随着“中国智造2025”战略的持续推进,传统模式下的工业生产正在向智能化转变。智能制造车间是目前工业制造发展的趋势,其中数据监控界面是智能制造车间的重要组成部分,是重要的人机交互渠道。数据监控界面的主要特征为信息显示繁多,数据层级关系复杂、用户操作任务多样等。为提升用户在数据监控界面使用过程中的认知绩效及减轻用户的认知负荷,需要进行符合用户心智模型的界面信息要素设计。本文的主要研究内容如下:首先阐述了研究的来源以及研究的背景和意义,并结合复杂信息理论、认知负荷理论、情景意识以及信息可视化等方面的文献综述,通过对目前智能制造的发展现状以及相关数字界面的研究现状进行分析。目前对于数据监控界面的研究主要集中在核电站、航空航天、船舶驾驶等领域,智能制造车间中数据监控界面的相关设计规律还较为欠缺。因此,本文以智能制造车间的数据监控界面为研究对象,采用访谈与问卷进行用户调研,深入挖掘用户需求,明确目前数据监控界面存在的主要问题:分别为界面信息告警以及信息呈现方式。紧接着,针对数据监控界面中信息告警方式、信息呈现方式对用户认知绩效及主观满意度的影响机制进行研究,并结合眼动追踪实验来探究不同复杂度下对信息告警及信息呈现方式的影响机制,归纳总结数据监控界面中的用户认知规律,为后续的信息界面设计提供相应的方法和策略。通过第四章实验研究结论如下:（1）告警方式的呈现对认知负荷、可识别性、满意度均有显著影响（p＜0.05）;（2）在告警方式中,不论是高设备密度还是低设备密度情况下,填充式告警均为最优呈现形式,指示灯式告警仅次于填充式告警,框选式告警为较差表达形式;（3）不同的设备密度对于告警方式的认知无显著差异（p＞0.05）。通过第五章实验研究结论如下:（1）在数据信息呈现中,不同的信息呈现方式对可识别性、美观度、满意度均有显著影响（p＜0.05）;（2）在简单任务中,不同的信息量对用户认知无显著影响（p＞0.05）;在困难任务中,不同的信息量对用户认知有显著影响（p＜0.05）;（3）在信息量较少且任务较为简单时,柱状图的主观满意度、认知绩效较高;在任务较为复杂时,折线图的认知绩效较高。通过对以上设计规律的总结,选取恒力华振公司的数据监控界面进行设计案例实践和评估,验证研究理论的可行性及有效性。本研究为智能制造领域相关数据监控界面设计提供理论支持,研究结论可应用于相关领域的数据监控界面设计中,具有较好的理论研究价值与实践意义。