人机界面市场规模与份额
Mordor Intelligence人机界面市场分析
HMI市场规模预计在2025年达到54.2亿美元,预测到2030年将达到79.2亿美元,反映出7.9%的复合年增长率。强劲的工厂数字化项目、不断扩大的OT-IT集成以及向以人为本的工业5.0生产模式的转变是核心需求催化剂。对边缘连接面板、沉浸式可视化和安全设计架构的投资持续增长,制造商优先考虑实时洞察、降低停机时间和提高劳动生产率。硬件由于专用工业PC和面板保持明显领先地位,但软件定义的HMI和低代码配置工具正在加速在小型工厂中的采用。在区域方面,HMI市场主要受益于亚太地区的大规模自动化和中东及非洲的快速现代化项目,而北美和欧洲则专注于网络安全合规和先进分析集成。[1]西门子,"Senseye预测性维护,"siemens.com
重点报告要点
- 按产品分类,硬件在2024年占据HMI市场份额的57%,而服务预计将以11.4%的复合年增长率扩展至2030年。
- 按界面技术分类,触屏在2024年占据71%的收入份额;AR/VR辅助界面正以18.7%的复合年增长率发展至2030年。
- 按配置分类,嵌入式解决方案在2024年占据HMI市场规模的46%;分布式或远程HMI正以12.3%的复合年增长率增长至2030年。
- 按终端用户分类,汽车行业在2024年以22%的份额领先HMI市场规模,而半导体及电子行业预计将以10.6%的复合年增长率增长。
- 按地区分类,亚太地区在2024年占据HMI市场份额的38%;中东及非洲地区记录最高复合年增长率9.8%至2030年。
全球人机界面市场趋势与洞察
驱动因素影响分析
| 驱动因素 | 对复合年增长率预测的(~)%影响 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 加速工业4.0采用 | +2.1% | 亚太、欧洲、北美 | 中期(2-4年) |
| OT-IT网络安全需求融合 | +1.8% | 北美、欧洲、亚太扩展 | 中期(2-4年) |
| 边缘AI实现预测性用户体验 | +1.6% | 北美、欧洲、发达亚太经济体 | 长期(≥4年) |
| 低代码或无代码HMI配置工具 | +1.3% | 北美早期采用,全球传播 | 短期(≤2年) |
| 节能工业显示器 | +0.7% | 欧洲、北美、日本 | 中期(2-4年) |
| 5G超低延迟远程HMI | +0.5% | 北美、欧洲、中国、韩国 | 长期(≥4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
加速工业4.0采用
工业4.0项目将HMI从被动显示器转变为数据驱动的指挥中心,将传感器、MES和ERP数据流聚合到情境感知仪表板中。在许多工厂中,操作员现在使用HMI来协调协作机器人、协调批次变更和启动预测性维护工作流程。2025年MDPI研究强调工业5.0对协作机器人的重视,指出直观的HMI对于无缝人机协作至关重要。西门子报告其Senseye平台通过AI启用的异常警报在乳制品工厂防止了昂贵的停机时间,展示了连接HMI的切实投资回报率。
OT-IT网络安全要求融合
远程连接和企业云链接将传统面板暴露于现代攻击面,促使向零信任架构转变。欧盟的NIS2指令强制关键基础设施运营商在每个HMI节点采用严格的身份验证和基于角色的控制。西班牙电信技术公司强调多因素身份验证和持续验证正在迅速成为基线界面功能。供应商现在嵌入安全启动、签名固件和加密协议以满足这些要求。
边缘AI实现预测性用户体验
在专注AI的微处理器上运行的本地推理引擎调整屏幕布局、优先显示警报,甚至启用免提语音或手势命令。2025年ScienceDirect论文显示,由边缘分析驱动的可穿戴AR界面将错误率降低22.3%,将任务速度提高31.1%。德州仪器的AM6x系列集成专用AI加速器,支持具有工业温度耐受性的此类自适应功能。[2]德州仪器,"工业HMI AM6x处理器,"ti.com
低代码/无代码HMI配置工具
拖放构建器允许主题专家自定义仪表板,减少编码周期并提高灵活性。罗克韦尔自动化的FactoryTalk Optix让工程师组装基于浏览器的屏幕,并在不重新编译二进制文件的情况下跨工厂推送更新。
