Modellbasierte Definition (MBD) und STEP-Dateien in der Metallfertigung (2026)
Ich habe die erste Version dieses Leitfadens 2021 geschrieben, und 2026 ist der Markt endlich weiter. Sie erfahren, was MBD und PMI sind, was eine STEP-Datei wirklich enthält und wer diese Daten heute nutzt. Dazu zeige ich die Werkzeuge für den Start.
Auch verfügbar auf Englisch und Niederländisch.
Bekommt Ihr Betrieb neben jedem 3D-Modell noch immer eine PDF-Zeichnung dazu? Und haben Sie sich schon einmal gefragt, warum, wenn das Modell diese Absicht doch selbst tragen konnte?
Diese Frage ist der Kern von Model Based Definition. Toleranzen, Gewinde und Oberflaechenguete direkt auf das 3D-Modell schreiben, maschinenlesbar machen, und die nachgelagerte Software kann darauf reagieren, ohne dass jemand die Zeichnung neu eintippen muss.
Ich habe die erste Version dieses Leitfadens 2021 geschrieben, und mein Fazit war damals klar: Der Markt war noch nicht bereit. Fuenf Jahre spaeter hat sich einiges getan. Der STEP-Standard hat eine wichtige neue Ausgabe bekommen, mein bevorzugtes CAD liefert MBD jetzt auf jedem Preisplan mit, und Pruefsoftware liest diese Daten tatsaechlich aus. Einige Dinge haben sich ueberhaupt nicht bewegt, und ich werde auch dabei offen sein.
Dieser Leitfaden behandelt also, was MBD und PMI sind, was eine STEP-Datei wirklich enthaelt, wer die Daten 2026 nutzen kann, wo Blech noch durch die Ritzen faellt, und mit welchen Werkzeugen Sie heute anfangen koennen.
Was ist modellbasierte Definition (MBD)?
Modellbasierte Definition (MBD) ist die Praxis, alle Fertigungsinformationen direkt auf dem 3D-Modell zu hinterlegen, sodass das Modell zur einzigen Informationsquelle wird statt einer 2D-Zeichnung.
Dazu habe ich früher geschrieben:
Die Informationen selbst haben einen Namen: Product Manufacturing Information (PMI). Masse, Toleranzen, Bezugspunkte, Oberflaechenguete, Anmerkungen. Alles, was Sie normalerweise von der Zeichnung ablesen.
Semantische vs. grafische PMI, in einfachen Worten
PMI kommt in zwei Formen, und der Unterschied entscheidet alles Nachgelagerte.
- Grafische PMI sind Text und Linien, die im 3D-Raum gezeichnet sind. Ein Mensch, der das Modell dreht, kann sie lesen. Software kann sie nur anzeigen.
- Semantische PMI sind dieselben Informationen, gespeichert als strukturierte Daten, die an den genauen Flaechen und Kanten haengen, auf die sie sich beziehen. Software kann damit arbeiten: Eine KMM kann daraus ihren Messpfad aufbauen, und ein Kalkulationstool kann die engste Toleranz am Teil finden.
Die Normenwelt nennt das "Praesentation" und "Repraesentation". Eine gute Datei traegt beides: grafisch fuer Ihre Mitarbeiter, semantisch fuer Ihre Systeme.
Und deshalb ist MBD fuer einen Blechbetrieb relevant. Heute liest jemand die Zeichnung und tippt die Anforderungen in Ihr Kalkulationswerkzeug, Ihre Arbeitsvorbereitung, Ihre KMM-Software ein. MBD entfernt diesen Neueingabeschritt, weil die Absicht maschinenlesbar ankommt.
Was ist eine STEP-Datei wirklich?
STEP steht fuer Standard for the Exchange of Product model data, ISO-Standard 10303. Es ist das neutrale 3D-Format, das fast jedes CAD-System exportieren kann, weshalb es zum Standardweg wurde, Teile zwischen Unternehmen zu versenden.
Innen speichert eine STEP-Datei die exakte Form als Berandungsdarstellung: Flaechen, Kanten und praezise Kurven und Flaechen (oft NURBS). Keine Dreiecke, keine Naeherung. Diese Praezision ist der Grund, warum eine STEP-Datei die Fertigung antreiben kann, was die Netz-Formate aus der visuellen Welt nicht koennen.
