Suunnittelu ja muotoilu

Tässä osiossa on määritelty lyhyesti suunnittelun ja muotoilun käsitteitä. Lisäksi tähän kootaan muutamia tunnettuja esteettisiä lähtökohtia tuotesuunnitteluun ja esitellään tuotesuunnitteluprojekteja.

SUUNNITTELUSTA JA MUOTOILUSTA

Esineen muotoiluun vaikuttaa monet tekijät. Muotoilulla tai designilla tarkoitetaan jonkin kohteen esim. esineen muodon ja käytettävyyden suunnittelua tai sen valmistusta. Esineellä on aina sekä käyttötarkoitus että esteettinen ulottuvuus. Esinemuotoilu voi olla käsityömuotoilua tai teollista muotoilua. Teollinen muotoilu on mitä suurimmassa määrin ryhmätyötä, mutta käsityömuotoilu tapahtuu usein yksin ja muotoilijan omien mielipiteiden ja näkemysten ohjaamana. Teollisessa muotoilussa korostuu tuotesuunnittelun esteettisten ja ergonomisten tekijöiden lisäksi myös kaupalliset ja taloudelliset tekijät. Teollinen muotoilija on vain yksi tuotekehitystiimin jäsen, joka on kuitenkin vastuussa tuotteen sopivuudesta käyttäjälle. Usein kuitenkin vain hänen nimensä mainitaan valmiin esineen suunnittelijana. Teollisen muotoilijan ammattia voi verrata arkkitehtiin, koska muotoilijalla ei ole samanlaista luovan ilmaisun vapautta kuin taiteilijalla tai sellaisella käsityömuotoilijalla, joka voi suunnitella ja toteuttaa esineitä myös vain itselleen.

Käsityömuotoilu on keskittynyt taiteellisten käyttö- ja koriste-esineiden tekemiseen. Kansalaisopiston puutyökurssin opiskelija on hyvä esimerkki käsityömuotoilijasta, joka työskentelee usein yksin opettajan ohjauksessa, mutta voi saada erilaisia vinkkejä myös muilta kurssin opiskelijoilta ja aina voi myös ”kilauttaa kaverille”. Käsityömuotoilijan, puunikkarin, työskentely on usein materiaalilähtöistä eli muotoilija suunnittelee, tutkii ja kokeilee materiaalin antamia mahdollisuuksia ja tekee sen pohjalta päätelmiä lopullisen tuotteen valmistamiseksi. Esineiden suunnittelussa ja muotoilussa korostuu usein käyttötarkoituksen analysointi. Puunikkari voi suunnitella ja tehdä esineitä, jotka miellyttävät häntä itseään, sopivat hänelle ja voivat olla ”hänen näköisiään”. Lisäksi kaikenlaisen tekemisen oppiminen itseä varten antaa mielihyvää, tuottaa hyvinvointia ja synnyttää hyödynnettävää osaamista.

Vanhat huonekalut ovat oman aikansa tuotteita ja edustavat erilaisia historiallisia tyylejä tai tyylisuuntia. Tämän takia vanhoja huonekaluja kutsutaan tyylihuonekaluiksi. Tänä päivänä valmistettavat huonekalut ovat lähes poikkeuksetta tyyliltään ja muotoilultaan yksinkertaisempia ja tulevaisuus tulee näyttämään, että löydetäänkö nykyajan huonekaluille joku uusi tyylisuunta-nimitys. Tänä päivänä puhutaan kuitenkin minimalismista muotoilusuuntauksena, jota voidaan kuvata niukkuuden taiteeksi, jossa kaikki turha rönsyily on pyritty karsimaan pois. Minimalismiiin suhtaudutaan myös kriittisesti toteamalla, että se on tylsää. Pohjoismaista muotoilua ja arkkitehtuuria on pidetty minimalistisena niukkuutensa ja vähäeleisyytensä takia. Ilmeisesti tähän viitaten tunnuslauseesta Less is more (vähemmän on enemmän) on tehty pilkallinen muunnelma Less is bore (vähemmän on yksitoikkoista). Jokainen aikakausi tuottaa kuitenkin omanlaistaan muotoilua. Esinekulttuurin kehittyminen ja muuttuminen voidaan nähdä vuosisatojen saatossa monissa muissakin esineissä, mutta ei ehkä niin selvästi kuin esim. huonekaluissa.

