העיצוב של מרכז העיבוד מתבסס בדרך כלל על מכונת כרסום, המורחבת על ידי מכשיר החלפת כלים אוטומטי ומגזין כלים מחובר. בשל שינוי הכלים העצמאי, רק פעולת סתתים אחת יכולה להשיג דרגת אוטומציה גבוהה במיוחד. בנוסף, באמצעות מה שנקרא מערכת המגשים, ניתן להפחית את זמן הטעינה, הפריקה וההידוק. כאן מהדקים את חומר העבודה על המזרן ומועברים לאזור העבודה באופן עצמאי על ידי מרכז העיבוד, כך שלעיתים העיבוד וההמרה של חומר העבודה מתבצעים במקביל.
מרכז עיבוד שבבי הוא כלי מכונה רב תפקודי. מכיוון שניתן להשתמש במספר רב של כלים במחליף הכלים, הוא יכול לבצע בצורה גמישה מספר רב של פעולות מכניות, כגון כרסום, קידוח, עיבוד הברגה, קידוח וכו'. לפי הפונקציה, מספר הצירים, הגודל של אזור העבודה, מיקום הציר והאפשרויות הזמינות, ניתן לגוון את מרכז העיבוד.
מרכז העיבוד משלב את הפונקציות של מכונת כרסום, מחרטה ומכונת קידוח לציוד אחד, כך שניתן להשתמש בו לעיבוד מלא של חלקי עבודה מורכבים. כאן, כל שלב עיבוד יכול להיות מתוכנת ולהפעיל אוטומטית עם הדיוק הגבוה ביותר. במיוחד בייצור של סדרות קטנות ובינוניות, כיום, מרכז עיבוד חיוני לתהליך ייצור מהיר ויעיל.
