Modułowa konstrukcja niestandardowego-zautomatyzowanego sprzętu może znacznie poprawić wydajność projektowania, obniżyć koszty produkcji, skrócić cykle dostaw i poprawić łatwość konserwacji sprzętu. Kluczowe etapy obejmują analizę funkcjonalną i podział modułów (np. moduły funkcji procesowych, moduły przenoszenia mocy, moduły sterujące, moduły wsparcia strukturalnego), znormalizowane projektowanie modułów (standaryzacja wymiarów, standaryzacja interfejsów, standaryzacja wydajności) oraz budowa biblioteki modułów i system zarządzania (utworzenie bazy danych modułów do rejestrowania modeli 3D, parametrów technicznych itp.).
Metody wdrażania obejmują modularyzację struktur mechanicznych (kombinowana konstrukcja ramy, projekt mechanizmu-szybkiej wymiany, zastosowanie modułu ruchu, szybki interfejs głowicy funkcjonalnej), modularyzację systemów elektrycznych (projekt rozproszonych wejść/wyjść, standardowe specyfikacje okablowania,-wstępnie zmontowane wiązki przewodów, modułowe szafy sterownicze) oraz modularyzację systemów oprogramowania (programowanie bloków funkcjonalnych, model stanu sprzętu, biblioteka szablonów HMI, konfiguracja parametryczna).
Wyzwania i środki zaradcze wdrożeniowe obejmują zrównoważenie początkowej inwestycji z-terminowymi korzyściami (amortyzacja kosztów rozwoju modułów przez 3-5 projektów), konflikt między standaryzacją a dostosowywaniem (przyjęcie strategii „standaryzacja modułów podstawowych + dostosowywanie urządzeń peryferyjnych”), problemy ze zgodnością modułów (ustanowienie ścisłego mechanizmu zarządzania wersjami) oraz zmiana sposobu myślenia projektantów (promowanie tego poprzez szkolenia, przeglądy projektów i mechanizmy motywacyjne). Oceny korzyści pokazują, że wydajność prac badawczo-rozwojowych została zmniejszona o 30-50%, koszty produkcji o 15-25%, koszty pracy o 20-35%, cykle dostaw o 40-60%, poprawiła się wygoda konserwacji (diagnostyka usterek i czas wymiany części zamiennych skrócony o ponad 50%), a wiedza została zgromadzona.
Przyszłe trendy rozwojowe obejmują zastosowanie technologii cyfrowych bliźniaków, projektowanie-wspomagane sztuczną inteligencją, współpracę na platformach chmurowych i technologię adaptacyjnego interfejsu.