Inteligentní výrobní linky dosahují úplné-automatizace procesů od surovin až po hotové produkty prostřednictvím shromažďování informací, zpracování a provádění. Jejich fungování je založeno na principech uzavřené-regulační smyčky, jako je PID řízení (proporcionální-integrální-derivační řízení) používané k úpravě parametrů procesu. Senzorové sítě shromažďují data z každé fáze výrobní linky v reálném čase, včetně informací o teplotě, tlaku, rychlosti a poloze. Tato data jsou přenášena do řídicího systému prostřednictvím datové sběrnice pro dynamické nastavení. Podle výzkumu v 《Intelligent Manufacturing System Design Express (2022) mohou senzorové sítě zvýšit frekvenci sběru dat až 100krát za sekundu.
Automatizované zařízení provádí úlohy zpracování pomocí programovacích instrukcí a systém dokončuje přesné operace pomocí algoritmů plánování cesty (jako je algoritmus A). Podle údajů z 《Industrial Technology Express (2023) mohou moderní systémy dosáhnout přesnosti polohování ±0,1 mm. Systémy řízení informací (jako je MES) integrují výrobní data, aby bylo dosaženo plánování výroby, kontroly kvality a monitorování stavu zařízení, což zlepšuje celkovou efektivitu výroby. Podle výzkumu v 《Intelligent Manufacturing Management Express (2021) mohou systémy MES zlepšit efektivitu realizace výrobního plánu o více než 30 %. Provoz výrobní linky se opírá o síťové komunikační technologie, jako je EtherNet a protokol OPCUA, aby bylo zajištěno-přenos dat v reálném čase a spolupráce mezi zařízeními. Podle statistiky 《Industrial Communication Technology Express (2022) může protokol OPCUA dosáhnout komunikační latence na-milisekundové úrovni a zaručit-schopnost odezvy výrobní linky v reálném čase.