機械・機構設計の仕事とは

機械・機構設計は、電気基板や構造部品など部品に必要な要素を安全に納め、必要な機能を果たす形状を検討する仕事です。機械・機構設計の仕事内容をはじめ、求められる経験、役立つスキルや資格、キャリアプランなどの詳細について解説します。

機械・機構設計の仕事内容は?

機械・機構設計の仕事には、主に次のようなものがあります。

プロダクトマネジメント・プロジェクトマネジメント

各開発案件について開発日程を調整し、設計の人員、機材などのリソース割り振りをはじめ、デザインレビューの承認などを行います。

構想設計(意匠設計・プロダクトデザイン・構造・仕様)

クライアントからの要望やデザインコンセプト、過去の製品、派生モデルの状況などを踏まえ、「どんな部品、製品を作るのか」について概要を検討します。液晶ディスプレイなど外部から購入する部品があれば発注を行います。

基本設計(機構・強度・材料)

設計の成立性などを考慮し、おおまかに部品を組み立てていきます。形状・材料を考慮し、必要となる強度が構造的に保てているかを検討します。

詳細設計(詳細形状・寸法)

QCD (Quality:品質、Cost:コスト、Delivery:納期)を意識しつつ、CADを使って構想設計、基本設計をした部品をデータ化していきます。必要に応じ部品図、組み立て図などを作成します。

解析(CAE・CAM)

構想設計、基本設計、詳細設計の必要となるタイミングで、部品の設計条件に合わせ、強度解析、熱解析、輝度解析、樹脂流動解析などを行います。

試作・評価

試作部品を作り、耐久性、塵埃など「仕様に基づいた機能が保てているか」「不具合がないか」などの評価を行い、必要があれば対策をします。

量産設計

試作で問題を対策した後、完成した部品を工場で量産します。

機械・機構設計はどんな会社で仕事をする?

機械・機構設計が求められる業界は非常に多く、自動車、家電、デジタル機器、パソコン・スマートフォン、産業用機械など、製造にかかわるさまざまな企業で仕事をします。業態は製造業が多く、家電やパソコン、自動車などのように、消費者に販売する形まで設計をするセットメーカーが一般的です。
また、「樹脂部品に強い」「板金部品に強い」など、ある製品開発に特化し、アセンブリ部品の状態を完成品として納入している企業もあります。
機械・機構設計者は製造業のほか、コンサルティングや派遣会社、CADやCAEなど開発ツールを販売している会社で受託設計を行っている場合もあります。特に派遣会社に登録しているとスキルアップ講習会などが積極的に行われることが多い傾向です。Modisでは、Modis Engineer Academyにより、未経験からのエンジニアデビューやスキルアップ支援を行っています。

Modis Engineer Academyについての詳細は下記サイトでご覧ください。

機械・機構設計で求められる経験や資格・スキルは?

機械・機構設計では、主に次のような経験や資格・スキルが求められます。
なお、就業先の会社によっては独自の機械・機構設計を採用していることがあり、その場合は実務経験者でもその会社に合わせたスキルを「ゼロ」から覚えていく必要があります。

工業系の基礎知識をはじめ他部門との調整力も重要

工業系の知識として材料力学、熱力学、流体力学、機械力学、金型機械加工などの知識が必要です。材質・部品・加工や組み立ての方法に関する知識も業務を通して身につけていくと良いでしょう。金属や樹脂など部品の材質によって考慮すべきことが異なるので、部品ごとの物性や構造に関する知識を習得することも大切です。「基板をどう納めるのか」「製造はどう進めるのか」といった情報が必要なので、生産部門や電気・ソフト部門との調整力、語学力も求められます。
部品は工場で量産するにあたり、どうしてもバラツキが発生します。3D設計を行っている場合でも製図の知識が重要で、管理寸法や製造工場、加工方法を意識して寸法・公差を定義しなければなりません。また、場合によってはCAEを自分で行ったり試作品を3Dプリンターで作成したりする場合も考えられます。

独立する場合は資格があると便利

機械・機構設計は資格よりも、どのような業態で何の担当をしていたかが重視される傾向があり、仕事を進めるために必要となる資格は特にありません。しかし、コンサルティング業務に従事する場合や昇給などスキルを対外的に明確化させるためには「機械設計技術者試験」、「CAD利用技術者試験」、「技術士(機械部門)」などがあると良いでしょう。なお、クライアントや生産工場の場所によっては外国語能力も必要で、TOEICが重視される場合もあります。

機械・機構設計のキャリアプランは?

機械・機構設計の職種では、初めは先輩設計者などにつき、OJTの形で一部の機能部品の設計にあたることが多いようです。部品や機能構造の名称をはじめ、設計検討すべき要素、寸法の追い方、基礎的な物理法則や物性知識、コスト感覚などを学びます。その後、製品全体の設計担当になる場合は、派生モデルなど検討項目が比較的少ないものを担当することが多くなります。
常に市場のニーズに応えるべく、新素材や技術を学んで設計に活かすことが求められます。どのような機械・機構を設計するのかを考え、材料の選択や品質、コストなどについて試行錯誤を経て、実際に自分が設計したものが世に送り出される時には大きなやりがいを感じることでしょう。

プロダクトマネジメント・プロジェクトマネジメントとして統括

いくつものモデルを担当したベテラン設計者になると、電気設計部門や客先、量産工場との打ち合わせが増え、徐々にプロダクトマネジメント・プロジェクトマネジメントの仕事の割合が増えていきます。複数のモデルを統括する場合もあるでしょう。セットメーカーであれば、製品を設計する機械・機構設計部門から技術営業、生産設計の部門に異動するキャリアプランが考えられます。

コンサルティングや大学への就職

モデル担当をいくつか経験していれば、他企業に転職したり技術者派遣に登録したりすると、より多くの業態の製品開発にかかわることができるでしょう。また、設計経験があると材料メーカーやコンサルティング会社や大学に就職する際にも有利です。
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