Codex+CAD工程应用评测报告

建设综合勘察研究设计院有限公司北京航空航天大学高研院、清华大学何静（副教授） （以基坑支护场景为例。测试样本有限，测试结果仅用于参考） Codex+CAD软件介绍 Codex + CAD：从“指令式绘图”到“意图式生成”的技术跨越 什么是Codex for CAD？ 基于OpenAI Codex，经过CAD领域数据（AutoLISP、VBA、.NET API、脚本宏、图元数据库）微调，能够将自然语言描述和工程逻辑直接转化为可执行的CAD绘图命令和参数化图元的AI引擎。 核心能力 语义解析：理解“桩径800mm”、“间距1 .60米m”、“混凝土强度C30”等工程术语。 Codex并非简单的“语音绘图”，而是一个具备工程语义理解能力的“AI绘图助手”，它让CAD从“工具”进化为“能听懂你计算结果的伙伴”。 逻辑编码：自动生成绘制直线、圆弧、填充、标注、图块插入的底层代码。 上下文学习：根据已有图纸比例、图层、样式，延续一致的绘图风格。 工程领域“计算-画图-改图”痛点 改图阶段—— “牵一发而手动动全身” 画图阶段——“体力劳动密集” 计算阶段——“数据孤岛” 痛点描述： 痛点描述： 痛点描述： 1.绘制标准剖面：重复画轴线、土体分层线、支护桩、锚索、冠梁、腰梁、标注……每个剖面耗时30分钟以上。2.配筋详图：绘制钢筋、箍筋、螺旋筋、标注直径间距，极度繁琐，但几乎每个项目都需要。3.“计算-画图”两套语言：计算结果是数字，图纸是图形，中间无自动转换，全靠工程师手动翻译。 1.单点修改低效：参数变更需手动逐图修改，效率极低；2.局部联动缺失：桩径调整后，配筋、标注等依赖项无法自动更新；3.复合修改易错：多参数叠加调整易遗漏依赖项，出错率高；4.推理修正缺失：嵌固深度等参数变更后，验算结果无法自动更新到图纸标注中。 1.使用理正、启明星等计算软件，输出大量文本/Excel数据。2.人工提取关键数据（土压力值、嵌固深度、配筋面积）用于绘图，极易抄错、看串行。3.不同计算模块（如整体稳定、抗倾覆）结果割裂，难以综合到一张设计图。 代价：修改成本极高，版本易失控，“改桩忘改配筋”成为常见质量通病，工程师加班修改成为常态。 代价：工程师大量时间消耗在“画图工”而非“设计师”角色；项目周期被迫拉长。 代价：数据错误导致设计返工；计算书与图纸不一致，审图风险高。 典型场景：“理正算出来抗滑桩弯矩是850kN·m，画图时写成了580”——常见低级错误。 典型场景：业主临时将桩径从800mm调整为900mm，工程师耗时半天改完所有图纸后，又被要求恢复原参数，重复劳动造成极大效率浪费。 典型场景：一个中型基坑15个剖面，同样的图元复制粘贴几百次，极易遗漏或错位。 Codex驱动CAD的主要实现路径 单击添加标题方法二：Codex生成CAD脚本或插件代码 方法一：Codex直接生成DWG文件 方法三：通过MCP连接CAD工具 单击添加标题方法四：通过Skill封装CAD绘图能力 单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述您的观点。以便观者准确地理解您传达的思想。简明扼要地阐述您的观点。基本思路：将CAD绘图流程、提示词模板、企业图层标准、常用脚本、构件库等封装成一个可复用Skill，让Codex在处理类似任务时自动遵循固定流程。典型流程：CAD绘图规范+提示词模板+脚本资源→封装成Skill → Codex按Skill流程执行绘图任务优点：复用性强;便于沉淀设计院内部经验;可以减少每次重新写提示词的成本;更适合标准化、流程化任务局限：对非标准任务适应性较弱;Skill质量取决于内部规范、脚本和样例积累 基本思路：让Codex生成AutoLISP、VBA、Python、.NET插件代码，工程师在CAD中运行脚本完成绘图或改图。