La presente investigación tiene como finalidad plantear una propuesta para mejorar el proceso de producción de la panela a través del diseño del proceso para una planta piloto. En el estudio se realizó un diagnóstico en seis plantas paneleras de la zona, que se encontraban activas durante el período del 01 de octubre al 30 de noviembre de 2016 en los cantones Ibarra y Urcuquí, de la provincia de Imbabura. El diagnóstico consistió en la evaluación de seis variables dentro del proceso de producción de la panela: molienda; concentración del jugo de caña; batido, moldeo o granulado, empaque y almacenamiento de la panela, generación de calor. A partir de los resultados del diagnóstico, se propone el diseño del proceso de producción panelera bajo estándares de industrialización eficientes y buenas prácticas de manufactura. La propuesta incluye los cálculos necesarios para el manejo de la materia prima, energía requerida y balance de materiales. Para mejor visualización, se realiza un modelado en una herramienta de software (Auto-CAD) con una animación 3D del proceso. Finalmente, se comparan los procesos de producción actual y el diseño propuesto, evidenciando las mejoras en innovación.