工业设计是一个严谨且系统的过程。首先是定义问题和目标，设计师需深入了解产品的使用场景、用户需求及技术限制，明确设计方向。接着，通过调查问卷、用户测试、市场分析等方式收集用户反馈和市场需求，为设计方案提供依据。在充分调研后，设计师发挥创意思维，结合市场趋势提出创新设计方案。随后，对方案从功能性、美观度、成本效益等多方面进行评估与优化。方案确定后，运用 3D 打印、CNC 加工等工具制作原型和样机。再通过用户测试收集反馈，进一步改进产品。后，设计师与生产部门、技术部门合作，确保产品准确生产制造，经严格质量检测后上市销售。这程环环相扣，每个环节都对终产品的成功起着关键作用。
工业设计遵循诸多重要原则。需求原则是根本，产品功能需满足客观需求，否则会造成积压浪费，且需求随时间、地点变化，是产品升级的依据。信息原则要求设计师掌握市场、科技、工艺等信息，引导设计。创新原则鼓励在产品外观、色彩、功能等方面创新，但要基于核心功能。系统性原则强调设计师需分清产品主次功能，进行科学设计。收敛原则倡导在发散思维构思方案后，综合信息进行收敛思维。产品优化原则注重对产品测试调试，提升功能、结构和外观。继承原则是批判吸收前人成果，推陈出新。效益原则兼顾技术经济与社会效益。时间原则要求加快设计研制，抢占市场。定量原则在方案评选等环节采用科学定量方法。这些原则共同保障工业设计的科学性与合理性。
创新是工业设计的灵魂，有多种方法助力创新。头脑风暴法鼓励团队成员自由提出想法，激发创意灵感，通过思维碰撞产生新的设计概念。逆向思维法打破常规思维模式，从问题的相反方向思考，寻找独特的解决方案，比如在设计节能产品时，从能源消耗的反向角度思考如何减少能耗。类比法通过将不同事物进行类比，借鉴其他领域的成功经验来设计产品，如模仿鸟类飞行原理设计飞行器。此外，还有用户参与式创新，让用户直接参与设计过程，根据用户的实际需求和反馈进行创新设计。这些创新方法为设计师提供了广阔的思维空间，帮助他们突破传统，创造出更具竞争力的产品。
随着时代的发展，机械设备外观设计风格经历了显著的演变。早期的机械设备注重实用性，外观设计较为粗糙、笨重，以满足基本的生产需求为主。工业革命时期，机械制造技术的进步使得设备开始追求一定的标准化与秩序感，外观多采用直线条和简单的几何形状，呈现出朴素、硬朗的风格。到了 20 世纪，随着现代主义设计理念的兴起，机械设备外观设计更加注重功能与形式的统一，强调简洁、。设计上大量运用金属材质，展现出科技感与工业质感，如一些经典的发动机设计，外观简洁流畅，突出机械结构的美感。进入当代，随着科技的飞速发展和审美观念的多元化，机械设备外观设计风格更加丰富多样。一方面，延续简洁现代风格的同时，融入了更多人性化设计元素，如采用柔和的边角处理、增加操作界面的亲和力等；另一方面，一些机械设备开始借鉴消费电子产品的设计风格，追求时尚、精致的外观，以提升企业形象和产品竞争力，如一些高端数控机床的外观设计，造型优美，色彩搭配协调，展现出高端科技产品的魅力。