Suunnitteluprosessien teoriaa

Pirita Seitamaa-Hakkarainen

Suunnittelu on monipuolinen ja pitkälle kehittynyt prosessi. Se ei ole mystinen kyky, vaan sitä pystytään harjoittelemaan. Jo yksi suunnitteluprosessi on hyvin monipuolinen ja jokainen prosessi on erilainen. Myös suunnittelijat ja heidän ongelman- tai tehtävän lähestymistapansa eroavat toisistaan (Lawson, 1990). Erilaisiin suunnittelutehtäviin kuuluu kuitenkin määrättyjä samoja piirteitä.

Suunnittelussa tarve on usein suunnittelun alulle paneva voima. Se, mikä on kyseisen tuotteen tarpeen lähtökohta, vaihtelee. Suunnitteluprosessia ovat kuvanneet monet suunnittelualojen tutkijat (Zeissel, 1984; Akin, 1986; Goel & Pirolli, 1992). Kun suunnittelusta on pyritty rakentamaan erilaisia malleja, niiden muodostamisessa ongelmaksi on muodostunut suunnittelun sen osan kuvaaminen, joka tapahtuu prosessin aikana suunnittelijan päässä. Perinteisesti muotoilua on lähestytty kahdesta toisistaan vastakkaisesta näkökulmasta; on joko korostettu esteettisen ja visuaalisen suunnittelun ensiarvoisuutta tai teknisen ja tuotannollisen suunnittelun toimivuutta.

Muotoilu on joko nähty ensisijaisesti uutta luovana taiteellisena ilmaisuna tai se on rinnastettu lähinnä teknisten ratkaisujen suunnitteluun (Seitamaa-Hakkarainen, 1998).  Tällöin tuotekehittelyn näkökulmasta korostuu tuotteen teknisten ratkaisujen ja ominaisuuksien kehittäminen. Muotoilun taiteellista ja esteettistä toimintaa korostettaessa on suunnittelua leimannut taiteellisen ilmaisun mystisyys, ainutkertaisuus ja subjektiivisuus. Teknispainotteinen tuotekehittelyn on puolestaan nähty edustavan loogista, teknis-rationaalista suunnittelun tarkastelutapaa. Teknisen tuotekehittelyn suunnitteluprosessin on nähty etenevän selkeinä, rationaalisen vaiheina - seriaalisina askelmina, jossa jokainen osavaihe on ratkaistu ennen kuin seuraavaan askelmaan voidaan siirtyä. Vastaavaa suunnitteluprosessia on siten teoreettisesti kuvattu yksiulotteisten, seriaalisten laatikkomallien avulla.

Suunnitteluprosessia kuvaavat mallit

Suunnitteluprosessia ovat kuvanneet monet suunnittelualojen tutkijat mm. Zeissel, 1984; Akin, 1986; Goel & Pirolli, 1992, mutta esimerkiksi Anttilan (1993) kehittämä spiraalimaisesti etenevä, mielikuvan tarkentumista kuvaava malli on käytännössä osoittautunut toimivaksi. Anttilan malli tuo esille suunnitteluprosessin kaikissa vaiheissa itseään korjaavan, reflektiivisen luonteen. Suunnitteluprosessissa ratkaisu hahmottuu vaihe vaiheelta, useiden tarkentavien vaiheiden kautta täsmälliseksi ja hyvin määritellyksi tuotteeksi. Suunnitteluprosessi mallit ovat kuitenkin usein varsin yleisluonteisia kuvauksia suunnittelusta, mutta niiden merkitys on erityisen tärkeää systemaattisten suunnitteluprosessien hallinnan kannalta (ns. strategiamalli) ja toisaalta suunnittelua kuvaavien simulointimallien kehittämisessä.

Suunnitteluprosessia on rinnastettu myös ongelmanratkaisuprosessiin. Eräs varhaisimmista suunnitteluprosessimalleista on Wallasin (1926) ongelmanratkaisun vaihemalli, jossa on paljon yhtymäkohtia luovan prosessin malliin. Malli nähtiin koostuvan seuraavista osatekijöistä:

Varhaisten ongelmanratkaisumalli sekä analyysi-synteesi -mallit ovat olleet ensimmäisiä yrityksiä kuvata suunnittelussa tapahtuvaa ajatteluprosesseja. Näitä malleja voidaan kritisoida siitä, että ne ovat liian yleisiä kuvauksia, toisesta yhteydestä lainattuja ja eivät siten tavoita suunnitteluprosessin erityistä luonnetta.

