9 MCP-Server für KI-gestütztes Computer-Aided Drafting (CAD)

Das Model Context Protocol (MCP) verändert die Arbeitsweise von Ingenieurinnen, Ingenieuren und Designteams mit Computer-Aided-Drafting-Software (CAD). Ähnlich wie USB Hardwareverbindungen standardisiert hat, schafft MCP standardisierte Verbindungen zwischen KI-Modellen und CAD-Anwendungen (und anderen Anwendungen). Dieses Protokoll ermöglicht es LLMs wie Claude, ChatGPT und Gemini, Ihre Zeichenwerkzeuge direkt zu steuern und alles zu automatisieren – vom einfachen Skizzieren bis zur komplexen Baugruppenmodellierung.

CAD-Fachleute verbringen unzählige Stunden mit wiederkehrenden Aufgaben – etwa dem Erstellen von Standardkomponenten, dem Generieren von Zeichnungsblättern und dem Aktualisieren von Entwurfsvarianten. MCP nimmt Ihnen einen Großteil dieser Arbeit ab, indem Sie einfach in natürlicher Sprache beschreiben, was Sie benötigen. Bitten Sie Ihren KI-Assistenten: „Erstelle eine Montagehalterung mit vier Schraubenlöchern“, und sehen Sie zu, wie automatisch ein parametrisches Modell entsteht.

Ich habe neun speziell für die CAD-Integration entwickelte MCP-Server zusammengestellt, die wichtige Plattformen von AutoCAD über Fusion 360 bis zum Open-Source-Programm FreeCAD abdecken. Auch die browserbasierte Lösung Onshape lässt sich integrieren. Diese Tools zeigen, wie KI Entwicklungsprozesse unterstützen kann, ohne die kreative Problemlösung durch Ingenieurinnen und Ingenieure zu ersetzen. Wenn keines dieser neun Tools Ihren Anforderungen entspricht, sehen Sie sich auch 6 MCP-Server für die KI-gestützte Generierung von 3D-Modellen an. Dort finden Sie Tools für Revit, SketchUp, Blender und sogar Thingiverse.

AutoCAD-Steuerung und -Automatisierung

1. CAD-MCP von daobataotie (98 ⭐ auf Github)

Dieser umfassende MCP-Server steuert mehrere CAD-Plattformen über natürlichsprachliche Befehle. Das Projekt fungiert als universeller Übersetzer, der Gesprächsanweisungen in präzise CAD-Vorgänge für AutoCAD-, GstarCAD- und ZWCAD-Umgebungen umwandelt.

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• CAD-Software-COM-Automatisierung: Direkte Integration mit AutoCAD, GstarCAD und ZWCAD über Windows-COM-Schnittstellen

• Python-Bibliotheken: pywin32 für den Zugriff auf Windows-APIs, pydantic für die Datenvalidierung, mcp für die Protokollimplementierung

• Verarbeitung natürlicher Sprache: Benutzerdefiniertes NLP-Modul mit regulären Ausdrücken und Keyword-Zuordnung zur Befehlsinterpretation

• Windows COM (Component Object Model): Kerntechnologie, mit der Python-Anwendungen CAD-Software für Windows steuern können

Konfigurationsanforderungen

• Primäre Konfiguration (src/config.json):

  • cad.type: Gibt die gewünschte CAD-Anwendung an („AUTOCAD“, „GCAD“ oder „ZWCAD“)

  • cad.startup_wait_time: Verzögerung beim Start in Sekunden (Standard: 20)

  • cad.command_delay: Verzögerung zwischen Befehlen für zuverlässige Ausführung (Standard: 0.5)

  • output.directory: Standardspeicherort für Zeichnungen

  • output.default_filename: Standard-Namenskonvention für Exporte

Wegen der COM-Abhängigkeiten setzt der Server Windows voraus. Außerdem muss lokal eine der unterstützten CAD-Anwendungen installiert sein. Für die Integration mit Claude Desktop müssen Sie die Datei claude_desktop_config.json so anpassen, dass der Pfad zum Python-Interpreter und der Speicherort von src/server.py angegeben sind.

2. Easy-MCP-AutoCad von zh19980811 (64 ⭐ auf Github)

Als Nächstes ein weiterer Server speziell für AutoCAD, der den Schwerpunkt auf Datenbankintegration und Elementanalyse legt. Die Architektur kombiniert die direkte CAD-Steuerung mit der dauerhaften Speicherung von Daten in SQLite. Dadurch sind komplexe Abfragen zu Zeichnungsinhalten und die automatisierte Elementverfolgung möglich.

