Prototyyppien kehittäminen on uuden tuotteen tai keksinnön ensimmäisen toimintamallin luominen. Ennen kuin prototyyppi voidaan luoda, suunnittelijan on luotava yksityiskohtaiset tuotetiedot. Tässä asiakirjassa on ilmoitettava tarkka materiaalityyppi, josta prototyyppi tehdään, ja piirustukset, joissa on mittoja kaikista kulmista.
Useimmissa tapauksissa suunnitteluprosessi, prototyypin rakentaminen ja testaus toistetaan useita kertoja. Joka kerta suunnittelua parannetaan lisäämällä tai poistamalla kohteita lopullisen toimivan mallin luomiseksi. Tämä sykli on ainoa tapa parantaa alkuperäistä muotoilua täysin toimivan tuotteen luomiseksi.
Prototyypin kehityksen seuraamiseksi käytetään nimeämisstrategiaa. Jotkut suunnittelijat käyttävät kreikkalaisia kirjaimia, kuten alfa, beta ja gamma edustamaan ensimmäistä, toista ja kolmatta versiota. Toiset käyttävät kirjainten ja numeroiden yhdistelmää tai käyttävät desimaalilukujärjestystä versiotason erottamiseen.
Prototyyppiasiantuntija on henkilö, jolla on kokemusta valmistuksesta, testauksesta ja suunnittelusta. Heidän tehtävänsä on työskennellä suunnittelijoiden kanssa luodakseen ehdotetun tuotteen toimintamalli mahdollisimman tehokkaalla menetelmällä. He ovat myös vastuussa siitä, että lopputuotetta voidaan valmistaa massatuotannolla kustannustehokkaasti, ja määrittävät todelliset yksikkökohtaiset tuotantokustannukset. Johto käyttää näitä arvoja määrittäessään tuotteen toteutettavuutta tuotantoon ja myyntiin.
Käytössä on neljä perustyyppistä prototyyppien kehittämistä: periaatteen todiste, lomakkeen tutkimus, visuaalinen prototyyppi ja toiminnallinen prototyyppi. Malli voi käydä läpi kaikki nämä luokat tai vain yhden ennen kuin se valmistetaan. Kunkin näiden vaiheiden arvo on kyky arvioida, analysoida ja soveltaa tätä tietoa kriittisesti alkuperäiseen suunnitteluun ja parantaa sitä jokaisessa vaiheessa.
Periaatteen todistusmalli tai leipälauta on puhtaasti toimiva malli. Tarkoituksena on testata osa suunnittelusta sen toimimiseksi odotetulla tavalla. Tähän malliin ei ole lisätty värejä tai viimeistelyjä. Tässä vaiheessa yleisesti testattuja käsitteitä ovat liikealue, anturit, tuotearkkitehtuuri ja mekaniikka. Jos tuote ei voi ohittaa tätä vaihetta, sitä on kehitettävä edelleen.
Suunnittelijat käyttävät lomakkeen tutkimusmallia keskittyäkseen tuotteen visuaaliseen ulkonäköön ja käytettävyyteen. Tähän voi kuulua sen ergonominen muotoilu, ulkonäkö ja tuntuma. Malli itsessään on ilman väriä, viimeistelyä tai tekstuuria, mutta se on muodon ja yleisen suunnittelun mukainen.
Visuaalinen malli on suunniteltu tarkistamaan todellinen värimaailma, pinnan rakenne, materiaalituntuma ja muut suunnitteluelementit. Tämäntyyppisiä malleja käytetään markkinatutkimukseen, johtajien tarkasteluun ja pakkausyritysten kustannusten laskemiseen. Väri, materiaalivalinta ja muut visuaaliset yksityiskohdat vaikuttavat suoraan minkä tahansa projektin onnistumiseen tai epäonnistumiseen.
Toiminnallinen malli tai toimiva prototyyppi on viimeinen versio ja se on suunniteltu luomaan lopullinen, täysin toimiva malli lopputuotteesta. Tuoteskaala voi olla pienempi ja käytetyt materiaalit voivat muuttua, mutta toimiva prototyyppi sisältää lopullisen ulkonäön, tunteen ja toiminnallisuuden. Tässä prototyyppikehityksen vaiheessa luotiin lopullinen versio, jonka avulla insinöörit voivat varmistaa, että tuote toimii odotetusti.