非標機械設計是指根據客戶的特殊需求，定制化設計非標準化的機械設備。與標準設備相比，它沒有固定的規格型號，需要從機械結構、動力系統、控制系統等多方面進行全新構思。例如在食品包裝行業，為異形糖果設計的專屬包裝機，要考慮糖果形狀不規則，包裝時的抓取、定位、封裝動作都需特制機械結構來完成，其設計流程涵蓋需求分析、方案設計、詳細設計、樣機制作與測試等環節，各環節緊密相連，任一出錯都可能導致項目失敗。
機械設備設計傳動方式
常見傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動。齒輪傳動精度高、傳遞功率大，常用于機床主軸箱，多級齒輪組實現不同轉速輸出，但潤滑要求高、噪音大；帶傳動柔性好、能緩沖吸振，像家用跑步機多采用，不過傳動效率相對低、易打滑；鏈傳動適用于較大中心距、惡劣環境，如摩托車的傳動鏈，但高速時動載荷大，磨損快，設計時依轉速、扭矩、空間布局等因素權衡選用。
機械設備設計標準化設計
在系列化泵產品設計中運用標準化。泵體、葉輪等關鍵部件設計通用模塊，不同流量揚程需求通過模塊組合、尺寸參數調整實現，減少設計開發周期；連接尺寸、安裝接口遵循行業標準，方便用戶維護替換；標準化零部件批量采購降低成本，提高質量穩定性，利于企業規模化生產與市場競爭。
自動化設備設計柔性制造
柔性制造單元（FMC）適應多品種小批量生產。以 3C 產品加工 FMC 為例，加工中心搭配自動換刀、換料裝置，通過數控程序快速切換不同產品工藝；機器人自動搬運物料，視覺系統識別工件位置姿態上料，生產線可在數小時內完成不同手機殼、電腦配件切換加工，提高企業應變市場需求能力，降低產品更新換代成本。