人机界面市场规模及份额
人机界面市场分析
HMI 市场规模预计 2025 年为 54.2 亿美元，预计到 2030 年将达到 79.2 亿美元，复合年增长率为 7.9%。强大的工厂数字化计划、扩大 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。随着制造商优先考虑实时洞察、减少停机时间和提高员工生产力，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加。由于专用工业 PC 和面板，硬件保持了明显的领先地位，但软件定义的 HMI 和低代码配置工具正在加速小型工厂的采用。从地区来看，HMI 市场受益于亚太地区的大规模自动化以及中东和非洲的快速现代化计划，而北美和欧洲则受益匪浅。专注于网络安全合规性和高级分析集成。 [1]Siemens，“Senseye Predictive Maintenance”，siemens.com
关键报告要点
- 通过提供产品，硬件将在 2024 年占据 HMI 市场份额的 57%，而服务预计到 2030 年，复合年增长率将达到 11.4%。
- 按界面技术计算，触摸屏到 2024 年将占据 71% 的收入份额；到 2030 年，AR/VR 辅助界面将以 18.7% 的复合年增长率增长。按配置计算，到 2024 年，嵌入式解决方案将占 HMI 市场规模的 46%；到 2030 年，分布式或远程 HMI 将以 12.3% 的复合年增长率增长。
- 从最终用户来看，汽车将在 2024 年占据 HMI 市场规模 22% 的份额，而半导体和电子产品预计将以 10.6% 的复合年增长率增长。
- 按地区划分，2024 年亚太地区将占据 38% 的 HMI 市场份额;中东和非洲地区的复合年增长率最高，到 2030 年将达到 9.8%。
全球人机界面市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 加速行业4.0 采用 | +2.1% | 亚太地区、欧洲、北美 | 中期（2-4 年） |
| 趋同OT-IT 网络安全需求 | +1.8% | 北美、欧洲、扩大亚太地区 | 中期（2-4 年） |
| Edge-AI 支持预测性用户体验 | +1.6% | 北美、欧洲、亚太地区先进经济体 | 长期（≥ 4 年） |
| 低代码或无代码 HMI 配置工具 | +1.3% | 在北美早期采用，在全球推广 | 短期（≤ 2 年） |
| 节能工业显示器 | +0.7% | 欧洲、北美、日本 | 中期（2-4 年） |
| 支持 5G 的超低延迟远程 HMI | +0.5% | 北美、欧洲、中国、韩国 | 长期（≥ 4 年） |
| 来源： | |||
加速工业 4.0 的采用
工业 4.0 计划将 HMI 从被动显示器转变为数据驱动的命令中心，聚合传感器、MES 和ERP 反馈到上下文感知仪表板中。在许多工厂中，操作员现在使用 HMI 来编排协作机器人、协调批次更改并启动预测性维护工作流程。 2025 年 MDPI 研究强调了工业 5.0 对协作机器人的重视，并指出直观的 HMI 对于无缝人机团队合作至关重要。西门子报告称，其 Senseye 平台避免了一家乳品厂发生代价高昂的停机通过人工智能支持的异常警报来提高安全性，展示互联 HMI 的切实投资回报率。
OT-IT 网络安全要求的融合
远程连接和企业云链接将传统面板暴露给现代攻击面，促使向零信任架构迈进。欧盟的 NIS2 指令迫使关键基础设施运营商在每个 HMI 节点上采用严格的身份验证和基于角色的控制。 Telefónica Tech 强调，多因素身份验证和持续验证正在迅速成为基准接口功能。供应商现在嵌入安全启动、签名固件和加密协议来满足这些要求。
Edge-AI 支持预测性用户体验
在专注于人工智能的微处理器上运行的本地推理引擎可调整屏幕布局、确定警报优先级，甚至启用免提语音或手势命令。 2025 年 ScienceDirect 论文展示了由边缘分析提供支持的可穿戴 AR 界面错误率降低了 22.3%，任务速度提高了 31.1%。德州仪器 (TI) 的 AM6x 系列集成了专用 AI 加速器，支持此类自适应功能和工业温度容差。 [2]德州仪器，“用于工业 HMI 的 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，缩短编码周期并提高敏捷性。罗克韦尔自动化的 FactoryTalk Optix 让工程师可以组装基于浏览器的屏幕并在工厂之间推送更新，而无需重新编译二进制文件。
节能工业显示器
