In einer Zeit, in der die Künstliche Intelligenz (KI) zahlreiche Industriezweige transformiert, taucht in Werkstätten und Konstruktionsbüros regelmässig eine Frage auf:
“Warum kann die KI nicht direkt 2D-Zeichnungen für die Fertigung mechanischer Teile erstellen?”
Auf dem Papier scheint es einfach: Man müsste nur ein Teil beschreiben oder eine Skizze liefern, und eine gut trainierte KI würde eine bemasste, normgerechte Zeichnung erstellen, die direkt an die Werkstatt übergeben werden kann. In Wirklichkeit sind die Dinge weitaus komplexer.
Bei SXE-Consulting begleiten wir Industrieunternehmen bei ihrer Digitalen Transformation und der Optimierung ihrer technischen Prozesse. Dazu gehört selbstverständlich die Schnittstelle zwischen der physischen Welt (Werkstatt, Fertigung, Instandhaltung) und den digitalen Werkzeugen (CAD, ERP, MES). Werfen wir heute einen Blick auf die aktuellen Grenzen der KI bei der Erstellung mechanischer 2D-Zeichnungen.
1. Eine Fertigungszeichnung ist weit mehr als eine Skizze
Eine für die mechanische Fertigung bestimmte 2D-Zeichnung ist keine einfache Skizze. Sie muss strenge Normen einhalten (ISO, ASME…) und präzise Angaben enthalten zu:
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les geometrischen Abmessungen und Toleranzen,
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les Oberflächenzuständen und Rauheiten,
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les Werkstoffen und etwaigen Wärmebehandlungen,
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les Schweiss-, Gewinde- und Bearbeitungssymbolen,
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les funktionalen und montagebezogenen Anforderungen.
Dieses Detailniveau lässt sich nicht improvisieren. Es beruht auf einer ingenieurtechnischen Denkweise , welche die mechanischen, thermischen, umweltbezogenen und wirtschaftlichen Anforderungen des Produkts berücksichtigt.
Heute berücksichtigt die generative KI (wie ChatGPT oder andere spezialisierte Systeme) noch nicht von sich aus alle diese normativen und funktionalen Elemente, es sei denn, sie wird Schritt für Schritt angeleitet.
2. Fehlender technischer Kontext und fehlendes Lastenheft
Eine Industriezeichnung kann nicht generisch erstellt werden. Ein und dieselbe geometrische Form kann sehr unterschiedliche Anforderungen erfüllen, je nach:
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der Branche (Luftfahrt, Automobil, Energie…),
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der Funktion des Teils (Antrieb, Abdichtung, Struktur…),
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der Einsatzumgebung (Temperatur, Druck, Vibrationen…),
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den verfügbaren Fertigungsverfahren (Fräsen, Giessen, 3D-Druck…).
Die KI benötigt ein klares, strukturiertes und vollständiges Lastenheft , um eine technisch tragfähige Zeichnung vorzuschlagen. Dieses Lastenheft ist jedoch selten in einer Sprache formuliert, die eine KI eigenständig interpretieren kann.
Bei SXE-Consulting helfen wir unseren Kunden genau dabei, ihre technischen Daten zu strukturieren, damit diese in digitalen Systemen nutzbar werden – auch mit Automatisierungs- oder KI-Werkzeugen.
3. Die KI ist (noch) nicht in industrielle CAD-Werkzeuge integriert
Eine weitere wichtige Grenze liegt in den in der Industrie eingesetzten Software-Werkzeugen. CAD-Software (Computer-Aided Design) wie:
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SolidWorks
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CATIA
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Inventor
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PTC Creo
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AutoCAD Mechanical
sind komplexe und stark normierte Umgebungen, die oft mit Werkzeugen zur Verwaltung technischer Daten (PDM/PLM) gekoppelt sind.
Heute sind generative KIs nicht nativ in diese Werkzeuge integriert. Sie können daher keine direkt verwendbare 2D-Zeichnung erstellen, das heisst in Form einer DWG-, DXF- oder bemassten PDF-Datei, die den industriellen Praktiken entspricht.
Einige Lösungen entstehen in neueren Werkzeugen wie Fusion 360 oder Onshape, die Module für intelligente Assistenz anbieten. Doch von einer vollständigen und robusten Automatisierung sind wir noch weit entfernt.
4. Ingenieurwesen ist nicht nur Geometrie
Eine KI kann sich ein Teil geometrisch vorstellen. Doch der Maschinenbau beruht auch auf physikalischen Prinzipien, Berechnungen und funktionalen Überlegungen:
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Wird das Teil der Belastung standhalten?
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Ist es mit den anderen Elementen der Baugruppe kompatibel?
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Kann es mit den verfügbaren Mitteln bearbeitet werden?
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Wie hoch sind seine Herstellkosten?
Diese Entscheidungen gehören nach wie vor zum Beruf des Ingenieurs. Die KI kann unterstützen, Vorschläge machen und bestimmte Hypothesen validieren, aber sie ersetzt (noch) nicht das Urteilsvermögen eines erfahrenen Technikers oder Konstrukteurs.
5. Die Risiken fehlerhafter Fertigung sind zu hoch
In einem industriellen Umfeld kann eine schlecht definierte Zeichnung führen zu:
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un kostspieligen Ausschuss,
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der verlängerten Produktionszeiten,
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une Qualitätsabweichung,
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oder sogar dem Risiko von Ausfällen im Betrieb.
Deshalb bleiben die Unternehmen vorsichtig und stützen sich lieber auf bewährte Werkzeuge und strenge Validierungsprozesse.
Aber welche Rolle kann die KI heute spielen?
Auch wenn die KI noch keine fertigungsreifen 2D-Zeichnungen erstellt, kann sie bereits viele Dienste leisten:
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Erstellung von Prinzipskizzen, zur Unterstützung in der Entwurfsphase,
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Analyse bestehender Zeichnungen, um Unstimmigkeiten oder Auslassungen zu erkennen,
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Übersetzung fachlicher Anforderungen in technische Spezifikationen,
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Unterstützung bei der funktionalen Bemassung,
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Recherche in Bibliotheken normierter Komponenten.
Und morgen sind denkbar:
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Konstruktionsassistenten, die Toleranzen automatisch integrieren können,
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KI-Copiloten, die in CAD-Software integriert sind,
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Plattformen zur automatischen Konfiguration von Teilen nach einem Kundenkatalog.
Fazit
Die Künstliche Intelligenz eröffnet der Fertigungsindustrie zahlreiche Perspektiven. Doch bei der automatischen Erstellung von 2D-Zeichnungen für die mechanische Fertigungsind wir noch nicht am Ziel. Dies erfordert eine Kombination aus menschlichen Kompetenzen, integrierten digitalen Werkzeugen und einer normativen Strenge, welche die KI heute noch nicht vollständig beherrscht.
Bei SXE-Consulting sind wir überzeugt, dass die Digitale Transformation der Industrieunternehmen über eine schrittweise und intelligente Integration dieser Technologien erfolgen wird – als Unterstützung des vorhandenen Know-hows.
Wenn Sie über Möglichkeiten der Automatisierung, der MES/ERP/CAD-Integration oder der Strukturierung Ihrer technischen Daten sprechen möchten, kontaktieren Sie uns. Wir helfen Ihnen, Ihre Ideen in konkrete und wirksame Projekte zu verwandeln.
Xavier Schuster
Berater bei SXE Consulting. Industrieberatung mit Sitz in Luxemburg, 25 Jahre Erfahrung in operativer Exzellenz.
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