Open and collaborative design processes - Meta-Design, ontologies and platforms within the Maker Movement

Abstract

The emergence of the Maker Movement has taken place in the context of a design practice and research that is now open, peer-to-peer, diffuse, distributed, decentralized; activity-based; meta-designed; ontologically-defined and defining; locally-bounded but globally-networked and community-centered. For many years the author participated and worked in the Maker Movement, with a special focus on its usage of digital platforms and digital fabrication tools for collaboratively designing and manufacturing digital and physical artifacts as Open Design projects. The author's main focus in practice and research as a meta-designer was in understanding how can participants in distributed systems collaboratively work together through tools and platforms for the designing and managing of collaborative processes. The main research question of this dissertation is: How can we support and integrate the research and practice of meta-designers in analyzing, designing and sharing open and collaborative design and making processes within open, peer-to-peer and distributed systems? The focus evolved and changed with three main phases: from facilitating collaborative design processes with 1) guidelines for a generic design approach, process and tools, to the use of 2) design tools and workshops that encode the methodology to developing 3) a digital ontology and the related digital platform. In the latter, the ontology for describing, documenting, sharing and designing collaborative design processes was developed as part of a broader conceptual framework, OpenMetaDesign, that builds the ontology on top of concepts describing design processes, and encodes it in a digital platform. The role of the ontology is to support the practice and research with a Research through Design approach that works not just on understanding the practice but also informing it, navigating it and continuously redesigning it. This dissertation is an exploration of the possible role, practice and profile of meta-designers that work in facilitating distributed, open and collaborative design and making processes in the Maker Movement. As a result, it provides insights on the practice and artifacts of the author and also a strategy and tools for applying the same exploration to other meta-designers. Following a Research through Design framework for bridging practice and research, the dissertation redefines Meta-Design in the Maker Movement as the design of digital ontologies of design processes as design material. Ultimately, the practice of designing a Metadata Ontology for Ontological Design through the design of bits (digital environments) and atoms (physical artifacts) with and for Open, Peer-to-Peer, Diffuse, Distributed and Decentralized Systems. Finally, it redefines meta-designers as designers, facilitators, participants, developers and researchers embedded in social networks that define their activities, profiles and boundaries for the ontologies they design.

Maker-liike on syntynyt suunnittelukäytänteiden ja tutkimuksen kontekstissa, joka on avoin, vertaisuuteen perustuva ja hajautettu, toimintaan perustuva, metasuunniteltu, ontologisesti määritelty, paikallisesti rajattu mutta globaalisti verkottunut ja yhteisökeskeinen. Tutkija osallistui vuosien ajan maker-liikkeen toimintaan ja keskittyi siihen, miten liike käyttää digitaalisia alustoja ja digitaalisen valmistamisen työkaluja yhteissuunnitteluun ja sekä digitaalisten että fyysisten esineiden valmistamiseen avoimen suunnittelun projekteissa. Tutkijan käytännön työn ja tutkimuksen painopiste metasuunnittelijana oli ymmärtää, miten osallistujat voivat tehdä yhteistyötä hajautetuissa järjestelmissä yhteistyöhön perustuvien prosessien suunnitteluun ja hallintaan tarkoitettujen työkalujen ja alustojen avulla. Tämän väitöstyön keskeinen tutkimuskysymys on, miten voimme tukea ja integroida metasuunnittelijoiden tutkimusta ja käytännön työtä avoimen ja yhteissuunnittelun prosessien analysoinnissa, suunnittelussa ja jakamisessa avoimissa, vertais- ja hajautetuissa järjestelmissä. Työn painopiste muotoutui kolmessa päävaiheessa: yhteissuunnittelun prosessien helpottamiseksi laadittiin 1) yleistä suunnitteluperiaatetta, prosesseja ja työkaluja koskevat ohjeet, joita on tarkoitus käyttää 2) suunnittelutyökaluilla ja -työpajoissa, joissa koodataan menetelmiä 3) digitaalisen ontologian ja siihen liittyvän digitaalisen alustan kehittämiseen. Viimeisessä vaiheessa kehitettiin ontologiaa yhteissuunnittelun prosessien kuvaamiseen, dokumentoimiseen, jakamiseen ja suunnitteluun osana laajempaa konseptuaalista viitekehystä OpenMetaDesignia, joka rakentaa ontologian kehittämisprosesseja kuvaavien konseptien päälle ja koodaa sen digitaaliselle alustalle. Ontologian tehtävä on tukea käytännön työtä ja tutkimusta Research through Design -periaatteen kautta, joka ei auta vain käytännön työn ymmärtämisessä, vaan myös ruokkii, ohjaa ja uudistaa sitä. Tässä väitöstyössä tutkitaan sellaisen metasuunnittelijan mahdollista roolia, työtä ja profiilia, joka työskentelee helpottaakseen hajautettuja, avoimia ja yhteistyöhön perustuvia suunnittelu- ja toteutusprosesseja maker-liikkeessä. Näin väitöstyö antaa käsityksen tutkijan työstä sekä strategian ja työkaluja, joilla voidaan tarkastella toisten metasuunnittelijoiden työtä samaan tapaan. Tutkimus käyttää Research through Design -kehystä yhdistämään työn ja tutkimuksen sekä uudelleen määrittelee metasuunnittelun maker-liikkeessä suunnittelumateriaalina toimivien suunnitteluprosessien digitaalisten ontologioiden suunnitteluksi. Pohjimmiltaan se on metadataontologian suunnittelua ontologista suunnittelua varten kehittelemällä bittejä (digitaalisia ympäristöjä) ja atomeja (fyysisiä esineitä) sekä avoimille, vertais- ja hajautetuille järjestelmille että niiden kanssa. Lopulta se uudelleen määrittelee metasuunnittelijat suunnittelijoiksi, mahdollistajiksi, osallistujiksi, kehittäjiksi ja tutkijoiksi, jotka toimivat tiiviinä osana sosiaalisia verkostoja, jotka määrittävät heidän toimintansa ja profiilinsa sekä rajoitukset heidän suunnittelemilleen ontologioille.