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機械設計におすすめの資格とは？求められるスキルや知識もご紹介
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この記事のまとめ
- 機械設計とは、依頼された製品を具体化するために機械を設計する仕事
- 機械設計の作業工程は、「概念設計→基本設計→詳細設計→プロトタイプ試作」
- おすすめの資格に「技術士」「機械設計技術者試験」「CAD利用技術者試験」がある
- 機械設計士になるには、4大力学の知識やパソコンスキルなどが求められる
- 機械設計には、モノづくりが好きで緻密性や探究心のある人が向いている
機械設計の仕事に役立つ資格には、どのようなものがあるのでしょうか。機械設計は、依頼された製品を実現化するための上流工程を担う重要な仕事です。このコラムでは、機械設計におすすめの資格や仕事内容をご紹介。機械設計で求められるスキルや、向いている人の特徴も併せて記載しています。機械設計士として活躍したい方は、このコラムをぜひ参考にしてみてください。
機械設計とは？
機械設計とは、機械が動くようにその仕組みを設計する仕事を指します。設計の対象となる機械は、身の回りにある家電製品、スマホやタブレットといった通信機器など多種多様。軽量で微小な精密機械から重工業で用いられる大型機械まで、設計の対象は広範にわたります。関わる業界も広く、各市場のニーズに応える設計を行うことが求められます。
機械設計士の仕事内容
機械設計を担う人は、機械設計士と呼ばれます。「こういったものを作って欲しい」と依頼された製品の企画・デザインをもとに、具体的な形にするのが仕事です。機械設計と一口にいっても、メーカーや業界によってその仕事内容は異なります。具体的には、プラントや重機械を扱う「重工業」、航空機・船舶・自動車などの乗り物を作る「一般機械」、スマートフォンやPC、デジタルカメラなどを製作する「精密機械」など、多種多様に分類されます。
機械設計の業務におすすめの資格一覧
機械設計士の仕事に就きたい方は、幅広い知識を身につけるために資格取得を目指すと良いでしょう。機械設計の仕事におすすめの資格は、「技術士（機械部門）」「機械設計技術者試験」「CAD利用技術者試験」の3つがあり、就活での自己アピールや現場業務に役立ちます。
技術士（機械部門）
技術士とは、技術士法によって「科学技術に関する高等の専門的応用能力を有する者」と定められた国家資格です。試験は第一次試験と第二次試験があり、機械部門や化学部門、建設部門など文部科学省令で定める技術部門ごとに実施。第一次試験は大学の機械工学科レベル、第二次試験は技術士としての専門知識や高度な技術、経験値といった応用的な総合力が問われます。第二次試験の受験には、修習技術者として4〜7年以上の実務経験が必要です。修習技術者の認定は、第一次試験に合格または指定の教育機関課程を修了することで受けられます。
機械設計技術者試験
機械設計技術者試験は、設計技術者の能力向上の促進や社会的地位の確立を目的に、一般社団法人日本機械設計工業会が実施している民間の認定試験です。機械設計技術者試験1・2級と、初級の機械設計技術者試験3級が用意されています。試験で問われるレベルは、1級が基本設計業務を行なえる能力、2級が計画設計業務を行なえる能力、3級が詳細設計の補佐ならびに関連する製図などの業務を行なえる能力に分かれています。機械設計技術者試験では、実用的な機械設計の能力が必要です。試験レベルが段階的に設定されているため、自己スキルを判断するために受験してみても良いでしょう。
CAD利用技術者試験
CAD利用技術者試験は、一般社団法人コンピュータ教育振興協会が主催する民間の認定試験です。試験の種類は、2次元CAD利用技術者試験の1級・2級・基礎、 3次元CAD利用技術者試験の準1級／1級・2級に区分されています。CADの操作に特化した試験内容で、取得しておくと製図や設計などに活用できるでしょう。
CADとは？
Computer aided design（コンピュータ支援設計）を略したもので、コンピュータを使って設計を行えるツールです。2Dや3D化させた設計図面やデザインの作成を行うことができ、設計業界を中心にあらゆる業界で利用されています。CADのスキルが活かせる職種には、さまざまなものがありますが、その一つにCADオペレーターがあります。CADオペレーターに関しては、こちらの「CADオペレーターの仕事」にも紹介されているので併せてご覧ください。機械設計士の主な4つの業務手順
機械設計士は、「概念設計」「基本設計」「詳細設計」「プロトタイプ試作」の大きく4つに分けたステップで設計を進めます。以下、それぞれの業務内容を紹介しているのでご覧ください。
1．概念設計
「概念設計」では、クライアントや企画担当者などと話し合い、製品のコンセプトを明確にします。軽量化を目指すのか、デザイン重視にするのかなどを議論して1つの案にまとめるのが目的です。
2．基本設計
