當下，組態(tài)軟件的使用變得越來越簡單。以TIA 博途為例，多數(shù)情況下通過簡單地拖拽就可以實現(xiàn)項目的開發(fā)，博途強大的庫功能也支持工程師能夠更加模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計項目。

從產(chǎn)品的角度來講，在性價比趨同的情況下，產(chǎn)品之間競爭的重點已經(jīng)轉(zhuǎn)移到用戶的使用體驗上。良好的設(shè)計恰恰能提升用戶體驗，提高產(chǎn)品的靈活性，從而為產(chǎn)品帶來更大的附加值。增加產(chǎn)品的競爭力。

對于開發(fā)工程師來講，在當前的組態(tài)軟件中，配色方案、樣式和庫等支持全局設(shè)置，具有靈活的復(fù)用性。因此良好的設(shè)計還能夠提升工程師的組態(tài)效率，節(jié)省項目開發(fā)的時間成本。進而能為企業(yè)節(jié)省成本。

最重要的一點：HMI設(shè)計是工程師能夠掌握的一門手藝。未來也將會是HMI工程師**少的一項技能。所以，今天我們就來聊聊實現(xiàn)更好的HMI設(shè)計的方法。讓更好的設(shè)計帶來更高的競爭力。

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喬布斯經(jīng)典語錄：設(shè)計不僅僅是外觀和感受，設(shè)計是解決產(chǎn)品如何運作的。HMI設(shè)計呈現(xiàn)的是顯示、控制和分析工藝系統(tǒng)的界面。但是最終的目的是為了滿足生產(chǎn)控制的需要。因此HMI設(shè)計關(guān)注兩部分內(nèi)容：視覺效果和功能實現(xiàn)。而視覺效果服務(wù)于產(chǎn)品功能。

HMI 設(shè)計方面也有相關(guān)的國際標準。ISO 9241就是關(guān)于辦公室環(huán)境下交互式計算機系統(tǒng)的人類工效學(xué)國際標準。該標準為基于計算機的交互系統(tǒng)的整個生命周期中以人為中心的設(shè)計原則和活動提供了要求和建議。2019年七月發(fā)布了最新版本。包含：

210部分：交互系統(tǒng)以人為本的設(shè)計

220部分：以人為本設(shè)計在組織內(nèi)的實現(xiàn)、執(zhí)行和評估過程。

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方法加實踐是學(xué)習(xí)手藝的不二法門。好的方法能達到事半功倍的效果。為了實現(xiàn)更好的HMI設(shè)計，在這里提煉出了關(guān)鍵的五個步驟供大家參考：策略、聚焦、結(jié)構(gòu)、構(gòu)圖和設(shè)計。下面是詳細的介紹：

策略就是明確HMI產(chǎn)品的用戶是誰，然后從用戶的角度出發(fā)設(shè)計產(chǎn)品。所以首先要做的是和用戶充分的溝通，收集用戶的需求。讓最終用戶參與到產(chǎn)品的設(shè)計中。在溝通過程中，要進一步明確用戶的類型。通常一個設(shè)備會有操作員、調(diào)試人員以及維護人員等不同角色的用戶進行操作。因此作為HMI的開發(fā)人員，需要能夠匯總和提煉這些角色的意見和建議。

另一方面，HMI產(chǎn)品是服務(wù)于操作人員的，所以要充分了解操作員的需求。發(fā)掘出共性的內(nèi)容。比如：界面盡量的清晰、美觀，信號的狀態(tài)變化要易于識別，對于需要控制的內(nèi)容要重點關(guān)注，明確執(zhí)行控制的必要條件和步驟，明確控制結(jié)果的反饋信息等。

因此在產(chǎn)品開發(fā)或者項目啟動之初，HMI工程師就需要收集和整理相關(guān)信息，并且隨時留意解決問題的思路和靈感。做好記錄。

聚焦的意義在于工程師需要關(guān)注設(shè)備的使用場景和操作員的使用習(xí)慣。使用場景包括明確被操作設(shè)備所在的區(qū)域，是近現(xiàn)場還是遠現(xiàn)場，是安裝在室內(nèi)還是室外。當設(shè)備需要操作時，現(xiàn)場是什么情況，比如：聲音、光線、周邊有沒有移動的設(shè)備等。操作人員的使用習(xí)慣包括：操作員的日常工作狀態(tài)、工作中是否需要戴手套、操作人員是否需要輪班、哪些內(nèi)容操作的頻率高等。簡單來講就是關(guān)注環(huán)境和人，以及兩者之間可能產(chǎn)生的相互影響。

