Konstrukcja modułowa może ułatwiać dostosowanie instalacji do zmieniających się produktów, receptur i wydajności. Nie jest ona jednak celem samym w sobie ani ogólną obietnicą, że każdą funkcję da się później szybko wymienić. Naprawdę modułowa jest instalacja tylko wtedy, gdy jej interfejsy mechaniczne, medialne, elektryczne, sterownicze i związane z bezpieczeństwem zostały już na etapie planowania jednoznacznie zdefiniowane, udokumentowane i odpowiednio zwymiarowane. Jeżeli te warunki nie są spełnione, doposażenie pozostaje wprawdzie często możliwe, ale jest raczej przebudową z odpowiednim nakładem inżynieryjnym, kontrolnym, przestojowym i ewentualnie kwalifikacyjnym.

W przemyśle procesowym szczególnie sensowne są jasno rozgraniczone jednostki funkcyjne. Mogą do nich należeć moduły dozowania, dodawania cieczy, mieszania, temperowania, próżni, filtracji, czyszczenia, transportu lub napełniania. Taki moduł potrzebuje nie tylko zdefiniowanych przyłączy mechanicznych, lecz także jednoznacznych punktów przekazania dla energii, sprężonego powietrza, wody, pary, próżni, powietrza wywiewanego, sygnałów sterowania, funkcji bezpieczeństwa i danych procesowych. Dopiero gdy te punkty przekazania są jasno ustalone, moduł można uzupełnić lub wymienić przy uzasadnionym nakładzie.

W instalacjach mieszających typowymi opcjami modularyzacji są przede wszystkim dodatkowe moduły funkcyjne wewnątrz istniejącej instalacji lub przy niej. Należą do nich dozowania cieczy, lance wtryskowe, dysze dwuskładnikowe, dodatkowa sensoryka, płaszcze temperujące, przyłącza próżniowe, narzędzia tnące lub deagłomerujące, moduły czyszczące, organy wyładowcze oraz następcza technika przesiewania, transportu lub napełniania. Takie rozbudowy są szczególnie efektywne, gdy przyłącza rezerwowe, wolne pozycje zabudowy, rezerwy miejsca, dodatkowe wejścia i wyjścia w sterowaniu, wystarczająco duże trasy kablowe i wolne zdolności zaopatrzenia w energię i media zostały przewidziane już w pierwotnym planowaniu.

Modularyzacja mechaniczna może odbywać się poprzez znormalizowane kołnierze, połączenia clamp, przyłącza rurociągowe, płyty adapterowe, ramy skidowe, agregaty mobilne lub znormalizowane kontenery. Same znormalizowane przyłącza nie gwarantują jednak prostej wymienialności. Muszą pasować także obciążenia, odporność na ciśnienie i próżnię, wymagania szczelności, higiena, ochrona przeciwwybuchowa, zdolność do czyszczenia, dostępność i rzeczywiste właściwości materiałowe. Zwłaszcza przy materiałach sypkich właściwości płynięcia, gęstość nasypowa, wilgotność, ścieralność, skłonność do segregacji i zachowanie pylące istotnie wpływają na to, czy nowy moduł dozujący lub transportowy będzie niezawodnie współpracował z istniejącą instalacją.

Systemy szybkiej wymiany są sensowne przede wszystkim wtedy, gdy komponenty zależne od produktu zmieniają się często, podczas gdy instalacja podstawowa pozostaje niezmieniona. Przykładami są wymienne lance dozujące, sita, narzędzia, adaptery wyładowcze, zbiorniki, elementy filtracyjne, pomoce napełniające lub części zużywające się. W produkcji dyskretnej bardzo skuteczne mogą być również systemy mocowania punktu zerowego, głowice wymiany narzędzi i znormalizowane nośniki obrabianych przedmiotów. Dla instalacji mieszania proszków ich znaczenie jest zwykle mniejsze niż w obróbce skrawaniem czy montażu wspomaganym robotami, ponieważ zdolność do czyszczenia, szczelność, containment i przepływ materiału są często ważniejsze niż czysto mechanicznie szybka wymiana narzędzia.

