Konstrukcija orodij in modelov predstavlja temeljno inženirsko panogo za procese industrijske proizvodnje, ki vključuje ustvarjanje orodnih sistemov za litje kovin (orodje) ter oblikovanje plastike (model). Ta področje zahteva celovito razumevanje obnašanja materialov, toplotnega upravljanja in načel mehanskega inženirstva. Postopek načrtovanja se začne s podrobnim analiziranjem konstrukcije izdelka, pri čemer se uporabljajo načela izdelovalnosti za prepoznavanje in odpravljanje morebitnih težav pri proizvodnji. Pri aplikacijah pod tlakom se osredotočimo na upravljanje toku taline, toplotnim napetostim in vzorcem strjevanja, zlasti na sisteme dotoka, prelivne reže in optimizacijo hladilnih kanalov. Pri brizganju plastičnih mas pa prevladujejo lastnosti toka polimerov, kompenzacija krčenja in konstrukcija izvlečnega sistema. Skupni elementi vključujejo votlino in jedro, ki določata geometrijo izdelka, mehanizme dovajanja materiala, sisteme nadzora temperature za ohranjanje stabilnosti procesa ter izvlečne sisteme za odstranitev izdelkov. Izbira materiala je ključna, pri čemer se orodne jekla izberejo glede na zahteve proizvodnje – odpornost proti toplotnemu utrujanju pri litju pod tlakom, odpornost proti obrabi pri abrazivnih materialih ter možnost poliranja pri estetskih površinah. Sodobne prakse načrtovanja zelo intenzivno uporabljajo CAD/CAE programske opreme za 3D modeliranje, simulacijo procesov in strukturno analizo. Oblikovanje mora upoštevati tudi praktične vidike, kot so enostavnost vzdrževanja, standardizacija komponent in združljivost s proizvodno opremo. Za visokovolumsko proizvodnjo vključujejo konstrukcije orodij in modelov trdno gradnjo, natančne sisteme poravnave in učinkovite hladilne konfiguracije za maksimalno produktivnost. Uspešna konstrukcija orodij in modelov zagotavlja proizvodne sisteme, ki izdelujejo komponente z dosledno kakovostjo, dimenzijsko natančnostjo in površinsko gladkostjo, hkrati pa optimizirajo proizvodne ekonomike z daljšo življenjsko dobo orodij, skrajšanimi cikli in zmanjšanim odpadkom materiala. To inženirsko področje predstavlja ključno povezavo med konstrukcijo izdelkov in komercialno proizvodnjo v avtomobilski, potrošniški, medicinski in elektronski industriji po vsem svetu.