典型流程：自然语言需求→Codex生AutoLISP/Python/.NET代码→CAD加载运行→自动绘图/改图优点：更接近真实CAD工作流;方便保留为企业内部工具;可做成参数化绘图模板局限：需要一定CAD二次开发环境;代码需要调试;不同CAD版本兼容性需要测试 基本思路：让Codex根据自然语言需求，直接生成CAD可打开的图纸文件，例如DWG文件。典型流程：自然语言描述→Codex生成绘图代码→代码生成DWG → CAD打开检查优点：上手简单;不一定需要直接连接AutoCAD;适合快速验证Codex绘图能力局限：复杂DWG对象支持有限;图层、标注样式、企业制图标准需要额外控制;修改已有DWG文件时能力相对受限 基本思路：MCP是一种让AI应用连接外部工具和数据源的开放标准。Codex目前支持在CLI和IDE扩展中配置MCP服务器。 局限：配置复杂度较高;需要开发或适配CAD MCP Server权限、安全、文件操作需要严格控制对小白用户不如脚本方式友好 评测采用方式说明 本次评测不是只验证单一路径，而是围绕四种方式分别测试其适用场景、输出形式和能力边界。 DWG方式看结果，脚本方式看逻辑，MCP方式看交互，Skill方式看复用。 自定义方式可以分三层： 1 .无代码Skill 把设计院的提示词模板、图层规则、标注要求、计算书格式、审图要求写进SKILL.md，让Codex每次按同一套规则执行。 2.低代码Skill 把已验证成功的AutoLISP脚本、Python脚本、Excel模板、Word模板放进Skill目录，让Codex按任务自动调用。 3.企业专用Skill 把设计院内部规范、图纸样例、标准构件库、常用出图流程组合起来，形成“基坑支护CADSkill”“配筋图生成Skill”“审图意见处理Skill”等专用能力。 计算阶段——土压力系数 输出示例 提示词模板 请基于我上传的文件/桌面上XX文件，提取【土体类型】和【土体参数】，计算【目标土压力系数】。要求：1 .明确采用的计算理论或公式，如【Rankine理论/Coulomb理论/经验公式】。2.展示完整计算过程，不能只给最终结果。3.输出表格，包含[层号]、[土类名称]、[内摩擦角φ(°)]、[黏聚力c(kPa)]、[Ka]、[Kp]，[保留三位小数]4.将计算结果以表格形式输出到Word文档，保存到【位置】，文件命名为“【XXXX计算结果.docx】”。 提示词示例 请基于我桌面上《1剖面计算书》，从中提取“土层参数”表格。计算每一层土的：主动土压力系数Ka、被动土压力系数Kp.展示完整计算过程，不能只给最终结果。输出表格，包含层号、土类名称、内摩擦角φ(°)、黏聚力c(kPa)、Ka、Kp，保留三位小数，将计算结果以表格形式输出到Word文档，保存到我的桌面，文件命名为“【土压力系数计算结果.docx】”。 Codex可直接解析土层的力学参数，主要为粘聚力和内摩擦角，快速计算出基坑内外主动土压力系数Ka和被动土压力系数Kp。 一句话结论 计算阶段——分层土压力 输出示例 提示词模板 请基于我上传的文件/桌面上XX文件，计算【分层土压力】。要求： 1 .提取【土层参数】，包括层厚、重度、黏聚力、内摩擦角等。2.提取【基坑深度】、【地面超载】和【地下水位】。 3.按土层分界深度计算各关键深度处的主动土压力。 4.输出分层土压力计算表，包含【深度】、【土层】、【竖向应力】、 【主动土压力】。5.将结果保存为Word文档，保存到【位置】，文件命名为【XXXX计 算结果.docx】。 提示词示例 请基于我桌面上的《1剖面计算书》，从中提取土层参数、基坑深度、地面超载和地下水位，计算本剖面的分层主动土压力。要求按土层分界深度输出计算结果表，展示必要计算过程，不要只给最终结果。最后将结果保存到Word文档，保存到桌面，文件命名为【分层土压力计算结果.docx】。 