機械設計エキスパートをサーチいたします

機械設計のプロセス

• 設計という視点だけですと、「構想設計」・「基本設計」・「詳細設計」の大きく３つのプロセスに分かれます。また、それぞれの設計が完了した後にはDR（デザインレビュー）とよばれる設計結果の審査が行われます。
  
  （ 一般的な機械設プロセス ）
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  一般的な機械設計のプロセスの場合、まずどのような商品を開発するのか企画が出され、その企画に従って構想設計、基本設計、詳細設計が行われます。設計完了したものを実際に試作して評価試験を実施します。評価試験で問題が発生しなければ生産の準備にとりかかるという流れとなります。
• 企画作成及び構想設計
  新しい製品を設計・開発するにあたり、まず行われるのが企画の作成です。企画の専門家がマーケットのニーズを調査、消費者のニーズを把握、競合となる他社の状況を調査・分析、関連する特許の調査などを行い、対象となる顧客ニーズにマッチした商品コンセプトを練り上げていきます。また、具体的なデザインや目標性能、販売価格、利益目標、投資額などを明確にしていきます。
  お客さんのニーズなどを含む商品コンセプトがはっきりした段階からが設計者の仕事です。コンセプトに基づき、具体的な製品の構造を決めていきます。設計の基礎となる仕様を決めることを構想設計といい、この段階では製品の構造、性能、費用などを決めていく設計作業となります。
• 基本設計
  構想設計で概略の仕様が決定すると、次は基本設計です。基本設計では、構造を具体化させるために、CADを使って設計を進めていきます。デザインが入る部品であれば、デザインから構造に必要なスペースが決まります。 決められたスペース内で、各部品の設計を行います。部品の具体的な寸法を決めたり、部品のつなぎ方を決めたりしていきます。部品同士がぶつかり合わないように干渉をチェックしながら設計を進めていきます。電子部品が入る場合は、基板の設計者と配置スペースの取り決めを行います。
  次に、決めた材料で強度が確保できるかどうか、強度計算をおこないます。その際に、解析ソフトを使って強度のシミュレーションを行うケースもあります。（実物をつくる前に、シミュレーション技術を使って、製品の性能を評価することを、「バーチャル試作」といいます。）
• 詳細設計
  基本設計が完了し、DRを通過すると次は詳細設計です。 詳細設計ではさらに具体的な構造や寸法を決めていきます。また、図面の寸法には生産時に品質を保てるように、許される最大値及び最小値となる寸法公差を設定していきます。詳細設計は、安定した生産ができるように、設計情報を加えるプロセスとなります。
• デザインレビュー（DR）
  それぞれの設計が完了したら、デザインレビューを実施します。デザインレビューとは、設計審査のことです。あなたが設計した結果を、社内の関係者に説明します。機能、安全性、操作性、生産性などを評価するために、各部署の経験豊富な専門家を集めて審査を行います。問題の抽出を行い、問題があれば改善して、次の詳細設計へ進めて行く非常に重要なステップとなります。

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  詳細設計が完了したら、試作品を作成します。試作品で要求する仕様を満たしているか、さまざまな評価試験を実施します。

機械設計に必要なスキル

• 上流工程
  メーカーへ就職すると、ほとんどが、上流工程の仕事になるのかもしれません。会社によっては社内下請けという位置付けで、下流工程もこなすこともあります。
  • コミュニケーションスキル
    関連部門が多いからか意思決定にとにかく時間と労力がかかります。会議、根回し、稟議、うまく立ち回らないと全く仕事が回らない。意思の疎通や情報伝達は、技術的なスキルとは別に必要となります。
  • 設計書を書く能力
    現場によっても、設計書は様々な種類があり、レベルもまちまちである。ただし、客観的に事実を表現することが求められるのはどの設計書も共通です。
  • 手加工スキル
    ちょっとした検証をしたいときやイメージを形にしたいときなど、自分で手を動かしてものを作れるとスピードや精度に差が出てきます。
• 下流工程
  メーカーからの元請や下請け会社は下流工程の仕事が多い。構想をカタチにする詳細設計がメインなので、機構を具体的に考えてCADで図面を描いたり読んだりと図面に触れる機会が多くなります。
  • 設計・製図力
    詳細設計では実務能力がないと始まらないかもしれません。JIS準拠の設計手法をお手本にするところがほとんどです。
  • CADの操作能力
    多くの会社では、Autocad を用いているところが多い。ショートカットを設定したり、マクロを組んだり、コマンドを覚えたり。CAD操作も立派なスキルとされています。CADでの修正など作業的な業務も多く発生します。