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• AutoCAD-COM-Schnittstelle: Primärer Steuerungsmechanismus für die AutoCAD-Automatisierung

• SQLite-Datenbankmodul: Lokale Datenspeicherung zur Analyse von Zeichnungselementen

• Python-Bibliotheken: pywin32 für den COM-Zugriff, pyautocad für die vereinfachte Kommunikation mit AutoCAD, sqlalchemy für Datenbankvorgänge, comtypes für zusätzliche COM-Unterstützung

Konfigurationsanforderungen

• Integration mit Claude Desktop: Erfordert eine Anpassung von claude_desktop_config.json mit dem Pfad zur ausführbaren Datei oder zum Python-Skript

• AutoCAD-Anforderungen: AutoCAD 2018 oder höher mit Unterstützung für die COM-Schnittstelle

• Datenbankkonfiguration: Die SQLite-Datenbank (autocad_data.db) wird automatisch im Serververzeichnis erstellt

3. autocad-mcp von puran-water (59 ⭐ auf Github)

Ein weiterer AutoCAD-Server – dieser eignet sich besonders für die Erstellung von P&IDs (Rohrleitungs- und Instrumentenfließschemata) und die Automatisierung der Verfahrenstechnik. Das System wandelt Gesprächsanweisungen in AutoLISP-Code um und ermöglicht so die Erstellung komplexer Industriezeichnungen gemäß ISA-Standards.

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• AutoLISP: Zentrale Skriptsprache für die AutoCAD-Automatisierung

• CAD Tools Online (CTO) P&ID-Symbolbibliothek: Kommerzielle Bibliothek mit über 600 Symbolen gemäß ISA 5.1-2009

• Python-Bibliotheken: mcp für die Protokollimplementierung, pywin32 für die Windows-Integration, keyboard für die Eingabesimulation, pyperclip für Zwischenablagevorgänge

Konfigurationsanforderungen

• Installation der CTO-Bibliothek: Für den vollen Funktionsumfang muss die kommerzielle P&ID-Bibliothek unter C:\PIDv4-CTO\ installiert sein

• Serverauswahl:

  • server_lisp_fast.py: Vollständige CTO-Unterstützung mit 80 % mehr Leistung

  • server_lisp.py: Grundlegende AutoCAD-Vorgänge ohne CTO-Abhängigkeit

• AutoCAD-Konfiguration: Einrichtung vertrauenswürdiger Speicherorte zum Laden von LISP-Dateien sowie Systemvariablen für Sicherheit und Attributverwaltung

Plattformen für parametrische 3D-Modellierung

4. autodesk-fusion-mcp-python von sockcymbal (6 ⭐ auf Github)

Diese cloudnative Fusion-360-Integration befindet sich noch in der Prototyp-Phase und zeigt, wie sich die CAD-Automatisierung mit Autodesk Platform Services modernisieren lässt. Der Server kombiniert die lokale Steuerung von Fusion 360 mit cloudbasierter Designautomatisierung und ermöglicht sowohl unmittelbare Interaktion als auch skalierbare Verarbeitung. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels ist jedoch nur ein Tool implementiert:

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• Autodesk Platform Services (APS): Cloudbasierte Designautomatisierung für skalierbare Verarbeitung

• Autodesk Fusion 360 API: Direkte Skriptschnittstelle zur lokalen Steuerung von Fusion 360

• OAuth v2: Sicherer Authentifizierungsmechanismus für den Zugriff auf APS

• Python-Bibliotheken: httpx für HTTP-Clientvorgänge, python-dotenv für die Umgebungsverwaltung

• HTTP-Server: Kommunikationsbrücken zwischen MCP-Client und Fusion-360-Instanzen

Konfigurationsanforderungen

• Umgebungsvariablen:

  • APS_CLIENT_ID: Client-ID für Autodesk Platform Services

  • APS_CLIENT_SECRET: Zugehöriger geheimer Schlüssel zur Authentifizierung

  • FUSION_ACTIVITY_ID: Aktivitäts-ID für die Designautomatisierung

  • APS_BASE: Optionale Überschreibung der Basis-URL für APS-Endpunkte

Der Server bietet drei Betriebsmodi: Cloud-Automatisierung über APS, lokale Steuerung von Fusion 360 über das Add-in LiveCube.py und eine Vermittlungsbrücke über fusion_server.py. Vielleicht ist dieses Projekt genau das Richtige für Sie, wenn Sie sich an der Weiterentwicklung beteiligen möchten!

