智慧工廠重視穩定、生產速度與整體效率，因此越來越多設備會改採自動化方式運作，而HMI正是協助操作人員與自動化設備溝通的重要介面。導入HMI後，操作員能直接從螢幕掌握設備狀態，判斷現場狀況的速度也會更快，減少按錯按鍵或流程的錯誤。如果你想進一步了解HMI是什麼，以下會為你介紹HMI的定義、常見功能與實際應用，協助你評估工廠是否需要導入HMI系統。

〈延伸閱讀：智慧工廠是什麼？4大技術、5大轉變，助企業打造競爭優勢！〉

 

HMI是什麼？認識人機介面的基本定義

HMI（Human Machine Interface）指的是人機操作介面，操作員能透過螢幕、按鍵或觸控面板監控與管理生產流程。在工廠中，HMI會把原本分散在各設備上的數據集中到螢幕上，讓操作員能快速判斷設備是否正常，並完成啟動、停止或模式切換等指令，同時協助管理整體生產流程。人員不需要再調整零件或面板就能完成大部分的操作設定，降低操作失誤，生產效率也會更穩定。

〈延伸閱讀：工業自動化掌握７大核心技術，打造節能高效的智慧工廠！〉

 

HMI、PLC、SCADA差在哪？5大面向完整比較

HMI、PLC與SCADA常一起出現在自動化設備中，但三者的工作並不相同，底下會從5個面向整理三者差異，讓讀者能清楚看出每個系統負責的任務與運作方式。

〈延伸閱讀：自動化設備轉型必讀！一篇掌握核心設備、導入策略、選型推薦〉

 

系統定位比較

在工廠的自動化系統裡，HMI負責把設備狀態顯示在螢幕上，讓操作員能直接從畫面查看並進行操作；PLC負責判斷設備要怎麼動，是機台執行動作的主要控制器；SCADA會把多台設備的資訊收集起來，讓管理端可以在同一畫面看到整條產線的狀況。三者從現場操作、設備控制到全廠監看各有任務，串接後整條產線才能順利運作。

〈延伸閱讀：PLC是什麼？可程式邏輯控制器4大優點與案例介紹〉

 

資料處理層級差異

在系統的資料流動中，HMI負責畫面呈現與指令回傳；PLC接收感測器訊號，並迅速完成判斷與動作；SCADA則統整來自HMI與PLC的資料，用於查詢、分析與流程紀錄。所有資料會從生產現場一路往上層彙整，讓管理端能同時掌握即時與歷史狀態。

 

通訊方式與整合能力差異

從設備之間的連接方式來看，HMI通常只會接到單一設備或少量機台，PLC可以串起多個設備，讓整條產線一起運作。SCADA的範圍更大，能跨系統整合多條產線，甚至不同廠區的資訊。隨著自動化程度提高，工廠會依照規模設定不同的連接層級，讓設備之間的資料能順利交換。

 

使用者對象與操作權限

在使用者的角色分工上，HMI是現場操作員使用的介面，透過螢幕查看設備狀態，並用按鍵或觸控執行啟動、停止或模式切換等操作。PLC的邏輯設定則由工程人員負責，他們需要進入較深層的參數頁面來調整動作流程或控制邏輯，因此權限要求較高。SCADA則提供給管理端或監控中心使用，用來追蹤多條產線的運作狀況與異常紀錄。

 

應用範圍差異

以工廠內的不同工作層級來看，HMI在設備端使用，提供即時操作介面；PLC在產線端使用，負責流程邏輯與動作控制；SCADA在管理端使用，整合多台設備的資料並追蹤站點運作。設備增加後，三者的應用範圍會從單機延伸到整廠管理。

 

HMI、PLC、SCADA 比較一次看！

（手機版表格可左右滑動）

 

了解HMI 7大核心功能，實現監控與操作一體化！

HMI作為人機操作介面，具備多種實用功能來協助現場人員管理設備，以下介紹7項常見功能，協助你快速了解HMI在實際應用中能提供哪些操作與監控支援。

 

即時監控

HMI會將溫度、壓力或速度等數據以數值或圖形呈現在螢幕上，操作員能快速判斷設備是否在正常範圍內運作。當參數開始偏離標準值時，也能立即察覺並進行調整，降低漏看異常的風險，提升整體生產穩定性，避免影響後續生產流程。

〈延伸閱讀：伺服馬達運作原理、用途介紹，認識4款伺服馬達特色！〉

 

控制操作與指令下達

設備的啟動、停止或模式切換都能在HMI上完成，介面呈現方式更直覺後，操作員能更快找到需要的功能，整個作業流程也會更加順暢。輸入的指令會由PLC負責執行，操作員不需要走到機台旁調整實體開關，作業時間會更短，也能降低誤觸風險。

〈延伸閱讀：伺服馬達 vs. 步進馬達：比較兩者性能，助你找到最佳驅動方案〉

 