Wymiana mieszalnika na większą lub mniejszą wielkość urządzenia nie jest rozbudową modułową, lecz dostosowaniem wydajności. Nawet gdy stosowana jest ta sama zasada mieszania, mogą zmieniać się kinetyka mieszania, stopień napełnienia, prędkość obwodowa, przenoszenie ciepła, zachowanie dozowania, opróżnianie i obciążenie produktu. Receptur i parametrów procesowych nie da się więc bez dalszej weryfikacji przenieść na inną wielkość urządzenia. Potrzebne są ocena procesowa oraz w wielu przypadkach próby z oryginalnym produktem.

Skalowalna architektura sterowania i oprogramowania jest dla prawdziwej modułowości równie ważna jak mechanika. Nowe komponenty potrzebują jednoznacznych funkcji, trybów pracy, faz procesu, komunikatów, alarmów, blokad, wartości zadanych i stanów bezpiecznych. Modułowe programowanie sterownika PLC może pomóc w uporządkowanej integracji tych funkcji. Sterownik PLC oznacza programowalny sterownik logiczny i jest komputerem przemysłowym do sterowania maszynami i procesami. Interfejsy do systemów nadrzędnych, na przykład systemu nadrzędnego, systemu zarządzania produkcją lub systemu planowania zasobów przedsiębiorstwa, muszą być również opisane. System zarządzania produkcją, w skrócie MES, wspiera operatywne sterowanie produkcją i dokumentację wsadów. System planowania zasobów przedsiębiorstwa, w skrócie system ERP, wspiera planowanie i zarządzanie zleceniami, materiałami i zasobami.

Pakiet typu modułu, w skrócie MTP (Module Type Package), może wspierać integrację automatyczną modułowych jednostek procesowych. MTP to formalny, neutralny dla producenta opis funkcji i interfejsów modułu procesowego. Jest opisywany w ramach serii wytycznych VDI/VDE/NAMUR 2658 i umożliwia włączenie odpowiedniego modułu do nadrzędnej warstwy orkiestracji procesu. MTP może zawierać dane dotyczące ekranów obsługi, usług modułu, informacji diagnostycznych i konserwacyjnych oraz interfejsów komunikacyjnych. Jest szczególnie odpowiedni dla wyodrębnionych, w znacznym stopniu autonomicznych modułów procesowych, na przykład skidów dozujących lub temperujących. MTP nie czyni jednak zbędnym sprawdzenia kompatybilności mechanicznej lub procesowej i nie prowadzi automatycznie do „Plug and Produce”. Do tego system nadrzędny sterowania procesem, moduły procesowe, modele danych i przebiegi eksploatacyjne muszą być rzeczywiście zaprojektowane zgodnie z MTP.

Do komunikacji między modułami a warstwą orkiestracji procesu często stosowana jest architektura OPC Unified Architecture, w skrócie OPC UA. OPC UA wspiera strukturalną wymianę danych procesowych i o stanie niezależną od producenta. Nie rozwiązuje ona jednak kwestii odpowiedzialności, zwolnień, logiki bezpieczeństwa, jakości danych ani prawidłowej współpracy kilku modułów. Prawdziwa elastyczność powstaje dopiero wtedy, gdy interfejsy techniczne, semantyczne modele danych, logika receptur, funkcje bezpieczeństwa i przebiegi eksploatacyjne są ze sobą uzgodnione.

Moduły mobilne lub przemieszczalne mogą poprawić elastyczność układu, na przykład przy kontenerach, mobilnych stacjach dozowania, jednostkach filtracyjnych, systemach skidowych lub agregatach napełniających. Nie nadają się jednak do każdego zastosowania. Dodatkowe procesy sprzęgania, transportu i pozycjonowania mogą stwarzać ryzyka dla szczelności, higieny, bezpieczeństwa pracy, przyłączy medialnych i pomyłek materiałowych. Bezzałogowe pojazdy transportowe, zwane też Automated Guided Vehicles lub w skrócie AGV, mogą automatyzować logistykę materiałową, potrzebują jednak wystarczającej przestrzeni, bezpiecznych dróg transportowych, solidnej koncepcji przekazania i niezawodnego włączenia do planowania produkcji. Dla obszarów bardzo zapylonych, zagrożonych wybuchem lub o rygorystycznej higienie ich zastosowanie należy oceniać szczególnie starannie.

