Prototyp entwickeln: Ratgeber für Unternehmen & Start-ups

Was Apple, Tesla und Siemens miteinander verbindet? Ganz einfach: Sie alle entwickeln Prototypen. Und was für international erfolgreiche Konzerne funktioniert, kann auch Ihrem Start-up bei der Produktentwicklung nützlich sein. In diesem Beitrag erklären wir daher, was einen Prototypen auszeichnet, wie das Prototyping im Einzelnen abläuft und welche Vorteile die Prototypenentwicklung für Unternehmensgründer hat. Und wer weiß: Vielleicht steckt hinter Ihrem Prototypen eine Idee, die selbst etablierte Global Player alt aussehen lässt?

Was ist ein Prototyp?

Prototypen werden sowohl in der Softwareentwicklung als auch in der Industrie hergestellt. In diesem Beitrag verstehen wir Prototypen aber als ein erstes, sehr einfaches Versuchsmodell eines geplanten Produkts. Diese Prototypen werden häufig als Einzelstücke gefertigt. Sie sind eine Art Vorbild für Produkte, die später in Serie hergestellt werden sollen und verfügen daher meist schon über alle grundlegenden Funktionen sowie das geplante Design. Das Konzept des Prototypen ist übrigens keine neue Erfindung, sondern wird spätestens seit der Industriellen Revolution und der Entwicklung des Fließbands eingesetzt. Historische Prototypen sind daher heute eine gute Möglichkeit, technische Entwicklungen nachzuvollziehen und ein tiefes Verständnis für die Innovationskraft vergangener Generationen zu erhalten.

Welche Arten von Prototypen gibt es?

Prototyp ist nicht gleich Prototyp. Es wird zwischen verschiedenen Varianten unterschieden, die alle ihren ganz eigenen Zweck erfüllen. Beispiele für Prototyparten sind:

• Virtuelle Prototypen: Hierbei handelt es sich um digitale Computermodelle, die auf Basis eines 3D-CAD-Konzepts des Produktes entwickelt werden. Digital Prototyping ist nur dann erfolgreich, wenn die relevanten Daten über alle Phasen der Produktentwicklung zur Verfügung stehen und abgerufen werden können. Dies kann beispielsweise über eine PLM-Software sichergestellt werden.
• Technische Prototypen: Diese Variante besitzt bereits alle relevanten Merkmale und Funktionen des angedachten Produkts. Die verbauten Materialien und die Konstruktion entsprechen der geplanten Serie. Technische Prototypen dienen umfangreichen Tests, durch die noch bestehende Mängel frühzeitig abgestellt werden können, bevor die eigentliche Serienproduktion startet.
• Design-Prototypen: Diese werden auch als Design-Muster bezeichnet und ähneln dem geplanten Produkt im Hinblick auf die Optik und Ergonomie. Auch das Gewicht, die Haptik und die Farbgebung werden mit dem Design-Prototypen realistisch abgebildet.
• Labormuster: Dieser Prototyp enthält zwar alle mechanischen oder digitalen Funktionen des Produkts, hat aber noch eine völlig andere Optik. Die genaue Abmessung des Produkts, die Oberflächenbeschichtung der Hülle oder das Design spielen bei dieser Prototypen-Variante noch keine Rolle. Vielmehr soll geprüft werden, ob der Prototyp technisch einwandfrei funktioniert. Hier geht es also darum, die „inneren Werte“ des künftigen Produkts auf Herz und Nieren zu testen.

Im Idealfall nutzen Sie eine PLM-Plattform und entwickeln mit ihrer Hilfe vorab einen virtuellen Prototypen. Denn dieser kann sehr kostengünstig und in verschiedenen Konstruktionsvarianten hergestellt werden. Mit der PLM-Plattform ist außerdem eine fach- und abteilungsübergreifende Entwicklung möglich, die alle Spezialisten mit einbindet. Welche Variante für Sie optimal und auch umsetzbar ist, hängt allerdings von verschiedenen Faktoren wie Ihrem Budget, den Timings und natürlich auch dem vorhandenen Know-how ab.

Welche Ziele hat die Entwicklung eines Prototypen?

