Werkzeugkonstruktions-Co-Pilot: RAG über CAD-Historie

TL;DR

• 30 Jahre CAD-Historie sind das eigentliche IP eines Sondermaschinenbauers — und der am schlechtesten genutzte Asset. Für den Junior-Konstrukteur ist diese Historie praktisch unzugänglich.
• Ein RAG-basierter Werkzeugkonstruktions-Co-Pilot indexiert CAD-Metadaten, Konstruktions-Notes, Service-Reports und Lastenhefte. Er erfindet nichts, er findet wieder. Suchzeit-Reduktion: 60–80 %.
• Auch im Unikat-Geschäft sind 40–60 % der Bauteile pro Auftrag Varianten aus der Historie. Wer Wiederverwendung systematisch verfolgt, kalkuliert 8–14 Prozentpunkte mehr Roh-Marge.

Der wertvollste, am schlechtesten genutzte Asset

In einem mittelständischen Sondermaschinenbauer liegen typischerweise 40.000 bis 180.000 historische Bauteile im PDM: CATIA-, SolidWorks- oder NX-Files mit drei Generationen Migrationspfaden hinter sich, ergänzt durch Konstruktions-Notes als Word-Anhang, Service-Reports aus dem Feld und Lastenhefte als gescannte PDFs. Diese Historie ist das eigentliche IP — praktisch ist sie für den Junior-Konstrukteur fast unzugänglich.

Die Folge: Ein Junior stellt zwei bis drei fachliche Anfragen pro Tag an einen Senior. Bei 40 Junioren und drei erfahrenen Seniors entsteht ein Bottleneck — 2.500–3.500 Senior-Stunden im Jahr fließen in Wissens-Weiterreichung statt in neue Konstruktion. Genau hier setzt ein RAG-System über die CAD-Historie an: 60–80 % Suchzeit-Reduktion bei Wiederverwendungs-Recherchen.

Was der Co-Pilot konkret ist

Kein Generator, der neue Geometrien aus dem Nichts erfindet, sondern ein Retrieval-System über vier Datenquellen:

• CAD-Metadaten und Stücklisten — BOM-Header, Bauteil-Klassen, Materialien, Toleranzen, Norm-Verweise
• Konstruktions-Notes — Word, Markdown, Block-Kommentare im CAD
• Service-Reports aus dem Feld — die wertvollste, am häufigsten ignorierte Quelle
• Historische Lastenhefte und Kundenspezifikationen — oft PDF mit OCR-Bedarf

Output: drei bis fünf ähnlichste historische Konstruktionen, Stücklisten-Differenz zur Anfrage, wesentliche Toleranz-Entscheidungen, Feldausfälle aus der Service-Historie.

Die 40–60-%-Regel

Auch im Sondermaschinenbau, wo jede Maschine als Unikat verkauft wird, sind 40–60 % der Bauteile pro Auftrag Varianten aus der Historie: Antriebsstränge, Führungen, Lager-Sitze, Sensor-Aufnahmen, Schaltschrank-Aufbauten — alles wiederholt sich. Der Konstrukteur weiß das intuitiv, kann aber im Tagesgeschäft nicht systematisch danach suchen. Genau diese Lücke schließt der Co-Pilot: Er macht das vorhandene Wiederverwendungs-Potenzial abrufbar, statt es vom Gedächtnis einzelner Seniors abhängig zu machen. Werkzeugbauer, die Wiederverwendung konsequent verfolgen, kalkulieren 8–14 Prozentpunkte mehr Roh-Marge — weil weniger Stunden in Neukonstruktion fließen, die es längst gibt.

Die CAD-Pipeline: PDM → RAG-Index

1. PDM als Single Source of Truth (Teamcenter, 3DEXPERIENCE, SolidWorks PDM, Windchill). Wer noch auf Datei-Server mit Ordner-Konventionen arbeitet, baut zuerst die Pflicht-Metadaten.
2. Metadaten-Extraktion plus optionale Geometrie-Features. BOM-Hierarchie, Feature-Tree, PMI-Annotationen, Werkstoff-Referenzen. Geometrie-Embeddings (PointNet/Mesh-Hash) erst, wenn die Metadaten-Hygiene sitzt.
3. RAG-Layer mit Quellenzitat-Zwang. Vector-DB EU-gehostet, Retrieval von 10–20 relevanten Bauteilen, Generation mit einem aktuellen Frontier-Modell. Jede Antwort verweist auf eine konkrete CAD-File-Referenz im PDM. Halluzinations-Rate unter 1,2 %.

Drei belastbare Patterns

Pattern 1 — Wiederverwendungs-Suche. Der Konstrukteur beschreibt das gesuchte Bauteil natürlichsprachlich, das System liefert drei bis fünf ähnlichste historische Konstruktionen mit Auftrags-Referenz. Suchzeit: 20–40 Min → 1–3 Min.

Pattern 2 — Toleranz-Vorschläge aus ähnlichen Projekten. Bei einer neuen Passung schlägt das System die in vergleichbaren historischen Konstruktionen gewählten Toleranzklassen vor — inklusive der Fälle, in denen ein Toleranz-Schritt nach Service-Report angepasst wurde.

Pattern 3 — Service-Historie als Konstruktions-Frühwarner. Taucht ein Bauteil-Typ wiederholt mit Reklamationen auf, markiert das System den Cluster mit den zugehörigen Service-Reports. Konstruktions-Lernen aus der Service-Historie ist der unterschätzte Hebel.

Was nicht in die Maschine gehört

• Finale Konstruktions-Freigabe bleibt beim Senior-Konstrukteur.
• Patent-Recherche (Freedom-to-Operate) bleibt bei spezialisierten Patentanwälten.
• Sicherheits-relevante Funktionsbewertung (Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, ISO 13849, CE) bleibt beim Sicherheits-Ingenieur mit Unterschrift.

Die ersten 90 Tage

1. PDM-Metadaten-Audit: Welcher Anteil hat saubere Klassifizierung? Unter 60 %: erst Stammdaten-Hygiene.
2. Service-Historie strukturieren: Reports der letzten 5–10 Jahre als Markdown/JSON. Der schmerzhafteste, aber wertvollste Schritt.
3. Pilot auf eine Baugruppe: Eine wiederkehrende Komponenten-Familie auswählen (z.B. Linearführungs-Aufnahmen, Antriebs-Konfigurationen), RAG-Layer aufsetzen, 4 Wochen Pilot, Suchzeit-Differenz messen.

Pilot-Pfad bis zur produktiven Übergabe: 8–12 Wochen, Festpreis. Die Workshop-Phase ist über go-digital förderfähig.

Azena begleitet Sondermaschinenbauer von der PDM-Audit-Logik über die RAG-Architektur bis zur Übergabe an die Konstruktion.

Stand Mai 2026.