Ein Konstrukteur braucht heute oft Stunden, um eine neue Bauteilvariante zu modellieren, zu prüfen und zu dokumentieren. Künftig könnte derselbe Zyklus wenige Minuten dauern – vorausgesetzt, Unternehmen verbinden künstliche Intelligenz und CAD richtig miteinander.
Die mechanische Entwicklung arbeitet seit Jahrzehnten nach einem ähnlichen Prinzip: Anforderungen verstehen, Konzept entwickeln, CAD-Modell aufbauen, Berechnungen durchführen, Fehler erkennen und das Modell überarbeiten.
Dieser Ablauf ist grundsätzlich richtig. Das Problem liegt in der Geschwindigkeit und in den vielen manuellen Zwischenschritten.
Abmessungen werden übertragen. Parameter werden angepasst. Varianten werden einzeln erzeugt. Zeichnungen werden aktualisiert. Prüfergebnisse werden ausgewertet. Änderungen werden dokumentiert. Danach beginnt die nächste Iteration.
Das Zusammenspiel von ChatGPT Astra und SolidWorks kann diesen Ablauf grundlegend verändern.
Dabei ersetzt die KI weder den Konstrukteur noch das technische Urteil. Sie übernimmt vielmehr die Rolle eines digitalen Entwicklungspartners, der Anforderungen strukturiert, Modelländerungen vorbereitet, Automatisierungen erzeugt und Ergebnisse auswertet.
Aus einer Aufgabenbeschreibung wird ein parametrisches Modell
Am Anfang einer Konstruktion stehen häufig unstrukturierte Informationen:
- Das Bauteil soll eine bestimmte Last aufnehmen.
- Der vorhandene Bauraum darf nicht überschritten werden.
- Das Gewicht soll sinken.
- Bestimmte Fertigungsverfahren und Werkstoffe sind vorgegeben.
- Normen, Sicherheitsfaktoren und Kostenziele müssen eingehalten werden.
Ein KI-Modell kann diese Informationen zunächst in überprüfbare technische Anforderungen übersetzen. Daraus können Parameter, Randbedingungen und Variantenlogiken für das CAD-Modell abgeleitet werden.
Über die SolidWorks-API oder geeignete Makros lassen sich anschließend beispielsweise Abmessungen verändern, Features erzeugen, Konfigurationen anlegen oder Eigenschaften auslesen. SolidWorks beschreibt seine API ausdrücklich als Schnittstelle zur Automatisierung und individuellen Anpassung der Anwendung.
Der Entwickler formuliert damit nicht mehr jeden einzelnen Modellierungsschritt manuell. Er beschreibt das technische Ziel und überprüft die von der KI vorbereitete Umsetzung.
Entwicklung wird zu einem geschlossenen Iterationsprozess
Der entscheidende Nutzen entsteht nicht durch die einmalige Erzeugung eines CAD-Modells. Er entsteht durch einen kontrollierten Kreislauf:
- Anforderungen und Zielgrößen festlegen
- Parametrische Variante erzeugen
- Geometrie, Masse, Bauraum und Herstellbarkeit prüfen
- Simulationen oder Berechnungen durchführen
- Ergebnisse durch die KI strukturieren lassen
- Parameter gezielt verändern
- Die nächste Variante erzeugen und vergleichen
ChatGPT Astra kann in einem solchen Workflow die Ergebnisse verschiedener Iterationen zusammenführen. Die KI kann erkennen, welche Parameter den größten Einfluss auf Gewicht, Steifigkeit, Spannung oder Kosten haben. Daraus leitet sie Vorschläge für die nächste Variante ab.
SolidWorks bleibt dabei das technische Autorensystem. Die KI steuert und unterstützt den Prozess, während das CAD-System die definierte Geometrie erzeugt und die relevanten Produktdaten verwaltet.
Varianten entstehen systematisch statt zufällig
In klassischen Entwicklungsprojekten werden Varianten oft aufgrund von Erfahrung und unter Zeitdruck ausgewählt. Das funktioniert, schöpft den vorhandenen Lösungsraum aber selten vollständig aus.
Mit einer automatisierten Verbindung zwischen KI und CAD lassen sich Varianten systematischer untersuchen.
Ein typisches Optimierungsziel könnte lauten:
Reduziere das Gewicht des Halters um mindestens 15 Prozent, ohne die zulässige Spannung, den vorhandenen Bauraum oder die definierten Fertigungsregeln zu verletzen.
Die KI kann daraufhin geeignete Parameterkombinationen vorschlagen. SolidWorks erzeugt die Varianten. Simulationen oder hinterlegte Prüfregeln liefern die Ergebnisse. Anschließend bewertet die KI die Daten und priorisiert die aussichtsreichsten Lösungen.
Das Resultat ist nicht automatisch die perfekte Konstruktion. Es ist eine deutlich bessere Entscheidungsgrundlage für den Entwickler.