Egal, ob Sie die Massenproduktion von T-Shirts und Tassen oder die Herstellung einiger weniger, dafür aber hochkomplexer Komponenten für die Automobilindustrie planen: Ob Ihr Produkt technisch einwandfrei funktioniert, optisch gut ankommt und effizient hergestellt werden kann, sollten Sie nicht erst testen, wenn die Serienproduktion angelaufen ist. Im Gegenteil: Dann ist es bereits zu spät und jede nicht erkannte Fehlentwicklung kostet Sie Zeit und Geld. Im schlimmsten Fall gehen Sie mit einem mangelhaften Produkt auf den Markt, das Ihrer Reputation langfristig schadet. Die Entwicklung eines Prototypen verfolgt also vor allem folgende Ziele:

• Mehr Klarheit: Die detaillierteste technische Zeichnung und das ansprechendste Design garantieren noch kein funktionsfähiges Produkt. Ein Prototyp kann den Beweis erbringen, dass das Produkt so wie es erdacht wurde, marktreif ist – oder eben auch nicht.
• Authentisches Kundenfeedback: Natürlich können Sie potenziellen Kunden von den Vorteilen Ihres Produkts vorschwärmen. Auch Umfragen oder Marktanalysen sind sinnvoll. All das ersetzt aber keinen Test unter realen Bedingungen. Indem Sie den Prototypen potenziellen Kunden aus Ihrer Zielgruppe vorführen, gewinnen Sie ganz neue Erkenntnisse über deren Anforderungen und Wünsche. Meist werden Sie dabei wertvolle Rückmeldungen bekommen und Hinweise auf Aspekte, die Sie vielleicht noch gar nicht bedacht haben.
• Kapitalgeber überzeugen: Die Herstellung physischer Produkte ist oft mit hohen Kosten verbunden. Neben den Kunden sind deshalb Kapitalgeber oder Business-Angels eine wichtige Zielgruppe für Ihr Start-up. Ein funktionierender und ansprechend designter Prototyp beweist diesen Finanziers, dass Sie Ihr „Handwerk“ verstehen und dass sich eine Investition in Ihr Start-up lohnen könnte.
• Kosten einsparen: Apropos Kosten – da Sie bei der Entwicklung des Prototypen bereits alle wichtigen Produktionsprozesse durchgehen, können Sie die gewonnen Erfahrungswerte nutzen, um künftig Zeit und Geld einzusparen – Stichwort Materialverbrauch.
• Das Produkt optimieren: Last but not least dient der Prototyp natürlich der Optimierung Ihres Produkts. Denn in diesem ersten Stadium der Produktion lassen sich Änderungen noch vergleichsweise einfach vornehmen, die in späteren Phasen nur mit einem hohen Aufwand realisierbar wären.

Die Entwicklung eines Prototypen hat also zahlreiche Vorteile für Start-ups. Doch wann ist der perfekte Zeitpunkt für die Herstellung des Prototypen? Eine gute Frage!

Wann sollte ein Prototyp entwickelt werden?

Prinzipiell sollten Sie so früh wie möglich mit der Entwicklung eines Prototypen beginnen. Denn je nach Art des Produkts kann schon das Prototyping viel Zeit in Anspruch nehmen. Und Zeit ist bekanntlich gerade für Start-ups Geld. Sobald Sie also neben der eigentlichen Produktidee auch das Know-how, die Materialien und die technischen Voraussetzungen für die Entwicklung haben, sollten Sie mit der Herstellung des Prototypen starten. Nutzen Sie dabei die Vorzüge eines virtuellen Modells, das mithilfe einer modernen PLM-Software entwickelt wurde. So können Sie von Beginn an Ressourcen sparen und Ihre Finanzen schonen. Und: Bei dem Prototypen handelt es sich um einen ersten Entwurf. Sie müssen also nicht jahrelang jedes noch so kleine Detail planen. Gehen Sie schnell in die Umsetzung und lernen Sie aus der Praxis.

Wie kann ein Produkt-Prototyp entwickelt werden?

