)的概念开始发展,并逐渐应用于HMI设计中。这时期出现了更加视觉化和直观的交互方式,如图标、菜单和触摸屏技术。1990s-2000s,触摸屏幕技术的进步使得HMI变得更加现代化和易于使用。这一时期,工业和商业设备开始广泛采用触摸屏作为主要的交互手段。2010s,智能手机和平板电脑的流行推动了HMI向更高层次的智能化发展。同时,互联网和物联网(IoT)技术的融合使得HMI能够提供远程监控和控制功能,以及数据分析和优化。2010s-现在,最新的HMI系统开始整合人工智能(AI)和机器学习算法,以提高系统的自适应能力和预测维护功能。这使得HMI不仅仅是一个交互平台,而是能够辅助决策和增强用户体验的智能工具。
图表:人机界面HMI行业发展历程
人机界面HMI行业上中下游
人机界面(HMI)的上游行业主要包括电子元器件制造业、显示屏制造业和软件产业。人机界面(HMI)的应用行业非常广泛,几乎涵盖了所有需要人与机器进行交互的领域。在工业领域,HMI应用于各种自动化设备和控制系统,如PLC、DCS、SCADA等,实现生产过程的监控和控制;在医疗领域,HMI应用于医疗设备,如监护仪、手术设备等,实现医疗信息的显示和设备的操作控制;在交通运输领域,HMI应用于车载导航系统、列车控制系统等,实现车辆和列车的导航和运行控制;在智能家居领域,HMI应用于智能音响、智能电视等设备,实现家居设备的智能化操作。
我国人机界面HMI行业市场规模和增长率
随着硬件技术的进步以及计算机图形学、软件工程和窗口系统等软件技术的不断提升,图形用户界面(GUI)已经孕育而生并被广泛采纳,逐步成为人机界面(HMI)的主导形式。在商用领域,一些成熟的系统如苹果的Macintosh、IBM的Presentation Manager、微软的Windows以及基于Unix的X Window System等,已经成为了业界的标准。在中国,人机界面市场同样经历了显著的增长。据最新统计数据显示,2022年中国人机界面行业的市场规模已经达到了64.8亿元人民币,相比前一年增长了5.0%,这一增长率反映了该行业在国内的蓬勃发展和广阔前景。随着国内外技术的不断融合和创新,预计未来中国人机界面市场还将继续扩大,为各行各业带来更多的交互可能性和智能化解决方案。
在人机界面(HMI)行业的市场竞争中,欧美、日本和中国台湾的知名企业凭借其品牌影响力和提供的综合解决方案等优势,在全球HMI市场中占据了显著的地位。这些企业通过长期积累的技术经验和市场运营策略,建立了强大的市场竞争力。然而,近年来,中国大陆的HMI生产企业也展现出了强劲的发展态势。本土企业如步科股份、信捷电气等已经在国内市场取得了不容忽视的市场份额,这表明国产HMI品牌正在逐渐获得市场认可,并开始与国际品牌竞争。根据最新的市场数据,在中国HMI行业中,西门子和威纶通两大品牌共占据了约42%的市场份额,其中西门子约占26.6%,威纶通约占15.4%。昆仑通态则以11.7%的市场份额位居第三。尽管如此,市场上还有许多其他企业,但它们的市场份额相对较小,这反映出HMI市场的集中度较高,且市场竞争格局呈现出一定的层次分化。随着技术的不断进步和市场的进一步开放,预计未来中国HMI市场的竞争将更加激烈,同时也为国内企业提供了更多的成长空间和机遇。
据智研瞻统计显示,2019年中国人机界面HMI行业市场规模53.63亿元,2024年Q1中国人机界面HMI行业市场规模18.77亿元,同比增长7.14%。2019-2024Q1年中国人机界面HMI行业市场规模如下:
图表:2019-2024Q1年中国人机界面HMI行业市场规模