5. fusion360-mcp-server von ArchimedesCrypto (26 ⭐ auf Github)

Dieser umfassende Fusion-360-Server bietet über eine übersichtlich strukturierte API vielfältige 3D-Modellierungsfunktionen. Das System generiert Python-Skripte für komplexe Modellierungsvorgänge und unterstützt alles vom einfachen Skizzieren bis zur erweiterten Flächenerstellung.

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• Autodesk Fusion 360 API: Native Skriptschnittstelle für die Modellerstellung

• FastAPI: Modernes Webframework zur Erstellung reaktionsschneller API-Endpunkte

• Uvicorn: Leistungsstarker ASGI-Server für FastAPI-Anwendungen

• Pydantic: Datenvalidierung und -verarbeitung mithilfe von Python-Typannotationen

Konfigurationsanforderungen

• Betriebsmodi:

  • HTTP-Servermodus: direkter API-Zugriff über Web-Endpunkte

  • MCP-Servermodus: Integration mit KI-Clients über das Flag --mcp

• Tool-Registry: tool_registry.json definiert verfügbare Tools und Parameterspezifikationen

• Skriptgenerierung: Python-Codegenerierung auf Vorlagenbasis für Fusion-360-Operationen

Open-Source-CAD-Integration

6. freecad-mcp von neka-nat (165 ⭐ auf GitHub)

Wir freuen uns über Integrationen und Unterstützung für Open-Source-Projekte. Diese FreeCAD-Integration bietet umfassende Kontrolle über die beliebte Open-Source-Software für parametrische Modellierung. Der Server ermöglicht anspruchsvolle 3D-Modellierungsoperationen und bietet zugleich Zugriff auf die umfangreiche FreeCAD-Teilebibliothek für Rapid Prototyping.

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• FreeCAD-Python-API: Zentrale Skriptschnittstelle für parametrische Modellierung

• SimpleXMLRPCServer: Kommunikationsprotokoll zwischen MCP-Server und FreeCAD-Add-on

• FastMCP: Framework zum Erstellen MCP-konformer Server

• GitHub-Integration: Direkter Zugriff auf das FreeCAD-library-Repository für Bauteile

Konfigurationsanforderungen

• Installation des FreeCAD-Add-ons: Das Add-on FreeCADMCP wird im entsprechenden Mod/-Verzeichnis abgelegt

• Aktivierung des RPC-Servers: Manueller Start des RPC-Servers in der FreeCAD-Workbench

• Konfiguration von Claude Desktop: Integration des Befehls uvx für die Paketverwaltung

• Optionale Parameter: Flag --only-text-feedback zur Einsparung von Tokens

7. freecad_mcp von bonninr (68 ⭐ auf GitHub)

Dieser schlanke FreeCAD-Server konzentriert sich auf die programmgesteuerte Steuerung und Szenenanalyse. Der Ansatz mit zwei Tools setzt auf Flexibilität und ermöglicht die direkte Ausführung von Python-Skripten in der FreeCAD-Umgebung für maximale Anpassungsmöglichkeiten.

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• FreeCAD-Python-API: Direkte Integration der Funktionen für parametrische Modellierung

• FastMCP: MCP-Server-Framework für Protokollkonformität

• Python-Socket-Modul: Netzwerkkommunikation zwischen Server und FreeCAD

• JSON: Datenaustauschformat für Befehle und Antworten

Konfigurationsanforderungen

• Installation: Ablage des Repositorys im FreeCAD-Modulverzeichnis

• Aktivierung der Workbench: Auswahl der Workbench „FreeCAD MCP“ nach dem Neustart

• Pfadkonfiguration: Für den Python-Interpreter und die Skriptdateien sind absolute Pfade erforderlich

Spezialisierte CAD-Plattformen

8. mcp-server-solidworks von eyfel (14 ⭐ auf GitHub)

Diese innovative SolidWorks-Integration verfolgt einen kontextbezogenen Ansatz und fungiert als intelligente Brücke zwischen KI-Assistenten und der professionellen CAD-Umgebung. Statt einzelne Tools bereitzustellen, bietet der Server ein umfassendes Kontextverständnis und übersetzt Aktionen.

Kernfunktionen

Externe APIs und Technologien

• SolidWorks-API: Professionelle CAD-Steuerung über ein umfassendes Objektmodell

• COM-Schnittstelle: Windows-Komponentenarchitektur für die Kommunikation mit SolidWorks

• PythonNET: Brückentechnologie, die Python-Logik mit .NET-SolidWorks-Adaptern verbindet

• C#-Adapterbibliotheken: Versionsspezifische DLLs für die SolidWorks-Kompatibilität

Konfigurationsanforderungen

• Versionsspezifische Adapter: Separate DLLs für SolidWorks 2021, 2022, 2023 usw.