Hyvin yleisesti ja pelkistetysti erilaisten esineiden "päämuoto" voidaan määritellä kahteen luokkaan: "perusmuoto" ja "vapaamuoto". Perusmuotoja ovat ympyrä, neliö, kolmio, joista kolmiulotteisena seuraa pallo, kuutio ja pyramidi. Näiden yksinkertaisten minimalististen perusmuotojen pohjalle on luotu huonekalujen lisäksi rakennuksia ja tiloja. Vapaa tai veistoksellinen muoto on monimutkaisempaa ja ehkä lähempänä luonnon muotoja. Veistokselliset muodot ovat vaikeampia suunnitella, piirtää ja valmistaa. Luonnossa esiintyvät muodot voivat myös olla matematiikkaan ja geometriaan perustuvia sekä symmetrisiä. Itse asiassa luonnon muodoissakin löytyy paljon geometriaan perustuvia muotoja ja maagisia mittasuhteita, jotka voivat noudattaa esim. kultaisen leikkauksen mittasuhteita ja/tai Fibonaccin lukujonon mittasuhteita. Ks. erilliset kuvat kultaisesta leikkauksesta ja Fibonaccin lukujonosta. Tavallisen puunikkarin kannattaa usein miettiä erilaisten muotojen ja mittasuhteiden suunnittelua geometriset perusmuodot ja lainalaisuudet huomioiden. Suunnittelu on tärkeä työvaihe, johon käytetty aika palkitsee myöhemmin tekijänsä. Kannattaa siis aina hahmotella omia suunnitelmiaan vähintään ”paperille”. Harrastajan ei välttämättä tarvitse hallita teknisen piirtämisen perusteitakaan, koska usein aksonometrinen eli kolmiulotteinen käsin piirretty kuvanto omasta suunnitelmasta riittää havainnollistamaan esineen muotoa ja rakenteita. Lisäksi nykyisin tavallisen harrastajankin saavutettavissa ovat erilaiset tietokoneavusteiset suunnittelumahdollisuudet ja -ohjelmat (Computer Aided Design). Piirustusten esitysmuotona voi tällöin olla kaksi tai kolmiulotteinen malli omista suunnitelmista.

Ensimmäiset puusta valmistetun huonekalut ovat yli 3000 vuotta vanhoja. Egyptiläisillä puusepillä on jo silloin ollut käytössään yksinkertaisia puutyövälineitä esim. sahoja, talttoja, kirveitä, veitsi ja poria. Esim. huonekalujen muoto ja mitoitus on perustunut ihmisen mittoihin. Samalla periaatteella suunnitellaan huonekalut tänäkin päivänä eli erilaisille käyttöhuonekaluille voidaan antaa keskimääräisesti hyviä mittavaatimuksia esim. tuolin mitoitukseen (istuinkorkeus, istuinosan leveys ja pituus, selkänojan ja käsinojan mitoitus jne.).

Tässä alla esitellään linkkiesimerkein yksinkertaisten ja minimalististen sorvaamalla tehtävien jakkaroiden suunnittelua ja valmistamiseen liittyviä asioita, case: "Designjakkarat ja -pöydät sorvaamalla". Näiden esineiden valmistamiseen tarvitaan myös apulaitteita, jotka varmistavat työn onnistumisen ks. linkit. Lisäksi on huomattava, että lähes kaikista esineistä, ja niin näistäkin, kannattaisi tehdä ainakin yksi proto, joka kertoo parhaiten tuotteen onnistumisen sekä toiminnallisesti että esteettisesti. Alla on yksi esimerkki myös teollisesta muotoilusta eli tarina Fiskarsin muoviharavan synnystä ja kehityksestä.


Case: Designjakkara tai pieni -pöytä sorvaamalla

Case: Puunuijaprojekti

Puunuijia tarvitaan moneen käyttöön. Esine on hyvin yksinkertainen ja se suunnitellaan sekä valmistetaan käyttötarkoitus huomioiden. Tässä alla on esimerkkejä puunuijien suunnittelusta ja erilaisia protoja puunuijista, joista monet voidaan tehdä myös sorvaamalla.

