不应由进口品牌标准来定义国产工业控制系统

康吉森 DCS 分布式控制系统软件架构创新与设计实录

工业控制 HMIUI 设计国产化数字化转型
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在工业分布式控制室里,最容易被辨认的往往不是品牌 LOGO,而是屏幕的底色——黑色底、荧光色曲线、被反复修改到密密麻麻的工艺流程图。这套“默认语法”在过去二十多年里,由横河、艾默生、霍尼韦尔等日美进口品牌的标准反复书写,渐渐成了整个行业心照不宣的“标准答案”。

当一个国产工控厂商要转型做大型工业控制DCS软件时,第一个问题不是“界面怎么做”,而是“要不要继续沿用这套由进口品牌标准所定义的产品语法”。

一个国产工控的整体创新合作

这个项目,是跨界科技(Neocross)为康吉森转型DCS工业大型控制软件承接了整体项目的架构创新合作。

一个绕不开的现实是:在国内中大型石油化工工厂的 DCS 建设里,软件除浙大中控之外,基本采用的是国外软件。进口品牌不仅占据了市场,也定义了这个行业界面的“默认语法”——黑底、荧光色、高密度流程图,被当成“专业”的代名词,延续了二十多年。 但康吉森没有选择照搬。2020 年底,我们接手它的 DCS 软件界面设计,第一件事不是打开设计软件,而是先问清楚两件事:这套“默认语法”到底造成了什么问题?每天盯着这块屏幕的人,真正需要看清什么?

先拆开看:五家同行,101 份问卷

要给出判断,先要有依据。

我们把同行分成两组——横河、艾默生、霍尼韦尔三家进口品牌,与浙江中控、和利时两家国产品牌——沿同一条路径往下拆:品牌定位、业务逻辑、LOGO、色彩、ICON、窗口版面、界面布局。

画板2

拆开之后,一个事实浮现出来:那些被进口品牌沿用了二十多年的“默认语法”,恰恰是问题的源头——荧光色频繁使用、曲线过细、线条与黑色背景相融;版面文字过多、缺乏图形化传达。而这些,在国产品牌的界面上同样存在。

与此同时,我们向每天真正使用系统的人发了问卷——101 份有效问卷、33 道题,走访两家工厂,与 8 位操作员、管理员做了面对面访谈。答案比预想的更具体,也更不客气。

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(数据口径:问卷样本 101 份,2021 年 1 月,样本主要分布在浙江、江苏、武汉、西安,为用户自评,不构成行业权威排名。)

四个设计判断

从这些素材里,我们提炼出四个判断。它们不追求把项目全貌铺开,只回答四个具体问题——而每一个判断,都是在为“国产工控的界面”重新立一套语言。

判断一:这块屏幕是给谁看的

DCS 软件其实是两个软件——组态负责配置调试,监控负责显示现场数据;而用它们的是三类人:操作人员、维护人员、操作兼维护人员。

于是设计分道扬镳:监控主页面按 4 个模块组织(报警信息、趋势画面、工艺流程图、数据分析展示),组态主页面按 3 条原则组织(功能树、模块化图形化、可视化预览)。两套界面共用一套视觉语言,但信息密度、操作节奏、默认视图完全不同。

判断二:最先要被看清的是什么

“图标布局混乱、提示表意不清晰”(53.5%)与“绘制图不够直观清晰”(39.2%),是占比最高的两大困扰。访谈原话更直接:“柠檬黄色的折线与背景的灰色高度相近,难以分辨”“除了默认的蓝色线条外,其余曲线的颜色相当不清晰”。

超 1/3 的用户查询趋势时会同时查看 8 个点位。于是设计决定:趋势曲线的色彩与线宽作为独立课题处理;界面明度整体上移,减少荧光色,把高饱和色留给“需要被注意”的信息;字号行距按长时间注视校准。

判断三:什么必须被立刻注意到

告警的偏好排序是“列表闪烁 > 语音提醒 > 警铃声”。两位操作员的感受完全相反——一位嫌闪烁晃眼,一位嫌无关告警太多、总在闪烁。这种分歧恰恰说明:告警缺的不是“更响更亮”,而是一套清晰的视 / 听层级。

判断四:什么绝不能被点错

一位 52 岁的 DCS 管理员说得最具体:“操作值的输入希望用小键盘在上下方向键上一点点地点按,建议有两次输入确认,这样能避免风险。”工业界面的设计约束不同于消费级——一次误触在生产现场不是体验问题,而是安全问题。

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设计发现:国产工控的界面,该有自己的语言

四个判断说到底是同一件事:这块屏幕上的每一处设计,都要对“正在盯着它的人”负责。

而这恰恰是国产工控最容易被忽视的一环。工业软件的国产化,常常被理解为硬件与底层软件的替换——康吉森 2022 年推出的 TSxElite® 系统已实现从控制器、通讯模块到 I/O 模块的 100% 国产化设计,2025 年 3 月其 iUnity 跨平台工业软件平台通过工信部电子五所全国产化认证(公开资料,截至 2025 年 3 月)。但替换完成之后,操作员每天面对的仍然是同一块屏幕。

如果界面语言依然是进口品牌二十多年前定义的那套“黑底荧光色”,那么国产工控就没有真正被自己定义。自主可控的最后一公里,恰恰藏在这块屏幕的可读性、可培训性与可维护性里——而这,只能从操作台前的十二个小时里找答案。

对正在推进国产化与数字化转型的工业、能源、制造客户而言,康吉森这个案例的启发或许在于:硬件的国产化可以被测量,软件的国产化可以被认证,而体验的国产化,只能靠一次次回到“用的人”身上,去重新定义。

——这正是跨界科技(Neocross)擅长,也乐于与更多工业伙伴共同推进的事。

常见问题

  • 康吉森TSx Elite系统是什么产品,属于哪个行业?

    康吉森TSx Elite为DCS分布式控制系统相关工业装备项目,面向煤化工、化工、能源等流程工业场景,用于工厂生产过程监测、集中控制、工艺联锁管理。

  • 跨界科技在DCS-TSx Elite系统承担哪些设计工作?哪些内容由客户自研?

    Neocross跨界科技负责了DCS控制柜部分模块的ID外观设计、HMI人机交互界面体验优化、运维人员操作体验设计,并提供软件开发协作支持;客户团队负责DCS控制算法、主控硬件、I/O模块、底层控制系统软件、工业通讯逻辑开发。

  • DCS控制系统的设计,重点关注哪些人因工程的痛点?

    DCS属于工业强合规装备,设计核心面向中控操作员、现场运维工程师。需要解决:长时间值守下多画面信息识别、报警信息分级呈现、紧急工况操作防误触、控制柜接线与检修维护便利性、工业恶劣环境(粉尘、温差)下硬件外观耐用性,同时满足工控行业安全规范。

  • DCS操作台/控制柜的产品设计,和消费家电产品设计有什么区别?

    消费家电优先家居美学、轻量化;DCS工业装备第一优先级是操作安全、故障可快速识别、运维便捷、符合防爆/工控行业规范。外观造型、人机交互设计不能干扰工艺安全操作,所有设计改动都要适配现场工程安装、检修、项目招投标验收要求。

  • 跨界科技还可以承接哪些工业自控装备设计?

    Neocross具备安全仪表系统SIS、、DCS分布式控制系统、智能仪表、工业操作台、现场控制箱等工业自控硬件设计经验,可为流程工业客户提供ID外观、HMI交互、用户体验优化与结构开发协作支持。

参考来源

  1. [1] 康吉森官网. https://www.consen.net/