Architecture

工业设计

工业设计世界模型:让工业设计从「机械翻模」迈入「智能建模」

工业设计世界模型采用三层分工、协同运作的方式:数据层留存设计的全过程信息,工具层负责精准的几何计算与模型搭建,智能 Agent 层理解设计需求、自主规划任务、自动完成建模操作。三层配合起来,才让「用自然语言直驱 CAD 建模」这件事真正跑通。

Overview

三层分工,协同运作

从「存下设计过程」到「算准几何形状」再到「看懂需求并动手做」,三层各司其职,缺一层都跑不通自然语言直驱建模。

自然语言需求 「做一个带加 强筋的电机端盖」 智能 Agent 层 需求理解 → 任务规划 → 调用工具 → 失败重试与自检 → 对话式改型 看懂 · 规划 · 执行 工具层 几何内核:草图 / 特征建模 / 布尔运算 / 曲面 / 约束求解 / 装配定位 算得准 数据层 工业设计数据集:全过程设计数据(特征树 / 草图 / 约束 / 参数 / 装配关系) 记得全 工业设计世界模型 · 三层分工协同运作
图:需求 → Agent 规划 → 几何内核执行 → 全过程数据沉淀;数据层反过来为 Agent 提供可检索的设计知识。
Layers

各层职责拆解

01

数据层 Data Layer

工业设计数据集:留存设计的全过程,而不只是结果

工业设计数据集保留设计的全过程信息:不仅存最终的三维结果,也存下特征、草图、约束、参数与装配关系。这样历史模型就不再是不可编辑的静态结果,而是可以被重新读取、复用与再生成,为后续的检索、重建与比对提供数据基础。

  • 全过程留存:特征树、草图、约束、参数、装配关系
  • 学术数据与真实工业数据并重,覆盖教学与生产两类场景
  • 结果可逐项比对,重建与生成的准确性有据可查
  • 让老旧设计模型在不同软件之间自由转换、互通使用
工业设计数据集全过程数据可再生成
02

工具层 Tool Layer

几何内核:负责精准几何计算与模型搭建

承接数据层的意图,落到精确的几何运算上。依托几何内核完成建模、布尔运算、曲面与倒角、约束求解、装配定位等底层操作,保证生成的模型是真正可编辑、可加工的 CAD 实体,而不是只能看的网格或截图。

  • 自主可控几何内核,不依赖国外 CAD 内核授权
  • 参数化特征建模,输出可编辑的标准 CAD 实体
  • 稳健的布尔运算、圆角倒角、曲面求交能力
  • 支持 STEP / IGES 等标准格式互通
几何内核参数化建模STEP 互通
03

智能 Agent 层 Agent Layer

看懂设计需求、自主规划任务、自动完成建模操作

把自然语言需求翻译成一串可执行的建模步骤,并逐条调用工具层完成。Agent 负责需求理解、任务拆解、步骤排序、失败重试与结果自检,遇到尺寸或装配冲突时能给出修正建议,而不是直接报错退出。

  • 自然语言理解:从一句话需求中抽取几何特征与尺寸意图
  • 任务自主规划:拆解为草图—特征—约束—装配的可执行序列
  • 自动建模:逐步生成可编辑三维模型,全过程可视化
  • 对话式改型:继续说「把壁厚改成 4mm」即可增量修改
自然语言直驱任务规划对话式改型
Capabilities

核心能力

依托工业设计世界模型三层架构、几何内核与 NingAICAD 的协同赋能,可支撑以下场景。

智能检索

按语义与几何特征检索历史模型,找到「长得像、做得对」的现成设计。

自动生成

自然语言描述需求,自动生成可编辑的三维模型初稿。

快速重建

从历史数据重建参数化建模序列,让旧模型重新可编辑。

智能装配

自动识别配合关系与装配约束,完成部件级装配与干涉检查。

对话式改型

用自然语言继续修改尺寸、特征与装配,模型实时更新。

跨软件互通

依托 STEP / IGES 等标准格式,实现老旧模型在不同软件间的自由转换。

In Practice

实际效果:自然语言直驱 CAD 建模

用户说「做一个带加强筋的电机端盖」,系统自动拆解为建模步骤,逐步生成可编辑三维模型,还能用自然语言继续修改尺寸、调整装配。

用户输入 > 做一个带加强筋的电机端盖

工业设计世界模型智能体正在处理…

需求理解

识别为「带放射状加强筋与中心轴承孔的圆形端盖」,抽取外径、壁厚、筋条数量与孔位为待定参数。

任务规划

拆解为:草图绘制 → 回转成体 → 加强筋阵列 → 轴承孔与螺栓孔 → 倒角与圆角。

逐步建模

逐步调用几何内核生成特征,实时输出可编辑三维模型。

对话式改型

用户继续说「外径改 120mm、筋条改 6 条」,模型增量更新并保留全部特征。

以上为自然语言直驱建模的典型链路。AI 在工业设计领域已经从「会聊」走向「会做」。
Evolution

从机械翻模到智能建模

机械翻模 过去

照着实物或图纸逐条重建几何,人盯屏幕,改一处动全身。

参数化建模 现在主流

建立参数与约束,改尺寸即可自动更新,但建模逻辑仍需人来搭。

语义化设计 过渡

模型携带设计意图与全过程数据,机器能读懂「为什么这样设计」。

智能建模 世界模型目标

自然语言直驱,Agent 自主规划并完成建模,人只做判断与确认。

全过程特征树 / 草图 / 约束 / 参数
可编辑输出标准 CAD 实体
NingAICAD承载落地的设计平台
3 层数据 / 工具 / Agent
老旧设计模型可以在不同软件之间自由转换、互通使用;重建与生成的结果可以逐项与原始设计比对, 「重建得像不像、生成得对不对」有据可查。
Scenarios

可以落地的四种场景

历史图纸复建

把只有二维图纸或不可编辑模型的老件,重建成参数化模型,后续改型不再从零开始。

设计知识检索

按语义与几何特征找「做得对」的既有设计,减少重复劳动。

快速方案生成

需求描述直接产出初稿模型,工程师只做判断与微调。

跨软件互通

依托 STEP / IGES 等标准格式,在多套 CAD 之间自由转换与验证。