Ensimmäiset suunnittelun mallit olivat hyvin suoraviivaisia. Suunnittelu ei voi edetä suoraviivaisesti, vaan suunnittelijan on usein palattava jo melkein valmiinkin suunnitelman kanssa esimerkiksi takaisin tiedon hankkimiseen. Kaikkea suunnittelutehtävään liittyvää informaatiota on mahdoton kerätä, ennen kun joitain rajauksia tehtävästä on jo tehty. Esimerkkinä Lawsonin esittämä Markus & Maverin suunnittelumalli, joka etenee seuraavasti:

Suunnittelumallien lähtökohtana on kuvata koko prosessia, ja ne kuvaavat suunnittelun etenemistä ajallisesti läpi projektin (eri työvaiheiden ajallinen järjestys). Tutkijat ovat yleensä yksimielisiä siitä, että suunnitteluprosessissa voidaan hahmottaa periaatteessa eri vaiheita, jotka kuvaavat suunnittelun eri abstraktiotasoja. Yleensä tutkijat kuvaavat näitä tasoja selkeästi erottuvina vaiheina. Näiden suunnitteluvaiheiden nimitykset kuitenkin vaihtelevat suuresti eri tutkijoiden luomissa malleissa. Erilaisissa suunnitteluprosessia kuvaavissa malleissa on paljon yhtäläisiä piirteitä, ja niissä esiintyy luovan ongelmanratkaisun periaatteet ja toisaalta suunnitteluongelmien tyypillinen luonne. Tärkeänä suunnitteluprosessin osatekijänä tekijänä korostuu myös se, että suunnitteluprosessin aikana suunnittelijan on itse strukturoitava ja määriteltävä suunnitteluongelma ja tarkennettava suunnittelualueeseen liittyvää jäsennystä ja tehtävänantoon liittyvää informaatiota.

Tyypillisiä suunnitteluprosessin osavaiheita:

  1. Tehtävän määritteleminen ja hahmottaminen (myös ongelman strukturointi) (engl. clarification of the task)
  2. Käsitteellinen suunnittelu (engl. conceptual design tai preliminary design), joka tarkoittaa erilaisten periaatteellisten ratkaisujen tekemistä (ns. perustoimintojen määrittelyä ja toimintasuunnitelman laatimista). Vaiheelle on tyypillistä nopea, alustava ratkaisumahdollisuuksien etsiminen ja ratkaisun perusperiaatteiden löytyminen.
  3. Alustava suunnitelma ja suunnitteluelementtien määrittely (engl. embodiment design tai refinement) Eri tutkijat erottelevat tässä yhteydessä useita vaiheita (preliminary design, refinement, specification), mutta ovat yksimieleisiä siitä, että vaiheet ovat dynaamisia ja iteratiivisia, useaan kertaan toistuvia vaiheita. Suunnittelija ikäänkuin "hyppii" eri suunnitteluelementtien välillä, uudelleen määrittelee niitä ja vie ratkaisuja eri tasolla yksityiskohtaisempaan suuntaan. Jos ratkaisu ei tyydytä, suunnittelija palaa uudelleen strukturoimaan ongelmaa.
  4. Varsinainen suunnittelu (ns. tarkennettu mielikuva rakenteineen ja muotoineen). Edetään yksityiskohtien suunnitteluun (engl. detail design).
  5. Dokumentointi esim. luonnosten saattaminen luettavaan muotoon (vrt. suunnittelija - tekijä työnjako).

Tutkijat ovat nykyisin myös varsin yksimieleisiä suunnitteluprosessin luonteesta: se nähdään enemmän tai vähemmän jaksollisena, syklisenä ja iteratiivisena (kierros kierrokselta etenevänä). Suunnitteluratkaisut kehittyvät asteittain ongelmaa uudelleen strukturoimalla määrittelemällä suunnittelun rajoitteita, kokoamalla ja osittamalla ongelmaa sekä ideoimalla ja testaamalla suunnitteluideoita (Anttila 1993; Zeisel 1984; Goel & Pirolli 1992; Seitamaa-Hakkarainen, 2000).

Jatkuva arviointi, vertaaminen muihin suunnitteluelementteihin ja resursseihin sekä palautteen haku sisältyvät suunnitteluprosessin kaikkiin vaiheisiin. Arviointi ja palautekytkennät ovat ne tekijät, joka vaikuttavat suunnitteluprosessin iteratiivisuuteen. Suunnittelun eri tasojen kautta suunnittelija konkretisoi suunnitteluidean, toisin sanoen määrittelee suunnittelukohteen alkaen keskeisen ongelman määrittämisestä, mahdollisten ratkaisujen hahmottamisesta ja tähtää niiden tekemiseen näkyviksi, eksplisiittiseksi ja yksityiskohtaisiksi. Suunnitteluprosessi malleja on käsitelty laajemmin allekirjoittaneen väitöskirjassa (Seitamaa-Hakkarainen, 2000). Seuraavaksi esittelen lyhyesti joitakin käsityötietessä käytettyjä ja keskeiseksi koettuja suunnitteluprosessimalleja.

