優(yōu)化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權(quán)衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設計的機械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。過去，設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展，制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。

在如此眾多的方案中，技術(shù)上可行的僅有幾個。對這幾個可行的方案，要從技術(shù)方面和經(jīng)濟及環(huán)保等方面進行綜合評價。評價的方法很多，現(xiàn)以經(jīng)濟性評價為例略做說明。根據(jù)經(jīng)濟性進行評價時，既要考慮到設計及制造時的經(jīng)濟性，也要費用考慮到使用時的經(jīng)濟性。如果機器的結(jié)構(gòu)方案比較復雜，則其設計制造成本就要相對地增大，可是其功能將更為齊全，生產(chǎn)率也較高，故使用經(jīng)濟性也較好。反過來，結(jié)構(gòu)較為簡單、功能不夠齊全的機器，設計及制造費用雖少，但使用費用卻會增多。評價結(jié)構(gòu)方案的設計制造經(jīng)濟性時，還可以用單位功效的成本來表示。例如單位輸出功率的成本、單件產(chǎn)品的成本等。

環(huán)境保護也是設計中必須認真考慮的重要方面。對環(huán)境造成不良影響的技術(shù)方案，必須詳細地進行分析，并提出技術(shù)上成熟的解決辦法。

通過方案評價，后進行決策，確定一個據(jù)以進行下步技術(shù)設計的原理圖或機構(gòu)運動簡圖。

在方案設計階段，要正確地處理好借鑒與創(chuàng)新的關(guān)系。同類機器成功的先例應當借鑒，原先薄弱的環(huán)節(jié)及不符合現(xiàn)有任務要求的部分應當加以改進或者根本改變。既要積極創(chuàng)新，反對保守和照搬原有設計，也要反對一味求新而把合理的原有經(jīng)驗棄置不用這兩種錯誤傾向。

在技術(shù)設計的各個步驟中，近三四十年來發(fā)展起來的優(yōu)化設計技術(shù)，越來越顯示出它可使結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇達到的能力。一些新的數(shù)值計算方法，如有限元法等，可使以前難以定量計算的問題獲得的近似定量計算的結(jié)果。對于少數(shù)非常重要、結(jié)構(gòu)復雜且價格昂貴的零件，在必要時還須用模型試驗方法來進行設計，即按初步設計的圖紙制造出模型，通過試驗，找出結(jié)構(gòu)上的薄弱部位或多余的截面尺寸，據(jù)此進行加強或減小來修改原設計，后達到完善的程度。機械可靠性理論用于技術(shù)設計階段，可以按可靠性的觀點對所設計的零、部件結(jié)構(gòu)及其參數(shù)做出是否滿足可靠性要求的評價，提出改進設計的建議，從而進一步提高機器的設計質(zhì)量。上述這些新的設計方法和概念，應當在設計中加以應用與推廣，使之得到相應的發(fā)展。