在ISO 9241(關(guān)于辦公室環(huán)境下交互式計算機系統(tǒng)的人類工效學(xué)國際標準)中提到使用場景在設(shè)備的可用性方面起著非常重要的作用。在DIN EN ISO 9241-11(德國標準化委員會人類功效學(xué)國際標準)中從用戶、工作內(nèi)容、設(shè)備和使用環(huán)境四個方面來說明用戶場景。可見使用場景對用戶操作的影響度還是很大的。聚焦的目的就在于找出用戶在使用設(shè)備感覺不舒服或者混亂的地方，我們常稱之為“痛點"。解決這些痛點，就能夠減少產(chǎn)品對用戶帶來的負面效應(yīng)，也會明顯的提高生產(chǎn)力。

結(jié)構(gòu)化的思維是工程師必*的素質(zhì)。第三步結(jié)構(gòu)主要設(shè)計產(chǎn)品中信息的架構(gòu)和流向。在這一步工程師需要明確項目中有哪些畫面，每個畫面上的內(nèi)容是什么以及畫面之間是如何切換的。比如：總覽畫面和具體某個環(huán)節(jié)的畫面該如何定義和切換。最終需要設(shè)計出所有的畫面和用戶操作的流程。與其說是設(shè)計出不如說是總結(jié)出具體的操作流程和切換關(guān)系。在這一步，工程師需要輸出的內(nèi)容是：所有畫面和畫面上內(nèi)容的定義以及畫面信息流的邏輯關(guān)系圖。

在這一步，工程師還需要整理出項目底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流。為展示和分析做準備。

構(gòu)圖部分涉及到的內(nèi)容有：1.確定有哪些畫面類型。2.確定屏幕的組成和層次結(jié)構(gòu)。3.完成交互對象的設(shè)計。

建議控制對象或者控制設(shè)備盡量作為一個整體進行設(shè)計。做成類型或者庫。導(dǎo)航和工具欄通用部分也可以設(shè)計成庫或者模板。項目的庫和模板設(shè)計好之后，在博途平臺是具有通用性的。不但在當前項目中可以用，不同的項目之間也可以使用。

這種情況下，通常不會有一個絕對的、最佳的方案。我們可能會有不止一個方案。建議先用紙和筆，畫出方案的草圖。準備二到三個方案與用戶或者項目組一起討論，獲取大家的反饋后，最終出定稿。

在這部分重要的一點就是面向?qū)ο笤O(shè)計。所謂面向?qū)ο笤O(shè)計，其實就是把操作對象抽象為類型，然后再實例化。比如faceplate功能就是典型的應(yīng)用。

構(gòu)圖最終的輸出結(jié)果是畫面類型和導(dǎo)航。最好在軟件中有個粗略的輪廓實現(xiàn)。

最后才是定義顏色、圖標和字體等UI設(shè)計內(nèi)容。圖像和顏色主要用于增強操作員獲取信息的能力。體現(xiàn)公司和產(chǎn)品的風(fēng)格。如果公司有自己的配色指南，可以直接參考。如果公司沒有，那么建議通過專業(yè)的配色網(wǎng)站或者專業(yè)的設(shè)計網(wǎng)站搜索相關(guān)的內(nèi)容。

畫面圖形的精細化也是很大的一塊工作。畫面上對象的大小、位置擺放和成組關(guān)系等，不像控制邏輯那樣可以有明確的條件和標準。但是也有一些研究理論可以借鑒和參考。比如：格式塔心理學(xué)的研究結(jié)果表明規(guī)律性是用戶界面、系統(tǒng)、產(chǎn)品等設(shè)計的基礎(chǔ)。當然這是比較抽象的理論。如欲了解實例，大家可以參考西門子提供的Template Suite模板，涵蓋Portal WinCC和WinCC Unified等多個版本。Template Suite 是西門子與專業(yè)機構(gòu)共同開發(fā)的，用于工業(yè)環(huán)境的現(xiàn)代設(shè)計系統(tǒng)。每個元素都是完*定制化的，可適應(yīng)于不同的分辨率。用戶也可以在此基礎(chǔ)上進行二次設(shè)計。