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。
机械设备设计传动方式
常见传动方式有齿轮传动、带传动、链传动。齿轮传动精度高、传递功率大，常用于机床主轴箱，多级齿轮组实现不同转速输出，但润滑要求高、噪音大；带传动柔性好、能缓冲吸振，像家用跑步机多采用，不过传动效率相对低、易打滑；链传动适用于较大中心距、恶劣环境，如摩托车的传动链，但高速时动载荷大，磨损快，设计时依转速、扭矩、空间布局等因素权衡选用。
机械设备设计标准化设计
在系列化泵产品设计中运用标准化。泵体、叶轮等关键部件设计通用模块，不同流量扬程需求通过模块组合、尺寸参数调整实现，减少设计开发周期；连接尺寸、安装接口遵循行业标准，方便用户维护替换；标准化零部件批量采购降低成本，提高质量稳定性，利于企业规模化生产与市场竞争。
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。