A pesar del prometedor potencial de la Industria 4.0, la transición de la industria manufacturera sigue siendo muy lenta. En este artículo, argumentamos que una razón para este desarrollo es el hecho de que los modelos de procesos fundamentales existentes de innovación manufacturera están desarrollados para condiciones de estado estable, sin considerar la complejidad e incertidumbre relacionadas con la Industria 4.0. Esta falta de modelos construidos para las características de la Industria 4.0 se traduce además en una falta de enfoques operativos e ideas para interactuar con la Industria 4.0 en la práctica. Por lo tanto, este artículo presenta un estudio de caso sobre el desarrollo de una solución integral de la Industria 4.0 e identifica las características clave del diseño de procesos emergentes. Basándonos en los hallazgos del estudio de caso, proponemos un modelo heurístico de un proceso de innovación para la innovación manufacturera. El modelo propuesto utiliza un proceso iterativo que permite la experimentación y exploración con la innovación manufacturera. El enfoque iterativo mejora continuamente los niveles de conocimiento e incorpora este conocimiento en el proceso para refinar el diseño de la innovación manufacturera. Además, el diseño del proceso iterativo apoya la partición de la complejidad de la innovación manufacturera en partes más pequeñas, que son más fáciles de comprender, mejorando así las condiciones para la adopción exitosa de innovaciones manufacturera para la Industria 4.0.