3D打印机集群，它是由并联式熔融挤出成型（FDM）打印机组成的。每台打印机都有独立的网络地址，通过以太网就能给它们发送指令，实现远程控制。为了让3D打印机能自动连续打印，设计了一种能快速更换的打印底板。底板是正六边形，两边装了便于机器人夹具抓取的夹持件。它和打印机底座通过打印机上的三个定位工件连接，这样能和加热床充分接触。打印机底座还有定位标签，方便机器视觉二次定位系统识别抓具位置。车间控制系统和打印机集群在同一个局域网里，能接收和存储各打印机是“空闲”还是“已占用”的状态。有订单要加工时，车间控制系统会先查看有没有“空闲”且无异常的打印机，有的话就把订单安排给它打印；要是没有，订单就会进入缓冲队列等着，优先级别高的订单会先被安排打印。打印过程中，如果打印机出了问题，车间控制系统会把异常信息以短信形式发给车间管理员，订单信息也会被添加到缓冲队列，等重新安排打印任务。打印完成后，车间控制系统会给移动物流系统下达取底板指令，移动物流系统收到后，就会把3D打印机上带着产品的底板换成空底板，这时打印机状态就设为“空闲”。移动物流系统由AGV全向移动小车、货架和后处理平台等构成。AGV全向移动小车由AGV车体、协作机器人和充电桩组成；货架用来存放空底板、成品盘或货盒；因为3D打印机集群是并联式FDM打印机，打印完产品会和底板粘在一起，所以后处理平台就是用来把底板和产品分开的地方。移动物流系统对AGV全向移动小车有一些性能要求，比如最窄通行宽度得是1200mm，平均移动速度0.5m/s，平均定位用时5s，数据交互用时0.5s 。而且AGV全向移动小车有防止协作机器人和车体碰撞的措施，运动时能防止物料掉落，能查询3个月的系统记录，能检测障碍物并上传位置信息，基于TCP/IP协议接收车间控制系统指令，机器人按指令搬运物料，还能把任务和设备状态实时反馈给车间控制系统，能上报急停、错误等信息，检测到有人进入工作区域会及时停止。货架有二次定位装置，协作机器人对3D打印机底板和货盒定位时，在X、Y、Z方向的定位精度能达到±1mm。车间控制系统也就是制造执行系统（MES），主要包含异常处理模块、订单管理模块、设备控制模块和数据传输模块。这个系统结合了自动化现场控制技术和任务调度技术，能自动接单、下料、运输和仓储，还能合理安排订单任务和制造资源。

数字孪生系统主要有可视化模块和数据管理模块。可视化模块负责把无人车间虚拟化展示出来；数据管理模块对车间运行数据进行统计分析，给整个数字孪生系统提供实时、准确又可靠的数据支持。可视化模块有两个功能，一是仿真建模，就是在网页端把车间设备虚拟显示出来；二是数据可视化，对库位、设备、订单等信息进行统计分析，像移动物流系统硬件结构的虚拟展示、货架出入库信息的实时统计、库位信息实时更新、AGV全向移动小车位置变化等都在它的工作范围内。数据管理模块统计分析MES系统上传的信息，实时把车间状态传输给可视化模块，所以它得有和可视化模块、MES系统进行信息交互的接口。另外，它还得把MES系统上传的信息存到服务器数据库里。个性化定制下单交付软件包括用户管理模块、业务查询模块、业务办理模块及单据打印模块。用户注册后，可以上传3D模型创建3D打印任务订单，查看订单操作日志和车间加工订单日志，还能根据打印进度进行后处理或者取件操作；单据打印模块能筛选订单操作日志来打印凭证。