تواجه قطاع هندسة التصنيع والإنتاج العديد من التحديات في العصر الحديث، من بينها:
1. التغيرات التقنية: يتطور العالم التقني بسرعة كبيرة، وبالتالي يتوجب على الشركات والمصانع والمهندسين البقاء على اطلاع بأحدث التقنيات والأدوات والأنظمة لكي يستطيعوا المنافسة وتقديم المنتجات التي تتناسب مع احتياجات العملاء.
2. المنافسة العالمية: يواجه المنتجون والمصنعون منافسة شديدة من جميع أنحاء العالم، وبالتالي يتوجب عليهم تقديم منتجات ذات جودة عالية وبأسعار منافسة حتى يستطيعوا البقاء في السوق.
3. التحديات البيئية: يتعين على الصناعات والمصانع اتخاذ إجراءات للحفاظ على البيئة، حيث يتم إنتاج العديد من المنتجات التي تسبب تلوثاً بيئياً وتأثيرات ضارة على صحة الإنسان.
4. توفير بيئة عمل آمنة وصحية: يتطلب قطاع التصنيع والإنتاج تقنينًا دقيقًا للآلات والعمالة العاملة في المصانع والمنشآت، وذلك لضمان سلامة العمال والحد من الحوادث والإصابات.
5. الحصول على الموارد والمواد الخام: تواجه المصانع تحديًا في الحصول على الموارد اللازمة والمواد الخام وتوزيعها بطريقة مستدامة، حيث أن هناك اضطرابات في الوضع الجيوسياسي والتجاري في بعض الأحيان.أيضاً، يتطلب المصنعون دائمًا العثور على مصادر مواد خام جديدة وفعالة من حيث التكلفة للمحافظة على تنافسية منتجاتهم.