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。
非标机械设计材料选用
材料选择依据设备工况，如高温环境下的热处理炉，炉体材料要耐高温、抗氧化，常选陶瓷纤维或耐热合金钢；在有化学腐蚀的制药设备中，接触物料部分需用不锈钢 316L 等耐腐蚀材料。同时考虑成本，一般承载结构若受力不大，可用普通碳素钢通过热处理优化性能，既满足功能又控制造价，不同材料加工工艺各异，铸造、锻造、焊接等方法要适配材料特性。
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。