Comparazione sistematica e valutazione di sistemi CAD 3D basati su IA per la modellazione generativa in supporto alla progettazione meccanica

"Can the mechanical engineer's work in 3D model design be replaced or assisted by AI-driven CAD systems capable of creating models from textual prompts or images?". To provide a precise answer, a survey of CAD systems matching the required criteria was conducted; the selected software had to be free to use, accessible either through an application or via the web and capable of accepting a textual input or an image and returning a 3D model downloadable in .STL or .STEP format. The objective was to perform a systematic comparison of these tools by analysing them through two different workflows: the first using a textual description of the required model as input, the second using an image representing the model. The analysis of the generated output was made objective and systematic through the definition of specific parameters that allow for a "mechanical" evaluation, by examining the dimensions, the features created and assessing whether they match those of the requested model, while also considering the time required for generation and any necessary post-processing adjustments. Each parameter is associated with a numerical score derived from a formula consistent with the level of precision required in mechanical design. The study was carried out three different models (flange, connecting rod, support) with increasing levels of complexity, evaluated based on the number and shape of surfaces, the presence of holes, slots, threads, chamfers and fillets. For each software, all three models were generated using both workflows and anlysed according to the defined parameters, allowing for an objective final assessment of whether the software in question could provide a positive answer to the initial research question.

“Il lavoro dell’ingegnere meccanico nell’ambito della progettazione di modelli 3D può essere sostituito o aiutato da sistemi CAD basati su IA che creano modelli a partire da prompt testuali o immagini?”; questa è la domanda da cui si è partiti per lo sviluppo di questa tesi. Per dare una risposta precisa è stata fatta una ricerca di sistemi CAD che corrispondessero ai criteri cercati, quindi software gratuiti, utilizzabili tramite applicazione o tramite web e in cui fosse possibile inserire un input testuale o un’immagine ricevendo come output un modello 3D scaricabile in formato .STL o .STEP. Si è posto come obiettivo quello di fare una comparazione sistematica di questi software analizzandoli attraverso due work flow differenti: il primo inserendo come input una descrizione testuale del modello richiesto, il secondo inserendo come input un’immagine che rappresentasse il modello. L’analisi dell’output fornito è stata resa oggettiva e sistematica grazie alla scelta di alcuni parametri che consentono di valutarlo in maniera “meccanica”, ovvero attraverso le dimensioni e le feature del modello creato, valutando se corrispondono a quelle del modello richiesto tenendo anche in considerazione il tempo utilizzato per la creazione e le eventuali modifiche da apportare. Si avrà una valutazione numerica per ogni parametro data da una formula coerente con il grado di precisione richiesto nella progettazione meccanica. Lo studio è stato svolto su tre modelli differenti (flangia, biella, supporto) con grado di complessità crescente valutato in base al numero e alla forma delle superfici, presenza di fori, asole, filettature e presenza di smussi e raccordi. Per ogni software sono stati creati i tre modelli con i due work flow e sono stati analizzati seguendo i parametri, così da poter dare una valutazione finale oggettiva, valutando se il software in questione potesse rispondere in maniera positiva alla domanda posta inizialmente.