Este artículo es una transcripción del episodio n.º 2 de IDology, el podcast de diseño industrial de Mindsailors. Puedes ver el episodio completo en YouTube o escuchar la versión de audio en Spotify , Apple Podcasts o Google Podcasts .

En este episodio, Anita Rogoża, diseñadora e investigadora de nuestra empresa, conversó con el diseñador sénior Mikołaj Wiewióra sobre la importancia del prototipado en el proceso de desarrollo de productos. Analizaron los diferentes tipos de prototipos, su importancia en cada etapa del proceso de diseño industrial y cómo se puede ahorrar mucho en el desarrollo de nuevos productos mediante un prototipado inteligente.

Anita: Hola, Mikołaj. Me alegra mucho verte de nuevo. Me alegra mucho que hablemos de un tema que me resulta muy agradable: el prototipado. Disfruto mucho creando prototipos. Creo que es algo que a menudo impulsa los proyectos. Quizás empecemos por cómo nuestros clientes ven los prototipos. ¿Te encuentras con algunas ideas erróneas sobre ellos en tu trabajo?

Mikołaj: Sí, hay muchos. En cuanto a los conceptos erróneos, hablamos con Voytek sobre TRL (niveles de preparación tecnológica de la NASA) y los plasmamos en prototipos. Así que sí, a veces es difícil entender a qué nos referimos realmente cuando decimos prototipo, porque los prototipos varían en sus distintas etapas. Primero tenemos que fabricarlos, a veces muchos, antes de saber finalmente que el producto que estamos desarrollando es el que queríamos.

Anita: Bien, entonces tal vez repasemos nuestro proceso de diseño y hagamos coincidir cada etapa o cada fase con un tipo diferente de prototipo, porque creo que esta es la forma más fácil de categorizarlos.

Pero primero lo primero, he preparado una definición de prototipo para quizás establecer algunos conocimientos desde el principio y crear una base común para todos aquellos que no lo estén. Un prototipo es un modelo de muestra inicial o el lanzamiento de un producto, creado para probar un concepto o un proceso. Así que, en esa misma definición, tenemos pruebas, exploración y algo que aún no está terminado, básicamente.

¿Qué tipos de prototipos tenemos en la etapa inicial de los proyectos? ¿Prototipamos durante el prediseño o es esta fase demasiado temprana?

Mikołaj: Podemos prototipar durante el prediseño, pero normalmente lo llamamos aún "prototipo". Solemos usar la palabra o el término "prueba de concepto".

Porque queremos saber si nuestro concepto es factible. Por eso, estamos realizando una prueba física de cómo integrar ideas o principios básicos de mecanismos de componentes electrónicos que eventualmente darán lugar al concepto que queremos desarrollar.

Anita: Bueno, ya veo. Entonces es para buscar la validación de una idea.

Mikołaj: Sí. Queremos ver si el principio fundamental funciona. Si funciona, tenemos que convertirlo en un producto. Y ese es otro tema.

Anita: Una prueba de concepto es algo sobre lo que se construyen las siguientes fases. Al prototipar, ¿qué tipo de tecnologías de prototipado se utilizan?

Mikołaj: Utilizamos muchas técnicas diferentes porque cada proyecto o producto que diseñamos es ligeramente diferente. Claro que las tecnologías no son tan distintas como para que tengamos que desarrollar una nueva para cada producto; no es tan complicado. Seguimos utilizando diversas técnicas de prototipado que se adaptan perfectamente al proyecto específico que desarrollamos. Por ejemplo, si diseñamos una gran máquina industrial, se acepta ampliamente que cada pieza fabricada es un tipo de prototipo. Por lo tanto, al diseñar esta máquina, no creamos prototipos a escala real. Podemos crear pequeñas impresiones de nuestras ideas. Podemos usar espuma o arcilla para la fase de desarrollo. Pero, para ser sinceros, no es tan común en la maquinaria industrial. Hablando de técnicas manuales o artesanales, como el diseño con arcilla, la escultura o el uso de papel para el prototipado, el uso de todas estas técnicas para lograr un modelo físico se suele utilizar cuando diseñamos para la ergonomía. Es decir, cuando diseñamos cosas que van a estar en contacto cercano con una mano o un humano.

