Actualmente, los ingenieros industriales están presenciando un rápido desarrollo de la innovación en la industria moderna y la integración de elementos críticos de la Industria 4.0 en los procesos de producción para mantenerse competitivos. Tales cambios se caracterizan por una gran cantidad de esfuerzo y recursos financieros. Para implementar con éxito estos cambios se requiere no solo la compra de hardware y software, sino también la capacitación de empleados y la modificación de la estructura organizativa de la empresa. El objetivo principal del artículo es proponer un marco para la modernización de las PYMEs a un nivel cercano a la Fábrica Inteligente utilizando los atributos necesarios de la Industria 4.0. El diseño del marco se basa en el estado inicial de una PYME estándar y consiste en el diseño de nuevos dispositivos IoT para una recopilación eficiente de datos, el diseño de un almacén de datos para almacenar datos de procesos utilizando Hadoop, y la integración de datos a nivel de procesos y operativos en el almacén de datos preparado. El diseño resultante se desarrolla en forma de metodología y se generaliza para su uso en empresas manufactureras. El diseño universal es independiente del estado inicial de la empresa.