Linhas de produção inteligentes alcançam-automação completa de processos, desde matérias-primas até produtos acabados, por meio da coleta, processamento e execução de informações. Sua operação é baseada em princípios de controle de malha-fechada, como o controle PID (controle derivativo-integral-proporcional) usado para ajustar os parâmetros do processo. As redes de sensores coletam dados de cada estágio da linha de produção em tempo real, incluindo informações de temperatura, pressão, velocidade e posição. Esses dados são transmitidos ao sistema de controle através de um barramento de dados para ajuste dinâmico. De acordo com pesquisa em 《Intelligent Manufacturing System Design》(2022), as redes de sensores podem aumentar a frequência de aquisição de dados para mais de 100 vezes por segundo.
Equipamentos automatizados executam tarefas de processamento por meio de instruções de programação, e o sistema completa operações precisas por meio de algoritmos de planejamento de caminho (como o algoritmo A). De acordo com dados da 《Industrial Technology Express (2023), os sistemas modernos podem atingir uma precisão de posicionamento de ±0,1 mm. Os sistemas de gerenciamento de informações (como MES) integram dados de produção para alcançar o planejamento da produção, o controle de qualidade e o monitoramento do status do equipamento, melhorando a eficiência geral da produção. De acordo com a pesquisa do 《Intelligent Manufacturing Management Express (2021), os sistemas MES podem melhorar a eficiência de execução do plano de produção em mais de 30%. A operação da linha de produção depende de tecnologias de comunicação de rede, como EtherNet e o protocolo OPCUA, para garantir transmissão de dados-em tempo real e operação colaborativa entre dispositivos. De acordo com estatísticas da 《Industrial Communication Technology Express (2022), o protocolo OPCUA pode atingir latência de comunicação de nível-de milissegundos, garantindo a capacidade de resposta-em tempo real da linha de produção.