AP203, AP214, AP242: die STEP-Versionen erklaert
STEP gibt es in Varianten, sogenannten Anwendungsprotokollen, und hier liegen die praktischen Fragen.
- AP203 (aus der ersten ISO-Veroeffentlichung Mitte der 1990er Jahre) enthielt Geometrie, Baugruppen-Struktur und Konfigurationsdaten.
- AP214 fuegte Farben, Layer und mehr Produktdaten hinzu und wurde zum Automobilstandard. Jahrelang lautete der Standardrat: "Ihr CAD exportiert standardmaessig AP214".
- AP242 fasste beide 2014 zusammen und fuegte das Stueck hinzu, um das es in diesem Leitfaden geht: PMI, grafisch und semantisch, in einer neutralen Datei.
AP242 wuchs weiter. Edition 2 (2020) fuegte semantische Lochmerkmale wie Stufenbohrungen und Senkungen hinzu. Edition 3 (2022) konsolidierte das Schema, auf dem die aktuelle PMI-Praxis aufbaut. Edition 4 wurde im August 2025 veroeffentlicht, fuegte PMI auf Baugruppenebene und Bearbeitungsformmerkmale hinzu, und AP242 wird laut NIST jetzt von allen grossen CAD-Anbietern eingesetzt. Der alte AP214-Rat ist damit ueberholt: AP242 ist die Version, nach der Sie fragen sollten.
Begegnen koennte Ihnen auch QIF: ein separates ISO-Format fuer Qualitaets- und Messdaten, das neben STEP in der Messtechnik eingesetzt wird.
Wer liest PMI wirklich in 2026?
Hier ist die Frage, die entscheidet, ob MBD sich in Ihrem Betrieb lohnt: Verarbeitet irgendetwas nachgelagert dem CAD die Daten? 2026 laesst sich die Antwort in drei Kategorien aufteilen.
Qualitaetspruefung ist die Erfolgsstory. Zeiss CALYPSO erstellt Messpfade direkt aus PMI. Hexagon PC-DMIS liest AP242 und erstellt Routinen aus dem eingebetteten GD&T. Mitutoyo's MiCAT Planner programmiert Messungen aus PMI-Regeln. Wenn Sie eine KMM betreiben, spart semantische PMI heute Stunden ein, pro Teil, bei jeder Revision.
CAM-Unterstuetzung variiert je nach Paket. CAMWorks waehlt Bearbeitungsstrategien aus den Toleranzen am Modell, und NX CAM arbeitet ebenfalls mit PMI. Viele andere CAM-Pakete zeigen die Annotationen bestenfalls an. Fragen Sie Ihren Anbieter genau, welche AP242-Daten den Werkzeugpfad veraendern.
Kalkulation ist auf der Lesestufe. Viewer zeigen PMI an, mehrere Plattformen importieren es, und eine Preisfindung, die automatisch aus semantischen Toleranzen berechnet, wird oeffentlich von keinem Kalkulationsanbieter beansprucht. Mehr zu den konkreten Werkzeugen weiter unten.
Der Antrieb hinter all dem kommt von oben in der Lieferkette: Das US-Verteidigungsministerium schreibt fuer neue Programme Modelle statt Dokumente vor, und Luft- und Raumfahrt sowie Automobil ziehen ihre Lieferanten weiterhin mit.
Die Blechtechnik-Luecken, die bleiben
Das war mein Hauptvorbehalt in 2021, und er gilt noch immer. Eine Reihe von Dingen, die ein Blechteil benoetigt, hat noch keinen standardisierten Platz in AP242:
- Walz- oder Faserrichtung, die die Biegeguete bei sichtbaren Teilen beeinflusst.
- Biegeprozessdaten wie Kuertzungswerte und Werkzeugwahl.
- Gravur- und Beschriftungsinformationen, zum Beispiel zur Positionierung beim Schweissen.