Kultainen leikkaus

Kultainen leikkaus eli kultainen suhde on mielenkiintoinen ja maaginen mittasuhde, joka perustuu suuremman ja pienemmän osan välisiin mittasuhteisiin. Kultainen leikkaus saadaan jaettaessa jana kahteen osaan siten, että lyhemmän osan suhde pidempään osaan on sama, kuin pidemmän osan suhde koko janan pituuteen. Pienemmän ja suuremman osan suhteeksi saadaan 1 : 1.618 tai toisin päin 1: 0,618, jotka ovat kultaisen leikkauksen suhteita. Tämä luku 1,618 tunnetaan myös nimellä Fii.

Kultaista leikkausta tutkivat ensimmäisenä jo antiikin Kreikan matemaatikot huomattuaan, että tämä suhde esiintyy geometrisissa kuvioissa. Kultaisen leikkauksen suhde on tärkeä paitsi matematiikassa myös kaikessa estetiikassa, arkkitehtuurissa, taiteessa, luonnossa ja jopa musiikissa. Antiikin kreikkalaiset pohtivat täydellistä muotoa ja esimerkkinä tästä on Ateenan Parthenonin fasadin korkeuden ja sen päädyn pituuden suhde, joka mukailee kultaisen leikkauksen suhdetta. Myös esim. Egyptin pyramidien muotoilussa voidaan havaita samoja mittasuhteita. Myöhemmin esim. Leonardo da Vinci tutki tarkkaan ihmisen ja luonnon mittasuhteita ja havaitsi näissä monenlaisia yhtäläisyyksiä kultaiseen leikkaukseen. On sanottu, että Leonardo da Vinci käytti kultaisen leikkauksen suhdetta hyväkseen maalatessaan ehkä kuuluisimman teoksensa Mona Lisan.

Kultaisen leikkauksen mittasuhteita on löydettävissä monissa luonnonmuodoissakin ja tätä suhdetta voi edelleen hyödyntää myös esinesuunnittelussa. Esim. Suomen lipun mittasuhteet ovat hyvin lähellä kultaista leikkausta (korkeus 8 mittayksikkköä, leveys 18 mittayksikköä).

Kolmanneksen sääntö

Kolmanneksen sääntö on kuvataiteilijoiden, kuten valokuvaajien, taidemaalareiden ja graafikoiden käyttämä yksinkertainen sommitteluohje. Kuva jaetaan yhdeksään yhtä suureen osaan pysty- ja vaakasuunnassa. Viivojen neljälle risteyskohdalle voidaan asettaa kuvan sommittelun kannalta tärkeitä tapahtumia. Näin voidaan saada kuvaan enemmän jännitettä, voimaa ja mielenkiintoa kuin sommittelukohtien asettamisella keskelle kuvaa. Kolmanneksen sääntöä voidaan soveltaa monilla eri tavoilla esineiden mittasuhteissa. Lisäksi suunnittelussa voidaan käyttää apuna monia muitakin yksinkertaisia mittasuhteita esim. 1/½, 1/3, 1/4, 3/5 jne.

Yksinkertainen esimerkki kolmanneksen säännön ajatuksen laajentamisesta

Rasian mittasuhteista

Geometrisiä ja matemaattisia muotoja

Gateway Arch on suomalaissyntyisen arkkitehdin Eero Saarisen suunnittelema hieno muistomerkki St. Louisissa Missourissa, joka valmistui 1965. Kaaren muoto 190 metriä korkea ja kaaren muoto on matemaattinen käänteinen ketjukäyrä. Tämä muoto syntyy kahden pisteen välille ripustetun taipuisan ketjun roikkuessa päistään.

Sorvatun maljakon alaosan muodossa voidaan havaita ketjukäyrän muotoa. Maljakon muodon sivuprofiili on muutenkin esteettisesti jatkuva ilman suoria osuuksia.

Kellokaapin geometriset muodot

Muotoiloa-kirja sisältää esim. erilaisia "muotoilutarinoita" , joista yksi on teollisen muotoilijan, product designer, Timo Sunilan kirjoittama tarina Fiskarsin muovisen lehtiharavan synnystä ja kehityksestä (sivuilla. 95-97). Haravalle myönnettiin kunniamaininta Suomi Muotoilee -näyttelyssä 1987 ja se on edelleen valmistuksessa pienin varsimuutoksin. Tarina on hieno esimerkki tuotesuunnittelusta.

