Il design del prototipo è il processo necessario per trasformare un concetto in un modello originale. Una volta che un inventore ha individuato i difetti e sa cosa dovrà funzionare l’invenzione, il processo di progettazione può iniziare. Il tipo e lo scopo del prototipo spesso dipendono dalle circostanze. La progettazione di un prototipo viene spesso definita evolutiva. Molti progetti di prototipazione iniziano con la semplice realizzazione di un modello approssimativo del prodotto utilizzando cartone, plastica e nastro. I progetti più avanzati costruiscono modelli funzionali, virtuali o prototipi 3D.
Progettisti, ingegneri e professionisti dello sviluppo prodotto devono comprendere i punti deboli e le restrizioni dei loro progetti, nonché i suoi punti di forza. I modelli di prototipo non solo danno vita ai progetti dei prodotti, ma aiutano anche gli altri a valutare meglio la creazione. I modelli hanno lo scopo di fornire alle persone le informazioni necessarie per prendere decisioni in merito al prodotto. Molti progettisti di prototipi cercano di replicare le proprietà e le caratteristiche del progetto previsto al meglio delle loro capacità. Tuttavia, anche i migliori prototipi comprometteranno il progetto di produzione finale.
Inizialmente, il prototipo dovrebbe essere il più semplice possibile. Molte persone iniziano abbozzando il loro concetto con carta e matita, spesso facendo diverse iterazioni dell’idea mentre la immaginano. L’obiettivo è abbattere l’idea e renderla il più semplice possibile. Progetti più complessi possono richiedere l’uso di software per computer. Una volta elaborato il concetto, è pronto per la prima fase del processo di progettazione del prototipo. Portare l’idea dal concepimento a un bene fisico è indicato come “ridurre l’invenzione alla pratica”.
Esistono molte categorie di progetti di prototipi, tra cui prove di principio, modello estetico e prototipi funzionali. La prova di principio è un modello di progettazione che dimostra che un componente, un nuovo prodotto o un sistema finale funziona davvero. Questo tipo di prototipo dovrebbe essere abbastanza robusto da dimostrare la funzionalità del prodotto; tuttavia, non è necessario per questo particolare modello replicare materiali, aspetti visivi o procedure di fabbricazione. Le prove dei prototipi di principio vengono spesso utilizzate per definire componenti delle opzioni del concetto che non funzioneranno o potrebbero anche aver bisogno di ulteriori ricerche e sviluppi.
Lo studio del modulo è un prototipo che può avere le dimensioni, l’aspetto e l’aspetto del prodotto finale, ma non è funzionale. Molti prototipi di modelli di studio sono realizzati a mano o con design di macchine. La maggior parte sono realizzati con materiali economici e potrebbero non essere necessariamente rappresentativi di consistenza, finitura o colore del prodotto finito. Questo tipo di prototipo viene solitamente creato allo scopo di prendere decisioni interne sul prodotto.
I progettisti utilizzano progetti di prototipi estetici o visivi quando desiderano simulare caratteristiche come l’aspetto, il colore e la trama. Questo particolare modello non è pensato per essere funzionale ed è spesso utilizzato per sessioni fotografiche, analisi di mercato o revisioni dei dirigenti. I modelli prototipo funzionali sono anche chiamati modelli funzionanti. Hanno lo scopo, per quanto possibile, di dimostrare il modello finale, tra cui funzionalità, estetica, materiali e altre caratteristiche. Di solito, i modelli di lavoro vengono ridimensionati per renderli più convenienti.
Un altro metodo di progettazione del prototipo si chiama prototipazione rapida. Comprende una serie di metodi che utilizzano la progettazione assistita da computer tridimensionale (CAD) per costruire modelli o componenti. L’ingegneria, il marketing e la produzione possono essere coinvolti nel prodotto fin dal suo concepimento. Tutti questi reparti sono in grado di valutare il prodotto nelle prime fasi del processo e attraverso la produzione. Questo modello di progettazione prototipo consente di apportare correzioni e modifiche a costi e tempi di sviluppo ridotti.