La necesidad de aprender a diseñar y construir es inherente a la ingeniería. Se considera como uno de los rasgos que componen el concepto de la ingeniería desde su enfoque diferenciador de las ciencias básicas, y que es validado desde lo disciplinar por las ciencias de la ingeniería. Estas últimas, se reconocen como herramientas que permiten alcanzar o implementar metas a través del proceso de diseño. Así bien, en el proceso de diseño de soluciones a problemas reales a través de la ingeniería, se aplica una amplia gama de herramientas asociadas entre otros campos, a la gestión de la calidad y la investigación de operaciones. Las herramientas pueden basarse en control de la calidad, modelos de inventarios, de transporte, almacenamiento, selección de proveedores, pronósticos, producción, localización de centros, distribución en planta, entre otras. El objetivo de estos diseños consiste en encontrar soluciones exactas o aproximadas; desde el campo de la investigación de operaciones, se focaliza el desarrollo de modelos de optimización, simulación o combinaciones de estos, que permitan tomar decisiones eficientes.