要成为一名合格的非标机械设计师，需要具备以下关键技能和素质：

专业知识

机械原理：了解各种机构的运动特性和工作原理，如齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等。

力学知识：能够分析机械结构受力情况，确保设计的结构具有足够的强度、刚度和稳定性。

材料与热处理知识：了解各种工程材料的性能、特点和应用范围，并掌握热处理工艺。

公差与配合的知识：确定零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度，保证零件的互换性和装配精度。

软件操作技能

三维设计软件：熟练掌握至少一种三维设计软件，如SolidWorks、UG、Pro/E、CATIA、Inventor等。

CAD绘图软件：精通二维制图软件，如AutoCAD等。

设计准备与现场调查

了解设备用途：明确设备是加工设备、测试设备还是工装夹具，并了解其具体要求。

现场调查：收集设备相关数据、安装现场数据及电气相关数据，确保设计符合实际情况。

标准件选型与加工技术

标准件选型：熟悉电机、传动等标准件的选型过程，能够根据技术方案和应用场景做出合适的选择。

加工技术与装备：了解各种加工技术的特点和适用范围，以及对加工设备的性能和操作规程有一定了解。

装配调试与质量控制

装配调试技能：熟练掌握装配技术和调试方法，确保机械设备的性能和质量。

质量控制体系：具备良好的质量控制意识，确保设计制造的产品具有可靠性和耐久性。

项目管理与沟通能力

项目管理与进度控制：能够提供项目方向和时间点的具体信息，确保项目的顺利进行。

沟通能力：具备良好的沟通能力，能够与客户和团队成员有效沟通，确保设计需求准确传达。

问题解决与创新能力

问题解决能力：快速有效地解决设计中遇到的问题，适应变化，提高工作效率。

创新能力：具备较高的创新性和创造性，能够根据客户需求进行自由设计。

电气与液压知识

电气控制系统：了解电气控制基本原理，能够与电气工程师协同工作。

液压气动知识：了解液压传动和气动传动的原理、系统和维护保养，确保设备的稳定性。

分析与优化

有限元分析与动力学分析：掌握有限元分析和动力学分析方法，以优化机械系统的设计。

精度控制：通过科学方法和工具实现高精度的机械制造和检测。

职业素养与团队合作

职业素养：具备良好的职业素养，工作责任心强，具备团队合作精神。

总之，非标机械设计需要综合性的专业知识和技能，以及良好的项目管理、沟通和创新能力。通过不断学习和实践，才能设计出符合客户要求的高质量非标机械设备。