• Konfigurationsverzeichnis: Einstellungen für SolidWorks-Version, Kommunikationsports und Modellkennungen

• Claude-Modellintegration: API-Zugangsdaten für die LLM-Kommunikation

Diese Implementierung zeichnet sich durch ihren einzigartigen Integrationsansatz für die zugrunde liegende Software aus.

9. onshape-mcp von BLamy (3 ⭐ auf GitHub)

Onshape ist cloudnative CAD-Software. Dieser MCP-Server ist in Onshape integriert und bietet umfangreiche Steuerungsmöglichkeiten für die browserbasierte CAD-Plattform. Über die leistungsfähige REST-API von Onshape ermöglicht der Server eine umfassende Dokumentenverwaltung, Feature-Bearbeitung und Baugruppenoperationen.

Verfügbare Tools

Externe APIs und Technologien

• Onshape-REST-API: Umfassende Cloud-CAD-Steuerung über HTTP-Endpunkte

• Node.js: JavaScript-Laufzeitumgebung für serverseitige Vorgänge

• TypeScript: JavaScript mit statischer Typisierung für robuste Entwicklung

• Zod: Bibliothek zur Schema-Validierung für die Sicherstellung der Datenintegrität

• node-fetch: HTTP-Client für die Kommunikation mit der Onshape-API

Konfigurationsanforderungen

• Umgebungsvariablen:

  • ONSHAPE_ACCESS_KEY: Persönlicher Zugriffsschlüssel zur Authentifizierung bei der Onshape-API

  • ONSHAPE_SECRET_KEY: Zugehöriger geheimer Schlüssel für sichere Kommunikation

  • ONSHAPE_API_URL: Basis-URL für Onshape-API-Endpunkte (Standard: https://cad.onshape.com/api)

Vergleichende Analyse

Plattformabdeckung und Tool-Dichte

Technologie-Stack und Anforderungen

Unterstützung für die Integration ins MCP-Ökosystem

CAD-Workflows orchestrieren

Die wahre Stärke dieser MCP-Server zeigt sich, wenn mehrere Tools zusammenarbeiten und Engineering-Workflows über verschiedene CAD-Plattformen und Fachgebiete hinweg ermöglichen.

Plattformübergreifende Designpipeline

Szenario: Ein Maschinenbauingenieur entwickelt eine komplexe Baugruppe – vom Konzept bis zur Fertigung.

• Beginnen Sie mit freecad-mcp für erste Konzeptmodelle und Designerkundungen dank der Flexibilität von Open Source

• Übertragen Sie wichtige Komponenten an fusion360-mcp-server, um detaillierte parametrische Modelle zu erstellen und Simulationen vorzubereiten

• Exportieren Sie Fertigungszeichnungen über autocad-mcp für die Werkstattdokumentation und die Erstellung von P&IDs

• Nutzen Sie onshape-mcp für gemeinsame Prüfungen und Versionskontrolle mit verteilten Teams

Diese Pipeline nutzt die Stärken jeder Plattform und bewahrt zugleich die Designabsicht über Softwaregrenzen hinweg.

Integration der Verfahrenstechnik

Szenario: Planung einer Chemieanlage, die sowohl Gerätemodellierung als auch Prozessdokumentation erfordert.

• Setzen Sie autocad-mcp mit CTO-Bibliotheksintegration ein, um ISA-konforme P&IDs zu erstellen

• Modellieren Sie einzelne Geräte mit fusion360-mcp-server für ein detailliertes Komponentendesign

• Erstellen Sie über die solidworks-mcp-Integration Baugruppenzeichnungen und Installationsdetails

• Ermöglichen Sie gemeinsame Designprüfungen mit onshape-mcp und dem Zugriff für Stakeholder

Dieser Workflow deckt das gesamte Spektrum von der Prozessplanung bis zur Gerätespezifikation ab.

Automatisierte Designvarianten

Szenario: Entwicklung einer Produktfamilie mit mehreren Designiterationen.

• Erstellen Sie grundlegende parametrische Modelle mit freecad-mcp als geometrische Basis

• Erzeugen Sie Fertigungsvarianten mit fusion360-mcp-server und unterschiedlichen Material- und Größenparametern

• Erstellen Sie automatisch technische Zeichnungen mit autocad-mcp für jede Designvariante

• Koordinieren Sie Designprüfungen über die Cloud-Zusammenarbeit mit onshape-mcp

So sind schnelle Iterationen möglich, während die Designkonsistenz innerhalb der Produktfamilien gewahrt bleibt.