Anita: En general, al buscar la mejor manera de interactuar con usuarios potenciales en el futuro, mencionaste que usas prototipos en diferentes etapas del proceso de diseño. Por lo tanto, creo que podemos decir que el prototipado es una herramienta que un diseñador puede usar mientras trabaja en un proyecto para descubrir diferentes aspectos del mismo, desde la forma hasta los aspectos más ergonómicos, etc.

Mikołaj: Sí, podemos llamarlo así. Una imagen vale más que mil palabras, y un prototipo es algo así como una imagen, pero en 3D, así que dice aún más.

Anita: Bien, genial. Los primeros prototipos no son muy funcionales. Son prototipos más generales que buscan formas o una forma general.

Mikołaj: Estamos hablando de la fase conceptual. Son cosas que parecen tener algún aspecto, pero no cumplen ninguna función.

Anita: Bueno, durante la etapa posterior, el diseño mecánico , a veces también creamos prototipos de funcionalidades. Quizás podrías contarnos un poco más al respecto.

Mikołaj: Sí. Se puede entender como un desarrollo de la prueba de concepto, ya que en ella teníamos un proyecto como, por ejemplo, un mecanismo de cuerda para relojes. No sabíamos si seríamos capaces de diseñar este mecanismo con todos los movimientos que tenía, así que tuvimos que diseñar una prueba de concepto. Intentamos construir este mecanismo sin pensar en el estilo ni en cómo cubrirlo, solo para asegurarnos de que funcionaría. Y, por supuesto, cuando demostramos que funcionaría, tuvimos que volver a la fase conceptual porque queríamos que este mecanismo encajara en una carcasa atractiva, ya que era un producto de alta gama. Así que también necesitábamos que tuviera un buen aspecto.

Y cuando saltamos a la cuarta fase del diseño, que se llama fase mecánica, entonces comenzó la aventura de traducir esta prueba de concepto en un producto del mundo real con mecanismos funcionales, utilizando piezas que pudieran provenir de diferentes fabricantes y que aún así encajaran en el espacio que habíamos diseñado.

Anita: Creo que demuestra que el prototipado, que es un término muy amplio, ya tiene al menos tres niveles: el de validación de la idea, el de validación de la apariencia y el de ejecución y mejora de las funcionalidades. Eso es bastante. Quizás pasemos a hablar de técnicas de prototipado, ya que has mencionado la escultura y el uso del papel, y creo que también existen algunas más avanzadas.

Mikołaj: Sin duda. Creo que todos hemos oído hablar de la impresión 3D, una de las técnicas de prototipado más populares hoy en día. Hay varias razones por las que se ha popularizado tanto. Una es que se ha vuelto más asequible. Incluso la gente común, los clientes habituales, pueden tener una pequeña impresora 3D, una impresora 3D doméstica que produce piezas para el uso diario. Pero no es tan avanzada. No es ideal para prototipados más sofisticados. Por eso, disponemos de muchas otras tecnologías de impresión 3D que utilizamos para satisfacer las necesidades del prototipo.

Así que sí, la impresión 3D es una de estas tecnologías. Existen muchas otras tecnologías más importantes, digamos, como el CNC. El mecanizado CNC es una tecnología más antigua, pero sigue siendo muy útil para la chapa metálica, por ejemplo. Gracias a los láseres actuales, no tenemos que fabricar herramientas muy costosas para cortar una forma realmente peculiar en una chapa metálica.

Aun así, podría percibirse como una tecnología más cara que la impresión 3D, ya que el estampado es solo un proceso, pero se necesita una herramienta. Si se usa un láser, no se necesita herramienta. Una sola pieza es más cara, pero se obtiene más rápido y se pueden realizar pruebas más rápidamente sin gastar en herramientas.

La tercera opción podría ser simplemente la soldadura, por ejemplo, si queremos fabricar un escritorio. Algo con una estructura que deba soportar ciertas fuerzas. Necesitamos crear prototipos con los materiales que se utilizarán en el producto final. Por lo tanto, la soldadura o cualquier otra tecnología de procesamiento de metales también son tecnologías de prototipado para nosotros.