警報管理與趨勢顯示

當溫度或壓力偏離設定值時，HMI會在畫面顯示警報，並以顏色提醒操作員注意異常位置。系統也會用趨勢圖記錄數據變化，操作員能從圖線的走向判斷狀態是短暫跳動，還是已經連續偏離正常範圍一段時間。透過查看歷史警報紀錄，也能了解設備過去曾發生哪些異常狀況，作為後續保養與維護的參考依據。

〈延伸閱讀：伺服驅動器選購指南：認識功能優勢與常見型別，滿足工業應用！〉

 

資料記錄與報表

HMI能記錄產量、停機原因與異常狀況，並輸出成可查詢的資料，管理端可以根據這些數據了解生產狀態，找出需要調整的流程，整理完的資料也方便用來追蹤生產效率的變化。

 

參數設定與維護介面

操作員能在HMI上設定速度、配方或溫度等參數，系統也會依權限分級，避免被隨意更改。當設備需要檢查或調整時，工程人員也能直接透過介面查看狀態並修改設定，省下拆機或逐一檢查的時間。

〈延伸閱讀：變頻器設定全攻略｜教你５種最常見的參數設定步驟！〉

 

與上位系統或PLC通訊

HMI會透過通訊協定和PLC交換資料，也能與SCADA或MES同步資訊，讓產線數據在不同系統之間流動，提升設備整合度。廠務人員則可以在各個平台查看設備狀態，掌握全廠的運作情況。

 

即時與遠端監控

具備網路功能的HMI能讓人員透過手機或電腦遠端登入，隨時查看設備狀態或調閱運作紀錄。當收到異常通知時，人員可以立即進行初步判斷與處理，不需要親自到現場才能開始排查問題。尤其需要全天候運作的產線，遠端監控能有效縮短異常處理的反應時間，避免停機影響生產進度。

 

HMI有哪些類型？5種常見人機介面報你知！

HMI依操作方式、呈現資訊量與部署方式有不同種類，工廠會依據環境條件與資訊需求，選擇最合適的類型。以下介紹5種常見形式，協助你快速了解各個HMI型態之間的差異。

 

按鍵式HMI

按鍵式HMI是用實體按鍵操作，使用反饋好，就算戴著手套也能順利使用，適合粉塵多或操作環境較不方便的場域，像是金屬加工、鑄造或需要配戴厚手套的工作區。不過因為只能顯示較簡單的資訊，通常用在功能單純、只需要基本操作的設備上。

 

觸控式HMI

觸控式HMI以觸控螢幕操作，能在畫面上呈現較多資訊，也能切換不同的操作頁面，使用方式類似平板電腦。選擇觸控式HMI時，需要特別注意螢幕亮度、尺寸和觸控反應速度，確保在現場光線變化或環境較複雜的情況下，螢幕仍然清楚易讀且操作順暢。

 

PC-Based HMI

PC-Based HMI是以電腦等級的硬體運作，能處理更大量的資料，並同時管理多個系統。這類HMI多用在大型產線、倉儲系統，或需要同時監看多個站點的作業環境，可以在複雜度較高的現場保持穩定運作。對於設備數量多、資料量大的生產模式，PC-Based HMI會是更合適的選擇。

 

Web HMI

Web HMI透過瀏覽器運作，所有程式都安裝在伺服器上，因此不需要在每台面板安裝軟體或驅動，也能減少設定與維護的負擔。HMI只要接上網路並連到伺服器，就能顯示資料，並把操作指令送回控制端。架構更簡化後，部署速度變快，新增面板、遠端查看或跨廠區管理也更容易，特別適合設備多且需要遠端監看的工廠。

 

嵌入式HMI

嵌入式HMI是把人機介面直接做在機器裡，也就是控制介面本身就是設備的一部分，無需再外接一台獨立的HMI面板。因為所有控制功能都放在設備內，所以很適合小型設備、包裝機或OEM機械，能節省空間並降低安裝複雜度。

 

HMI由什麼組成？硬體與軟體差異有哪些？

HMI由硬體與軟體組成，兩者共同影響設備的顯示能力、操作流暢度與系統整合方式，以下將從硬體與軟體兩個面向介紹HMI的運作架構。

 

HMI硬體介紹

HMI的硬體由多項元件組成，全體硬體配置會直接影響HMI的反應速度與使用流暢度，也會影響操作員在現場的判讀效率。

• 顯示面板：負責呈現設備數據，亮度與解析度會影響現場的可讀性，在光線強或距離較遠時特別明顯。
• 運算單元：提供HMI運作所需的處理能力，讓系統在長時間運轉下仍能維持穩定。
• 通訊介面：像是Ethernet或USB，用來和PLC進行資料交換，影響資料傳輸是否順暢。
• 感測器與邊緣設備連接能力：決定資料回傳速度，會影響操作員查看狀態時是否能即時掌握變化。

