スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）とは？

スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）とは、スマートファクトリーはIoT・AIなどを活用し、生産設備やライン全体をネットワークでつなぎ自律的に最適化する工場。CPSは現実世界（フィジカル空間）のデータをセンサーで収集し、サイバー空間で分析・シミュレーションした結果を現実世界にフィードバックする仕組みの総称で、スマートファクトリーの基盤概念となる。

応用情報技術者試験の過去問では5回出題されています（2020年度〜2025年度）。

すまーとふぁくとりー・しーぴーえす

応用情報技術者試験の頻出用語／ストラテジ系／別名：Cyber Physical System、インダストリー4.0、スマートファクトリー・CPS、サイバーフィジカルシステム、スマートファクトリー、CPS

スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）の意味

スマートファクトリーはIoT・AIなどを活用し、生産設備やライン全体をネットワークでつなぎ自律的に最適化する工場。CPSは現実世界（フィジカル空間）のデータをセンサーで収集し、サイバー空間で分析・シミュレーションした結果を現実世界にフィードバックする仕組みの総称で、スマートファクトリーの基盤概念となる。

スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）の具体例

工場内の各設備の稼働データをリアルタイムに収集・分析し、生産計画をサイバー空間上で最適化したうえで、実際の生産ラインの稼働条件に反映する。

スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）は試験でどう引っ掛けられる？

CPSはIoTと同義ではない。IoTがモノをネットにつないでデータを集める部分を指すのに対し、CPSはサイバー空間での分析結果を現実へ戻すところまでの循環を含む。デジタルツインは現実の設備をサイバー空間に写した模型で、CPSを実現する手段の一つ。インダストリー4.0はドイツ発の国家戦略の呼び名であり、技術そのものの名称ではない。

スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）と関連する用語

スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）が出た過去問

CPS（サイバーフィジカルシステム）を活用している事例はどれか。
正解：現実世界の都市の構造や活動状況のデータによって仮想世界を構築し、災害の発生や時間軸を自由に操作して、現実世界では実現できないシミュレーションを行う。
要点：CPSは現実のデータで仮想空間を作り結果を現実に還元する
CPS（サイバーフィジカルシステム）は、現実世界（フィジカル）のデータをセンサなどで集めてサイバー空間にモデルを構築し、そこで分析・シミュレーションした結果を現実世界にフィードバックする仕組みである。現実の都市データから仮想都市を作り、災害シミュレーションを行う例がこれに当たる。
出典：令和2年度 10月応用情報技術者試験午前問71（IPA）
サイバーフィジカルシステム（CPS）の説明として、適切なものはどれか。
正解：現実世界のデータを収集し、仮想世界で分析・加工して、現実世界側にリアルタイムにフィードバックすることによって、付加価値を創造する仕組み
要点：CPSは実世界の情報を仮想空間で分析し現実へ還元する
サイバーフィジカルシステムは、センサーなどで実世界（フィジカル空間）の情報を集め、サイバー空間で分析・シミュレーションした結果を実世界へ戻して制御や意思決定に生かす仕組みです。IoTやデジタルツインを支える考え方で、Society 5.0の基盤とされています。
出典：令和4年度秋期応用情報技術者試験午前問73（IPA）
CPS（サイバーフィジカルシステム）を活用している事例はどれか。
正解：現実世界の都市の構造や活動状況のデータによって仮想世界を構築し、災害の発生や時間軸を自由に操作して、現実世界では実現できないシミュレーションを行う。
要点：CPSは現実のデータで仮想空間を作り結果を現実へ返す
CPSは、現実世界（フィジカル空間）から収集したデータをサイバー空間に取り込んで仮想的に再現し、分析やシミュレーションを行って、その結果を現実世界へ還元する仕組みである。都市の構造や活動状況のデータで仮想都市を構築し、災害発生などを自由に条件設定して検証する事例はこれに当たる。
出典：令和5年度秋期応用情報技術者試験午前問71（IPA）
スマートファクトリーで使用されるAIを用いたマシンビジョンの目的として、適切なものはどれか。
正解：従来の人間の目視検査を自動化し、検査効率を向上させる。
要点：マシンビジョンは画像認識で目視検査を自動化する技術
マシンビジョンは、カメラで取得した画像をAIなどで解析し、機械に「見る」機能を持たせる技術である。スマートファクトリーでは、人が目視で行っていた外観検査や欠陥検出を自動化し、検査の速度と均質性を高める目的で用いられる。需要予測や設計変更の伝達は画像認識とは別の領域である。
出典：令和5年度秋期応用情報技術者試験午前問73（IPA）
スマートファクトリーで使用されるAIを用いたマシンビジョンの目的として，適切なものはどれか。
正解：人間の目視検査をAIが代替し，検査効率を向上させる。
要点：マシンビジョンは画像認識で目視検査を自動化する技術
マシンビジョンは、カメラで撮った画像をコンピュータが解析して判断する技術で、製造現場では外観検査や寸法測定に使われる。AIを組み合わせることで、これまで熟練者の目視に頼っていたきずや異物の判定を自動化でき、検査の速度と安定性を高められる。
出典：令和7年度春期応用情報技術者試験午前問72（IPA）

最終更新：2026-08-25／解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。