Codex可自动从地勘报告中读取水文地质参数，分层计算出各土层的主动及被动土压力、水压力、合力。 一句话结论 计算阶段——水土压力 输出示例 提示词模板 请基于我上传的文件/桌面上XX文件，计算【水土压力】。要求： 1 .提取【外侧水位深度】和【内侧降水深度】。2.判断各土层采用【水土分算】还是【水土合算】。3.分别计算或整理【土压力】、【水压力】和【合压力】。4.输出关键深度点的水土压力结果表。5.将结果保存为Word文档，保存到【位置】，文件命名为【XXXX计算结果.docx】。 提示词示例 请基于我桌面上的《1剖面计算书》，提取外侧水位深度、内侧降水深度以及各土层水土分算/合算信息，计算本剖面的水土压力。要求输出关键深度点的土压力、水压力和合压力结果表，并说明地下水位在CAD剖面图中应如何表达。最后将结果保存为【水土压力计算结果.csv】，放在桌面。 一句话结论 Codex能够识别地下水位和水土分算条件，并将水压力影响转化为可计算、可绘图的结果表。 计算阶段——地面超载影响 输出示例 提示词模板 请基于我上传的文件/桌面上XX文件，计算【地面超载对土压力的影响】。要求： 1 .提取【超载值】、【作用宽度】、【距坑边距离】和【超载形式】。2.判断超载属于【条形超载/均布超载/集中荷载】中的哪一类。3.计算或说明超载引起的附加侧向压力。4.输出超载参数和附加压力结果表。5.将结果保存为Word文档，保存到【位置】，文件命名为【XXXX计算结果.docx】。 提示词示例 请基于我桌面上的《1剖面计算书》，提取超载信息，计算地面超载对本基坑主动土压力的附加影响。要求说明超载类型、超载值、作用宽度、距坑边距离，并输出附加土压力计算结果表。同时给出CAD剖面图中超载箭头和文字标注的表达建议。最后保存为【超载影响计算结果.csv】放在桌面。 一句话结论 Codex能够提取坑边超载条件，并判断其对主动土压力和支护结构受力的附加影响。 计算阶段——支锚轴向力 输出示例 提示词模板 请基于我上传的文件/桌面上XX文件，整理并复核【支锚轴向力】。要求： 1 .提取各道支锚的【类型】、【位置】、【长度】和【预加力】。2.提取各道支锚的【轴向力标准值】和【轴向力设计值】。3.复核设计值与标准值之间的换算关系。4.输出支锚轴向力结果表。5.将结果保存为Word文档，保存到【位置】，文件命名为【XXXX计算结果.docx】。 提示词示例 请基于我桌面上的《1剖面计算书》，提取4道锚索的支锚参数和轴向内力结果，复核轴向力设计值与标准值的关系，并整理为表格。要求指出哪一道锚索轴向力最大，并给出CAD剖面图中锚索标注所需的信息。最后保存为【支锚轴向力计算结果.csv】，放在桌面。 一句话结论 Codex能够快速整理锚索轴向力结果，并识别控制性支锚，为锚索标注和后续验算提供依据。 计算阶段——桩身内力与配筋复核 输出示例 提示词模板 请基于我上传的文件/桌面上XX文件，复核【支护桩内力与配筋】。要求： 1 .提取支护桩的【桩径】、【保护层厚度】和【配筋参数】。2.提取桩身控制内力，包括【最大弯矩】和【最大剪力】。3.判断【实配钢筋面积】是否大于【计算钢筋面积】。4.输出桩身配筋复核表。5.整理CAD桩配筋详图需要的绘图参数，保存到【位置】，并保存为【XXXX复核结果.docx】。 提示词示例 请基于我桌面上的《1剖面计算书》，复核支护桩内力与配筋结果。要求提取桩径、保护层厚度、最大弯矩、最大剪力、纵筋、箍筋和加强箍筋配置，并判断实配面积是否满足计算面积要求。最后整理出CAD绘制桩配筋详图需要的参数，保存为【桩身配筋复核结果.docx】,放在桌面。 一句话结论 Codex能够把桩身内力和配筋结果转化为配筋复核表，并进一步生成CAD详图所需参数。 计算阶段——完整计算书 输出示例 提示词模板 请基于我上传的文件/桌面上XX文件，生成一份【基坑支护完整计算书】。要求： 1 .提取【工程基本信息】、【支护结构参数