Am Rand hat es Fortschritte gegeben (Edition 2 brachte die semantischen Lochmerkmale), aber diese Blech-Spezifika wandern noch in Anmerkungen oder auf das PDF neben dem Modell.
Die 2D-Zeichnung stirbt also nicht. Sie schrumpft. Geometrie und Toleranzen leben im Modell, und die Zeichnung wird zu einem einseitigen Traeger fuer die Dinge, die das Modell noch nicht sagen kann. Das ist die Kombination aus dem Hinweis oben.
Warum eine ganze KI-Industrie jetzt 2D-Zeichnungen liest
Hier ist die Wendung, die ich 2021 nicht kommen sah. Die grossen Investitionen der letzten Jahre sind nicht in MBD geflossen. Sie sind in KI geflossen, die 2D-Zeichnungen liest.
CADDi hat eine ganze Plattform rund um das Extrahieren von Daten aus Zeichnungen im industriellen Massstab aufgebaut. Paperless Parts liefert Wingman, einen Assistenten, der Spezifikationen, Gewinde, Schweisssymbole und GD&T aus Kundenzeichnungen liest. Ich habe selbst in Kalkulationsprojekten mit Zeichnungsextraktion gearbeitet, und sie ist genutzbar nuetzlich.
Meine Einschaetzung, warum diese Industrie existiert: Modelle ohne PMI sind ueberall. Die meisten STEP-Dateien, die im Posteingang eines Lohnfertigers landen, tragen Geometrie und Schweigen. Die Absicht liegt auf dem PDF, also haben Unternehmen KI gebaut, um sie aus den Pixeln zurueckzuschliessen.
Nun schauen Sie sich die Obergrenze dieses Ansatzes an. Wingmans eigene veroeffentlichte Zahlen sind 88 Prozent der Druckelemente identifiziert und 83 Prozent mit Details extrahiert, mit einem Menschen, der das Ergebnis prueft. Starke Zahlen fuer das Lesen von Pixeln. Semantische PMI hat keine Erkennungsrate. Der Konstrukteur hat die Toleranz angegeben und die Datei traegt sie, 100 Prozent per Konstruktion.
Die beiden Welten beginnen sich zu treffen: Das deutsche Projekt PartSpace nutzt KI, um 2D-Annotationen auf 3D-Modellen abzubilden und STEP AP242 MBD-Datensaetze auszugeben. KI als Bruecke zurueck zum Modell, und diese Richtung ergibt fuer mich Sinn.
Die MBD-Werkzeuge, mit denen Sie heute anfangen koennen
Sechs Eintraege, vom CAD, in dem Sie PMI erstellen, bis zum kostenlosen Viewer, mit dem Sie pruefen, was ein Kunde Ihnen tatsaechlich geschickt hat.
1. Onshape
Mein bevorzugtes CAD fuer MBD Jeder Plantyp AP242-PMI-Export
Onshape ist das Cloud-CAD von PTC, und im Moment ist es mein bevorzugtes CAD fuer MBD. Im Februar 2026 wurde MBD auf jedem Plantyp ausgeliefert, ohne Zusatzmodul und ohne separates Erweiterungspaket: Sie erstellen Masse, Bezugspunkte und GD&T direkt am Modell waehrend Sie konstruieren, und die Annotationen haengen an den tatsaechlichen Merkmalen. Der Export erfolgt als STEP AP242 mit enthaltener PMI, bereit fuer Pruefsoftware zum Auslesen.
Integration ist der andere Grund, warum ich es bevorzuge. Onshape ist API-first aufgebaut, alles liegt in der Cloud, und in meinen Projekten war die Anbindung an einen Kalkulations- oder Arbeitsvorbereitungsablauf unkompliziert. Eine Einschraenkung: Onshape exportiert PMI, zeigt aber PMI aus eingehenden AP242-Dateien nicht an.
🔗 onshape.com · MBD-Hilfeseiten
2. SOLIDWORKS MBD
Zusatzmodul zu SOLIDWORKS AP242-PMI-Export Veroeffent. in eDrawings
SOLIDWORKS MBD ist ein separates Zusatzmodul, das Sie auf SOLIDWORKS aufsetzen. Basis-SOLIDWORKS kann 3D-Annotationen am Modell erstellen, aber der Export von STEP AP242 mit softwarelesbare PMI erfordert das Zusatzmodul, das auch in eDrawings und 3D-PDF veroeffentlicht.