节能工业显示器
高亮度面板现在具备自适应背光和节电模式,与企业净零承诺保持一致。欧洲制造商偏爱符合严格生态设计规则的显示器,刺激OLED和微LED工业显示器的研发。
5G超低延迟远程HMI
私有5G网络允许从安全控制室实时远程操作机器人和流程设备。汽车喷漆车间和海上平台的早期部署报告延迟低于10毫秒,实现机械设备的全动态操纵杆控制。
制约因素影响分析
| 制约因素 | 对复合年增长率预测的(~)%影响 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 持续的传统PLC安装基础 | -0.9% | 全球成熟工业市场 | 中期(2-4年) |
| 专业半导体供应链波动 | -0.7% | 新兴市场面临更高风险 | 短期(≤2年) |
| 跨地区分散的用户体验标准 | -0.5% | 跨国部署 | 长期(≥4年) |
| 不断上升的OT针对性勒索软件成本 | -0.4% | 北美、欧洲、发达亚太经济体 | 中期(2-4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
持续的传统PLC安装基础
较老的控制器缺乏现代协议,造成集成障碍。工厂犹豫是否拆除和替换成熟资产,反而分层协议网关增加成本和复杂性。食品工程指出当专有总线与现代OPC UA或MQTT框架冲突时的版本控制问题。
专业半导体供应链波动
新的进口关税和有限的代工厂产能已将工业级触摸控制器的交货期在2025年初延长至12-16周。坚固的HMI供应商围绕商品芯片组重新设计板子,但这些交换有时会增加功耗或降低显示刷新率。
细分市场分析
按产品:硬件主导地位遇见服务主导增长
硬件在2024年产生了HMI市场57%的收入,因为坚固的面板、工业PC和边缘网关仍然是关键任务。德州仪器确认向嵌入式AI的转变,以平衡确定性控制与预测性分析。以11.4%复合年增长率前进的服务细分市场反映了对集成、网络安全加固和持续培训的日益需求。控制全球观察到供应商从一次性项目转向具有接口优化订阅模式的生命周期合作伙伴关系。
硬件演进现在偏向模块化板卡,以及为I级2区认证的高亮度显示器。供应商集成热插拔SSD托架和现场可升级CPU以延长使用寿命。同时,托管服务团队进行远程用户体验审计、修补关键漏洞并重新培训操作员以利用新功能,预计这一动态将使服务收入到2030年占整个HMI市场规模的近三分之一。
备注: 报告购买后可获得所有单独细分市场的细分份额
按界面技术:触屏领先,AR/VR加速
触屏在2024年保持HMI市场71%的份额,因为防手套电容层和化学强化玻璃满足严苛工厂需求。多点触控手势缩短导航时间并降低错误率,特别是在批次转换中。然而AR/VR界面以18.7%的复合年增长率扩展最快,重塑操作员交互范式。MDPI关于基于XR机器人编程的研究报告了比传统挂件方法更快的调试和更低的停机时间。
配备AR的头戴设备提供空间叠加,让技术人员可视化隐藏管道、扭矩目标或实时分析。汽车OEM运行沉浸式设计评审,取代粘土建模并缩短概念循环。游戏引擎和工业数据的这种交叉融合为空间计算控制室铺平了道路,有可能通过2030年获得HMI市场规模的扩大份额。[3]Devic D.,"XR工业机器人编程,"mdpi.com
按终端用户行业:汽车规模,半导体精度
汽车工厂在2024年占据HMI市场规模的22%,因为机器人密度高和每周模型转换。XR演示帮助工程师在物理工具完成之前优化生产线人体工程学和质量关卡。Aquent强调沉浸式可视化在将原型成本削减双位数百分比中的作用。
半导体及电子制造是增长最快的终端用户,复合年增长率为10.6%。ASML的多束eScan1000晶圆检测工具结合亚纳米精度与先进HMI表面,允许工程师近实时分析3D缺陷图。洁净室法规要求无风扇、低释气面板和密封USB-C服务端口。这些专业要求解释了该细分市场在通过2030年获得额外HMI市场份额方面的超额动力。
按配置:嵌入式凝聚力到分布式灵活性
