人工智能技术，由于 IMS 的目标是模拟制造业中人类专家的智能活动，以取代或扩展人类的部分脑力劳动，人工智能技术已成为 IMS 的关键技术之一。IMS 与人工智能技术（专家系统、人工神经网络、模糊逻辑）密切相关。

并行工程。对于制造业来说，并行工程是一种重要的技术方法，它被应用于 IMS，以最大限度地减少产品设计的盲目性和设计的重复性。

信息网络技术。信息网络技术是制造过程系统的支撑，是各个环节的 "智能集成"，同时也是信息和知识流动的渠道。

虚拟制造技术：虚拟制造技术能够在产品设计阶段模拟产品的整个生命周期，从而更有效、更经济、更灵活地组织生产，实现产品开发周期最短、产品成本最低、产品质量最好、生产效率最高的保证。同时，虚拟制造技术也是实施并行工程的必要前提。

自我约束能力的建设，即收集和理解环境信息和自身信息的能力，以及分析、判断和规划自身行为的能力。强大的知识库和基于知识的模式是自律的基础。

人机一体化。智能制造系统既是人工智能系统，又是人机集成智能系统，是一种混合智能。在制造过程中用人工智能代替人类专家的智能，独立承担分析、判断、决策等任务是不现实的。人机集成突出了人在制造系统中的核心地位，同时，在智能机器的配合下，它可以充分发挥人的潜能，实现相互协作、平等合作的关系，使两者在不同层次上相辅相成。

自组织和超柔性。根据工作任务的需要，智能制造系统中的各个部件单元可以形成一个最优结构，使其柔性不仅在运行模式上，而且在结构形式上，因此被称为超柔性，类似于生物学的特点，是由一组人类专家组成的。