רכיבי חומרה לא-סטנדרטיים הם חלקי מתכת שתוכננו ויוצרו במיוחד כדי לעמוד בדרישות הייחודיות של הלקוח, תרחישי היישום או מבני הציוד; המאפיינים המגדירים שלהם הם האופי הלא-הגנרי והסטטוס המותאם אישית-שלהם. בניגוד לחלקים סטנדרטיים-המיוצרים לפי תקנים לאומיים (GB), תעשייתיים (JB, HB וכו'), או בינלאומיים (ISO, DIN, ANSI)-כגון ברגי משושה, דסקיות שטוחות או בתי מיסבים סטנדרטיים-לרכיבים אלה אין מפרטים אחידים לגבי מידות, חומרים, טיפול בחום או גימורי פני השטח. במקום זאת, הם מפותחים על בסיס אחד-אל-כדי להגשים את היעדים הפונקציונליים של מערכות מכניות ספציפיות, קווי ייצור אוטומטיים, ציוד מיוחד או אביזרי כלי עבודה. רכיבים כאלה נמצאים בשימוש נרחב במגזרים הכוללים ייצור ציוד-מתקדם, ציוד אריזה מוליכים למחצה, קווי ייצור חדשים של סוללות אנרגיה, מכשירי הדמיה רפואיים, פלטפורמות אופטיות מדויקות ומכשירי בדיקה קרקעיים בתעופה וחלל. העיצוב שלהם מעדיף התאמה פונקציונלית מעל הכל; לדוגמה, מכלול מוט מחבר קל משקל מסגסוגת טיטניום עבור אפקט-המטפל בקצה הזרוע הרובוטי- עשוי להידרש בו-זמנית לעמוד בקריטריונים קפדניים: 0.005 מ"מ חזרה על חזרה, יציבות ממדית בטווח טמפרטורות רחב (-40 מעלות עד 120 מעלות{15} קווים מגנטיים, מאפיינים אולטרה-גבוהים של פני השטח, לא-{120 מעלות, נקיים < 0.2 מיקרומטר). שילובים כאלה של פרמטרים טכניים לא ניתן למצוא בשום קטלוג חלקים סטנדרטי; סיום התכנון דורש מודלים תלת מימדיים, סימולציה מבנית של אלמנטים סופיים, ייצור אב טיפוס וסבבים מרובים של אימות סביבתי.
מנקודת מבט של ייצור, הייצור של רכיבי חומרה לא-סטנדרטיים מסתמך במידה רבה על יכולות עיבוד גמישות ותגובתיות הנדסית עמוקה. שרשרת התהליכים האופיינית כוללת כרסום CNC-בדיוק גבוה ב-5-צירים, עיבוד פריקה חשמלית ברמת מיקרון (EDM), ריתוך לייזר והלחמה בוואקום, ניקוי קולי ופלזמה, תצהיר ציפוי PVD/CVD ננו-והתקנת ציפוי- סגורה באמצעות קואורדינציה-ממדית. (CMM) ואינטרפרומטרים אופטיים. לגבי בקרת סובלנות בפרט, אזורי סובלנות לממדים קריטיים מהודקים לרוב לטווח של ±0.003 מ"מ, בעוד שסובלנות גיאומטריות-כגון קואקסיאליות, שטוחות וניצב- דורשות לעתים קרובות דיוק יותר מ-0.005 מ"מ; מפרטים אלה עולים בהרבה על תקן ISO 2768-mK הכללי. בחירת חומרים חורגת גם מעבר לבחירות הקונבנציונליות; בנוסף לחומרים סטנדרטיים כמו SUS304, AL6061 ו-SCM440, נעשה שימוש נרחב ב-Invar 36, Hastelloy C-276, Berylium Copper (C17200), וסגסוגות-על מבוססות-ניקל, במיוחד לייצור תוסף (למשל, חומרי טמפרטורה קיצוניים, או AM דרגות גבוהות, או AM עייפות רטט-תדר גבוהה. התוצרים אינם רק חלקים מבודדים אלא משולבים בזרימת עבודה מאוחדת של שירות הכוללת תכנון, ייצור, הרכבה והפעלה. על הספקים לעסוק עמוקות בשלב התכנון הרעיוני המוקדם של הלקוח, לספק שירותים כגון ניתוח DFM (Design for Manufacturability), מפרט GD&T שיתופי (גיאומטרי מימד וסובלנות) ופיתוח מתקנים בו זמנית. במהלך ייצור המוני, הם מיישמים יכולת עקיבה מקיפה ואיכותית, כולל דוחות בדיקת חומר ברמת אצווה (MTR), רשומות עקומת טיפול בחום ופרופילי בדיקת חספוס פני השטח הגולמיים. כמה ארגונים מובילים אפילו משלבים נתוני SPC (בקרת תהליכים סטטיסטית) בזמן אמת עם MES (מערכת ביצוע ייצור) של הלקוח, ובכך מעבירים את ניהול האיכות במעלה הזרם בתוך שרשרת האספקה.
