Prototyping ist ein Schritt im Designprozess neuer oder überarbeiteter Produkte, der es Designteams ermöglicht, Produkte auf Mängel zu überprüfen, mögliche Verbesserungsbereiche zu identifizieren und das Produkt potenziellen Investoren oder dem Zielmarkt vorzuführen. In den meisten Fällen umfasst dieser Prozess die Herstellung von Modellen unterschiedlicher Funktionalität aus einer Reihe von Materialien unter Verwendung verschiedener Arten von Prototypentechnologie. Zu diesen Technologien gehören die subtraktive und additive Konstruktion sowie die softwarebasierte Darstellung. Die ersten beiden Methoden beinhalten das Entfernen von Material von einem Block oder eine Platte aus Modelliermaterial oder das schichtweise Hinzufügen von Material zu einem Modell. Der dritte Prototyp-Technologietyp wird verwendet, um Softwareprodukte zu demonstrieren.
Der Proof of Concept ist ein wichtiger Bestandteil des Designprozesses für neue oder überarbeitete Produkte. Die Herstellung eines Prototypmodells eines vorgeschlagenen Produkts ermöglicht es einem Designteam, das Design auf Funktionalität, Fehler und ästhetische Qualitäten zu bewerten, bevor es in die letzte Fertigungsphase geht. Prototypmodelle werden mit einer Vielzahl von Techniken hergestellt und können je nach den erwarteten Ergebnissen des Prototyping-Prozesses voll funktionsfähig oder überhaupt nicht sein. Die häufigsten Kategorien, in die die Prototyptechnologie fällt, sind additive, subtraktive und Softwaregruppen.
Die additive Prototypentechnologie, auch bekannt als Rapid Prototyping, nutzt Techniken, die einem leeren Schiefer Material hinzufügen. Dazu gehören Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Selective Laser Sintering (SLS) und Stereolithographie (SLA) Techniken. Bei den meisten dieser Verfahren wird ein Laser verwendet, um die Form des Modells in einer flüssigen oder pulverförmigen Basis zu verfolgen, die sich bei Kontakt mit dem Laserstrahl verfestigt. Geleitet von einer computergestützten Konstruktion (CAD)-Darstellung des Modells baut der Laser den Prototyp nach und nach Schicht für Schicht auf, bis er fertig ist. Dreidimensionales Drucken (3DP) und Elektronenstrahlschmelzen sind zwei ähnliche additive Prototyping-Verfahren.
Die subtraktive Prototypentechnologie verwendet verschiedene Typen herkömmlicher Computer-Numerical-Control-(CNC)-Maschinen, um Material aus einem Block von Modellierungsmaterial zu entfernen, um den fertigen Prototyp freizulegen. Diese Maschinen werden auch durch die Details einer CAD-Datei gesteuert. Die maschinelle Bearbeitung ist als primärer subtraktiver Prototyping-Prozess bekannt. Das Gießen von Modellen aus Kunstharz wird auch als subtraktives Verfahren bezeichnet, bei dem zunächst Material von einem Aluminium- oder Gipsblock abgetragen wird, um die verwendeten Formen herzustellen. Diese Art von Prozess wird als sekundäres subtraktives Prototyping bezeichnet.
Software-Prototyping-Technologie ist in der Regel viel einfacher und kostengünstiger als die Herstellung physischer Modelle. Prototypprogramme werden in der Regel während der Entwicklung getestet, wodurch die Fehleridentifizierung und -verfeinerung zu einem fortlaufenden Prozess während der Entwicklung und nicht zu einem bestimmten Ereignis wird. Sobald Beta-Versionen verfeinert wurden, werden sie oft für Betriebstests in einer Live-Umgebung freigegeben.