Prototyyppisuunnittelu on prosessi, joka muuttaa konseptin alkuperäiseksi malliksi. Kun keksijä on selvittänyt puutteet ja tietää, mitä keksintö tarvitsee toimiakseen, suunnitteluprosessi voidaan aloittaa. Prototyypin tyyppi ja tarkoitus riippuvat usein olosuhteista. Prototyypin suunnittelua kutsutaan usein evoluutioksi. Monet prototyyppisuunnitteluprojektit alkavat yhtä yksinkertaisesti kuin karkean mallin luominen tuotteesta käyttämällä pahvia, muovia ja teippiä. Kehittyneemmät mallit rakentavat malleja, jotka ovat toiminnallisia, virtuaalisia tai kolmiulotteisia prototyyppejä.
Suunnittelijoiden, insinöörien ja tuotekehitysammattilaisten on ymmärrettävä suunnittelunsa heikkoudet ja rajoitukset sekä sen vahvuudet. Prototyyppimallit eivät ainoastaan herätä tuotesuunnitelmia elämään, vaan myös auttavat muita arvioimaan luomista paremmin. Mallien tarkoituksena on antaa ihmisille tarvittavat tiedot tehdäkseen päätöksiä tuotteesta. Monet prototyyppisuunnittelijat yrittävät jäljitellä suunnitellun suunnittelun ominaisuuksia ja ominaisuuksia parhaan kykynsä mukaan. Parhaatkin prototyypit kuitenkin tekevät kompromisseja lopullisessa tuotesuunnittelussa.
Aluksi prototyypin pitäisi olla mahdollisimman yksinkertainen. Monet ihmiset aloittavat piirtämällä konseptinsa lyijykynällä ja paperilla, usein tekemällä ideasta useita iterointeja kuvitellen sitä. Tavoitteena on hajottaa idea ja tehdä siitä mahdollisimman yksinkertainen. Monimutkaisemmat mallit voivat vaatia tietokoneohjelmiston käyttöä. Kun konsepti on laadittu, se on valmis prototyyppisuunnittelun ensimmäiseen vaiheeseen. Idean siirtämisestä hedelmöityksestä fyysiseksi hyväksi viitataan “keksinnön vähentämiseen käytännössä”.
Prototyyppimalleja on monia luokkia, mukaan lukien periaatteen todiste, esteettinen malli ja toiminnalliset prototyypit. Periaatteen todiste on suunnittelumalli, joka osoittaa, että komponentti, uusi tuote tai lopullinen järjestelmä todella toimii. Tämän tyyppisen prototyypin pitäisi olla riittävän kova osoittamaan tuotteen toimivuus; tämän mallin ei kuitenkaan tarvitse toistaa materiaaleja, visuaalisia näkökohtia tai valmistusmenetelmiä. Periaatteellisia prototyyppisuunnitelmia käytetään usein määrittelemään konseptin vaihtoehtojen komponentit, jotka eivät toimi tai saattavat jopa vaatia lisätutkimusta ja -kehitystä.
Lomaketutkimus on prototyyppinen muotoilu, jolla voi olla lopputuotteen koko, ulkonäkö ja ulkonäkö, mutta joka ei ole toimiva. Monet lomaketutkimusten prototyyppimallit ovat käsintehtyjä tai konemalleja. Useimmat niistä on valmistettu edullisista materiaaleista, eivätkä ne välttämättä edusta lopullisen tuotteen koostumusta, viimeistelyä tai väriä. Tämäntyyppinen prototyyppisuunnittelu on yleensä luotu tekemään sisäisiä päätöksiä tuotteesta.
Suunnittelijat käyttävät esteettisiä tai visuaalisia prototyyppimalleja, kun he haluavat simuloida ominaisuuksia, kuten ulkonäköä, väriä ja tekstuuria. Tätä mallia ei ole tarkoitettu toimivaksi, ja sitä käytetään usein valokuvausistuntoihin, markkina -analyyseihin tai johtajien katsauksiin. Toimivia prototyyppimalleja kutsutaan myös toimintamalleiksi. Niiden tarkoituksena on mahdollisimman paljon osoittaa lopullinen malli, mukaan lukien toiminnallisuus, esteettisyys, materiaalit ja muut ominaisuudet. Yleensä työmalleja pienennetään, jotta ne olisivat kustannustehokkaampia.
Toista prototyyppisuunnittelumenetelmää kutsutaan nopeaksi prototyypiksi. Se sisältää joukon menetelmiä, jotka käyttävät kolmiulotteista tietokoneavusteista suunnittelua (CAD) mallien tai komponenttien rakentamiseen. Suunnittelu, markkinointi ja tuotanto voivat liittyä tuotteeseen sen suunnittelusta lähtien. Kaikki nämä osastot voivat arvioida tuotteen prosessin alkuvaiheessa ja tuotannon kautta. Tämä prototyyppinen suunnittelumalli mahdollistaa korjausten ja muutosten tekemisen pienillä kustannuksilla ja kehitysajalla.