Wie erstellen Sie einen guten MCP-Server für rechnergestütztes Zeichnen?

MCP-Server senken die Einstiegshürde für CAD, indem sie komplexe Befehlsstrukturen abstrahieren. Nachwuchsingenieure können anspruchsvolle Modellierungsergebnisse erzielen, ohne jahrelange Schulungen für bestimmte Software zu benötigen. KI-Assistenten entwickeln sich zu kompetenten Mentoren, die Nutzer durch Best Practices führen und Routinevorgänge automatisch erledigen. Bei der Analyse dieser neun MCP-Server zeichnen sich mehrere Architekturansätze ab, die Best Practices für CAD-Integrationen nahelegen:

Kommunikationsarchitektur

COM-Schnittstellenmuster: Windows-basierte CAD-Anwendungen (AutoCAD, SolidWorks) nutzen für die externe Steuerung stark auf COM-Automatisierung. Die Bibliothek pywin32 ermöglicht zuverlässigen Zugriff, erfordert jedoch eine sorgfältige Fehlerbehandlung und Ressourcenverwaltung, um Instabilität der Anwendung zu verhindern.

REST-API-Muster: Cloudnative Plattformen (Onshape, Autodesk Platform Services) bieten über HTTP-APIs eine robustere Integration. Diese Schnittstellen ermöglichen eine bessere Fehlerbehandlung und benötigen keine plattformspezifischen Abhängigkeiten, bringen jedoch Überlegungen zur Netzwerklatenz mit sich.

RPC-Muster: Anwendungen wie FreeCAD profitieren von XML-RPC oder ähnlichen Protokollen, die eine strukturierte Kommunikation ohne die Komplexität von COM ermöglichen. Dieser Ansatz bietet gute Leistung bei lokalen Installationen und gewährleistet zugleich plattformübergreifende Kompatibilität.

Strategien zur Skriptgenerierung

Vorlagenbasierter Ansatz: Die erfolgreichsten Server generieren Skripte mithilfe von Vorlagen, in denen vordefinierte Code-Strukturen mit Benutzerparametern befüllt werden. So wird eine zuverlässige Ausführung gewährleistet und zugleich Flexibilität für komplexe Vorgänge bewahrt.

Direktes API-Mapping: Einfache Server ordnen MCP-Tools direkt einzelnen API-Aufrufen zu. Das sorgt für zuverlässige Abläufe, bietet aber nur begrenzte Möglichkeiten für komplexe Workflows. Dieser Ansatz eignet sich gut für grundlegende Vorgänge, stößt jedoch bei mehrstufigen Prozessen an seine Grenzen.

Hybride Befehlsverarbeitung: Fortschrittliche Server kombinieren die Vorlagengenerierung mit direktem API-Zugriff. So lassen sich sowohl einfache Vorgänge als auch komplexe skriptgesteuerte Workflows umsetzen. Das bietet maximale Flexibilität, ist jedoch mit höherem Implementierungsaufwand verbunden.

Die Zukunft von MCP und computerunterstütztem Entwurf

Das CAD-MCP-Ökosystem bietet großes Potenzial, technische Workflows grundlegend zu verändern. Die aktuellen Einschränkungen bei der Plattformabdeckung und den Funktionen der Tools dürften mit zunehmender Reife der Technologie und wachsender Verbreitung abnehmen.

Cloud-native CAD-Plattformen sind aufgrund ihrer API-first-Architekturen und der geringeren Abhängigkeit von plattformspezifischen Technologien besonders vielversprechend für die MCP-Integration. Der Erfolg der Integrationen von Onshape und Autodesk Platform Services legt nahe, dass CAD-Tools künftig neben traditionellen Benutzeroberflächen auch den programmatischen Zugriff in den Mittelpunkt stellen werden.

Das Aufkommen spezialisierter Server für die Verfahrenstechnik (P&ID-Tools) und kontextbezogener Assistenten (SolidWorks-Integration) zeigt, wie leistungsfähig domänenspezifische Anwendungen werden. Ähnliche Spezialisierungen sind auch für andere Ingenieursdisziplinen wie Elektrokonstruktion, Architektur und Simulation zu erwarten.

Mit ihrer Weiterentwicklung dürften diese MCP-Server anspruchsvolle CAD-Funktionen einem breiteren Kreis von Fachleuten zugänglich machen und erfahrenen Ingenieurinnen und Ingenieuren ermöglichen, sich auf kreative Problemlösungen statt auf repetitive Softwarebedienung zu konzentrieren. Die Kombination aus KI-Verständnis und präzisen Engineering-Tools eröffnet neue Möglichkeiten.

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