機械設計離不開力學知識，強度、剛度、穩定性是關鍵考量。以起重機設計為例，起吊重物時，金屬結構承受巨大拉力、壓力與彎矩，鋼梁尺寸需依據材料力學計算，確保強度足夠不發生斷裂；同時，為防止起重臂過度變形影響精度，要核算剛度。動力學方面，電機驅動的設備要計算啟動、制動扭矩，避免沖擊過大損壞機械部件，合理匹配電機功率與機械傳動比，保障設備平穩運行。
非標機械設計材料選用
材料選擇依據設備工況，如高溫環境下的熱處理爐，爐體材料要耐高溫、抗氧化，常選陶瓷纖維或耐熱合金鋼；在有化學腐蝕的制藥設備中，接觸物料部分需用不銹鋼 316L 等耐腐蝕材料。同時考慮成本，一般承載結構若受力不大，可用普通碳素鋼通過熱處理優化性能，既滿足功能又控制造價，不同材料加工工藝各異，鑄造、鍛造、焊接等方法要適配材料特性。
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。
自動化設備設計網絡通信
智能工廠里，自動化設備通過網絡互聯實現協同。如工業以太網連接各生產環節設備，實時傳輸生產數據，CNC 機床加工數據傳至 MES（制造執行系統），調度中心依此優化排產；現場總線技術用于底層設備通信，像 Profibus 總線讓傳感器、執行器與控制器通信，保障自動化系統實時性、可靠性，打破信息孤島，推動智能制造升級。