Sagrada Familia

Espanjalainen arkkitehti Antoni Gaudi (1852-1926) oli luonnon geometriaan perustavan arkkitehtuurin puolestapuhuja. Hän totesi, että mikään ei ole taidetta, jos se ei tule luonnosta. Gaudi tutki luonnossa esiintyviä muotoja ja sai niistä ideoita käyttää töissään esim. paraboloidin ja hyperboloidin sekä spiraalimaisia muotoja. Gaudin kuuluisin työ Sagrada Familia -kirkko Barcelonassa on esimerkki hänen töistään. Kirkon rakennustyöt aloitettiin arkkitehti Francesc P. Villarin johdolla vuona 1882, mutta noin vuotta myöhemmin Gaudi sai vastuun kirkon suunnittelusta samalla uudistaen täysin koko rakennuksen alkuperäiset piirustukset. Hän suunnitteli kirkkoa yli 40 vuotta, jona aikana kirkko muuttui suunnittelu- ja rakennustyönä yhä suureellisemmaksi ja aina monimutkaisemmaksi. Gaudi muutti lopulta kirkkoon asumaan ja eli siellä erakkona 16 viimeistä elinvuottaan vuoteen 1926. Vuodesta 1900 lähtien Gaudi käytti lähes koko aikansa Sagrada Famílialle. Kirkon rakennustyöt ovat edelleen kesken ja sen valmistumiseen odotetaan kuluvan vielä vähintään vuosia. Lähes ikuisuuksiin venynyt kirkon rakennusprojekti on määrä saada loppuun vuonna 2026, jolloin Gaudin kuolemasta tulee kuluneeksi sata vuotta. Gaudi kuoli traagisesti raitiovaunuonnettomuudessa 1926. Sanotaan, että Gaudi vihasi suoria viivoja ja siksi varsinkin kirkon sisätiloissa on melko monimutkaisia geometrisia muotoja esim. hyperbolisia paraboloidin muotoja, jotka muistuttavat satulan muotoa.

Kartioleikkausmuodot ovat ympyrä, ellipi, paraabeli ja hyperbeli. Ks. ao. linkki ==> paraabeli (1), ellipi ja ympyrä (2) sekä hyperbeli (3)

Paraboloidi = Pinta, joka syntyy, kun paraabeli pyörähtää akselinsa ympäri. Paraboloideja on kahta tyyppiä, elliptinen paraboloidi ja hyperbolinen paraboloidi.

Hyperboloidi = Pinta, joka syntyy, kun hyperbeli pyörähtää akselinsa ympäri.


Barcelonan Sagrada Familia -kirkko (suom. pyhä perhe) näyttää kauempaa taidokkaasti merenrantahiekasta tehdyltä linnalta. Rakennus on täynnä symboliikkaa. Gaudi esim. suunnitteli kirkkoon 18 tornia, joista 12 olisi omistettu apostoleille, neljä evankelistoille, yksi Neitsyt Marialle ja kaikista korkein 170 metrin keskustorni Jeesukselle. Suomalaisten kannalta vähän mielenkiintoa lisää pieni yksityiskohta: Teräsyhtiö Outokumpu on toimittanut katedraaliin muun muassa ruostumatonta harjaterästä, terästankoja ja sorvattuja teräsosia vuodesta 2013.

Kirkon ulkoseinissä sisäänkäyntien päällä on erilaisia raamattukuvaelmia, jotka ovat hyvin moderneja ja epätyypillisiä, mutta erittäin hienosti suunniteltuja ja toteutettuja.

Kirkon sisällä voi havaita monimutkaisia gemetrisiä muotoja esim. pylväiden muodoissa ja rakenteissa.

Kirkko on sisältä hyvin korkea ja moniulotteinen. Kattoa kannattelevat korkeat pylväät ovat kuin kasvavia puita, jotka haaroittuvat ylhäällä. Katto on noin 45 metrin korkeudessa ja korkealla olevien ikkunoiden lasimaalaukset värittävät päivänvaloa pylväisiin.