Pero, por otro lado, tenemos más artesanos, como ya mencionamos, con técnicas como la arcilla, el papel o la escultura con espuma. Así que todas estas técnicas tienen distintos propósitos.

Y al crear cosas, no podemos olvidarnos de los acabados, como el lijado con papel, la pintura o el recubrimiento con diferentes materiales, como el flocado. Algunas tecnologías que utilizan productos químicos, como la deposición química de vapor, permiten obtener una pieza de aspecto metálico a partir de una pieza de plástico y aplicar una fina capa de metal sobre la superficie.

Anita: Y luego imitar también el futuro acabado de esa superficie.

Mikołaj: Sí, con estos se puede simular el producto real que se va a entregar. Y se puede simular con bastante precisión el producto final. Claro que surgirán algunos problemas.

Anita: Toma tiempo.

Mikołaj: Lleva tiempo y cuesta dinero.

Pero si quieres estar seguro de que este producto va a llegar al mercado y tendrá éxito, debes pensar en la creación de prototipos como una parte del proceso de diseño que es 200% necesaria de realizar.

Anita: Sí. Respecto a la tecnología o las técnicas utilizadas para el prototipado, parece que el propósito del prototipo determina la técnica que se utilizará. ¿Se trata, por ejemplo, de probar la apariencia e imitar los diferentes acabados superficiales? ¿O se trata, por ejemplo, de validar la construcción y la soldadura de algunos elementos de acero para ver cómo funcionan en el mundo real?

Mikołaj: Sí, puedes probar la apariencia y la función. Por supuesto, el producto final debe probar la función y...

Anita: ¿Debería pasar el examen?

Mikołaj: Sí, pero, por supuesto, el producto final es algo que ya está optimizado, es decir, después de varias rondas de pruebas, y no desea construir en cada paso, toda la representación del producto con todos estos pequeños detalles que estarán en el producto terminado, a menos que haya probado esta única cosa,

Anita: Sí.

Mikołaj: Te gustan las fortalezas o la apariencia, si es importante para ti. Por eso, en la industria automotriz existen prototipos conceptuales hechos de arcilla, y luego los diseñadores los observan y piensan: "Bueno, la forma está bien, pero aún necesita algunos retoques". Así que recurren al sistema de corte y realizan los ajustes después del modelado en arcilla.

Anita: Sí, entonces combinan el modelado de software con el modelado físico.

Mikołaj: Sí. Y esto es algo que también hacemos como diseñadores industriales. No se trata solo del mundo automotriz. Dedicamos cada vez más tiempo al software CAD. Nos centramos más en entregar prototipos terminados de futuros productos en lugar de conceptos atractivos. Los conceptos pueden ser realmente impresionantes y disparatados, pero es necesario fabricarlos para lanzar un producto. Por ejemplo, el concepto de una pantalla delgada que se puede encontrar en un iPad o cualquier otra tableta del mundo fue un logro impensable para la ingeniería humana incluso hace 20 años. Pero algo sucedió, la tecnología se desarrolló y estos conceptos impensables se hicieron realidad, pero solo después, y ya llevan varios años en el mercado.

No quiero decir que conceptualizar y crear conceptos disparatados sea malo, pero si trabajamos hoy y queremos un producto dentro de un año, debemos usar las tecnologías que probablemente ya estén en el mercado. Por lo tanto, debemos entregar conceptos que puedan satisfacer todos los requisitos del cliente y que, además, sean factibles con las tecnologías que ya están en el mercado o que estarán disponibles dentro de un año.

Anita: Bien, gracias. Has mencionado que el prototipado es un proceso 100 % necesario para el desarrollo del producto, pero ¿podrías contarnos un poco sobre su coste o cómo prepararte para el coste que añadirá al desarrollo de un nuevo producto?

Mikołaj: Podemos empezar con tan solo unos pocos dólares si lo imprimes con tu impresora 3D FVM, o incluso con varios cientos de miles de dólares si estás prototipando una máquina industrial a escala real. Todo depende del nivel del prototipo y del elemento que quieras probar, pero para que sea más comprensible, podemos usar el ejemplo de un control remoto de televisión, ya que suele ser un conjunto de pocas piezas.

