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。
機械設備設計潤滑系統
重型礦山機械如破碎機，工作負荷大、摩擦副多，潤滑至關重要。采用集中潤滑系統，油泵定時定量將潤滑油輸送至各軸承、齒輪嚙合處，潤滑油膜降低摩擦、減少磨損，延長部件壽命；潤滑脂選擇依工況，高溫用高滴點脂，多塵環境選具密封性脂；同時，潤滑系統設過濾器防雜質進入，監測油位、油壓確保正常運行，是設備穩定工作保障。
機械設備設計可靠性設計
航空發動機設計對可靠性要求。設計階段引入故障模式影響分析（FMEA），提前識別潛在故障，針對關鍵部件冗余設計，如多組燃油噴嘴，一組故障不影響整機運行；開展加速壽命試驗模擬極端工況，收集數據優化設計，確保發動機在復雜飛行環境下穩定可靠，保障飛行，可靠性指標貫穿研發、制造、維護全流程。
非標機械設計準備： 1.了解設備的用途，是加工設備？還是試驗設備？或是工裝夾具。 加工設備：首先保證加工精度，其次上下料方便，準確，快速。 試驗設備：提供相應動力，試驗必要的測試點，與電氣怎樣結合，顯示數據和讀出數據。 工裝夾具：需要怎樣限制自由度，上下料快速可靠。 2.現場考察，了解相關數據 a.設備相關數據，比如外形尺寸，相應兌現圖紙及尺寸 b.設備安裝場地的相關數據，是否與其他設備干涉 c.設備安裝使用的電氣相關數據，電壓是多少伏，能提供多大功率 3準備一些行業標準，網上生產廠家的產品相關數據，各廠家都會提供原理、安裝尺寸等數據，為畫圖做好準備。 4.拿出方案： 方案的可行性報告包括如下內容： a.原有設備的效率，精度等，闡述為什么更新或增加 b.新設備的特點 c.制作費用，包括材料費，人工費，外協加工費 d.成本收回期，半年之內收回投資，馬上做；一年內收回投資可以做。包括減掉多少人工費，提率創造的價值等。 e.制作周期估算。