「基本設計」では概念設計に沿って、機械の基本構造や何を部品に使用するかなどを決定します。ここでは、3DCADというソフトを用いて設計するのが一般的です。用いる部品の素材によって機械の強度が変わるため、熱工学や材料力学、トライボロジーといった技術で強度を繰り返し計算するなど、試行錯誤が重ねられます。
3．詳細設計
「詳細設計」の段階に入ると、CADを使用して図面へと仕上げていきます。量産するには、いかにコストをかけずに良いものを作るかという意識も大切です。コストや強度のバランスを考えつつ、安全性や環境への影響も検証。実際に第三者が製作できるよう、正確なサイズや材質、加工・組立方法なども詳しく詰めることが求められます。
4．プロトタイプ試作
最終段階が「プロトタイプ試作」の工程です。ここでは試作品を作り、動作確認を行います。市場に製品が出回る前に不具合がないかを見極める大切な工程です。うまく動作しない点がある場合は設計段階に戻って修正し、調整と評価を重ねた上で量産段階へと進みます。
機械設計士に必要な知識やスキル
機械設計士になるためには、主に「4大力学に関する知識」「パソコンスキル」「コミュニケーション能力」の3つが求められるでしょう。以下、求められる知識やスキルの詳細について解説しています。
4大力学に関する知識
機械設計の業務をこなすには、機械力学・熱力学・材料力学・流体力学の4大力学に関する知識が必要です。これらの力学は、機械の強度や動作を考えたり、水や空気の流れ、熱の発生が伴う機械を作ったりする際に欠かせません。設計する機械の種類や分野によって重きを置く力学は異なるものの、各力学の基礎的知識は機械設計を行う際には不可欠といえるでしょう。
パソコンスキル
パソコンスキルも機械設計の仕事に必要な能力といえます。近年、設計には紙やペンを使うことは少なくなり、パソコン設計が主流になりました。図面設計に用いられるCADや解析作業ができるCAEなど、主要な設計支援ソフトのスキルを身につけておくと良いでしょう。
コミュニケーション能力
一つの製品を開発する場合、機械設計だけではなく、さまざまな領域の技術者とチームを組んで作業を進めます。製品化を実現するためには、関連企業や自社内の他部署、チームの仲間と連携を図ることが欠かせません。お互いの意思疎通を正確かつスムーズに行うためにもコミュニケーション能力は大切です。コミュニケーションに自信のない方は、こちらの「コミュニケーション能力を鍛えるには？具体的な方法をご紹介」を読んでおくと参考になるでしょう。
このほかにも、製品実現化には加工方法や材料選定、組立・生産の基礎的な知識レベルも不可欠といえます。さらに、機械を構成する部品の知識を持っておくことも大切です。また、関係者各位が理解できるよう設計を図面化する論理的思考力や、問題発生時にスムーズに対応できる問題解決能力も求められます。問題解決能力を高めたい方は、「問題解決の基本的な手順とは？スキルを高める方法も解説」もぜひ併せてご一読ください。
機械設計に向いている人とは？
機械設計の仕事には、どのような人が向いているのでしょうか。機械設計は、製造において上流の重要な役割を担う仕事です。このことから、「モノづくりが好き」「緻密性と継続性がある」「探求心がある」といった人は機械設計士に向いているといえます。
モノづくりが好き
機械設計は、新しい製品を生み出す作業です。そのため、モノづくりが好きな人は機械設計に向いているといえるでしょう。自分が設計した製品が完成することにやりがいを感じられるだけでなく、製品をクライアントやユーザーに使ってもらえるという喜びを感じられるのも機械設計の醍醐味です。また、製品を開発するために新しい知識や技術も習得できるため、モノづくりに情熱を注げる人は機械設計に向いているといえます。
緻密性と継続性がある
製品化するためには、テスト作業やシミュレーションを繰り返し行い、うまくいかない点に修正や微調整を施し、再度トライするという作業を根気よく行うことが必要です。そのため、機械設計士には、緻密性と継続性が欠かせません。また、こうした技術は一朝一夕で身につくものではなく、実務経験の積み重ねが重要になります。緻密な作業工程に粘り強く取り組み、目の前の課題をクリアし続けることで、一人前の機械設計士になれるといえるでしょう。
探求心がある
機械設計士には、新しい技術を探求する能力が必要です。技術は日々進歩しているため、いま用いている技術も、何年か後には一新されているということもあり得ます。時代のニーズを掴んだ製品化を行うには、新しいことにも意識を持って目を向け、自身の設計スキルを更新していくことが大切です。新旧の技術を取捨選択し、設計作業にどう活かしていくか追求できる力が求められるでしょう。
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一人ひとりの経験、スキル、能力などの違いを理解した上でサポートすることを心がけています！
京都大学工学部建築学科を2010年の3月に卒業し、株式会社大林組に技術者として新卒で入社。
その後2012年よりレバレジーズ株式会社に入社。ハタラクティブのキャリアアドバイザー・リクルーティングアドバイザーを経て2019年より事業責任者を務める。
