物理的な製造システムとデジタル空間が密接に統合された「サイバーフィジカルシステム（CPS）」が、次世代スマートファクトリーの核心概念として定着してきた。センサー・アクチュエーター・クラウドAIが一体化した自律的な製造系が実現しつつある。
CPSの3層構造——物理・通信・サイバー
CPSは①センサーで物理世界のデータを収集する「物理層」、②IoT/5Gでデータを転送する「通信層」、③クラウド・エッジでAI分析と制御指令を生成する「サイバー層」の3層で構成される。3層が有機的に連携することで、現実の製造プロセスをリアルタイムに最適化・自律制御できる。ドイツのインダストリー4.0のコアコンセプトがまさにCPSであり、日本の「Connected Industries」もCPSを基盤に置いている。
自律型製造セルの実現——人間の介在なしに品種切替ができる工場
CPSの究極形は「人間の介在なしに需要変化に応じて生産品種・量を自動調整できる自律型製造セル」だ。オーダー情報がERP→MES→PLC→ロボット→AGVへと自動伝達され、設備がソフトウェア指示で自動切り替わる。西ドイツのAMBER（Augsburg Machine Building）はこれを実現した「自律ロボット製造セル」を公開しており、一つのセルで複数品種のアルミ加工部品を無人で切り替え生産できる。
Harryの着眼点
CPSはインダストリー4.0の哲学を技術として具現化した概念です。「つながる」から「自律的に動く」——製造業の進化はこの段階に入っています。日本はCPSの要素技術（センサー・FA機器・制御ソフト）では世界最高水準ですが、それらを統合してCPSを設計できる「アーキテクト」人材が不足しています。この能力の育成が急務です。
出典：経済産業省「Connected Industries推進のための基本戦略」2023年、Acatech「Industry 4.0: The Future of Productive Manufacturing」