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  上流工程は、一般的なビジネススキル、下流工程では、専門スキルが幅が利きます。上流も下流もお互い必要な工程ですので、優劣をつけるのではなく、お互いがそれぞれ大事な仕事です。

機械設計とは

• 機械設計とは
  
  • 機械が、その目的＝「要求される機能を効率よく（高性能）発揮して、故障せず（安定性）、使いやすいこと（操作性、安全性）」を実現するために具体的な構造、機構を決め、材料を選定し、設計計算により各部品の詳細形状、寸法など諸元を定めて「製作図面」に表すこと、と定義することができます。
  • 仕様には、コスト、耐久性、安全性、信頼性などの要素も含まれます。仕様書は、機械の使用者（発注者）から指示・依頼・発行されますが、製品を設計するために必要となる情報が不完全なことが多い。不明点は発注者へ質問して仕様確認を行います。
  • 必要に応じて仕様確認のための会議（キックオフミーテイング）を開催し発注者と設計者の間で仕様の相互確認と共有を図ることになります。
• 設計者とは
  • 顧客（発注者）仕様に応じて機械を設計するとき、これまで世の中に無かったようなものを新たに開発することは意外に少なく、仕様に合せて既存製品の諸元を変更する場合が大半です。
  • 設計者は、既存製品に関するトラブルや苦情情報を広く収集して、常に改善の工夫を行う必要があります。
  • また製造に関しても、新しい生産技術の導入により、コストや納期の面で合理化を実現できる可能性があります。
  • 機械の機能・性能のみならず、安全性、信頼性、取扱性などにも万全に気を配って設計する必要があります。
• 設計者の心構え
  • 以下の例のような、積極的に動いて、視野を広げ設計に活かす努力が求められます。
  • 担当製品の実際の使用状況、運転状況を自分の目で確認する。
  • 使用者にヒアリングして、要望事項や困りごとを収集する。
  • 製造現場へ足を運び、素材・加工・組立・検査・試験・物流など関係各部門の人々の意見に耳を傾ける。
  • 担当製品以外にも、世の中のあらゆる機械に目を向けて、その機構や構造、材料、などを設計的思考で観察して、自分の担当製品にも生かせるところがないか考えてみる。

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  産業革命以来、実に様々な種類の機械が発明・実用化されてきました。今や私たちが日常生活を営む上で欠かすことのできない存在である機械を設計することは、とても魅力的な仕事です。

CADとは

• CADとは　「Computer Aided Design」　の略です。和訳すると「コンピューター支援設計」です。つまり、CADはコンピューターによって設計を支援してもらう道具（ツール）です。
• ドラフターでの製図から始まり、パソコンの普及とともに製図台は姿を消し、2D-CADや3D-CADへ移行してきました。
• 近年はパソコンが高性能化し安価に手に入ることができ、中小企業へも急速に3D-CADの普及が進んでいます。
• 大企業の仕事を受けるために導入せざるを得ない中小企業が非常に増えてきています。この状況に合わせて、CADを使える人材のニーズも高まり、操作をマスターするまでの難しさから、CADが使えるエンジニアは重宝されています。
• 機械設計分野で使われる２次元CADで最も有名で圧倒的なシェアを持つのが、アメリカのオートデスク社が開発・販売している「Auto CAD」です。
• ３次元CADですが、大きく分けると次の３つのタイプに大別されます。
  • ハイエンドCAD

