In der CAD- und BIM-Branche entsteht derzeit ein neues Forschungsfeld: Neural CAD. Dabei soll künstliche Intelligenz künftig nicht mehr nur ansprechende 3D-Bilder oder einfache Polygonmodelle erzeugen. Das Ziel sind technisch nutzbare, editierbare CAD-Modelle mit Geometrie, Beziehungen und möglicherweise sogar einer nachvollziehbaren parametrischen Modellhistorie.
Wichtig ist jedoch: Neural CAD befindet sich aktuell noch überwiegend in der Entwicklung und Forschung. Von einer KI, die zuverlässig vollständige, fehlerfreie und normgerechte CAD- oder BIM-Modelle erstellt, ist die Branche noch deutlich entfernt.
Autodesk: derzeit der sichtbarste Vorreiter
Autodesk verwendet den Begriff Neural CAD derzeit am deutlichsten. Das Unternehmen arbeitet an speziell für professionelle Konstruktions- und Planungsdaten entwickelten Foundation Models.
Diese Modelle sollen präzise 2D- und 3D-Geometrie verstehen, erzeugen und bearbeiten können. Anders als klassische generative 3D-KI sollen die Ergebnisse nicht nur gut aussehen, sondern anschließend in professionellen CAD-Programmen weiterbearbeitet werden können.
In Autodesk Fusion sollen zukünftig beispielsweise natürlichsprachliche Eingaben in editierbare Entwurfsgeometrie übersetzt werden. Für den Baubereich entwickelt Autodesk mit dem Building Layout Explorer in Forma bereits ein experimentelles Werkzeug, das aus Gebäudemassen verschiedene Grundrissvarianten erzeugt.
Autodesk forscht außerdem an der direkten Erzeugung von B-rep-Geometrie. Forschungsprojekte wie BrepGen und AutoBrep zeigen, dass neuronale Modelle grundsätzlich lernen können, technische Volumenkörper mit Flächen, Kanten und topologischen Beziehungen zu erzeugen. Diese Entwicklungen sind jedoch noch nicht mit einer allgemein verfügbaren und vollständig zuverlässigen CAD-Funktion gleichzusetzen.
Siemens: KI innerhalb professioneller Engineering-Prozesse
Auch Siemens entwickelt seine CAD-, CAM- und Engineering-Systeme zunehmend in Richtung künstlicher Intelligenz weiter.
In Designcenter, dem bisherigen NX-Umfeld, kommen KI-Copiloten zum Einsatz, die natürliche Sprache in technische Befehle und konkrete Arbeitsschritte übersetzen sollen. Darüber hinaus nutzt Siemens maschinelles Lernen, um Konstruktions-, Annotations- und Fertigungsprozesse zu analysieren und zu automatisieren.
Im CAM-Bereich erkennt die KI bereits Flächen und Fertigungsmerkmale und kann dazu passende Bearbeitungsverfahren, Werkzeuge und Parameter vorschlagen. Siemens arbeitet damit ebenfalls an Systemen, die technische Geometrie und den dazugehörigen Engineering-Kontext verstehen.
Allerdings bezeichnet Siemens diese Entwicklung bislang nicht ausdrücklich als Neural CAD. Der Schwerpunkt liegt derzeit stärker auf Copiloten, intelligenter Automatisierung und kontextbezogener Unterstützung innerhalb vorhandener CAD- und CAM-Prozesse.
Dassault Systèmes: KI für virtuelle Zwillinge und Konstruktion
Dassault Systèmes entwickelt rund um CATIA und die 3DEXPERIENCE-Plattform ebenfalls KI-gestützte Engineering- und Konstruktionsprozesse.
Das langfristige Ziel besteht darin, Produktmodelle, Simulationen, virtuelle Zwillinge und Entwicklungsdaten enger miteinander zu verbinden. KI soll dabei technische Zusammenhänge erkennen, Varianten unterstützen und Entwicklungsprozesse automatisieren.
Öffentlich sind derzeit jedoch weniger konkrete Informationen über ein eigenes CAD-Foundation-Model verfügbar, das direkt mit Autodesks Neural-CAD-Ansatz vergleichbar wäre. Dassault Systèmes gehört aufgrund seiner Rolle im professionellen CAD- und Engineering-Markt dennoch zu den Unternehmen, bei denen entsprechende Entwicklungen besonders relevant sind.
PTC und Onshape: cloudbasierte CAD-KI
PTC arbeitet insbesondere innerhalb der cloudbasierten CAD-Plattform Onshape an KI-gestützten Werkzeugen.
