Enquanto as decisões do projeto estão sendo refinadas, o projeto é prototipado para validação, em relação a funcionamento, tamanho e fabricação. O processo de prototipagem pode ser feito seqüencialmente ou paralelamente, isso implica em diferentes custos, benefícios e tempo. A empresa pode procurar definir qual a melhor estratégia levando em consideração o custo do protótipo e o custo de reprojetar. São diversas as tecnologias existentes que auxiliam o processo de prototipagem, o que proporciona a identificação de processos mais adequados para cada circunstância. São também listados todos os materiais necessários para o projeto e toda a documentação de controle para a produção deste.
Clark e Wheelwright (1993) acrescentam a essa fase a realização de um teste em pequena escala do projeto, com a construção de modelos, e em alguns casos, é feita ainda a discussão deste com clientes potenciais. A simulação do processo de fabricação tem como objetivo antecipar possíveis problemas das operações, com a possibilidade de aperfeiçoar o processo (ROZENFELD et al, 2006, p. 335).
De acordo com Krishnan e Ulrich (2001), alguns dos questionamentos que devem ser feitos nessa etapa são:
- Qual é o plano de prototipagem?
- Quais tecnologias devem ser utilizadas na prototipagem?
Percebe-se com isso que a construção do protótipo tem como finalidade criar e refinar idéias. Pontos que são levados em consideração nos protótipos são: custo; tempo; capacidade, ou
quantos experimentos podem ser produzidos em quanto tempo; aprendizado; e representatividade ou fidelidade do protótipo (THOMKE, 2001a, p. 68).
Testes com protótipos é uma estratégia muito empregada no processo de desenvolvimento, essencial para guiar a gerência na GDP, pois possibilita o melhor conhecimento do progresso do projeto, identifica pontos que não foram solucionados, ajuda a focar nos recursos, auxiliam a responder questões sobre reações de consumidores, projeto industrial, durabilidade, encaixe e finalização, e custos de produção (CLARK; WHEELWRIGHT, 1993). Dessa forma, contribuem para a identificação de oportunidades, o aprendizado da organização, e a formação de novas capacidades. Esses testes podem acontecer em laboratórios internos, como também em campo. Algumas empresas costumam realizar os testes em lugares movimentados, com a finalidade de avaliar com maior rapidez características técnicas dos produtos.
Além de todos esses benefícios, ajuda ainda na solução de problemas, testa a comunicação entre os membros do projeto e auxilia também na resolução de conflitos. Com um produto físico em mãos a empresa pode fazer diversos testes, os engenheiros podem estudar os fatores críticos de funcionalidade do produto; o marketing pode testar e explorar as necessidades e reações dos consumidores; e a produção pode determinar qual será a real estrutura para a produção em larga escala (CLARK; WHEELWRIGHT, 1993).
Rozenfeld et al (2006) dizem que a produção piloto faz parte da fase de preparação da produção, incluindo as atividades de definição dos processos de produção e manutenção, ou seja, a complementação de todas as atividades relacionadas com a cadeia de suprimentos interna da empresa já esboçadas na etapa anterior.
A empresa deve escolher o processo de protótipo baseada no tipo de produto e nos objetivos do projeto. Clark e Wheelwright (1993) apresentam três modelos de construção de protótipos combinados com o tipo de projeto que a empresa está desenvolvendo. O primeiro modelo, uma rápida resposta para a engenharia, é mais indicado para projetos breakthrough, que tenham o intuito de desenvolver inovação técnica. O segundo modelo, sistema de solução integrado (periódico), mais aplicado em projetos de plataforma, para desenvolver nova arquitetura. E o terceiro modelo, replicação da produção cedo, leva em consideração a
possibilidade de produzir o custo e a confiabilidade, sendo mais indicado para projetos incrementais. Não importa o tipo de projeto, sempre haverá práticas e características, como qualidade, tempo, eficiência no uso de materiais e processos, que contribuirão para uma performance superior.
Outra decisão é a forma como esses protótipos serão construídos. Thomke (1998) indica duas formas de se construir protótipos, são elas: simulação virtual e prototipagem rápida. A primeira refere-se ao protótipo feito com programas de computação, como o Computer-Aided Design – CAD, o qual possibilita a geração de um maior número de testes, em diferentes situações, reduzindo o tempo de prototipagem. Já a prototipagem rápida corresponde à experimentação real. De acordo com Clark e Wheelwright (1993), há uma outra forma de se fazer experimentações, que é por meio da construção de protótipos de papelão ou argila. O que mais motiva as empresas a adotarem ferramentas de simulação virtual é a possibilidade da redução do tempo e do custo de desenvolvimento de seus projetos (THOMKE, 2001b; BECKER et al, 2005). Srinivasan et al (1997) dizem que o custo de construção de protótipos virtuais é consideravelmente menor que dos protótipos físicos, além de permitir que se teste vários conceitos numa mesma pesquisa. No entanto, segundo Becker et al (2005), existem muitas outras vantagens ao se adotar esse tipo de ferramenta, algumas delas são: modifica a natureza do processo de solução de problemas; melhoram a qualidade do projeto, devido às informações a serem disponibilizadas nas fases iniciais do projeto; e proporciona coordenação e integração, facilitando assim a comunicação entre as diversas áreas da empresa Thomke (2001b) atenta para o cuidado que se deve ter ao adotarem-se ferramentas de simulação virtual, pois o uso dessas tecnologias exigem um alinhamento com a estratégia de posicionamento do produto, como também uma reestruturação da cultura da empresa e de suas rotinas, o que também é reforçado por Becker et al (2005).
Para melhorar esse processo, Thomke (2001a, p. 69) diz que as empresas devem procurar falhar com mais freqüência e no início do projeto, pois assim evitarão erros maiores, para isso deve combinar grande quantidade de informações com técnicas de experimentação novas, como também as tradicionais. Falhas não podem ser confundidas com erros, esses produzem pouca informação nova e útil e não possuem valor.
Deve-se atentar para o fato de que a prototipagem pode ser inserida nas fases inicias do projeto, que, de acordo com Srinivasan et al (1997), possibilita o desenvolvimento de várias alternativas de conceitos viáveis, deixando a escolha do melhor projeto para mais adiante no processo.
Gann (1994, p. 204) afirma a dificuldade que existe na realização de testes com novos materiais e componentes, pois é difícil e caro simular os efeitos do tempo no material que é desenvolvido para durar, por exemplo, 60 anos. Isso acaba gerando a necessidade de altos custos de prototipagem.