摘要：本项目旨在搭建一套集AI图像生成、CAD建模、有限元分析于一体的自动化设计工作站，实现从文字描述到仿真验证的全流程智能化。重点解决传统设计流程中效率低、成本高的问题，利用20米光伏区域提供清洁能源，降低运营成本。

本项目旨在搭建一套集AI图像生成、CAD建模、有限元分析于一体的自动化设计工作站，实现从文字描述到仿真验证的全流程智能化。重点解决传统设计流程中效率低、成本高的问题，利用20米光伏区域提供清洁能源，降低运营成本。

二、技术方案设计

1. 软件系统架构

- AI图像生成

采用ComfyUI + Stable Diffusion组合，通过Serverless API实现高并发图像生成。支持文字描述生成机构件草图，结合自定义工作流批量输出多风格设计方案。

优势 ：弹性GPU资源按需分配，按量付费降低算力成本（参考阿里云函数计算方案）。

- CAD建模与装配

集成SolidWorks API与NX Open接口，将AI生成的图像自动转化为3D模型。通过参数化设计模板，实现零件尺寸、材料属性的自动化配置与装配关系定义。

案例参考 ：某设计院通过DeepSeek实现3小时全套施工图生成，效率提升80%。

- 有限元分析与仿真

接入ANSYS Workbench或ABAQUS，利用AI模型自动提取关键参数（如应力分布、模态频率），生成仿真报告。支持多物理场耦合分析，优化设计可靠性。

2. 硬件配置方案

表格

组件 推荐配置 单价/元 数量 总价/元

CPU AMD Ryzen 9 7950X（16核32线程，单核性能强）或Intel Xeon Silver 4316 4,500 1 4,500

GPU NVIDIA RTX 4090（24GB显存，支持CUDA加速） 12,000 2 24,000

内存 DDR5 32GB×4（RECC，稳定性优先） 1,200 4 4,800

存储 2TB NVMe SSD（系统盘） + 8TB HDD（数据盘） 2,000 1 2,000

主板 ASUS Pro WS WRX80E-SAGE SE WIFI（支持双GPU） 5,500 1 5,500

电源 1600W金牌全模组（冗余设计） 1,800 1 1,800

机箱 定制水冷机箱（支持双GPU散热） 3,000 1 3,000

显示器 4K 27寸专业绘图屏（色准ΔE

总价 53,600

说明 ：

- CPU选择：优先考虑单核性能，避免洋垃圾E3/E5（如E5-2696V3单核性能仅相当于奔腾G4560），推荐AMD Ryzen或Intel Xeon Silver系列。

- GPU配置：双RTX 4090支持并行渲染与AI计算，显存满足复杂模型需求。

- 存储方案：NVMe SSD加速系统启动与软件加载，HDD存储历史数据。

3. 光伏供电系统设计

- 光伏板选型：隆基Hi-MO 6 725W（20块，总功率14.5kW）

- 日均发电量：14.5kW×4h×0.8=46.4kWh（广州地区）

- 工作站功耗：双4090+CPU满载约800W，日均运行16小时耗电12.8kWh

- 储能配置：100kWh锂电池组（满足8小时断电需求）

- 投资成本：光伏系统4万元+储能系统5万元=9万元

- 回报周期：年节省电费约1.5万元，6年回本。

三、成本预算与经济效益分析

1. 初期投入

- 硬件成本：53,600元

- 软件授权：SolidWorks（约4.8万元/年） + ANSYS（按需订阅）

- 光伏系统：90,000元

- 总计：约20万元

2. 运营成本

- 电费：光伏覆盖80%，年市电支出约3,000元

- 维护费用：硬件升级与软件更新约1万元/年

- 人工成本：工程师1名（年薪12万元）

3. 经济效益

- 效率提升：设计周期从7天缩短至1天，年处理项目量增加5倍

- 成本节约：减少外发设计费用约30万元/年

- 投资回报期：约2.5年（静态）

四、风险评估与优化建议

1. 技术风险

- AI生成图像精度不足：通过人工标注数据集微调模型，提升机构件细节还原度。

- 软件兼容性问题：采用Docker容器化部署，统一环境配置。

2. 硬件风险

- 洋垃圾CPU稳定性差：优先选择全新Xeon或Ryzen处理器，规避电子垃圾安全隐患。

3. 优化建议

- 共享云桌面：通过瘦客户机实现1台工作站供5人同时使用（参考天津某公司案例）。

- API集成：打通AI绘图与CAD软件接口，实现“描述→建模→分析”全自动化。

五、结论

本方案通过AI图像生成+CAD自动化+有限元分析的集成，结合光伏清洁能源，可显著提升设计效率并降低成本。建议采用双RTX 4090+锐龙9 7950X配置，避免洋垃圾硬件，确保系统稳定性。光伏供电可覆盖80%能耗，长期运营成本优势明显。项目具备技术可行性与经济合理性，适合中大型设计企业部署。

附录：硬件采购链接

1. CPU：AMD Ryzen 9 7950X京东自营

2. GPU：NVIDIA RTX 4090天猫旗舰店

3. 光伏系统：隆基Hi-MO 6官方授权店

来源：热爱祖国的中坑