Het modulaire ontwerp van niet-standaard geautomatiseerde apparatuur kan de ontwerpefficiëntie aanzienlijk verbeteren, de productiekosten verlagen, de leveringscycli verkorten en de onderhoudbaarheid van de apparatuur verbeteren. De belangrijkste stappen omvatten functionele analyse en moduleverdeling (bijv. procesfunctiemodules, krachtoverbrengingsmodules, besturingsmodules, structurele ondersteuningsmodules), gestandaardiseerd moduleontwerp (dimensionale standaardisatie, interfacestandaardisatie, prestatiestandaardisatie) en modulebibliotheekconstructie en beheersysteem (opzetten van een moduledatabase om 3D-modellen, technische parameters, enz. vast te leggen).
Implementatiemethoden omvatten modularisering van mechanische structuren (gecombineerd frameontwerp, snel- ontwerp van veranderingsmechanismen, toepassing van bewegingsmodules, functionele hoofd-snelle interface), modularisering van elektrische systemen (gedistribueerd I/O-ontwerp, standaard bedradingsspecificaties, voor-geassembleerde kabelbomen, modulaire schakelkasten) en modularisering van softwaresystemen (functionele blokprogrammering, apparatuurstatusmodel, HMI-sjabloonbibliotheek, parametrische configuratie).
Uitdagingen en tegenmaatregelen bij de implementatie zijn onder meer het in evenwicht brengen van initiële investeringen met voordelen op de lange- termijn (het afschrijven van de ontwikkelingskosten van modules via drie tot vijf projecten), het conflict tussen standaardisatie en maatwerk (het aannemen van een strategie voor 'kernmodulestandaardisatie + perifere maatwerk'), problemen met modulecompatibiliteit (het opzetten van een strikt versiebeheermechanisme) en het veranderen van de mentaliteit van ontwerpers (het bevorderen hiervan door middel van training, ontwerpbeoordelingen en stimuleringsmechanismen). Uit batenbeoordelingen blijkt dat de R&D-efficiëntie met 30-50% is verminderd, de productiekosten met 15-25%, de arbeidskosten met 20-35%, de leveringscycli met 40-60%, het onderhoudsgemak is verbeterd (foutdiagnose en vervangingstijd van reserveonderdelen zijn met meer dan 50%) verminderd, en dat er kennis is vergaard.
Toekomstige ontwikkelingstrends omvatten de toepassing van digital twin-technologie, AI-ondersteund ontwerp, samenwerking op cloudplatforms en adaptieve interfacetechnologie.