增材制造也就是3D打印，它是依据数字模型，用能黏合的流体或粉末材料，一层一层堆起来做成实体的技术。经过30多年发展，现在有熔融沉积制造、选择性激光烧结、光固化等不同的3D打印工艺。这些工艺让制作零部件原型、搞小批量定制，还有验证新设计想法，变得高效又低成本。再进一步，通过工业互联网平台，能搭建3D打印无人车间或者无人工厂，给用户提供远程的个性化制造服务。不管啥时候、在什么地方，用户只要在网页上上传模型，或者从模型库里选一个，再设置几个简单的工艺参数，就能下单打印。无人车间能远程操作，不用人到现场。在办公室或者其他地方，通过电脑，依靠中央调度管理，就能实时看到车间里的生产情况，还能对打印过程进行管理。一个人可以同时管理好几个3D打印单元，这样能大大减少用人成本，提高工作效率。所以，三维打印网络互连和无人车间这种新制造模式，开始受到大家广泛关注。
3D打印无人车间主要由3D打印机群、物流系统这些硬件设备组成，它能自己接收订单、自动打印、自动上下料、自动出入库。物流系统负责把打印好的东西拿下来，还有出入库的操作，这是无人车间能正常运转的关键部分。目前，车间的物流系统分两种，固定式物流系统和移动式物流系统。固定式物流系统由货架、导轨、上下料机器人、堆垛机和出入库平台这些组成，它对设备信息化要求不高，但是不够灵活。移动式物流系统由AGV小车、上下料机器人、货架等组成，因为用AGV小车来移动东西，所以系统灵活性大大提高，不过这就要求AGV小车能很好地集成各种信息。但是现在的物流系统，信息集成和利用得不太好，资源有浪费。而且移动式物流系统里的AGV小车，得装好多传感器，还有配套的分析计算程序，这让它负担太重，很难平衡计算能力，反应速度也变慢了。另外，物流系统还存在时间不确定、工作要素的路径不清楚、生产要素信息孤立这些问题，这严重影响了物流系统的运行效率，还增加了能耗。为了解决这些问题，就得设计开发无人车间物流系统的数字孪生系统，进一步提高车间的信息集成水平，然后在这个基础上，研究怎么优化物流系统的效能。
数字孪生技术是以生产线上的设备、厂房这些实际的东西为基础，通过传感器、通信设备这些东西，在信息空间里把物理空间的情况呈现出来，能让物理空间可视化，还能对物理空间进行仿真和优化。这项技术的好处是能把信息空间和物理空间融合在一起，还能实时互动。它的原理是利用前面说的“基础”和“桥梁”，在计算机信息空间里，做出一个有“映射”“感知”“交互”“预测”功能的数字孪生模型。“映射”就是数字孪生模型能把生产线上的设备等虚拟展示出来；“感知”是模型通过传感器这些，能监测生产线上设备等的状态；“交互”是模型能和生产线上的设备等进行信息交流；“预测”是模型根据交流得到的信息，能预测生产线上设备等的运行趋势。