Daten auf Messers Schneide

Einfaches Skizzieren und anschliessendes Fotografieren führt mit «Trace» von Shaper zu direkt maschinenlesbaren Daten im SVG-Format. Bild: Shaper Tools GmbH

Kreative werkzeuge.  Ideen entstehen selten direkt als maschinenlesbare Daten, und Schnitt- stellen sorgen oft für Herausforderungen. Ihre Beherrschung ist deshalb auch ein Mittel der Macht, vor allem, wenn es um die grossen Linien beim Entwurf und im Umgang mit Daten geht.

Als die erste CNC-gesteuerte Handoberfräse «Origin» vor sechs Jahren in die Schweiz kamen, ging das Konzept des Herstellers Shaper Tools voll auf. Das Zusammenwirken eines unperfekten Menschen mit einer Maschine, die Fehler korrigiert, war ein geradezu revolutionäres Konzept und ist es bis heute. Weitere Hilfsmittel erleichtern seitdem die Arbeit mit der handgeführten CNC-Fräse und erweitern deren Anwendungsmöglichkeiten. Mit der Hilfe einer Frässtation arbeitet das Werkzeug inzwischen auch autonom. Eine Skizze – vorausgesetzt, sie passt in den Rahmen – lässt sich mit «Trace» digitalisieren und sodann direkt auf die Maschine bringen. Das Zeichenwerkzeug für den einfachen Einstieg in die digitale Prozesskette gibt es seit September 2023. «Trace» erschliesst damit den Weg von der einfachen Skizze zu einer maschinenlesbaren Vektorgrafik ohne weitere Hilfsmittel. Dank des Rahmens und einer App lässt sich der Entwurf, die Idee oder Skizze direkt übertragen. Davor war so etwas nur mit einem digitalen Zeichenstift auf dem Tablet möglich. Nun lässt sich ein Muster, ein Umriss, eine Schrift, ein Ornament oder anderes direkt in Holz fräsen, aber natürlich auch lasern oder aus Folien mit dem Schneideplotter erstellen.

Was aus dem Rahmen fällt

«‹Trace› ermöglicht es, mit den Prozessen in der Werkstatt zu bleiben. Man muss nicht ins Büro an den Rechner sitzen und Daten bearbeiten. Ein Foto mit der App auf dem Handy, und schon geht es los», sagt Schreiner Tom Schelker. Der frühere Fachlehrer an der Berufsschule Lenzburg AG hat das Lernen mit den Shaper-Werkzeugen früh im Unterricht eingesetzt.

Das Werkzeug «Trace» besteht aus einem Rahmen und einer App. Handgezeichnete Skizzen in der Grösse bis 263 × 173 mm werden mit dem Smartphone im Handumdrehen zu SVG-Dateien. Dazu muss man einfach den Rahmen flach über die Zeichnung legen und diese mit der App erfassen. Eine Nachbearbeitung wie Bildglättung oder SVG-Auswahl geschieht direkt in der App.

«Es ist das einzige Werkzeug zur Umwandlung von Zeichnungen in SVG, das den Massstab der Zeichnung beibehält und automatisch perspektivische Verzerrungen und sogar die Verzerrung durch das Objektiv der Kamera entfernt», erklärt der Hersteller Shaper in einer Medienmitteilung. Das Bild mit dem Handy funktioniere auch mit geneigter Haltung des Smartphones, was die Erfassung sehr vereinfacht. Das Smartphone wird so zu einem praktikablen Vektorscanner mit beliebiger Dimensionierung der Skizze. «Wenn man den Rahmen in die Luft hält und irgendetwas fotografiert, klappt das Ganze jedoch nicht», weiss Schelker.

Andere Wege sind steiniger

Voraussetzung für die Arbeit eines jeden digitalen Fabrikationswerkzeugs ist die Verfügbarkeit einer digitalen Designdatei, um den Prozess in Gang zu bringen. Bei Shaper hat man erkannt, dass der Weg von der Idee hin zur brauchbaren Vektorgrafik eine Herausforderung sein kann, «selbst für technisch versierte Menschen», so das Unternehmen. Mit der geeigneten Software lassen sich gescannte Skizzen oder Bilddaten zu Vektordaten umwandeln. Inzwischen stehen dafür auch eine ganze Reihe von webbasierten Lösungen zur Verfügung. Deren Benutzung ist kostenpflichtig, die Ergebnisse nicht immer brauchbar. Zumindest braucht es Sachkenntnis, um Ungenauigkeiten zu glätten. «Trace» dagegen ist eine einmalige Anschaffung in sehr überschaubarem Rahmen. Aber: Bei Shaper setzt man voll auf das SVG-Dateiformat. Dieses ist nur indirekt 3D-fähig. Daten im SVG (Scalable Vector Graphics)-Format können durch sogenannte Extrusion, das Herausziehen einer 2D-Fläche in die dritte Dimension, umgewandelt werden. Sie sind dann etwa für den 3D-Druck oder auch die Verwendung in einem CAD-Programm geeignet.

