HMI（ヒューマンマシンインターフェイス）とは？業界別活用方法を交えてわかりやすく解説

HMIにはさまざまなメリットがあり、そのいくつかを紹介します。
 

• 状況の表示
• 設定画面等の編集
• データ分析

HMIはさまざまな業界で活用されています。ここでは次で挙げる6つの業界での活用例とメリットなどを紹介します。
 

• 製造業界
• 自動車業界
• 建設業界
• 医療業界
• 運輸業界
• エンターテイメント業界

製造業界ではHMIが幅広く活用されており、生産プロセスの効率向上や品質管理、遠隔操作、ダウンタイムの予防などに大きな貢献をしています。

製造業界におけるメリットは次の通りです。
 

• 自動化とプロセス制御
• データの収集と分析
• 新しい製品の導入やプロセスの最適化
• 障害や問題の診断
• リモート監視と遠隔操作

HMIを介して機械の動作を監視し、必要に応じて設定値を変更することが可能です。結果として生産プロセスがリアルタイムで調整され、生産性の向上が期待できます。

また、生産ラインのデータを収集しリアルタイムで可視化することによって、問題の早期発見や異常の警告、品質維持が容易になります。例えば食品メーカーでは、HMIを活用することで生産性や安全性の向上、コスト削減を実現しています（1）。 当社事例としては、サイレックス・テクノロジー社のプロトコルコンバータとPro-faceのHMIを組み合わせることで、既存のプログラムやアーキテクチャーを変更することなくCNC領域のデータを収集。

またCNC以外の機器データもHMIを介してまとめて収集したことで、工作機械と周辺設備のIoT化実現に寄与しました。

自動車業界でもHMIは幅広く使用されています。実際に、自動車用HMIの市場は2021年から2028年にかけて、8.2%（107億1,000 万ドルから186億4,000万ドル）もの成長が予測されています（2）。

身近な例としては、RSE（Rear Seat Enternainment）システムがあり、社内で映画やゲームを楽しむことができます（3）。また、HMIは運転体験を向上させ、安全性や快適性を高めるために重要な役割を果たしています。その一つが「インフォテインメントシステム」です。自動車のダッシュボードにHMIを組み込むことで、ナビゲーションや音楽、通信、照明の色や明るさ、温度などの機能を直感的に操作できます。

他にも、次のようなメリットがあります。
 

• 運転のアシスト
• 車内照明とエアコン制御
• 車両の動作データ収集
• ソフトウェアのアップデート　など

画面上に警告を表示することで、衝突回避や駐車支援、クルーズコントロールなどの技術を活用して、速やかにドライバーに情報を伝達します。また、車両の前方などに障害物を検知すると、ドライバーに警告を発しブレーキを自動的に制御する先進安全運転支援（ADAS）もHMIを利用しています（4）。

建設業界でも、HMIが多くの場面で活用されています。例えば、クレーンや掘削機のドライバーがHMI機器を使用して、機械の操作やパフォーマンスのモニタリング、センサーデータの収集を行うことも可能です。また、ビルディング・オートメーション・システム（BAS）もHMIの一種です（5）。

建設業界におけるHMIのメリットは次の通りです。
 

• リアルタイムなデータ表示
• 遠隔からの監視・制御
• 自動化や警告システム
• データの記録と分析
• 建設プロジェクトに適したカスタマイズ

HMIを使うことでセンサーやカメラからのデータをリアルタイムで表示し、ドライバーや作業者に必要な情報を提供します。また、複数の建設現場を遠隔から監視・制御することも可能です。

自動化や警告システムにより、人為的なミスを減少させるというメリットも期待できるでしょう。さまざまな建設プロジェクトに適したカスタマイズが可能で、作業環境に合わせて調整できます。

医療業界ではさまざまな場面でHMIが用いられています。例えば診療や医療装置、病院の情報システムなどです。

医療業界におけるHMIのメリットは次の通りです（6）。
 

• 医療機器の制御
• 患者のモニタリング
• 患者のデータ管理・共有　など

HMIがMRIやCTスキャナー、手術用ロボット、呼吸器といった医療機器の操作に使用されることも珍しくありません。医師は直感的なタッチスクリーンを介して装置を制御し、精密な診断や手術を行うことができます。また、病院のICUなどで、HMIを介して患者のバイタルサインやデータ、治療計画などをリアルタイムで確認し、迅速な対応を可能にするという役割もあります。

運輸業界においても、トラックや列車、飛行機、船舶などのさまざまな部分でHMIが活用されています。例えば、飛行機の旅客は、長距離移動中にHMIを使用して音楽や映画、インターネットなどのコンテンツを楽しむことができます。

運輸業界におけるHMIのメリットは次の通りです。
 

• 操作性の効率化
• リアルタイムで情報の表示
• 旅客の快適性向上

HMIを使うことで、運転手やパイロットは直感的に車両を運転できるようになります。運転や操作の手間が省け、体力の消耗を抑えることができるでしょう（7）。

また、リアルタイムで車両の位置情報や気象情報、交通情報などにアクセスでき、スケジュールの最適化とリスクの軽減が可能です。さらに乗客は動画やゲームなどを楽しむことができ、快適性の向上にも繋がります。

エンターテインメント業界でもHMIは重要な役割を果たしています。前述のRSEシステムのほかに、ゲームのコントローラーやタッチパネルスクリーンとしてHMIが組み込まれているゲーム機は少なくありません。画面を直接操作できることから、パソコンなどの操作に慣れていない児童でもすぐにゲームを楽しめます。


エンターテイメント業界におけるHMIのメリットは次の通りです。
 

• 没入感の向上
• 操作の簡素化
• ユーザビリティーの向上
• 詳細な情報の取得

バーチャルリアリティーや拡張現実など、HMIを使用することでより没入感が増し、五感のすべてを用いてゲームやメタバースの世界を楽しめるようになると予測されています（8）。

HMIはユーザビリティーを高めるメリットも期待できるでしょう。エンターテインメントの品質や価値を向上させ、何度でも繰り返して遊びたくなるようになります。

製造業では、現場でもたらされるデータ量が増え続けているのに対し、製造現場に関わる人の数は減少しているため、HMIの導入を含むスマートファクトリー化が必要です。

経済産業省によれば、製造業の就業者数は、約20年間で157万人も減少（13）しました。今後も急激な人口減少が予想されている我が国において、効率と生産性の向上は喫緊の課題といえるでしょう。

このような課題の一助となるのがHMIです。HMIは、製造業において前述の通りさまざまな活用メリットがありますが、ここでは次の3つに焦点を当てて紹介します。
 

• 工場や製造現場のIoT化
• 生産工程の自動化（ファクトリーオートメーション）
• オペレーションのリアルタイムな表示

ここではHMIに関連する機器を3つ紹介します。
 

• タッチパネル
• プログラマブル表示器
• HMIソフトウェア

HMIにはさまざまなメーカーの商品があります。大切なのは、自社の目的や環境に合ったHMIを選ぶことです。

シュナイダーエレクトリックでは、これまで数多くのお客様にHMIを提供してきた経験から、製品選定においては次の3つが特に重要と考えます。
 

• コネクティビティー
• 機能・性能
• サポート

シュナイダーエレクトリックでは、代表的なHMIブランドのひとつであるPro-faceを提供しており、ここではその特長を3つ紹介します。
 

• さまざまなOTやITに接続可能
• 豊富なラインアップ
• IoTトータルソリューションの提供