Es un ensamblaje de la placa de circuito impreso (PCB) interna. Debe construir o cubrir esta PCB para que el usuario no la destruya ni dañe las partes internas del control remoto, de modo que pueda funcionar durante años. Por lo tanto, debe construir el control remoto con, digamos, la parte superior de la caja, la parte inferior y, probablemente, una tapa que cubra el compartimento de las pilas, ya que no desea tener que desmontarlo por completo solo para cambiar las pilas. Esto no es deseable, ya que, aunque la mayoría de la gente pueda volver a ensamblar el control remoto, puede que haya gente que no pueda hacerlo. Por lo tanto, debemos considerar la usabilidad de este dispositivo, incluso de este pequeño control remoto. Básicamente, tenemos tres partes. Si simplemente queremos echar un vistazo al control remoto que ya diseñamos, verifiquemos si se ajusta a nuestras manos y si está equilibrado en nuestra mano respecto al punto de contacto. Podemos empezar con un modelo de arcilla o de espuma, que es un poco más ligero que la arcilla, pero aun así, la arcilla es más pesada que el producto final. Por lo tanto, debemos equilibrarlo.

Pero una forma más refinada de prototipar es imprimir estas carcasas en 3D con material plástico. Esto se acerca más al producto final, pero aún puedes probar la forma para imprimir una sola pieza de plástico que la compone. No tienes que dividirla en tres partes. Así, este prototipo podría ser más económico, ya que solo tienes que entregar una pieza. Como resultado, tu proveedor dedicará menos tiempo a entregar este prototipo en su pedido. Porque, normalmente, cuando imprimes en 3D externamente, eres solo uno de los muchos clientes en la cámara de impresión 3D. Hay muchas impresiones diferentes y tienes que encontrar la adecuada. Por lo tanto, esto podría costar tan solo $10 o $50 si lo encargas tú mismo, o si quieres que alguien te haga el prototipo, podría ser un poco más caro, ya que tiene que dedicar tiempo a describir lo que quiere.

Esta es la etapa inicial, ya que si queremos mostrarle al cliente potencial un prototipo que se asemeje al producto final que queremos comercializar, con acabado superficial, pintado, botones de goma funcionales y que se asemeje al prototipo o producto completamente funcional, el costo será mayor. Esto se debe a que se terminará a mano y este trabajo manual requiere tiempo, que es dinero. En cuanto al costo, este tipo de prototipo funcional ronda los $2,000, por ejemplo.

Por lo tanto, no puede ser tan barato como el producto final porque no se dispone de herramientas ni de un proceso de acabado automatizado. Carece de todos estos elementos que abaratan el producto.

Anita: Bueno, parece que cada prototipo impulsa el proyecto más allá y tal vez ayuda a evitar algunos grandes errores o equivocaciones importantes que pueden aparecer durante la preparación de herramientas para el moldeo por inyección, por ejemplo.

Mikołaj: Sí, porque estaba hablando de los costos desde la perspectiva de un prototipo. Estos pueden parecer enormes si piensas en un control remoto cuya producción no debería costar más de un par de dólares. Pero cuando quieres fabricar algo tan barato, tienes que invertir. Tienes que hacerlo bien antes de invertir mucho dinero en herramientas, y las herramientas son caras.

Y si no está seguro de que las herramientas fabricarán la pieza que desea, es un desperdicio de dinero. Las herramientas pueden costar cientos de miles de dólares. Así que, si lo comparamos con 2000 dólares por un solo prototipo, incluso intentándolo 10 veces, sigue gastando 10 veces menos dinero que si no lo hiciera.

Anita: Comparado a si tuvieras que corregir el molde o incluso hacerlo de nuevo.

Mikołaj: Sí. A veces hay que repetirlo. Y ese es el problema. Por eso es beneficioso el prototipado. Y desde esta perspectiva, no es caro. Es, por supuesto, un gasto necesario, pero no es caro.

Anita: Entonces es ahorrar, no, es gastar cantidades más pequeñas para quizás en el futuro ahorrar cantidades mayores.

Mikołaj: Exactamente.