Modułowe zaopatrzenie w media może wyraźnie ułatwić późniejsze rozbudowy. Należą do nich przygotowane przyłącza i wystarczająco zwymiarowane rezerwy dla prądu, sieci, sprężonego powietrza, wody, pary, chłodzenia, próżni, gazu obojętnego, powietrza wywiewanego i ścieków. Sprzęgi wielokrotne mogą zmniejszać czasy montażu, muszą jednak pasować do poziomu ciśnienia, medium, koncepcji czyszczenia i bezpieczeństwa. Przy zastosowaniach higienicznie lub regulacyjnie krytycznych dodatkowe punkty sprzęgania nie mogą prowadzić do nowych stref martwych, ryzyk nieszczelności, pomyłek ani obszarów niewystarczająco czyszczalnych.

Modele cyfrowe i wirtualny rozruch mogą przygotowywać przebudowy i zmniejszać ryzyka. Wirtualny rozruch wykorzystuje model instalacji i logiki sterowania, aby przed rzeczywistym montażem przetestować stany pracy, interfejsy, blokady, scenariusze błędów i przebiegi. Może wcześniej uwidocznić błędy i skrócić czas rozruchu na miejscu. National Institute of Standards and Technology opisuje wirtualny rozruch jako zastosowanie symulacji do opracowania, sprawdzenia i oceny systemów sterowania przed połączeniem z rzeczywistą instalacją.

Od tego należy odróżnić cyfrowego bliźniaka. Prawdziwy cyfrowy bliźniak to celowe cyfrowe odwzorowanie obserwowalnego elementu fizycznego, które jest z tym elementem zsynchronizowane. Dla procesów mieszania wiarygodny, fizycznie miarodajny bliźniak byłby szczególnie wymagający: musiałby odwzorowywać nie tylko geometrię, napęd, logikę sterowania i dane pomiarowe, lecz także właściwości materiału sypkiego i ich zmiany podczas procesu. Należą do nich na przykład rozkład wielkości cząstek, gęstość nasypowa, wilgotność, właściwości płynięcia, kohezja, skłonność do aglomeracji, ścieralność, przyleganie oraz ewentualnie skutek dodania cieczy. Te właściwości wahają się często między wsadami surowców i zmieniają się podczas procesu mieszania. W praktyce rzadko są one zapisane kompletnie, wystarczająco precyzyjnie i dynamicznie w sposób umożliwiający modelowanie. Wiele aplikacji określanych jako cyfrowe bliźniaki to więc raczej modele danych, wirtualne modele sterowania, modele zdolności produkcyjnych lub historie procesu. Mogą być bardzo użyteczne, ale nie powinny być mylone z wiarygodną prognozą jakości mieszania lub zachowania produktu.

Zdolność adaptacji instalacji rośnie ogólnie dzięki połączeniu konstrukcyjnie przygotowanych modułów funkcyjnych, jasnych interfejsów, wystarczająco zwymiarowanych rezerw medialnych i sterowniczych, modułowego oprogramowania oraz przejrzystej architektury procesowej i bezpieczeństwa. Zwłaszcza przy zmieniających się produktach decydująca jest ponadto odpowiednia strategia czyszczenia. Nie każdą wariację produktu da się ekonomicznie opanować poprzez modułowe przezbrojenie. Gdy właściwości materiałów, wymagania higieniczne, containment, ochrona przeciwwybuchowa lub cele jakościowe zmieniają się fundamentalnie, osobna droga procesowa, dodatkowa instalacja lub inny dobór aparatu mogą być bardziej ekonomiczne i bezpieczne niż ciągła przebudowa istniejącej instalacji mieszającej.