Prototyp – definicja, zastosowanie w procesie innowacyjnym (2024)

Powstanie prototypu to pierwszy etap wprowadzania na rynek każdego nowego produktu – samolotu, samochodu, dziecięcej zabawki, układu scalonego, aplikacji na smartfony, szczepionki czy lekarstwa, a także produktu spożywczego bądź kosmetyku. Prototypowanie stanowi konieczną fazę każdego procesu innowacyjnego i zawsze poprzedza uruchomienie produkcji na masową skalę. Jak powstają prototypy? Do czego służą? Czy każdy prototyp daje początek nowej serii produktów?

Dalszą część artykułu znajdziesz pod materiałem wideo.

Prototyp – definicja

Prototyp to pierwszy egzemplarz nowego wyrobu. Jego specyfika polega na tym, że odróżnia się od już oferowanych produktów istotnymi zmianami konstrukcyjnymi, nowymi funkcjonalnościami lub parametrami jakościowymi.

Przygotowanie prototypów jest bardzo kosztowne. Dlatego w przypadku dużych maszyn, np. statków czy samolotów, powstaje tylko jeden egzemplarz. Budowa kolejnych prototypów ma miejsce w przypadku zniszczenia pierwszego lub konieczności wprowadzenia istotnych zmian konstrukcyjnych.

W przypadku prostych w budowie i tanich produktów powstają tzw. serie próbne lub serie prototypowe. Partia próbna służy sprawdzeniu, czy zastosowana technologia pozwala uzyskać oczekiwaną powtarzalność produkcji. Z kolei seria prototypów powstaje po to, aby prowadzić równoległe badania na kilku egzemplarzach, a w efekcie przyspieszyć proces prototypowania.

Warto odnotować, że niektóre prototypy mogą być jednocześnie wyrobami przeznaczonymi do sprzedaży. Dochodzi do tego w przypadku wyspecjalizowanych, wielkogabarytowych maszyn i urządzeń, np. gigantycznych kotłów lub pomp przemysłowych. Ich produkcja może mieć charakter małoseryjny lub wręcz jednostkowy, ponieważ powstają na zamówienie jednego klienta i są dopasowane do specyficznych, ściśle określonych warunków eksploatacji. Aby zmniejszyć koszty związane z odrzuceniem prototypu lub dużymi modyfikacjami, najpierw powstaje odpowiednio przeskalowany model. Wyniki przeprowadzonych na nim testów wykorzystuje się przy budowie prototypu, czyli – w tej sytuacji – ostatecznej wersji urządzenia.

• Czytaj: Polski import z Rosji bije rekordy. Ponad 12 mld zł w samym marcu

Jak powstaje prototyp?

Powstanie prototypu wymaga przeprowadzenia kilkuetapowego procesu:

• pomysł na wynalazek – często spotyka się on z negatywnym przyjęciem; ostra, lecz konstruktywna krytyka pomaga dopracować pierwotny pomysł i w ten sposób zwiększyć szanse na pozyskanie funduszy niezbędnych do powstania prototypu;
• założenia i wytyczne – niezależnie od rodzaju prototypu należy precyzyjnie określić zasadę działania produktu, jego wygląd, oczekiwane wymiary i wagę, a w przypadku maszyn i urządzeń także sposób zasilania;
• projektowanie w przestrzeni wirtualnej (projekt 3D) – projekt powinien zawierać wszystkie niezbędne elementy prototypu oraz odzwierciedlać cechy i właściwości gotowego wyrobu; konieczna jest maksymalna zgodność z wytycznymi i założeniami projektowymi; dobrze przygotowany projekt pozwala specjalistom wykryć mankamenty przyszłego prototypu i skorygować wytyczne;
• fizyczne wykonanie prototypu – na tym etapie powstaje np. pierwszy egzemplarz maszyny, pierwsza partia nowych spodni lub wersja testowa aplikacji.

W efekcie opisanego procesu dochodzi do stworzenia w pełni funkcjonalnego prototypu. Można go pokazać światu, czyli w praktyce wąskiemu gronu specjalistów lub klientowi, na którego zamówienie powstał.

• Sprawdź: Budowlańcy to nowi programiści. "Najlepszy dziś zawód"

Na czym polega prototypowanie oprogramowania?

Prototypowanie powszechnie stosuje się przy tworzeniu oprogramowania. Polega na graficznej prezentacji całej aplikacji albo tylko wybranych funkcjonalności. Prototypem mogą być makiety interaktywne lub graficzne, a nawet odręczne szkice, które tworzą rodzaj storyboardu. Jego zadaniem jest pokazanie tego, co będzie pojawiało się na ekranie urządzenia w trakcie realizacji określonego zadania.

Makieta pozwala uzyskać szybką informację zwrotną od zamawiającego. Pomaga wychwycić błędy w UX (User Experience), a także w schemacie przepływu użytkowników pomiędzy kolejnymi ekranami. Poprawki wprowadzone przed rozpoczęciem kodowania są bez porównania tańsze i szybsze od korekty wyglądu i funkcjonalności gotowej aplikacji.

• Zerknij: Warszawska giełda przejmuje armeńską

Do czego służą prototypy?

Prototypy są obiektem różnorodnych testów oraz badań, które mają potwierdzić, czy produkt spełnia założenia projektowe. Jeżeli występują rozbieżności, wprowadza się korekty i powtarza testy. Etap iteracji (powtarzania testów) trwa aż do momentu, gdy uda się uzyskać pożądane parametry produktu. Jeżeli operacja nie zakończy się sukcesem, nowy produkt nie wchodzi do seryjnej produkcji.

Testy na prototypach zmniejszają ryzyko nieudanych wdrożeń w firmie lub wprowadzenia do masowej produkcji wyrobów o niewystarczających parametrach, przestarzałych bądź wadliwych. Dzięki temu da się uniknąć ogromnych kosztów nieudanych inwestycji.

Mając prototyp, można go porównać z podobnymi wyrobami na rynku i dzięki temu realnie ocenić użyteczność nowego produktu oraz jego szanse na sukces komercyjny. Wypuszczenie na rynek produktu bez uprzedniego prototypowania rodzi duże ryzyko rozminięcia się z oczekiwaniami konsumentów.

Celem testów na prototypach bywa też uzyskanie hom*ologacji, czyli potwierdzenia zgodności sposobu działania i parametrów technicznych z obowiązującymi przepisami. W tego typu testach konieczny jest udział przedstawicieli organów kontrolnych.

Jak wynika z naszego poradnika, prototypy ułatwiają kontakty wykonawców z klientami. Są znacznie bardziej czytelne od dokumentacji projektowej, co pozwala łatwiej wychwycić błędy i elementy niezgodne z oczekiwaniami zamawiającego. Prototyp to materialne potwierdzenie słuszności początkowej idei – dowód na to, że innowacja będzie możliwa do zrealizowania. W efekcie łatwiej przekonać się klienta do dalszego inwestowania w rozwój projektu i wdrożenia go do produkcji.