Die Entwicklung eines Prototypen wird wie erwähnt auch Prototyping genannt – und zwar unabhängig davon, ob Sie einen digitalen Marktplatz, eine App oder ein physisches Produkt entwickeln. Basis des Prototyping ist immer Ihre Produktidee. Ist diese in der Theorie klar ausgearbeitet, können Sie sich an den folgenden Schritten für die Prototypenentwicklung orientieren:

1. Skizzen und Diagramme: Eine erste Visualisierung Ihres Produkts erfolgt durch die Produktskizze. Diese sollte möglichst detailliert sein und neben der Optik und dem Design auch die technische Funktionsweise veranschaulichen. Versuchen Sie, die Abmessungen des Prototypen maßstabgetreu darzustellen. Software-Tools sind dabei eine enorme Hilfe und sorgen für eine exakte Skizzierung Ihres ersten Produktentwurfs. Stift und Papier dürfen also gerne in der Schublade bleiben.
2. 3D-Modelle: Ist die Skizze erstellt, können Sie ein 3D-Modell Ihres Prototypen entwickeln. Auch dafür gibt es entsprechende CAD-Software-Lösungen. 3D-Modelle heben die Visualisierung im wahrsten Sinne des Wortes auf ein neues Level und sind in Kombination mit Augmented Reality-Technologien (AR) perfekt für überzeugende Produktpräsentationen bei (potenziellen) Kunden und Investoren geeignet.
3. 3D-Druck: Das 3D-Modell kann nun über einen 3D-Drucker physisch hergestellt werden. Dieser Prozess dauert meist nur wenige Tage, liefert Ihnen aber ein Modell, mit dem Sie bereits die grundlegenden Funktionen Ihres Prototypen testen können.

Sie sehen: Softwarelösungen können die Herstellung des Prototypen enorm vereinfachen. Bei TECHNIA bieten wir Ihnen daher PLM-Plattformen, die Start-ups in der Produktentwicklung unterstützen.

Alternativen zum Prototyping

Die oben beschriebene Vorgehensweise ist allerdings nur eine Möglichkeit. Eine andere Variante ist die Herstellung eines Minimal Viable Products. Dabei handelt es sich um keinen Prototypen, sondern um eine erste einfache Produktversion, die bereits in Serie produziert werden kann. Ziel ist es, anhand dieses Basisprodukts Kundenfeedback einzuholen und das Produkt mithilfe des Feedbacks stetig weiterzuentwickeln. Auch das ist ein kostengünstiger Weg für Start-ups bei der Produktherstellung. Mehr dazu erfahren Sie außerdem in unserem Whitepaper zum Thema Start-ups in der Industrie.

Wie wird die Prototypenentwicklung ein Erfolg?

Die Entwicklung eines Produkt-Prototypen ist immer ein sehr spannender Prozess. Die Versuchung ist groß, sich in kleinen Details zu verlieren und immer noch etwas ändern zu wollen. Unser Tipp: Setzen Sie sich ein festes Timing für die Fertigstellung des Prototypen und denken Sie daran, dass es sich dabei nicht um eine perfekte, voll ausgereifte Produktvariante handeln wird. Unser zweiter Rat ist, dass Sie das ganze Team abteilungsübergreifend in die Herstellung des Prototypen einbinden sollten. So nehmen Sie neue Perspektiven ein und profitieren von den verschiedenen Spezialisierungen Ihrer Team-Mitglieder. Also: Halten Sie die Dinge einfach und sehen Sie den Prototypen als eine Chance, wertvolle Erfahrungen zu sammeln. Dann wird die Entwicklung ein Erfolg.

Prototypen entwickeln: Wir begleiten Start-ups und Gründer

Sie haben eine clevere Produktidee? Sie möchten testen, ob diese Idee auch in der Praxis umsetzbar ist und suchen nach Möglichkeiten für ein effizientes Prototyping? Dann haben Sie mit TECHNIA den richtigen Partner gefunden! Denn mit unseren Product-Lifecycle-Management-Tools geben wir Ihnen Werkzeuge für die Produkt- und Prototypenentwicklung an die Hand. Zahlreiche etablierte Unternehmen, Konzerne und Start-ups aus ganz verschiedenen Branchen vertrauen bereits auf unsere Erfahrung und Expertise. Gerne beraten wir auch Ihr Unternehmen und zeigen Ihnen, wie eine moderne Prototypenentwicklung gelingt. Also: Wann dürfen wir für Sie den Unterschied machen?