Suunnittelun spiraalimalli (Zeisel 1984,14) Lähtökohtana on suunnittelun alussa muodostettu alkumielikuva eli visio. Suunnittelu etenee täsmentyvien visioiden; mielikuvan ja ratkaisuvaihtoehtojen vertailun ja testauksen avulla. Suunnittelunprosessin rungon muodostaa hyväksyttyjen ratkaisujen putki. Mielikuvatietoa peilataan jatkuvasti saatuun testaustietoon.

Pehmeä systeemisuunnittelu (Checkland, 1986). Checkland kritisoi voimakkaasti traditionaalista syteemisuunnittelua ja myös suunnitteluprosessia, jossa suunnitteluprosessi jakautuu tehtävän antajan ja suunnittelijan kesken. Ongelmallisena hän kokee sen, että suunnittelija usein ottaa tehtävän annettuna kritisoimatta varsinaista tehtävän antoa. Checklandin mukaan suunnittelijalla on oikeus muuttaa tehtäväksi antoa ja erityisesti kohdentaa suunnitteluajattelu siihen mitä suunnitellaan - ei miten. Checklandin mallissa korostuukin jäsentymättömän ongelman luonne ja toisaalta todellisuuden eli reaalimaailman ja ideamaailman välinen suhde. Mallissa on esitetty 7 eri vaihetta ja Checkland korostaa kuitenkin, että prosessi voi alkaa mistä kohdasta tahansa.

Iteraatio ja takaisinkytkennät vaiheiden välillä on oleellinen osa prosessin luonnetta. Mallin vaiheet 1,2,5,6,7 ovat osa reaalimaailman toimintaa ja vaiheet 3,4 edustavat systeemiajattelua. Mallin vaiheet ovat seuraavat:

  1. ongelmatilanteen hahmottaminen
  2. tarkempi esittely ongelmasta => jäsennys
  3. keskeisten systeemin piirteiden analysointi
  4. käsitteelliset mallit =>verbit jotka kuvaavat toimintaa
  5. mallin vertaaminen jäsenneltyyn ongelmaan
  6. toivotut ja mahdolliset muutokset
  7. toiminta muutosten toteuttamiseksi

Anttilan (1993) käsityötuotteen suunnittelu- ja valmistusprosessin teoreettinen mallin lähtökohtana on suunnittelun alussa alkumielikuvan luominen ja informaation hankkiminen. Ratkaisun "vision" hahmottamiseen vaikuttavat tekijän omat sisäiset mallit ja resurssit (tieto, taito ja metakognitio) sekä tieto suunniteltavasta tuotteesta. Anttilan mallissa mielikuvilla on keskeinen merkitys suunnitteluprosessia eteenpäin vievänä voimana. Prosessin ulkopuoliset resurssit vaikuttavat ympäristöstä tulevien arvojen, arvostusten ja resurssien (aika, tila) kautta. Suunnitteluprosessi on dynaaminen, spiraalina etenevä prosessi, jossa erilaiset hierarkkiset vaiheet eivät selkeästi erotu toisistaan. Lähtökohtana on, että käsityöllistä toimintaa ei ole ilman konkreettista kohdetta eli tavoiteltavaa tuotetta. Toiminnan kohde on käsityössä aina olemassa ensin ajatuksellisena motiivina, joka psyykkisen ja käytännön toiminnan kautta saa esineellisen muodon. Hackeriin (1981) pohjautuen Anttila jakaa mielikuvat orientoiviin mielikuviin ja operaationaalisiin mielikuviin.

Orientoivat mielikuvat

Operationaaliset mielikuvat

Anttilan käsityötuotteen suunnittelu- ja valmistusprosessin teoreettinen malli

Malli etenee alkumielikuvan kehittymisenä kohti täsmentyvää mielikuvaa. Perustoimintoja suunnitellaan useiden toimintakierrosten aikana. Palautekanavina toimii käsityöläisen oma sisäinen palaute (kokemukset, omat arvot) ja ympäristön ulkoinen palaute (vertailu todellisuuteen, arviointi, testaus). Täsmentyneen mielikuvan synnyttyä alkaa myös valmistusprosessin suunnittelu, toimintojen määrittely ja toimintasuunnitelma. Työn valmistuttua käsityöläinen tekee päättöanalyysin ja työ valmistuu. Anttilan (1993) mallissa tulee erityisesti esille suunnitteluprosessin kaikissa vaiheissa itseään korjaava, reflektiivinen luonne. Suunnittelussa sekä toistuvat ja tarkentuvat alussa epämääräisetkin alustavat ideat, jotka prosessin edetessä kehittyvät spesifisti määritellyiksi ratkaisuiksi.