嵌入式HMI在2024年占据HMI市场规模的46%,由于紧密的PLC集成和确定性响应。面板安装单元通常在5秒内从闪存启动并保持IP65等级外壳。模块化工业PC的研究揭示了分离显示和计算元件的明确趋势,简化现场升级同时保持环境密封。
分布式架构以12.3%的复合年增长率前进。PlantPAx实施证明通过安全以太网交付的浏览器渲染图形允许集中专家指导多个设施。私有5G骨干网解锁矿山和石油平台的远程机械控制,重新定义灾难恢复策略并削减差旅成本。这一转变强调HMI市场如何平衡延迟约束与劳动力分布。
地理分析
亚太地区以2024年38%的份额领先HMI市场。中国安装量超过1825万台,在智能工厂推广攀升中产生收入人民币92.8亿元(13.9亿美元)。日本和韩国继续商业化下一代OLED面板,而印度的生产挂钩激励措施推动医药和消费耐用品自动化采用。Delta Electronics等区域供应商正在扩大本地制造规模,扩大对成本竞争面板的获取。[4]非洲自动化技术博览会,"未来制造非洲会议,"africaautomationtechnologyfair.com
中东和非洲记录最高增长率9.8%复合年增长率。沙特阿拉伯的2030愿景倡议和阿联酋的3000亿行动计划正在投资石化、物流和可再生能源数字化工厂。未来制造非洲会议聚焦AI驱动的质量控制和自动化劳动力技能提升,表明持续的大项目管道。
北美受益于回流激励和成熟的工业软件生态系统。Inductive Automation的Ignition等平台采用无限许可来削减多站点推广的总拥有成本。CISA指导方针等网络安全法规推动安全启动HMI的采用,进一步巩固国防和关键基础设施垂直市场需求。
欧洲凭借监管严格和可持续性领导地位保持HMI市场的相当份额。遵守NIS2和生态设计要求推动对节能、IEC 62443认证面板的偏好。西门子在欧洲数字中心扩建上的20亿美元投资强调了该大陆在以人为本、低碳工业领域领先的决心。
竞争格局
五大供应商控制全球收入的约45%,确认了适度集中但具有竞争性的HMI市场。西门子正在将人工智能副驾驶员注入工程套件,将HMI定位为自主执行任务并持续学习的代理。罗克韦尔自动化推广开放、模块化的FactoryTalk Optix产品组合,解耦图形、数据模型和部署目标,为用户提供云、边缘或面板选项。
ABB计划分拆其机器人部门以集中焦点并加速对下一代界面的投资,这些界面将机器人路径编辑与实时生产分析相融合。GE Vernova的Proficy更新为石油天然气、食品饮料和制药领域的2万家客户带来原生HTML5和云就绪部署。霍尼韦尔年度HUG会议以AI和自主运营为中心,强调了服务主导差异化的提升。
空白机会包括电池超级工厂、氢气中心和海上风电资产的垂直特定仪表板。三菱电机Iconics GENESIS等颠覆者强调从边缘网关扩展到企业历史记录器的低代码SCADA,为中小企业缩短部署周期。老牌玩家通过捆绑无限标签、灵活许可和容器化运行时来反击,以保持在不断发展的HMI市场中的份额。
人机界面行业领导者
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霍尼韦尔国际公司
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西门子股份公司
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罗克韦尔自动化公司
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施耐德电气公司
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ABB有限公司
- *免责声明:主要玩家排序不分先后
近期行业发展
- 2025年5月:西门子为其工业副驾驶员生态系统推出AI代理,实现自主执行和跨系统互操作性。
- 2025年4月:ABB宣布计划分拆其机器人部门以加速专用机器人增长并深化与HMI的集成。
- 2025年3月:罗克韦尔自动化推出FactoryTalk DataMosaix,一个具有低代码可视化构建器的云工业DataOps套件。
- 2025年1月:霍尼韦尔公布2025年霍尼韦尔用户组议程,专注于AI集成、网络安全和数字服务。