Mit dem Onshape AI Advisor bietet PTC bereits eine kontextbezogene Unterstützung für Konstrukteure. Das Unternehmen kündigt zudem intelligente Design-Agenten an, die künftig auf Modelldaten und Metadaten zugreifen und Anwender direkt innerhalb ihrer Arbeitsabläufe unterstützen sollen.
Die vollständig cloudbasierte Architektur von Onshape könnte für spätere CAD-Foundation-Models eine wichtige Grundlage darstellen, weil Modelle, Versionen und Bearbeitungsschritte bereits zentral verwaltet werden.
Auch hier gilt jedoch: Aktuell handelt es sich überwiegend um KI-Assistenten, Designhinweise und vorbereitende Entwicklungsschritte – noch nicht um ein allgemein verfügbares System, das aus einem Textprompt vollständig editierbare und technisch geprüfte CAD-Modelle erzeugt.
Wer arbeitet derzeit am Thema?
Im engeren Sinne verwendet momentan vor allem Autodesk ausdrücklich den Begriff Neural CAD und veröffentlicht konkrete Forschung zu generativen CAD-Foundation-Models.
An ähnlichen oder angrenzenden Entwicklungen arbeiten derzeit insbesondere:
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Autodesk – Neural CAD, generative CAD-Foundation-Models, B-rep-Forschung sowie KI für Fusion und Forma.
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Siemens Digital Industries Software – KI-Copiloten, Geometrie- und Feature-Erkennung sowie intelligente CAD-, CAM- und Engineering-Prozesse.
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Dassault Systèmes – KI-gestützte Konstruktion, Simulation und virtuelle Zwillinge innerhalb von CATIA und 3DEXPERIENCE.
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PTC/Onshape – cloudbasierte CAD-KI, AI Advisor und zukünftige intelligente Design-Agenten.
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Universitäten und Forschungsgruppen – Forschung an Text-zu-CAD, parametrischer Modellerzeugung, Sketch-to-CAD und generativen B-rep-Modellen.
Damit ist Neural CAD keine Entwicklung, mit der sich ausschließlich Autodesk beschäftigt. Autodesk kommuniziert den Ansatz momentan jedoch am offensivsten und hat den Begriff am klarsten als eigenständige technologische Entwicklungsrichtung positioniert.
Bedeutung für CAD und BIM
Für den klassischen CAD-Bereich könnte Neural CAD künftig aus einer Beschreibung, einer Skizze oder einem Bild einen ersten editierbaren Konstruktionsvorschlag erstellen. Der Konstrukteur würde das Modell anschließend mit klassischen parametrischen Werkzeugen bearbeiten, bemaßen und technisch absichern.
Für BIM liegt das mögliche Potenzial noch höher. Langfristig könnten nicht nur neutrale Volumenkörper entstehen, sondern intelligente Bauteile wie Wände, Türen, Decken oder Stützen mit Beziehungen zu Geschossen, Räumen und Gebäudesystemen.
Gerade hier liegen aber auch die größten Schwierigkeiten. Ein BIM-Modell muss nicht nur geometrisch richtig aussehen, sondern technische Eigenschaften, Normen, Brandschutz, Barrierefreiheit, Tragwerk und weitere Fachregeln berücksichtigen.
Einordnung
Neural CAD ist derzeit vor allem ein Entwicklungs- und Forschungsthema. Erste Teilfunktionen sind bereits verfügbar, doch vollständige KI-generierte CAD- oder BIM-Modelle mit garantierter Präzision, Normkonformität und technischer Zuverlässigkeit existieren noch nicht.
Realistisch sind zunächst klar begrenzte Anwendungen:
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Erzeugung erster Konzeptvarianten,
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automatische Ergänzung von Maßen und Abhängigkeiten,
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Übersetzung natürlicher Sprache in CAD-Befehle,
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Grundriss- und Layoutvarianten,
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Erkennung technischer Merkmale,
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Unterstützung bei wiederkehrenden Modellierungsaufgaben.
Der entscheidende Unterschied zu bisheriger generativer 3D-KI besteht darin, dass nicht mehr nur ein Bild oder eine optisch plausible Oberfläche entstehen soll. Das Ziel ist ein bearbeitbares technisches Modell mit Geometrie, Bedeutung und Beziehungen.
Neural CAD wird den Konstrukteur oder BIM-Fachplaner deshalb vorerst nicht ersetzen. Es könnte aber den Einstieg in die Modellierung beschleunigen und die Zusammenarbeit zwischen Mensch, KI und klassischen CAD-Werkzeugen grundlegend verändern.
Quelle: Autodesk; Siemens
KI-Hinweis: Dieser Bericht wurde mithilfe künstlicher Intelligenz erstellt, durch den Autor geprüft und redaktionell bearbeitet.