Los prototipos están muy presentes en nuestro trabajo diario y en los procesos en los que participamos. Pero, ¿se te ocurre algún ejemplo de prototipos existentes o que estén accesibles en el mercado para los clientes?

Mikołaj: Sí. Pero el problema es que es difícil encontrar prototipos físicos, pero si nos adentramos en el mundo del software, sí, creo que es bastante fácil demostrar que todo es un prototipo.

Por supuesto, no es tan simple. No es que los productos físicos sean siempre productos terminados, y los productos de software sean prototipos constantemente. No, pero algunas funcionalidades sí lo son. Por ejemplo, si eres un usuario avanzado de algún tipo de software, puedes probar nuevas funcionalidades antes que los demás usuarios de ese software.

Esto se denomina programa de prueba o programa beta, al que puedes suscribirte para probar el software que ya está en el mercado, ya que no está completamente implementado. Es un prototipo que puedes probar. También existen algunos productos MVP en el mercado. No recuerdo un solo ejemplo ahora mismo, pero hace varios años, Netflix era uno de ellos.

Era una plataforma diseñada para streaming, y utilizaban servidores de terceros capaces de transmitir cierta cantidad de datos. Y no se puede superar cierto límite a menos que se invierta más dinero en servidores e infraestructura propios, o se construya una más grande con proveedores externos. Así que tenían un prototipo y lanzaron esta plataforma. Podría haber sido un fracaso, pero resultó ser un éxito. Sinceramente, en la época de YouTube y de todos los servicios de streaming, creo que era un buen modelo de negocio para probar y tener la certeza de que este negocio prosperaría en el futuro.

Por supuesto, incluso si estás usando Gmail o un software más pequeño de una gran empresa como Alphabet o Microsoft, aún estás experimentando algunas fases de creación de prototipos de tu sistema operativo.

Todas esas actualizaciones mejoran este producto. Por lo tanto, se trata de un proceso iterativo de desarrollo de prototipos e implementación en el mercado. Es bastante difícil encontrar estos ejemplos en el mundo real. En el mundo físico, si se intenta lanzar un prototipo al mercado, debe funcionar al menos el 99 % del tiempo.

Mencioné Kickstarter en una charla sobre TRLs. Esta también es una plataforma que muestra prototipos. Se puede ver que se trata de una idea que se materializa de alguna manera, que tiene cierta forma. Pero la forma y la funcionalidad pueden cambiar por completo.

Anita: Por supuesto.

Mikołaj: Estos prototipos son unidades de prueba que el fabricante podría seguir desarrollando. Y la gran diferencia entre un producto físico y un producto de software es el tiempo de comercialización. Porque si se concibe un prototipo de un producto de software, se puede crear esta semana y la siguiente, tras varias pruebas realizadas por usuarios reales, se prueba y valida.

Puedes lograrlo en un par de semanas. Pero si hablamos de un producto, tiene muchas funcionalidades y sin una sola, no será lo que se supone que debe ser.

Por lo tanto, hay que desarrollar todas las funcionalidades de antemano, integrarlas en un solo dispositivo y luego darlo por terminado. Por eso, creo que todos entendemos que lleva más tiempo. Y el tiempo es el valor más importante en el desarrollo de productos, tanto físicos como físicos.

Anita: Sí, gracias. Un prototipo puede cumplir diferentes funciones. Diría que impulsa los proyectos. Creo que un prototipo es un objeto que no tiene línea de producción, pero creo que ayuda a todas las partes involucradas (fabricantes, clientes y diseñadores) a trabajar para implementar el producto planificado.

Mikołaj: Correcto. Estoy totalmente de acuerdo contigo, y creo que el diseño sin prototipado es imposible.

Anita: Sí, buenas y fuertes palabras para terminar nuestra conversación y gracias.

Mikołaj: Gracias.

Mikołaj Wiewióra es diseñador sénior en Mindsailors. Cuenta con una amplia experiencia liderando equipos de diseñadores e ingenieros en todas las etapas del proceso de diseño.

Anita Rogoża es investigadora y diseñadora en Mindsailors. Su prioridad es crear diseños funcionales que sean amigables con el usuario y el medio ambiente.