機械設(shè)計離不開力學(xué)知識，強度、剛度、穩(wěn)定性是關(guān)鍵考量。以起重機設(shè)計為例，起吊重物時，金屬結(jié)構(gòu)承受巨大拉力、壓力與彎矩，鋼梁尺寸需依據(jù)材料力學(xué)計算，確保強度足夠不發(fā)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(xué)方面，電機驅(qū)動的設(shè)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(shè)備平穩(wěn)運行。

非標(biāo)機械設(shè)計防護

激光加工非標(biāo)設(shè)備有高能量激光束，危險系數(shù)高。設(shè)備配備多重防護，外殼全封閉防激光泄漏，觀察窗用特制防輻射玻璃；光路封閉區(qū)內(nèi)設(shè)光幕傳感器，人體侵入瞬間切斷激光電源；急停按鈕分布四周，遇突發(fā)狀況可一鍵停機，操作手冊明確規(guī)程，培訓(xùn)操作人員嚴(yán)格遵守，從硬件、軟件保障人員與環(huán)境。

自動化設(shè)備設(shè)計網(wǎng)絡(luò)通信

智能工廠里，自動化設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實現(xiàn)協(xié)同。如工業(yè)以太網(wǎng)連接各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備，實時傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù)，CNC 機床加工數(shù)據(jù)傳至 MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），調(diào)度中心依此優(yōu)化排產(chǎn)；現(xiàn)場總線技術(shù)用于底層設(shè)備通信，像 Profibus 總線讓傳感器、執(zhí)行器與控制器通信，保障自動化系統(tǒng)實時性、可靠性，打破信息孤島，推動智能制造升級。

自動化設(shè)備設(shè)計柔性制造

柔性制造單元（FMC）適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)。以 3C 產(chǎn)品加工 FMC 為例，加工中心搭配自動換刀、換料裝置，通過數(shù)控程序快速切換不同產(chǎn)品工藝；機器人自動搬運物料，視覺系統(tǒng)識別工件位置姿態(tài)上料，生產(chǎn)線可在數(shù)小時內(nèi)完成不同手機殼、電腦配件切換加工，提高企業(yè)應(yīng)變市場需求能力，降低產(chǎn)品更新?lián)Q代成本。