CPS se definen como sistemas cooperantes, que tienen control descentralizado, resultado de la fusión entre el mundo real y el mundo virtual, teniendo un comportamiento autónomo y que depende del contexto en el cual ellos están, para constituir un sistema de sistemas con otros CPS y liderando una profunda colaboración con el humano. Para esto aplicaciones integradas en los CPS usan sensores y actuadores, se conectan entre si y los operadores humanos mediante comunicación vía interfaces y tiene capacidades de almacenamiento y procesamiento de datos desde los sensores o la red. Se incorpora la noción de servicio. En el dominio industrial, I4.0 es basado en CPS (Alemania), así la aplicación de los CPS en la gestión del campo de la producción formaliza el uso del término Sistemas Ciber-Físico en Producción (CPPS). Los CPS siguen la arquitectura de las 5C: Conección-Conversión-Ciber-Cognitivo-Configuración.

Conocida como "Smart Manufacturing" se refiere a un método industrial global que se apoya sobre las tecnologías más recientes con relación a centros de producción interconectados. Esto es las máquinas estan interconectadas (M2M), buscando un control óptimo del proceso de producción.

Se busca la automatización con el objetivo de mejorar la calidad del producto, una disminución de los costos, respuestas más rápidas ante cambios en las condiciones operativas o cambios en los objetivos de producción.

El manejo de los datos es esencial en la manufactura inteligente, de donde IoT es un elemento clave para la recoleccion de información, así como la analítica de datos para el procesamiento de la misma.

“La manufactura Inteligente es la convergencia de las tecnologías de la información, la tecnología industrial/de manufactura, la tecnología en la gerencia de las organizaciones para impulsar una revolución acelerada en el desarrollo de la producción. Para ello se requierede modelos cognitivos instaurados via CPPS apoyados por IIoT”

Los procesos de fabricación y los procesos del negocio siguen unas reglas que permiten alcanzar objetivos. Estas reglas se pueden almacenar, procesar y son la base para establecer un programa de producción, y así establecer su control, hacer su seguimiento, determinar si su evolución está conforme a lo esperado y finalmente realizar su evaluación del rendimiento.

Los productos también son modelados, así como los recursos de producción, su organización, lo que permite tener el conocimiento almacenado, y poder realizar la planificación y seguimiento de los recursos en los distintos procesos.

Los modelos son construidos de acuerdo a su utilidad, pero deben ser integrados. Modelos físicos que describen las propiedades físicas de un objeto, o la dinámica física de un proceso o recurso, con los modelos lógicos de toma de decisiones.

El ser humano siempre ha sido, es y será parte del proceso. Así, como la tecnología, la industria tiene evoluciones, el ser humano también evoluciona. Él es el creador de la tecnología, de los enfoques, de los estándares, los aplica, los usa, los acoge, los adapta y en ese mismo orden evolucionan los humanos que intervienen. Veamos cual debe ser la evolución natural del humano dentro de la empresa dentro del nuevo enfoque de digitalización industrial, industria inteligente o enfoque de Industria 4.0.

Desde la óptica de empresa inteligente, debe existir un operador inteligente y calificado (experto) que realiza no solo trabajo cooperativo con robots, sino también trabajo ayudado por máquinas como y si es necesario por medio de sistemas ciber-físicos humanos, tecnologías avanzadas de interacción hombre-máquina y automatización adaptativa para lograr el trabajo de simbiosis de automatización humana sistemas. Esto tendrá implicaciones significativas en la naturaleza del trabajo en la industria, ya que la Industria 4.0 transformará el diseño, la fabricación, la operación y el servicio de productos y sistemas de producción. Mientras tanto, considerando los desarrollos desde una perspectiva técnica, las nuevas tecnologías de conectividad e interacción entre partes (cf. productos inteligentes), máquinas (cf. máquinas inteligentes) y humanos (cf. operadores inteligentes) harán que los sistemas de producción sean más ágiles, flexibles, rastreables, y adaptable. Por lo general, esto incluiría el control de supervisión humana y la conciencia de la situación humana.

La visión del Operador 4.0 apunta a crear relaciones basadas en la interacción y la confianza entre humanos y máquinas, haciendo posible que esas fábricas inteligentes capitalicen no solo las fortalezas y capacidades de las máquinas inteligentes, sino que también capaciten a sus 'operadores inteligentes' con nuevas habilidades y herramientas complementarias a su saber (gadgets) para aprovechar al máximo las oportunidades que crean las tecnologías de Industria 4.0. En este sentido, un sistema de producción centrado en el ser humano se caracteriza por permitir una unificación de la planificación y la implementación, esperando que el operador controle el proceso de trabajo y la tecnología y fomente la utilización de las competencias humanas.

RAMI 4.0, es un mapa tridimensional que muestra los aspectos más importantes de I4.0. Garantiza que todos los participantes involucrados compartan una perspectiva común y desarrollen un entendimiento común. Contiene en la primera dimensión el ciclo de vida del producto y la cadena de valor. La segunda dimensión preguntas básicas sobre la integración vertical (gestión) de negocio. La tercera dimensión sobre Jerarquía de activos, heredado de los enfoques jerárquicos Así, en la primera dimensión se obtiene en conocimiento asociado al modelo de producto y el modelo de proceso. En la segunda dimensión se obtiene el cubrimiento de las necesidades de integración desde el punto de vista tecnológico. En latercera dimesión obtnemos el mapa de configuraciones de proceso asciado a la poryección delmodelo de producto sobre el equipamiento.

La visión de del grupo ARC es una propuesta que proporciona un medio para pensar sobre todas las interacciones complejas, aplicaciones, colaboraciones y procesos que conlleva una empresa. Esta basada en un modelo de globo con 3 ejes. Los 3 ejes describen.

• Eje dominio Ciclo de Vida del Producto, dividido en diseño y soporte
• Eje dominio Intra-Empresarial, dividido en Procesos de Producción (piso de planta) y Procesos de Negocio (empresarial), asociados a las operaciones y toma de decisiones
• Eje dominio Cadena de Valor, dividido entre suplidores y clientes.

El modelo APS (Advanced Planning & Schedulling), define la interrelación entre proveedores y cliente con una empresa a través de sus princpales actividades: Desarrollo de Productos, Planificación y Programación de la Producción y el proceso de producción.