好用與能用的差別

消費電子有著巨大的用戶潛力，“易用性”成為必

須，否則，品牌將由于極高的用戶學習阻礙其被市場認可，進而無法獲得規(guī)模而無法獲得經(jīng)濟性。而工業(yè)產(chǎn)品， 如機器裝備，通常大家認為功能性才是核心，像HMI設計只是“錦上添花”的事情。然而，我們必須改變這種思想，因為如果操控復雜那么同樣影響用戶的使用而被市場拒絕，這是現(xiàn)實的訴求。而另一方面，卓越，是從每個細節(jié)中體現(xiàn)的，關注用戶的體驗，精心打磨的產(chǎn)品，必然為市場所接受，如圖1所示。

為什么要重視HMI設計

1.操作人員不是工程師

機器操作員不是工程師，他們并不需要掌握復雜的專業(yè)知識和技能，他們需要的是簡單的操作機器，否則，用戶需要為操作工支付工程師的薪水。

• 頁面數(shù)量越少越好，理想的就是只有1個畫面；

• 按鍵越少越好，最好就1個開、1個關。

2.追求精致是一種品質

一葉知秋，管中窺豹說的就是一種場景，一個工程師，如果能夠在一個細微間精益雕琢，他所呈現(xiàn)的那種精益求精的態(tài)度是可以被信任的。同樣道理，一個在HMI 細節(jié)處不斷精雕細琢的機器制造商，也能被用戶從這些細節(jié)中把握到“專業(yè)”&“職業(yè)”，贏得信任，就在點滴之間。

用戶想要什么樣的HMI設計

1.終端用戶關注點

• 簡單：能一個頁面，就不要兩個；

• 高大上：不是愛慕虛榮-而是卓越追求；

• 流暢：不要出現(xiàn) “卡頓”現(xiàn)象，我的耐心是有限

的；

• 
  

• 直觀：不能讓我猜這個按鈕干什么用的，也不要讓我去聯(lián)想。

2.機器開發(fā)者關注點

• 
  

• 術業(yè)有專攻，我是否可以能夠設計專業(yè)的HMI？

• 是否花費太多時間在UI上不值得？

• 會不會喧賓奪主？

HMI設計思想

在機 器 設計 中， 貝 加萊 積累 了 大量 U I （U s er

Interface）設計的經(jīng)驗與準則，概括起來包括以下幾個要點：

1.布局一致性（Consistency）

對機器制造商而言，其機器需要具有一致性的布局設計，尤其是有多產(chǎn)品線的制藥、鋰電、光伏設備領域， UI設計必須體現(xiàn)“品牌”的一致性，以及操控一致性。品牌一致性是企業(yè)的形象，而操控一致性則是用戶學習成本的考量。如圖2所示，通常在頂部形成基本的語言、日期與時間的顯示。左側規(guī)劃核心操作按鈕與整體機器數(shù)據(jù)顯示，中間則由多個標簽構成不同的切換頁面，右側可以形成主要頁面切換。圖2僅是一個布局的手動設計參考，可以在Visio或其它畫圖軟件中預先進行規(guī)劃，并形成企業(yè)的統(tǒng)一風格。

一致性不僅指布局，當然也體現(xiàn)在配置的字體、色彩組合、圖標的一致性。

2.切換合理性（Rationality）

在HMI設計中，由于往往存在多的頁面，在初期設計中，必須通盤考慮，避免讓操作人員往返于各個頁面。相近的如狀態(tài)顯示類、參數(shù)設置類、維護類都需要分類，避免在不同頁面間的切換帶來的不必要的時間消耗。

例如圖3是一個資產(chǎn)管理類的頁面，可以像文件夾一樣進入，然后針對不同的獨立頁面訪問，并可以隨時回到Home，就像智能手機的操作一樣簡便。

1. 顯示直觀性（Intuitiveness）

在工業(yè)裝備的UI設計中，不能像消費電子產(chǎn)品那樣過于追求“炫酷”的效果，不能影響操作的直觀性，不能讓操作人員在炫酷中無所適從，而是直接明了，不會困惑于選擇。圖標必須簡約，易于理解，不能讓操作人員產(chǎn)生歧義。