    ソフトウェア名	開発・販売メーカー	利用されている業界
    CATIA	ダッソー・システムズ社（フランス）	Boeing社、トヨタ自動車(株)や本田技研工業(株)、三菱自動車工業(株)等の自動車業界、造船業界等
    Creo Paramatoric	Parametric Technology (PTC)社（アメリカ）	トヨタ自動車、SHARP、SONY等の自動車・家電業界等
    NX	シーメンスPLMソフトウェア社（アメリカ）	マツダ（株）、日産自動車（株）等の自動車業界等
    Unigraphics （UG）	シーメンスPLMソフトウェア社（アメリカ）	マツダ（株）、日産自動車（株）等の自動車業界等
    I-Deas	シーメンスPLMソフトウェア社（アメリカ）	マツダ（株）、日産自動車（株）等の自動車業界等

  • ミッドレンジCAD

    ソフトウェア名	開発・販売メーカー	利用されている業界
    SolidWorks	SolidWorks社（フランス）	機械・家電・精密機器等
    Fusion360	Autodesk社（アメリカ）	家電製品、電子通信機器、製造装置等
    Inventor	Autodesk社（アメリカ）	家電製品、電子通信機器、製造装置等
    TOPsolid	Missler Software 社（フランス）	設備機械・家電製品等
    Solid Edge	シーメンスPLMソフトウェア社（アメリカ）	設備機械・家電製品等

  • ローエンドCAD

    ソフトウェア名	開発・販売メーカー	利用されている業界
    Inventor LT	Autodesk社（アメリカ）
    123d design	Autodesk社（アメリカ）
    DesignSpark	アールエスコンポーネンツ
    Creo Elements Direct Modeling Express	Parametric Technology (PTC)社（アメリカ）

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  これら大きな違いは「機能差」です。ハイエンド　＞　ミッドレンジ　＞　ローエンド　の順に機能が高いCADとなります。上記に説明したCAD以外にも多くの種類がありますが、どのCADを覚えるのかはさほど重要ではありません。覚えなければならないCADは実際に業務で使われているCADであるからです。（大手はハイエンドCAD、中小企業ではミッドレンジが使われている傾向にあります。）

技術者の年収について

• 全業種・職種を合わせた年収
  この調査では、技術者を11の職種に分類しております。電気設計、回路設計（デジタル／アナログ）、機械設計／機構設計、研究／開発、制御設計、組み込みソフトウェアエンジニア、生産技術／製造技術、実験／評価／解析、品質管理／品質保証、技術営業／アプリケーションエンジニア、サービスエンジニア
  
  
  全業種・職種を合わせた年収（E&M JOBS調べ 2016年）
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• 職種別　年収ランキング
  

  1位	研究／開発	773.9万円
  2位	技術営業／アプリケーションエンジニア	754.0万円
  3位	組み込みソフトウェアエンジニア	703.3万円
  4位	電気設計	685.3万円
  5位	機械設計／機構設計	684.7万円
  6位	品質管理／品質保証	665.9万円
  7位	生産技術／製造技術	656.3万円
  8位	回路設計（デジタル／アナログ）	653.6万円
  9位	制御設計	633.8万円
  10位	実験／評価／解析	619.5万円
  11位	サービスエンジニア	591.6万円
  合　計（平　均）		679.6万円

  職種別　年収ランキング（E&M JOBS調べ 2016年）
• 職種別・技術者別年収分布
  
  
  職種別・技術者別年収分布（E&M JOBS調べ 2016年）
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• 企業規模別年収分布
  
  
  企業規模別年収分布（E&M JOBS調べ 2016年）
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  平成26年の国税庁による調査では、男性労働者全体の平均年収は514万円（平均年齢45.4歳）ですので、平均年齢の差を加味しても技術者の年収は高い結果となっています。 特筆すべきは、1000万円以上の人が11％いることです。

サーチファーム・ジャパンでは、「機械設計エキスパート」エグゼクティブサーチ・ヘッドハンティング・採用支援において、確かな実績と支援体制がございます。

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０３－３２２１－３４８１

参考・引用

・機械設計エンジニアの仕事内容、やりがい、未経験からなるには（type.jp）
・ 機械設計の基礎を学ぶ（d-engineer.com）
・ 機械設計マスターへの道（engineer-education.com）
・ 3DCADの種類（d-engineer.com）
・ 技術者1600人に聞いた！　みんなの年収大公開（em.ten-navi.com）