 

HMI軟體介紹

HMI的軟體主要由四項核心功能組成，用來支援畫面操作、資料交換與設備管理，透過這些軟體功能，HMI能提供更清晰的操作介面，並讓設備資料維持順暢流動，提升整體的管理效率。

• 介面設計工具：協助工程人員規劃操作畫面與流程，讓現場人員能迅速找到所需資訊並完成操作。
• 通訊協定整合：設定HMI與PLC或其他系統的資料交換方式，確保設備能穩定連線並取得正確資訊。
• 資料庫與趨勢系統：負責儲存生產紀錄與警報資料，並產生趨勢曲線，讓長期設備狀態更容易分析。
• Web與行動功能：支援從電腦或手機登入查看狀態，使巡檢與遠端管理更加便利。

 

5大HMI應用領域，提高各產線的生產效率！

HMI被廣泛運用於自動化設備、能源管理與公共設施，以下從5個產業領域說明HMI的使用方式，協助讀者了解其在不同領域的作用。

 

HMI應用產業1.半導體／精密製造

半導體製程對溫度、壓力和流量的要求很嚴格，任何小變化都可能影響成品品質，HMI會把這些數值即時顯示在螢幕上，讓操作員隨時確認設備是否在正常範圍內。一旦參數開始偏移，操作員能馬上注意到並調整，讓製程能保持精確穩定。

 

HMI應用產業2.食品／製藥

食品與藥品製程中，常會使用CIP清洗系統，清洗的溫度、壓力與步驟都必須符合衛生標準。HMI會把各清洗階段與即時參數呈現在螢幕上，操作員能清楚確認流程是否依規範執行。透過畫面逐步查看每個階段的狀態，可以降低清洗不完全或步驟做錯的風險。

 

HMI應用產業3.工業自動化產線

HMI在工業化產線中扮演主要的操作介面，螢幕會同步顯示設備的啟動、停止狀態、作業流程和產量等資訊。操作員只要看畫面就能掌握整條線的運作情況，必要時也能直接在畫面上調整流程或處理警報，不需要走到每台機器前確認，能大幅縮短判斷時間，讓產線保持穩定運作。

 

HMI應用產業4.包裝／輸送設備

包裝與輸送設備常需要設定速度、數量和感測器狀態，HMI會將這些參數集中呈現在同一個畫面上。操作員可以直接在螢幕上調整設定，並查看感測器是否正常偵測物件，確保連續運作的產線能維持穩定運轉。

〈延伸閱讀：自動倉儲升級攻略：掌握６大關鍵設備及技術，倍速提升倉管效率〉

 

HMI應用產業5.物流／機器人／製程控制

物流、自動化機器人或製程控制的環境常需要同時處理大量資料，例如：機器人的動作指令、倉儲的位置資訊、設備的即時數據等。PC-Based HMI能把這些資訊集中到同一個操作介面，讓人員一次看到所有站點的狀態。畫面整合後，操作員不必切換多個系統，就能同時調整設備參數或查看不同流程的運作情況，讓管理和監控更有效率。

 

想找合適的HMI？士林HMI人機介面任你挑！

在選擇適合工廠使用的HMI時，功能是否完整、能不能順利整合現有設備，是最主要的考量重點。以士林電機的人機介面產品來說，EP300與EC200兩個系列可以對應到不同種類與大小的設備需求，能整合設備資料並提升監控效率。兩個系列都支援多國語言介面、資料記錄、警報管理與配方設定等功能，也可以連接各大品牌的PLC，以下分別介紹這兩個系列的規格特色，可依設備規模與整合需求搭配選用，協助工廠快速建立穩定、易管理的人機介面系統。

• EP300系列：適合智慧製造使用，螢幕從7吋到10.2吋可選。處理速度較快，全系列都有網路功能，可以做雲端監控，也能讓多台機器互相連線，適合需要處理大量資料或整合多台設備的工廠。
• EC200系列：螢幕從4.3吋到10.2吋，分成經濟型與高階型，可依預算選擇，適合中小型設備，從基本的設備監控到簡單的聯網功能都能滿足。

〈產品推薦：EP 300系列、EC 200系列〉

〈延伸閱讀：工業5.0升級藍圖｜帶你掌握人機協作技術，轉型永續節能綠工廠〉

 

開啟智動化產線，就交給士林HMI人機介面！

HMI負責顯示設備狀態、操作控制與資料呈現，是現場人員了解設備運作的重要介面。智慧工廠快速發展後，企業在設備整合與資料管理上的需求也越來越高，如果有多設備整合、監控流程建立或介面調整的需求，士林電機具備完整產品線與系統整合經驗，能依產線條件提供合適配置，是各大產業智慧自動化的最佳合作夥伴。歡迎立即聯繫士林電機，或是點擊了解更多，將由專業團隊協助規劃，讓企業的產線更穩定、管理更順暢。