กระบวนการออกแบบ เป็นหนึ่งในกลยุทธ์ที่จำเป็นต้องใช้ความคิดสร้างสรรค์เชิงนวัตกรรมเพื่อจัดระเบียบปัญหาที่ไม่มีโครงสร้างที่ชัดเจน นั่นคือ สามารถกำหนดวิธีการแก้ปัญหาและมีผลลัพธ์ที่เป็นไปได้มากกว่า 1 วิธี 

ขั้นตอนของกระบวนการออกแบบ อาจจะนิยามได้ตั้งแต่ 3-4 ขั้นตอน ไปจนถึงการนิยามโดยละเอียด มากกว่า 30 ขั้นตอน ส่วนในบทความนี้ ผมจะนิยามขั้นตอนการออกแบบซัก 9 ขั้นตอนครับ 

ขั้นตอนแรก เป็นการระบุความต้องการ (Requirement) ส่วนมากมักจะเป็นปัญหาที่เกิดขึ้น ความต้องการในมุมมองต่างๆ โดยปกติจะไม่ชัดเจนและคลุมเครือ 

ขั้นตอนที่ 2 การค้นคว้าหาข้อมูล (Research) เป็นกระบวนการทำความเข้าใจปัญหาและความต้องการอย่างแท้จริง เพื่อหาความเป็นไปได้ในการทำงาน 

ขั้นตอนที่ 3 การกำหนดเป้าหมาย (Goal statement) เป็นการกำหนดคุณสมบัติและเงื่อนไขด้วยวิธีที่สมเหตุสมผล มีความเป็นไปได้ในการทำงาน

ขั้นตอนที่ 4 การกำหนดขอบเขตในการทำงาน (Working scope) เป็นการสร้างชุดของข้อมูลเพื่อการทำงานโดยละเอียด โดยการเชื่อมโยงปัญหา ขอบเขต ข้อจำกัด ทรัพยากร ระยะเวลา ค่าใช้จ่าย เข้าด้วยกัน 

ขั้นตอนที่ 5 การสังเคราะห์แนวคิด (Synthesis) เป็นขั้นตอนในการแสวงหาแนวทางการออกแบบ โดยสร้างทางเลือกให้ได้มากที่สุด โดยไม่คำนึงถึงคุณค่าหรือคุณภาพ บางครั้งอาจเรียกขั้นตอนนี้ว่า  Ideation หรือ Innovation 

ขั้นตอนที่ 6 การวิเคราะห์และเลือกแนวคิด (Analysis and Selection) เป็นการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้จากขั้นตอนก่อนหน้า จากความเป็นได้ในการผลิต ต้นทุน ระยะเวลา ความยากง่ายในการทำงาน ผลลัพธ์ที่ได้อาจมีการปรับปรุง แก้ไขเล็กน้อย 

ขั้นตอนที่ 7 การออกแบบรายละเอียดเชิงวิศวกรรม (Engineering design) ความต้องการทั้งหมดจะถูกถ่ายทอดออกมาเป็นแบบงานทางวิศวกรรม ข้อกําหนดด้านการผลิต ข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ คู่มือการใช้งานและบำรุงรักษา ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 8 การทำต้นแบบและทดสอบ (Prototyping and Testing) ถ้าเป็นการผลิตครั้งแรกอาจจะมีการทำต้นแบบและทดสอบ เพื่อทำการปรับปรุง แก้ไขข้อผิดพลาดที่คาดไม่ถึง 

ขั้นตอนสุดท้าย ทำการผลิต (Production) เป็นกระบวนการผลิตที่เป็นปริมาณมาก อาจจะมีการปรับปรุงกระบวนการทำงานหรือมีการออกแบบเครื่องมือช่วยในการผลิต เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการผลิตมากยิ่งขึ้น

ขั้นตอนในการออกแบบทั้ง 9 ขั้นตอนที่กล่าวมาข้างต้น อาจดำเนินการทำตามขั้นตอนครบทุกขั้นตอน อาจข้ามบางขั้นตอน อาจมีการทำบางขั้นตอนซ้ำหลายๆ ครั้ง หรืออาจมีการย้อนขั้นตอนกลับไปกลับมา ซึ่งก็เป็นวิธีที่ไม่ได้ผิดพลาดแต่อย่างใด ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับรูปแบบและลักษณะของการออกแบบ 

และเมื่อถึงจุดที่เราต้องสรุปว่าการออกแบบนั้น "ดีพอ" สำหรับตอบสนองข้อกำหนดและความต้องการของลูกค้าที่ได้จากขั้นตอนแรก แต่บ่อยครั้งที่ลูกค้ามักจะบอกว่ามันยัง “ไม่สมบูรณ์แบบ" และเครื่องจักรนั้นต้องได้รับการปรับปรุงอีกครั้งให้ “ดียิ่งขึ้น” 

... สำหรับผม ผมไม่ได้มองว่าสิ่งนี้คือความยาก แต่ผมกลับว่าสิ่งนี้เป็นเสน่ห์และความท้าทายของพวกเราที่เป็นนักออกแบบเชิงวิศวกรรมครับ