Ein Detail, das haeufig uebersehen wird: GD&T, das auf einem Zeichnungsblatt platziert ist, erreicht die STEP-Datei nie. Die Annotationen muessen am 3D-Modell selbst liegen. Wenn Ihr Betrieb bereits mit SOLIDWORKS arbeitet, ist das der natuerliche Einstieg in MBD.
3. Kostenlose PMI-Viewer und Prueftools: eDrawings, CAD Assistant, NIST SFA
Kostenlos PMI anzeigen und validieren Keine CAD-Lizenz erforderlich
Sie benoetigen keine CAD-Lizenz, um mit eingehender PMI zu arbeiten. Drei kostenlose Werkzeuge decken das ab:
- eDrawings Viewer zeigt STEP AP242 mit PMI an und hebt jede Masse mit den zugehoerigen Flaechen hervor. Das zugangsfreundlichste Werkzeug fuer die Werkstatt.
- CAD Assistant von Open Cascade ist Freeware, auch fuer kommerzielle Nutzung, fuer Windows, Linux, Android und iOS. Es zeigt semantische und tessellierte PMI, sodass ein Tablet an der Abkantpresse das annotierte Modell oeffnen kann.
- NIST SFA (STEP File Analyzer and Viewer) ist das Schiedsrichter-Werkzeug. Es gibt genau an, welche semantische und grafische PMI eine Datei enthaelt. Wenn ein Kunde sagt "die Toleranzen sind im Modell", sagt Ihnen dieses kostenlose Werkzeug, ob das stimmt.
Eine umfangreichere Liste von Viewern finden Sie in meinem Leitfaden zu kostenlosen 3D-CAD-Viewern.
4. CADEXSOFT Manufacturing Toolkit
Integrations-SDK Liest semantische PMI Eigene Werkzeuge entwickeln
CADEXSOFT waehlt den SDK-Ansatz: Das Manufacturing Toolkit gibt Entwicklern CAD-Lesefunktion, Merkmalserkennug, Blechabwicklung und DFM-Pruefungen als Bausteine, in C++, C# und Python. Es liest sowohl grafische als auch semantische PMI aus STEP, AP242 eingeschlossen, was ich in der Dokumentation verifiziert habe.
Das ist die Engine, die ich einbinde, wenn ein Betrieb sein eigenes Eingangsportal oder Kalkulationsportal aufbaut: Das Toolkit verarbeitet die Geometrie und die PMI, Sie bauen den Ablauf drum herum.
5. Kalkulationsplattformen: QuotationFactory und Paperless Parts
Kalkulation PMI-Import und -Anzeige Aus meinen Integrationsprojekten
In meinen Integrationsprojekten laeuft PMI-Daten durch beide Plattformen. Die pruefbaren Fakten: QuotationFactory hat JT- und STEP-AP242-Import einschliesslich PMI bereits 2022 ausgeliefert, und seine aktuelle Oeffentlichkeitspraesentation dreht sich um das Extrahieren von Toleranzen und GD&T aus Zeichnungen. Der Viewer von Paperless Parts zeigt AP242-PMI seit 2022 an, und sein Wingman-Assistent ist die 2D-Druck-KI aus dem Abschnitt oben.
Keiner beansprucht, ein Teil automatisch aus semantischer PMI zu bepreisen, und ich habe das auch sonst nirgendwo ausgeliefert gesehen. Kalkulation verarbeitet PMI 2026 auf der Lese- und Anzeigestufe. Meinen vollstaendigen Vergleich des Kalkulationsmarkts finden Sie hier:
6. FreeCAD
Open Source Nur Geometrie PMI-Workbench in Entwicklung
Ich mag FreeCAD und empfehle es oft, daher hier der aktuelle Stand: Es liest STEP-Geometrie und Baugruppen gut, und zeigt keinerlei PMI an. Das Projekt sagt das in seinem eigenen Issue-Tracker klar: keine native PMI-Faehigkeit, kein GD&T-Import oder -Export ueber AP242. Eine PMI-Workbench wird Stand Mitte 2026 entwickelt, und Sie koennen diese Arbeit auf GitHub verfolgen.
