如何设计具备前瞻性的 HMI

在现代工业环境中，操作员通常使用平板电脑或移动设备来控制机器。基于移动设备或可穿戴设备的以用户为中心的人机界面 (HMI) 具有诸多优势，能够随时随地提供特定任务所需的信息。这些设备可执行多种功能，从提醒操作员即将执行的步骤到实现远程监控。

然而，若将智能设备用于发布命令而非仅接收通知，则面临诸多挑战。其中包括如何确保网络安全、建立安全控制体系以及确保数据一致性。

部署安全、场景化的控制

您需要建立对使用场景的全面理解，包括每个使用者的角色。首先，确定不同类别的用户，例如一般操作员、主管人员和维护人员。随后，为每类用户分配对应的用户组，并附上各自角色职责的描述。此举既能实现基于角色的信息需求与权限分配，又能提升安全保障性。

设计场景化控制时需考虑的关键因素 

• 基于角色的登录机制决定访问权限级别——通过登录时的内容过滤实现，而非为所有人构建统一的用户体验。
• 角色特定的对话框可呈现不同详细程度的信息，从而仅显示当前任务所需的内容。
• 按角色限制对敏感用户界面区域的访问权限，但确保关键信息和控制功能对所有用户均保持可用。

以安全的方式接纳工业 4.0  

越来越多的机器正接入云端，以提升数据可用性、确保正常运行并推动智能制造的发展。与此同时，某些工作流程——尤其是监控和维护——往往被外包处理。这要求必须安全地整合外部服务提供商。

所有这些都对人机界面 (HMI) 的设计产生影响，以确保数据可用性、云连接性和（网络）安全性：

• 通过在云基础设施上实施任务控制，促进外部角色的整合。
• 始终将网络安全视作组件选择和 HMI 系统设计的一项主要考量标准。
• 为外部角色提供受限访问权限，使其能够接收维护其所负责的机器所需的状态更新、警告和警报。
• 让外部服务提供商可以有效利用这些数据，在预测性维护策略中自主判断是否需要进行干预或维护。