Aktuell wird der Einsatz von Chatbots, die auf künstlicher Intelligenz (KI) basieren, breitenwirksam. Davon hat bei Einführung der «Origin» und dem Zeitpunkt der Verfügbarkeit von «Trace» noch kaum jemand gesprochen. Man müsste meinen, alles wird viel einfacher, schneller und exakter. Tatsächlich hat man eher das Gefühl, dass es gerade bei den kreativen Werkzeugen nicht wirklich viel vorangeht, trotz des möglichen Einsatzes von KI. «Die Problematik der KI ist bislang einfach, dass sie am Ende irgendetwas macht und nicht exakt das, was man sich vorgestellt hat», sagt Schelker.

Was KI-Werkzeuge machen

«Wir bringen unseren Studierenden in langen Kursen das Arbeiten mit CAD-Programmen bei, und das sind keine einfachen Programme», sagt Ronny Standtke, Professor an der Berner Fachhochschule, Departement Architektur, Holz und Bau in Biel. Ein nicht unwesentlicher Teil von Zeit und Mühe entfalle dabei auf die Bedienung der komplexen Programme. Schon deshalb wäre die Erleichterung durch den Einsatz von KI in diesen Prozessen ein wünschenswerter Umstand, so der Experte. Jedoch müsse man die Prozesse stets verstehen und beherrschen. Ohne dies sei keine nachhaltige Digitalisierung möglich.

«Es wäre grossartig, wenn Varianten und Veränderungen des Gezeichneten einfach durch KI ausgeführt werden könnten».
Tom Schelker, Lehrperson Schreinerhandwerk

 

Einige Anbieter von CAD-Programmen haben KI-Anwendungen bereits implementiert. Etwa in Gestalt des «AI Visualizer» von Vectorworks. Dabei zeichnet man wie gewoht das Stück oder die Situation im CAD-Programm. Den Rest, die gesamte Umgebung im Bild, wird anschliessend mithilfe der KI gestaltet. «Das Rendering geht so viel schneller als mit den klassischen Tools. Dabei muss ich kein Lichtexperte sein oder anderes spezielles Fachwissen mitbringen. Auch die Sammlungen der Bibliotheken mit Tausenden nützlichen und schmückenden Elementen werden dann überflüssig», erklärt Standtke.

Die Gestaltung der Umgebung und das Erstellen von Renderings schnell und einfach mithilfe von KI – auch für Tom Schelker ein Meilenstein in der Digitalisierung. «Es wäre grossartig, wenn Varianten und Veränderungen des Gezeichneten einfach durch KI ausgeführt würden», so Schelker.

«Durch die MCP-Schnittstelle kann ich einfach einen Chatbot bedienen, der das CAD-Programm beherrscht und so zeichnet, was ich möchte.»
Ronny Standtke, Professor an der Berner Fachhochschule, Architektur, Holz und Bau
 

 

Das diesbezüglich entscheidende Zauberwort der Digitalisierung ist der Branche wohlvertraut: Schnittstelle. Das ist auch bei der KI nicht anders. Mittlerweile habe man eine Schnittstelle, mit der die KI in Sekunden ein CAD-Programm lernen kann, erklärt Standtke. Dahinter steckt die Schnittstelle Model Context Protocoll (MCP). Damit macht sich ein Chatbot das CAD als Werkzeug zu eigen. «So kann ich die Aufgaben verbal dem Chatbot mitteilen, und er macht das in dem jeweiligen Programm, ohne dass ich wissen muss, welche Knöpfe ich im CAD drücken muss», erläutert Standtke. Ohne dass man ein Programm mehrere Jahre lernen müsse, könne man dies mithilfe der Schnittstelle MCP einfach bedienen. So würden sich künftig viele Anwender ersparen können, unendlich viele Kleinigkeiten büffeln zu müssen. Alle Softwarehersteller würden derzeit an den MCP-Schnittstellen arbeiten, damit alles reibungslos funktioniert.

Grössere Schritte wären möglich

Eine Gefährdung der Geschäftsmodelle oder gar eine Revolution sieht Standtke jedoch wegen der Entwicklungen nicht. «Die Entwickler von Software werden weiterhin Lizenzen verkaufen. Alle Hersteller sind dran, mit den Schnittstellen zu arbeiten.» Dabei sei die öffentliche Dokumentation der Programmierschnittstellen (APIs) entscheidend, um einen strukturierten und automatisierten Zugriff auf Daten und Dienste zu erlauben. Das würden aber bislang nicht alle gleichermassen umsetzen, was die Dynamik noch bremse.

www.shapertools.comwww.bfh.ch

Begriffe kurz erklärt

Model Context Protocol (MCP)

Die MCP-Schnittstelle bezeichnet einen offenen Standard einer universellen Schnittstelle, der KI-Modelle mit externen Datenquellen, Werkzeugen und Programmen verbindet. Dadurch entfallen individuelle Integrationscodes. KI-Agenten können so auf Application Programming Interfaces (APIs) zugreifen. Lokale Dateien, Datenbanken oder Softwareanwendungen können dadurch miteinander kommunzieren.

Application Programming Interfaces

Bei den APIs handelt es sich um Programmierschnittstellen. Diese können geheim oder öffentlich dokumentiert sein. Letzteres ist nötig, damit ein KI-Agent Zugriff auf die Daten und Dienste eines Programmes hat. Wenn Softwarehersteller ihre Dokumentationen nicht öffentlich machen, kann kein strukturierter und automatisierter Zugriff auf die Daten und Dienste erfolgen.

Christian Härtel, ch

Veröffentlichung: 07. Mai 2026 / Ausgabe 19/2026

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