Routinearbeit wird automatisierbar
Ein erheblicher Anteil der Konstruktionszeit entfällt nicht auf kreative Entwicklungsarbeit, sondern auf wiederkehrende Tätigkeiten.
Dazu gehören beispielsweise:
- Modellparameter ändern
- Konfigurationen erzeugen
- Dateieigenschaften pflegen
- Zeichnungen aktualisieren
- Stücklisteninformationen prüfen
- Standardfeatures anlegen
- Modellfehler analysieren
- Varianten dokumentieren
- Konstruktionsstände vergleichen
SolidWorks erweitert seine eigenen KI-Funktionen bereits in diese Richtung. Aktuelle Funktionen unterstützen unter anderem die Erstellung von Zeichnungen, die Analyse von Modellfehlern und die Umwandlung neutraler CAD-Daten in bearbeitbare Geometrie.
ChatGPT kann diese Möglichkeiten ergänzen, indem es unternehmensspezifische Regeln, Anforderungen und Prozessschritte in den Workflow einbezieht.
Entwicklungswissen wird nutzbar
In vielen Unternehmen steckt entscheidendes Konstruktionswissen in den Köpfen einzelner Mitarbeiter:
- Welche Wandstärken funktionieren in der Fertigung?
- Welche Toleranzen führen regelmäßig zu Problemen?
- Welche Geometrien verursachen hohe Werkzeugkosten?
- Welche Verbindung hat sich im Feld bewährt?
- Welche Fehler wurden in früheren Projekten bereits gemacht?
Wenn dieses Wissen strukturiert erfasst und kontrolliert bereitgestellt wird, kann ein KI-System es bei neuen Konstruktionen berücksichtigen.
Vor der Freigabe eines Modells könnte die KI beispielsweise prüfen, ob interne Konstruktionsrichtlinien eingehalten wurden, ähnliche Fehler bereits in früheren Projekten aufgetreten sind oder wichtige Prüfungen fehlen.
Damit wird Erfahrungswissen nicht ersetzt. Es wird systematisch verfügbar gemacht.
Der Konstrukteur wird nicht überflüssig
Die KI kennt nicht automatisch die reale Fertigung. Sie weiß nicht, ob eine theoretisch optimale Geometrie zuverlässig gespannt, montiert oder geprüft werden kann. Sie trägt auch nicht die Verantwortung für Sicherheit, Normenkonformität und Produktfreigabe.
Deshalb bleibt der Entwickler verantwortlich für:
- die technische Aufgabenstellung
- die Auswahl der Berechnungsmethoden
- die Bewertung der Ergebnisse
- die Berücksichtigung von Fertigung und Montage
- die Prüfung sicherheitsrelevanter Anforderungen
- die endgültige Freigabe
SolidWorks beschreibt KI ebenfalls als Unterstützung für Ingenieure: Wiederkehrende Aufgaben sollen reduziert werden, während technische Problemlösung, Systemintegration und Bewertung beim Menschen verbleiben.
Die größte Veränderung liegt daher nicht im Wegfall der Entwicklungsarbeit. Sie liegt in ihrer Verlagerung: weg von manueller Modellpflege und hin zu technischer Entscheidung, Bewertung und Optimierung.
Die eigentliche Herausforderung ist der Entwicklungsprozess
Eine leistungsfähige KI und eine CAD-API allein erzeugen noch keinen belastbaren Entwicklungsprozess.
Unternehmen müssen zunächst festlegen:
- Welche Anforderungen darf die KI verarbeiten?
- Welche Modellparameter dürfen automatisiert verändert werden?
- Welche Prüfregeln sind verbindlich?
- Welche Ergebnisse müssen dokumentiert werden?
- Wann ist eine menschliche Freigabe erforderlich?
- Wie werden Versionen und Änderungen nachvollziehbar verwaltet?
- Welche Produktdaten dürfen an externe KI-Dienste übertragen werden?
Ohne diese Regeln entsteht lediglich eine schnellere Form des Ausprobierens. Mit einem klar definierten Prozess entsteht dagegen ein kontrollierter, nachvollziehbarer und skalierbarer Entwicklungszyklus.
Was sich konkret verändert
Richtig umgesetzt, führt das Zusammenspiel von ChatGPT Astra und SolidWorks zu fünf wesentlichen Veränderungen:
- Anforderungen werden früher strukturiert und auf Widersprüche geprüft.
- Varianten lassen sich schneller und systematischer erzeugen.
- Berechnungs- und Prüfergebnisse fließen direkt in die nächste Iteration ein.
- Wiederkehrende Modellierungs- und Dokumentationsaufgaben werden automatisiert.
- Entwickler können mehr Zeit auf technische Entscheidungen und weniger Zeit auf manuelle Arbeit verwenden.
Der Wettbewerbsvorteil entsteht dabei nicht allein durch den Zugang zur KI. Entscheidend ist die Fähigkeit, CAD, Entwicklungswissen, Prüfregeln und Freigabeprozesse zu einem funktionierenden Gesamtsystem zu verbinden.
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