人机界面HMI行业政策
近年来,人机界面(HMI)行业在全球范围内获得了显著的关注与发展,其中,中国政府对这一领域的政策扶持起到了关键性作用。在“中国制造2025”及后续的“十四五”规划战略指导下,国家积极推动智能制造与工业4.0的进程,为人机界面技术的创新与应用提供了广阔舞台。政策重点聚焦于促进HMI技术的自主研发能力,鼓励企业加大研发投入,提升产品的智能化、网络化水平,以适应工业化与信息化深度融合的需求。
人机界面HMI行业存在的问题
随着科技的进步和用户需求的多样化,传统的“一刀切”式HMI设计已经无法满足所有用户的需求。不同用户群体因其文化背景、教育水平、认知能力、身体条件等方面的差异,对HMI的需求千差万别。例如,老年人可能更偏向于简单直观的操作界面,而技术熟练的年轻用户可能寻求更多的自定义功能和快速操作。此外,无障碍设计的缺失可能导致某些有特殊需求的群体无法有效使用HMI。因此,如何设计出既通用又具有个性化定制能力的HMI,以适应不同用户群体的需求,是行业面临的一大挑战。在物联网(IoT)和大数据时代,HMI往往需要处理和存储大量敏感信息,包括个人信息、商业秘密甚至国家机密。因此,确保数据的安全和用户隐私的保护显得尤为重要。黑客攻击、数据泄露和滥用等问题层出不穷,给用户信任度和行业声誉带来严重影响。HMI设计师和开发者需要不断更新他们的安全协议和技术,以防止潜在的安全威胁。同时,如何在不牺牲用户体验的前提下实施有效的安全措施,保持易用性与安全性之间的平衡,是HMI行业急需解决的问题。
技术的迅猛发展意味着HMI系统必须不断更新以跟上最新趋势。这不仅涉及到硬件的升级换代,还包括软件和界面设计的改进。然而,频繁的更新和升级可能导致用户的学习成本增加,尤其是对于那些不太熟悉新技术的用户来说,他们可能会感到困惑和排斥。此外,新旧系统的兼容性问题也可能影响用户体验,尤其是在关键行业如医疗、交通等领域,系统的连续性和稳定性至关重要。因此,如何在保证系统现代化和高效性的同时,确保用户能够平滑过渡到新系统,是HMI行业需要面对的另一个重大挑战。
人机界面HMI行业发展前景预测
人机界面(HMI)行业作为连接人与机器的重要桥梁,其发展前景广阔。随着科技的不断进步,特别是人工智能、物联网、大数据等技术的快速发展,HMI行业正面临着前所未有的发展机遇。智能制造的推进为人机界面HMI行业带来了巨大的市场需求。在工业4.0的大背景下,制造业对自动化、智能化生产线的需求日益增长,这就需要更加先进、高效的HMI系统来实现人与机器的顺畅交互,提升生产效率和安全性。随着物联网的普及,越来越多的设备需要连接网络并进行远程监控和控制,这为人机界面HMI行业提供了新的增长点。无论是智能家居、智慧城市还是工业物联网,都需要HMI来实现设备与人的有效交互。
人工智能技术的融入为人机界面HMI行业带来了革命性的变化。通过引入AI技术,HMI系统可以实现更加智能的交互方式,如语音识别、手势控制等,大大提升了用户体验和操作便捷性。综上所述,人机界面HMI行业的发展前景非常广阔。未来,随着科技的不断进步和政策的支持,HMI行业将继续保持快速增长的态势,为各行各业提供更加先进、智能的人机交互解决方案。
据智研瞻预测,2024-2030年中国人机界面HMI行业市场规模增长率在5%-7%,2030年中国人机界面HMI行业市场规模108.83亿元,同比增长5.81%。2024-2030年中国人机界面HMI行业市场规模预测如下:
图表:2024-2030年中国人机界面HMI行业市场规模预测