1. 設計簡約性（Simplicity）

就像我們在設計PPT所要遵循的原則一樣，Less is More，顏色遵循最多不超過3個，避免采用與報警（黃色）、警告（紅色）這樣的顏色沖突，使得操作人員誤判斷。字體：盡量避免多的字體選擇，字體大小、加粗、下劃線、顏色、斜體這些可選中盡量避免多的設置。

在圖4的灌裝設計中，就是比較簡單的規(guī)劃，簡約性主要體現(xiàn)在每個頁面元素盡量少，避免過多的“重點”出現(xiàn)在頁面上，如果過多的重點就相當于沒有重點，關鍵數(shù)據(jù)呈現(xiàn)即可。

1. 操作安全性（Safety）

在工業(yè)UI設計中，必須避免一些不應該出現(xiàn)的情況，

影響機器的安全性，必須與功能性設計緊密結合，需要注意以下幾點：

• 
  

• 避免出現(xiàn)誤操作，當然這也需要硬件保障；

• 對于造成危險后果的，必須有手動確認環(huán)節(jié)；

• 數(shù)據(jù)的安全保護。

工欲善其事必先利其器——mappVIEW

mappVIEW是貝加萊Automation Studio平臺內嵌

的HMI設計組件，它提供了高效的HMI設計支持能力。

1.Web技術與自動化融合

mappVIEW是貝加萊Automation Studio平臺內嵌的HMI設計組件，它是Web技術與自動化技術融合的產(chǎn)物， 采用模塊化軟件設計思想，通過OPC UA將數(shù)據(jù)規(guī)

范化訪問并呈現(xiàn)于HMI端，任意支持HTML/Javascript/ CSS的終端均可訪問來自PLC上的數(shù)據(jù)。

如圖5所示，mappVIEW實際上借助于IT技術的豐富呈現(xiàn)能力，與自動化的控制技術融合。

2.支持多媒體訪問

mappVIEW可以使得傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的HMI脫離其原有的有限資源能力，如圖6所示，可以將音視頻、動畫、PDF文件等PC端的技術融入到HMI中，可以讓機器的功能性更強大，例如動畫體現(xiàn)機器的運行狀態(tài)、PDF 在線文檔，或采用視頻的機器維修指南，這都使得機器賦予更為強大的現(xiàn)場運營能力。

3.豐富的控件

在mapp VIEW中有數(shù)百個各種控件，采用直觀而易于理解的方式， 通過“ 拖拽” 的方式在屏幕上布局、配置，這降低了普通工程師對于專業(yè)的UI設計的學習，即使是新手也可以設計出令人耳目一新的UI。

圖7所示為其控件庫（左側），而且，自適應技術使得這些畫面可以被不同規(guī)格的手機、面板訪問。

4.功能性設計，簡化工程師工作

通過內部的OPC UA數(shù)據(jù)模型支持能力、智能變量映射，讓HMI與程序間建立關聯(lián)，使得工程師可以快速的配置出可用的HMI，降低工作時間消耗。

圖8為顯示器功能性設計，不僅局限于控件的畫面設計，還提供機器本身的各種功能性支撐。

硬件支撐

在貝加萊，有多種精美設計的HMI支持mappVIEW

畫面呈現(xiàn)，Panel PC各個系列都采用Intel X86 高性能CPU，像Intel Apollo Lake、Core i多核處理器。另外，隨著LCD/LED等制造成本的不斷下降，大尺寸的工業(yè)面板也不新鮮，且價格也較之以往下降，因此，可以在同一個頁面中獲得更大的表達，減少頁面數(shù)量，圖9所顯示的尺寸從5.7英寸到24英寸，運行Windows 10級操作系統(tǒng)。

設計實例

注塑機行業(yè)普遍的操作習慣是豎屏結構，由于要顯示

的內容眾多，并且針對開合模、鎖模、射膠等流程，這個行業(yè)的操作習慣是很多按鍵，也被設計為二級目錄布局于底部。圖10顯示了針對注塑機的精美畫面設計。

HMI設計看上去是一個“錦上添花”的事情，在過去很長一段時間不為機器制造商所重視，然而，當我們明白， 一切的細節(jié)雕琢都是工匠品質的體現(xiàn)，一個人、一個企業(yè)要想贏得信任，就必須具備這種為用戶不斷打磨自己產(chǎn)品的精神。