理解人机界面朝着更简单设计的发展

人机界面(HMI)设计在我们与机器的互动中是如此不可或缺，我们依赖机器来生产我们的产品，难怪人机界面技术在制造业中有着如此长久的兴趣。从争论是否高性能人机界面的灰色外观比彩色屏幕更有效主导了过去三十年的人机交互技术移动HMI屏幕设计技术用于监控地球上任何地方的操作，HMI不断发现自己处于自动化讨论的核心。

考虑到第一个人机交互技术是在40年前引入的，了解我们是如何达到人机交互技术的当前状态的，是理解该技术今天如何工作的最好方法之一，以及它的发展方向。

HMI历史
首先，让我们回顾一下20世纪80年代，当时为机器创建图形界面需要一个可编程的显示单元和编程软件。施耐德电气人机界面部门(响应式显示器供应商)Pro-face的Manabu Kawata说:“在专门为人机界面设计而创建的软件出现之前，创建和设计人机界面需要编程专业知识和先进的计算机知识。蓝色人机界面设计软件）.

因此，当时的人机界面开发和维护，也就是Kawata所说的人机界面设计1.0，既耗时又昂贵。

随后，专门的人机界面设计软件问世，减少了为人机界面创建和维护屏幕的工作量。在这个被Kawata称为HMI Design 2.0的HMI开发阶段，HMI设计软件分为两部分。他说:“首先是绘制屏幕显示的图形组件，其次是编程屏幕操作的操作组件。”“操作组件需要设置被称为屏幕标签的特殊命令。配置这些屏幕标签仍然需要一些专业知识，在设计和操作方面还有很大的改进空间。”

然后，在20世纪90年代，微软推出了Windows操作系统，引入了Kawata所说的HMI Design 3.0。Kawata说:“随着业界对Windows软件应用的欢迎，人机界面设计开始整合图形化和操作组件，这样你就可以简单地改变图形部分的属性或属性来编程操作。”

“虽然标签设置等人机界面设计方面的专业知识变得不必要，创建屏幕也变得更加简单，但放置部件和更改属性等元素多年来一直保持不变。”

他还指出，即使Windows给人机界面设计带来了所有的进步，但对人机界面设计的时间要求并没有显著减少。

现代人机界面
今天，Kawata认为工业处于人机界面设计4.0阶段，因为一系列新的人机界面设计方法和概念的引入大大减少了人机界面设计时间。这些新方法消除了以前人机界面设计所需的许多步骤，并引入了重用以前创建的资源的能力。

但Kawata表示，如今影响人机界面设计的最大因素是智能手机。他说:“用户现在需要更清晰、更容易使用的人机界面屏幕”，就像他们的智能手机一样。

在HMI设计4.0中，HMI布局屏幕提供了一种新的设计方法，与过去HMI设计时代的基本屏幕设计有很大的不同，主要是因为它们不依赖于HMI分辨率。响应式屏幕设计的概念——这在网站上很常见，所以他们可以从桌面设备调整到移动设备的屏幕视图——已经出现在人机界面上。

为了理解这是如何应用于人机界面的，Kawata提供了一个网格布局的例子(请参阅上面与本文相关的图片)。“网格布局像表格一样有行和列，”Kawata说。当您在屏幕上绘制HMI部件时，您可以将该部件放入单元格中，该部件将自动调整大小以适应单元格区域。

“网格上的行和列的大小与屏幕的分辨率有关，”他说。“如果屏幕分辨率发生变化，行和列的大小也会相应调整。因此，它能够保留部件相对于原始布局的位置。”

HMI Design 4.0的另一个优势是能够使用带有预设功能和外观的模板。

Kawata说:“通过使用主题模板来提供你想要的外观和感觉，使用颜色设置模板来定义颜色基调，以及使用导航模板来改变屏幕，你可以显著减少人机界面设计的时间和精力。”“而且，因为你可以在HMI设计完成后更改模板，你可以在不破坏整个设计的情况下进行调整。”

HMI屏幕设计主题还允许更改部件属性的默认值，然后注册这些属性用于其他部件。Kawata说:“例如，要将部件标题的字体大小设置为20点，这比正常情况下要大，你可以将部件的文本字体大小编辑为20，并将其保存为标题的默认字体大小。”“之后，就不再需要改变零件的字体大小了。”

HMI Design 4.0软件的另一个好处是导航模板可以自动配置屏幕变化。“换屏菜单的设计是在一个模板中设置的，换屏的屏幕号是根据屏幕结构自动配置的。你可以替换导航模板来改变菜单的外观;然而，屏幕结构不会改变，(因此)无需检查所有屏幕设置，”Kawata说。