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。
非标机械设计外观设计
虽功能优先，但外观也重要。在商业展示用的非标机械装置，外观造型契合品牌风格，流畅线条、精致工艺吸引目光；表面处理上，烤漆、阳极氧化选色适配环境，防护层防指纹、耐磨损；外壳结构设计兼顾散热、检修便利性，可拆卸面板隐藏螺丝，整体提升设备品质感，实现功能与美学融合，助力产品营销。
机械设备设计可靠性设计
航空发动机设计对可靠性要求。设计阶段引入故障模式影响分析（FMEA），提前识别潜在故障，针对关键部件冗余设计，如多组燃油喷嘴，一组故障不影响整机运行；开展加速寿命试验模拟极端工况，收集数据优化设计，确保发动机在复杂飞行环境下稳定可靠，保障飞行，可靠性指标贯穿研发、制造、维护全流程。
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。