Kahden ongelma-avaruuden mallissa (Seitamaa-Hakkarainen 1994; 2000) suunnitteluprosessia on kuvattu mallina, jossa visuaaliset ideat muutetaan ja peilataan toteuttamiseen liittyviin mahdollisuuksiin (Seitamaa-Hakkarainen, 1997). Malli perustuu alunperin Kharin ja Dumbarin (1988) kehittämään ajatukseen tieteellisen ongelmanratkaisun luonteesta hypoteesi- ja testausavaruudessa sekä Bereiterin & Scardamalian (1987; Bereiter & Scardamalia, 1993) kirjoittamisprosessia kuvaavaan malliin. Kahden ongelma-avaruuden malli (hypoteesi- ja testausavaruus) kuvaa sekä tieteellisten keksintöjen että suunnittelun prosessia ja luonnetta. Kahden ongelma-avaruuden mallissa tulee havainnollisesti esille kompositio- (visuaalinen) ja konstruktioavaruuksien (tekninen) välinen vuorovaikutus, joka on tyypillistä asiantuntijan suunnitteluprosessille. Suunnittelutehtävän ratkaiseminen edellyttää tarkan sekä kuvallisen että teknisen suunnitelman tuottamista, jotta suunniteltava tuote voitaisiin sen perusteella toteuttaa. Suunnittelijan ammattitaidosta riippuu, kuinka he onnistuvat integroimaan nämä avaruudet (Seitamaa-Hakkarainen 1997, 2000). Kahden ongelma-avaruuden mallissa korostuu:

Suunnittelukontekstin ja -tehtävän määritteleminen, jäsentäminen ja tarkentaminen ovat keskeisiä vaiheita suunnittelussa, ja nämä vaiheet toistuvat useaan kertaan suunnitteluprosessin edetessä. Suunnittelija työskentelee samanaikaisesti kompositio- ja konstruktioavaruuksien välillä, jota kontrolloi suunnittelun rajoitteiden ja suunnittelukontekstin luonne. Suunnittelunrajoiteet luovat suunnittelulle kontekstin, mutta se ei ole suunnittelun varsinainen kohde. Suunnitteluprosessissa rajoiteet ohjaavat suunnittelua, mutta varsinaiset suunnitteluratkaisuja tuottavat ideat syntyvät kompositio- ja konstruktioavaruudessa. Suunnittelurajoitteiden ja suunnitteluelemettien välistä suhdetta mallissa kuvataan seuraavan kaavion avulla: Suunnitteluprosessi ja suunnittelun rajoitteet.

Kahden ongelma-avaruuden mallissa suunnittelun kohde on suunnittelun elementtien määrittelemistä. Kompositioavaruus edustaa visuaalisten ideoiden manipulointia, jotka ovat suoraan yhteydessä kompositioavaruuteen kuuluviin materiaaleihin, tekniikoihin ja toteutuskeinoihin. Kompositio- ja konstruktioavaruuden elementit ovat varsinaisia suunnittelun kohteita, ne ovat muunneltavissa ja suunnittelijan käsiteltävissä; prosessin kuluessa suunnittelija täsmentää ja määrittelee ne yksityiskohtaisesti.

Kahden ongelma-avaruuden malli (Seitamaa-Hakkarainen 1994; 2000)

Suunnitteluelementit

Komposition suunnittelu (Suunnittelualojen yleiset elementit ja visuaalisen suunnittelun periaatteet)  

 Konstruktion suunnittelu (Suunnittelualueen erityiset elementit ja periaatteet)

Kahden ongelma-avaruuden malli ei edellytä, että suunnittelijan täytyy edetä missään tietyssä järjestyksessä: suunnittelun eri osa-alueet painottuvat suunnitteluprosessin aikana eri tavoin ja ovat tiiviissä vuorovaikutuksessa (Seitamaa-Hakkarainen, 2000; Seitamaa-Hakkarainen & Hakkarainen, 2001). Suunnittelutehtävän ratkaiseminen edellyttää sekä kuvallisen että teknisen suunnitelman tuottamista, jotta suunniteltava tuote voitaisiin sen perusteella toteuttaa. Kompositioavaruus edustaa visuaalisten ideoiden manipulointia, jotka ovat suoraan yhteydessä konstruktioavaruuteen kuuluviin materiaaleihin, tekniikoihin ja toteutuskeinoihin. Kompositio- ja konstruktioavaruuteen sisältyvät elementit ovat siten varsinaisia suunnittelun kohteita, ne ovat muunneltavissa ja suunnittelijan käsiteltävissä. Prosessin edetessä suunnittelija täsmentää ja määrittelee ne yksityiskohtaisesti.