全球人机界面市场报告范围
人机界面(HMI)用于通过为用户集中和数字化来优化流程,操作员可以在不同形式的图表、聊天机器人或数字助手中看到重要信息片段。在各种终端用户行业(如食品饮料、包装等)中采用自动化来提高运营效率是催化人机界面市场扩张的重要趋势。美国工业应用和自动化数量的增加预计将推动该国人机界面的利用,帮助行业增长。
人机界面市场按产品类型(硬件、软件和服务)、终端用户行业(汽车、食品饮料、包装、制药、石油天然气、金属采矿)和地理(北美、欧洲、亚太、拉丁美洲、中东非洲)进行细分。所有上述细分市场的市场规模和预测均以价值(百万美元)提供。
| 硬件 | HMI面板 |
| 工业PC | |
| 软件 | 配置/编程 |
| 服务 |
| 触屏 |
| 按钮/键盘 |
| 基于手势 |
| 语音控制 |
| AR/VR辅助 |
| 汽车 |
| 食品饮料 |
| 包装 |
| 制药 |
| 石油天然气 |
| 金属采矿 |
| 能源公用事业 |
| 航空航天国防 |
| 半导体电子 |
| 其他终端用户 |
| 嵌入式HMI |
| 独立式HMI |
| 分布式/远程HMI |
| 北美 | 美国 |
| 加拿大 | |
| 墨西哥 | |
| 欧洲 | 德国 |
| 英国 | |
| 法国 | |
| 意大利 | |
| 俄罗斯 | |
| 欧洲其他 | |
| 亚太 | 中国 |
| 日本 | |
| 印度 | |
| 韩国 | |
| 亚太其他 | |
| 中东非洲 | 沙特阿拉伯 |
| 阿联酋 | |
| 土耳其 | |
| 南非 | |
| 中东非洲其他 | |
| 南美 | 巴西 |
| 阿根廷 | |
| 南美其他 |
| 按产品 | 硬件 | HMI面板 |
| 工业PC | ||
| 软件 | 配置/编程 | |
| 服务 | ||
| 按界面技术 | 触屏 | |
| 按钮/键盘 | ||
| 基于手势 | ||
| 语音控制 | ||
| AR/VR辅助 | ||
| 按终端用户行业 | 汽车 | |
| 食品饮料 | ||
| 包装 | ||
| 制药 | ||
| 石油天然气 | ||
| 金属采矿 | ||
| 能源公用事业 | ||
| 航空航天国防 | ||
| 半导体电子 | ||
| 其他终端用户 | ||
| 按配置 | 嵌入式HMI | |
| 独立式HMI | ||
| 分布式/远程HMI | ||
| 按地理 | 北美 | 美国 |
| 加拿大 | ||
| 墨西哥 | ||
| 欧洲 | 德国 | |
| 英国 | ||
| 法国 | ||
| 意大利 | ||
| 俄罗斯 | ||
| 欧洲其他 | ||
| 亚太 | 中国 | |
| 日本 | ||
| 印度 | ||
| 韩国 | ||
| 亚太其他 | ||
| 中东非洲 | 沙特阿拉伯 | |
| 阿联酋 | ||
| 土耳其 | ||
| 南非 | ||
| 中东非洲其他 | ||
| 南美 | 巴西 | |
| 阿根廷 | ||
| 南美其他 | ||
报告中回答的关键问题
HMI市场目前的规模是多少?
HMI市场在2025年达到54.2亿美元,预计到2030年将达到79.2亿美元。
HMI市场中哪个细分市场增长最快?
AR/VR辅助界面是增长最快的细分市场,在2025年至2030年间实现18.7%的复合年增长率。
为什么服务在HMI市场中获得动力?
服务以11.4%的复合年增长率增长,因为工厂需要集成、网络安全加固和超出初始硬件部署的持续用户体验优化。
哪个地区显示最高的HMI市场增长?
中东及非洲地区以9.8%的复合年增长率领先,因为政府资助大规模工业现代化项目。
边缘AI如何改善HMI性能?
边缘AI引擎预测操作员需求,重新组织屏幕内容,并启用语音或手势输入,根据最近的同行评议研究降低错误率并提高任务速度。
现代HMI系统采用的主要网络安全措施是什么?
零信任框架、多因素身份验证、安全启动和加密协议正在快速成为标准,以满足欧盟NIS2指令等要求。
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