高亮度面板现在具有自适应背光和节能模式，符合企业的净零排放承诺。欧洲制造商青睐符合严格生态设计规则的显示器，刺激研发OLED 和 microLED 工业显示器。
支持 5G 的超低延迟远程 HMI
专用 5G 网络允许从安全控制室对机器人和过程设备进行实时远程操作。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，从而实现了机械的全动态操纵杆控制。
限制影响分析
| 影响时间表 | |||
|---|---|---|---|
| 持久的传统 PLC 安装基数 | -0.9% | 全球成熟工业市场 | 中期（2-4 年） |
| 特种半成品的供应链波动 | -0.7% | 新兴市场面临更高的风险 | 短期（≤ 2 年） |
| 不同地区的用户体验标准分散 | -0.5% | 跨国部署 | 长期（≥ 4 年） |
| 以 OT 为重点的勒索软件成本不断上升 | -0.4% | 北美、欧洲、亚太地区先进经济体 | 中期（2-4 年） |
| 来源： | |||
持久的传统 PLC 安装基础
较旧的控制器缺乏现代协议，造成集成障碍。工厂不愿放弃并更换成熟的资产，而是分层协议网关，这增加了成本和复杂性。 Food Engineering 指出，当专有总线与现代 OPC UA 或 MQTT 框架发生冲突时，版本控制会带来麻烦。
特种半导体的供应链波动
新的进口关税和有限的代工产能已将工业级触摸控制器的交货时间延长至 2025 年初的 12-16 周。坚固耐用的 HMI 供应商围绕商品芯片组重新设计电路板，但这些交换有时会提高功耗或降低显示刷新率。
细分市场分析
按产品划分：硬件主导地位满足服务主导型增长
由于坚固耐用的面板、工业 PC 和边缘网关仍然是任务关键，到 2024 年，硬件将占据 HMI 市场的 57%湖德州仪器 (TI) 确认转向嵌入式人工智能，以平衡确定性控制与预测分析。服务领域的复合年增长率为 11.4%，反映出对集成、网络安全强化和持续培训的需求不断增长。 Control Global 观察到供应商从一次性项目转向生命周期合作伙伴关系，并采用订阅模式来优化界面。
硬件的发展现在有利于模块化板和经过 I 级 2 区认证的高亮度显示器。供应商集成了热插拔 SSD 托架和可现场升级的 CPU，以延长使用寿命。与此同时，托管服务团队进行远程用户体验审核，修补关键漏洞，并对操作员进行再培训以利用新功能，预计到 2030 年，这一动态将使服务收入占 HMI 市场整体规模的近三分之一。
按界面技术：触摸屏领先，AR/VR 加速
由于手套，触摸屏将在 2024 年保留 71% 的 HMI 市场份额-友好的电容层和化学强化玻璃满足工厂的严苛要求。多点触控手势可缩短导航时间并降低错误率，尤其是在批量转换时。然而，AR/VR 界面的扩展速度最快，复合年增长率为 18.7%，重塑了操作员交互模式。一项关于基于 XR 的机器人编程的 MDPI 研究表明，与传统的悬挂方法相比，调试速度更快，停机时间更少。
配备 AR 的耳机提供空间叠加，让技术人员可视化隐藏的管道、扭矩目标或实时分析。汽车原始设备制造商进行沉浸式设计评审，取代粘土建模并缩短概念循环。游戏引擎和工业数据的交叉授粉为空间计算控制室铺平了道路，有可能在 2030 年之前占据 HMI 市场规模的更大份额。[3]Devic D.，“XR 工业机器人编程”mdpi.com
按最终用户行业：汽车规模、半导体精度
由于机器人密度高和每周型号更换，到 2024 年，汽车工厂将占据 HMI 市场规模的 22%。 XR 走查可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 强调了沉浸式可视化在将原型成本削减两位数百分比方面的作用。
半导体和电子制造是增长最快的最终用户，复合年增长率为 10.6%。 ASML 的多光束 eScan1000 晶圆检测工具将亚纳米精度与先进的 HMI 表面相结合，使工程师能够近乎实时地分析 3D 缺陷图。洁净室法规要求采用无齿、低释气且带有密封 USB-C 服务端口的面板。这些特殊要求解释了该细分市场在 2030 年之前夺取更多 HMI 市场份额的巨大动力。
按配置：嵌入式内聚到分布式敏捷性
由于紧密的 PLC 集成和确定性响应，嵌入式 HMI 到 2024 年将占据 HMI 市场规模的 46%。面板安装设备通常会在五秒内从闪存启动，并保持 IP65 级外壳。模块化工业 PC 的研究揭示了一个明显的趋势：将显示和计算元件分开，简化现场升级，同时保持环境密封。