Was FreeCAD in der Blechverarbeitung gut tut, lesen Sie in meinem Artikel ueber kostenlose CAD-Software.
MBD und der digitale Produktpass
Die beiden werden oft zusammen erwaehnt, daher hier die sachliche Version.
Der Digitale Produktpass der EU kommt, und Stahl gehoert zur ersten Welle: Die Oekodesign-Verordnung dahinter nennt Eisen und Stahl unter den ersten Produktgruppen, mit Pflichten, die realistisch ab 2027 bis 2028 greifen. Die Metallverarbeitung wird den DPP vor den meisten Branchen spueren.
Aber der Pass fragt nach Nachhaltigkeitsdaten. Materialherkunft, CO2-Fussabdruck, Recyclinganteil, Reparierbarkeit. Er fragt nicht nach Geometrie, Toleranzen oder PMI.
Der echte Zusammenhang liegt eine Ebene tiefer: Beide belohnen dieselbe Disziplin. Produktdaten, die strukturiert, maschinenlesbar und an einem Ort aufbewahrt sind, statt in PDFs gesperrt zu sein. Wenn Ihr Betrieb auf einem Daten-Backbone wie einem Unified Namespace laeuft, ist PMI eine weitere Sache, die das Backbone tragen kann, und Passdaten werden eine weitere sein.
Wie Sie mit MBD in Ihrem Betrieb anfangen
Denken Sie wie immer an das Schnellboot: eine kleine Schleife, die Sie in Wochen abschliessen koennen, vor dem langsam fahrenden Rest des Unternehmens. Drei Schritte:
- Fragen Sie einen Kunden nach AP242 mit PMI. Nehmen Sie Ihren besten Kunden und bitten Sie um STEP AP242 (Edition 3 oder neuer) mit PMI neben dem ueblichen Paket. Die Anfrage kostet nichts und zeigt Ihnen, wo Ihre Lieferkette steht.
- Validieren Sie das Ergebnis mit NIST SFA. Lassen Sie die Datei durch den kostenlosen Analyser laufen und pruefen Sie, ob echte semantische PMI enthalten ist, oder nur die Grafik.
- Pilotieren Sie ein Teil von der Kalkulation bis zur KMM. Kalkulieren Sie es aus dem Modell, stellen Sie es her, und wenn Sie eine KMM haben, lassen Sie die Software den Messpfad aus der PMI aufbauen. Diese eine Schleife zeigt Ihnen den Nutzen besser als jeder Artikel, auch dieser hier.
Fragen, die mir zu MBD und STEP-Dateien gestellt werden
Brauche ich noch 2D-Zeichnungen?
Welche STEP-Version sollte ich anfordern?
Koennen kostenlose Werkzeuge PMI lesen?
Nutzt mein CAM MBD?
Lohnt sich MBD fuer einen Lohnfertiger?
Der Punkt ist
MBD hat sich von Versprechen zur Praxis entwickelt, an bestimmten Stellen. Der Standard ist fertig, die CAD-Werkzeuge liefern ihn, Pruefsoftware verarbeitet ihn, und Blechtechnik braucht noch ein PDF fuer die letzten Details. Die Absicht, die Ihr Kunde bereits in sein CAD getippt hat, kann jetzt ohne Neueingabe zu Ihrer Kalkulation, Ihrer Arbeitsvorbereitung und Ihrer KMM fliessen. Fangen Sie dort an, wo die Verarbeitung real ist, und behalten Sie die Zeichnung fuer das, was das Modell noch nicht sagen kann.
Dazu habe ich früher geschrieben:
Und diesen Ablauf zu verknuepfen, vom CAD-Eingang ueber die Kalkulation bis zur Werkstatt, ist genau die Integrationsarbeit, die ich mache.
Was landet heute in Ihrem Posteingang: Modelle mit PMI, blosse STEP-Dateien oder ein Stapel PDFs? Schreiben Sie mir, ich lese jede Antwort.
