Beneficios del prototipado y técnicas más habituales

La creación de prototipos nos permite probar con altas dosis de precisión la usabilidad de un diseño, su materialidad, funcionalidad, rendimiento y, en última instancia, la viabilidad de un producto. En este artículo explicaremos en qué consiste y cuáles son los beneficios del prototipado, así como las técnicas más comunes para llevarlo a cabo.

¿Qué es la creación de prototipos o prototipado?

La creación de prototipos industriales se puede definir como el paso previo a la concreción y materialización de las ideas en un producto final. La creación de prototipos se relaciona de manera directa con la resolución de problemas, la eficiencia de la producción, la viabilidad del material, la garantía de calidad y la funcionalidad. De hecho, cada uno de esos elementos constituye uno de los beneficios del prototipado.

La práctica de validar ideas a través de prototipos físicos es un paso crucial en el proceso industrial.

Fases: Cómo prototipar un producto

1. Fase previa de diseño de producto

En todos los procesos de producción, con o sin prototipado, debe haber una fase dedicada a la generación de ideas y la expresión inicial del diseño en un boceto 2D. No se puede producir un modelo, ni el prototipo posterior y, por tanto, no se podrá acceder a los beneficios del prototipado, sin trabajar previamente el diseño. Para que el modelo y el prototipo sean válidos, este diseño debe trabajarse en un nivel de detalle.

2. Optimización del diseño

Una vez definido el diseño, se pasa a la fase de creación del modelo. En este paso del proceso de prototipado, el objetivo principal es, mediante la creación del modelo, optimizar el diseño. El modelo puede crearse con diferentes técnicas e incluso se pueden aplicar varias. A medida que el proceso avance, el diseño inicial mejorará y se irá puliendo hasta el punto en el que el equipo considere que se puede pasar a la fase siguiente. En la industria del automóvil, antes de construir un prototipo, el vehículo se moldea en arcilla a escala real. Dicho modelo se escanea para trabajar con él.

3. Evaluación del diseño y prototipo

Los beneficios del prototipado residen en la posibilidad de probar el modelo, recopilar comentarios y feedback especializado e incorporarlos al prototipo antes de fabricar el producto final.

De lo anterior se deduce la necesidad de construir modelos que no solo sean funcionales, sino que destaquen por su precisión. Es en ellos que hay que probar cuestiones como el ajuste de forma y función, el tamaño o la ergonomía. Y otros elementos, como los costes de producción potenciales. Uno de los beneficios del prototipado es que, de no ser así, se pueden realizar modificaciones.

4. Verificación y validación

La creación del prototipo y su validación son los pasos previos a la producción (en masa o no, depende del sector industrial del que estemos hablando) del producto final. Es el prototipo el que pasa por los tests de pruebas que se hayan diseñado para él. Siguiendo con el ejemplo de la industria del automóvil, no es un vehículo ya producido en la cadena de montaje el que se somete a los test de choque, sino el prototipo. Y solo si este se comporta de manera adecuada, se pasa a la fase de producción del producto final.

Así se verifica si el diseño cumple con las especificaciones y el rendimiento que tanto la empresa como los usuarios esperan del producto.

Beneficios del prototipado

• Resulta más sencillo descubrir posibles defectos de diseño en fases muy tempranas del proceso de producción.
• Es más sencillo diseñar presupuestos y calendarios.
• Del mismo modo, seleccionar la maquinaria y otros recursos de producción se simplifica
• Se conoce con antelación la durabilidad esperada del producto gracias a las pruebas a las que se somete al prototipo.
• No se pasa a producción sin el feedback del cliente final. Esto permite a las empresas salvar gran cantidad de objeciones de compra.
• El prototipado ofrece espacio para identificar posibles mejoras.
• Hace más fácil la captación de inversores.

El primer beneficio del prototipado es que permite determinar los problemas de diseño y fabricación. La detección temprana de los mismos puede evitar problemas más adelante en el proceso de producción, lo que limita los costes de desperdicio y la reproducción de piezas defectuosas. Además, la creación de prototipos nos ayuda a estimar las necesidades y los materiales, así como el tiempo de fabricación y los requisitos de personal.

Técnicas de prototipado más comunes

Para aprovechar todos los beneficios del prototipado, resulta crucial escoger las técnicas con la que se van a realizar tanto el modelo como el prototipo. Y las mismas van desde la creación de bocetos iniciales hasta la generación de modelos de prototipado rápido. Es decir, las técnicas cambian y se adaptan a las diferentes fases de creación de prototipos.

• Bocetos: bocetar es la técnica más empleada en la fase de diseño, pues proporciona un primer entendimiento y visualización del concepto. Los primeros bocetos son los que abren la puerta a las técnicas que se usarán más tarde.
• Modelos de apariencia: todavía no pueden considerarse prototipos, sino modelos no funcionales del producto final. No funcionan, pero dan una idea más aproximada del aspecto final. Se utilizan mucho para decidir los acabados.
• Prototipado rápido: gracias a herramientas como la impresión 3D, el láser o el fresado CNC se pueden crear modelos funcionales del producto en un solo día. Estos modelos funcionales sí pueden llamarse prototipos, precisamente porque funcionan. Son los que nos dan datos de uso y de los que se derivan todos los beneficios del prototipado que hemos listado más arriba.

En resumen, los prototipos son la clave que necesitamos para obtener un gran diseño de producto de manera consistente e innovadora, y los beneficios del prototipado permean todo el proceso de producción, puesta a disposición del público e incluso el retorno y la cifra de negocio. Por eso es más que aconsejable añadir una fase de prototipado a cualquier proceso productivo.