非标机械设计是指根据客户的特殊需求，定制化设计非标准化的机械设备。与标准设备相比，它没有固定的规格型号，需要从机械结构、动力系统、控制系统等多方面进行全新构思。例如在食品包装行业，为异形糖果设计的专属包装机，要考虑糖果形状不规则，包装时的抓取、定位、封装动作都需特制机械结构来完成，其设计流程涵盖需求分析、方案设计、详细设计、样机制作与测试等环节，各环节紧密相连，任一出错都可能导致项目失败。
机械设计离不开力学知识，强度、刚度、稳定性是关键考量。以起重机设计为例，起吊重物时，金属结构承受巨大拉力、压力与弯矩，钢梁尺寸需依据材料力学计算，确保强度足够不发生断裂；同时，为防止起重臂过度变形影响精度，要核算刚度。动力学方面，电机驱动的设备要计算启动、制动扭矩，避免冲击过大损坏机械部件，合理匹配电机功率与机械传动比，保障设备平稳运行。
自动化设备设计网络通信
智能工厂里，自动化设备通过网络互联实现协同。如工业以太网连接各生产环节设备，实时传输生产数据，CNC 机床加工数据传至 MES（制造执行系统），调度中心依此优化排产；现场总线技术用于底层设备通信，像 Profibus 总线让传感器、执行器与控制器通信，保障自动化系统实时性、可靠性，打破信息孤岛，推动智能制造升级。
自动化设备设计柔性制造
柔性制造单元（FMC）适应多品种小批量生产。以 3C 产品加工 FMC 为例，加工中心搭配自动换刀、换料装置，通过数控程序快速切换不同产品工艺；机器人自动搬运物料，视觉系统识别工件位置姿态上料，生产线可在数小时内完成不同手机壳、电脑配件切换加工，提高企业应变市场需求能力，降低产品更新换代成本。