分布式架构正以 12.3% 的复合年增长率发展。 PlantPAx 实施表明，通过安全以太网提供的浏览器渲染图形允许集中专家指导多个设施。私有 5G 主干网解锁了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降低差旅成本。这一转变凸显了 HMI 市场如何平衡延迟限制与劳动力分布。
地理分析
亚太地区领先到 2024 年，e HMI 市场份额将达到 38%。随着智能工厂部署的不断推进，中国的安装量将超过 1,825 万台，创造收入 92.8 亿元人民币（13.9 亿美元）。日本和韩国继续将下一代 OLED 面板商业化，而印度与生产相关的激励措施推动了制药和耐用消费品领域的自动化应用。台达电子等区域供应商正在扩大本地制造规模，扩大获得具有成本竞争力的面板的机会。 [4]非洲自动化技术博览会、“非洲未来制造会议”、africaautomationtechnologyfair.com
中东和非洲的复合年增长率最高，达到 9.8%。沙特阿拉伯的 2030 年愿景计划和阿联酋的 3000 亿美元运营计划正在投资石化、物流和可再生能源的数字化工厂。未来非洲制造业会议重点关注人工智能驱动的质量控制和劳动力自动化技能提升，标志着持续的大型项目管道。
北美受益于回流激励措施和成熟的工业软件生态系统。 Ignition by Intropical Automation 等平台采用无限许可来降低多站点部署的总拥有成本。 CISA 指南等网络安全法规推动了安全启动 HMI 的采用，进一步巩固了国防和关键基础设施垂直领域的市场需求。
凭借严格的监管和可持续发展的领先地位，欧洲在 HMI 市场中占有相当大的份额。符合 NIS2 和生态设计要求推动了人们对经过 IEC 62443 认证的节能面板的偏好。西门子在欧洲投资 20 亿美元扩建数字中心，凸显了欧洲大陆引领以人为本的低碳工业的决心。
竞争格局
五家最大的供应商控制着全球大约 45% 的收入，证实了 HMI 市场适度集中但具有竞争性。西门子正在将人工智能副驾驶融入工程套件中，将 HMI 定位为自主执行任务并持续学习的代理。罗克韦尔自动化推出开放式模块化 FactoryTalk Optix 产品组合，可解耦图形、数据模型和部署目标，为用户提供云、边缘或面板选项。
ABB 计划成立其机器人部门，以加强对下一代界面的关注并加速投资，这些界面将机器人路径编辑与实时生产分析相结合。 GE Vernova 的 Proficy 更新为石油和天然气、食品和饮料以及制药行业的 20,000 名客户带来了原生 HTML5 和云就绪部署。霍尼韦尔年度 HUG 会议以人工智能和自主运营为中心，强调以服务为主导的差异化。 空白机会包括电池超级工厂、氢中心和海上风电资产的垂直特定仪表板。 Mitsubishi Electric Iconics GENESIS 等颠覆者强调低代码 SCADA，可从边缘网关扩展到企业历史数据库，从而缩短中小企业的部署周期。老牌厂商通过捆绑无限标签、灵活许可和容器化运行时间来反击，以在不断发展的 HMI 市场中保持份额。
最新行业发展
- 2025 年 5 月：西门子为其 Industrial Copilot 生态系统引入人工智能代理，实现自主执行和跨系统互操作性。
- 2025 年 4 月：BB 宣布计划分拆其机器人部门，以加速专用机器人技术的发展并加深与HMI。
- 2025 年 3 月：罗克韦尔自动化推出 FactoryTalk DataMosaix，具有低代码可视化构建器的云工业数据操作套件。
- 2025 年 1 月：霍尼韦尔公布了 2025 年霍尼韦尔用户组议程，重点关注人工智能集成、网络安全和数字服务。
FAQs
目前 HMI 市场的规模有多大？
2025 年 HMI 市场规模为 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扩张最快？
AR/VR 辅助界面是增长最快的细分市场，2025 年至 2030 年间复合年增长率为 18.7%。
为什么服务在 HMI 市场中势头强劲？
服务以 11.4% 的复合年增长率增长，因为工厂需要集成、网络安全问题定义以及超出初始硬件部署的持续用户体验优化。
哪个地区的 HMI 市场增长最快？
随着政府资助大型工业现代化项目，中东和非洲地区以 9.8% 的复合年增长率处于领先地位。
边缘AI如何提高HMI性能？
根据最近的同行评审研究，边缘人工智能引擎可以预测操作员需求、重新组织屏幕内容并启用语音或手势输入，从而降低错误率并提高任务速度。
有哪些现代 HMI 系统采用的网络安全措施是什么？
零信任框架、多重身份验证、安全启动和加密协议正在迅速成为标准，以满足欧盟 NIS2 指令等要求。
