機械設計エンジニアにはどんな種類がある?

重工業系

工場や大型施設、建築現場などで使われる様々な生産設備や大型機械は、構造の強さやサイズといった設計・開発の規模も大きくなり、それに伴って必要とされる知識や技術の幅も広がります。また、エンジニアチームの一員として、目的とする設備や機械の一部を担当することも珍しくありません。

重工業系の設計開発は社会全体を支える仕事であり、設計ミスが深刻な事故やプロジェクトの失敗につながることもあるので、安全性やリスク管理についても考える冷静さが求められます。

プラント

プラントエンジニアリング企業には、発電所・石油系・化学系・製鉄系など数多くのジャンルがあります。また、例えば発電所でも、火力発電や水力発電などさらに性質は細分化され、それぞれに応じて電気システムや流体力学、熱力学、素材と、知っておくべき知識も多種多様です。

プラント設計開発は、場合によって国家規模のプロジェクトになることもあり、達成した時のやりがいも大きくなります。

設計開発の対象例

  • 発電所設備
  • 生産設備
  • 工業用機械

重機械

ビルや競技場の建築、老朽化した建物の解体などで使われるクレーンやブルドーザー、運搬作業に使われる大型機械、工事現場で仮設される発電機など、重機械の種類は豊富です。建機はそもそも工事内容を理解していなければ設計・開発を行うことができず、また例えばダンプカーの設計開発では、運搬する対象物の知識や車両関連の開発力が必要になることもあります。

もちろん、実際の現場の規模や環境を考慮して素材を選別したり、操作する人間の利便性や安全性に配慮した機構を開発したりすることも必要です。

設計開発の対象例

  • 建設機械(パワーショベル、クレーン)
  • 重機(ダンプカー、ユンボ)
  • 仮設用発電機
  • 除雪機械

一般機械系・輸送用機械系

自動車や航空機、電車といった輸送用機械や、農場や工場で使われる作業用機械、取り扱いに専門資格を必要としない工作機器など、様々なものが挙げられます。

一般機械や輸送用機械には、ジャンルごとに明確な目的があり、商業・産業用の製品では必ず安全面やコスト面も考えなければいけません。そのため、素材選びや作業効率の工夫に関わる知識も重要です。

自動車

自動車の設計開発といっても、一般的な移動手段としての車両や、F1やMotoGPなど走行性を極限まで追求するモータースポーツ車両、さらに工業用車両や軍用車両までその種類は様々です。

また、車体・内外装・足回り・パワートレインといった各パーツも、車両の種類ごとに機能性を考えた上で設計しなければなりません。その上、近年は特に環境性能や安全性能、自動運転に関する設計開発能力も求められています。

設計開発の対象例

  • 一般車両(4輪・2輪)
  • 特殊車両
  • 外装・内装パーツ
  • 駆動機関
  • 電気自動車用電池
  • 自動運転装置・安全装置

電車

大勢の人間を運ぶ交通手段としての電車や新幹線だけでなく、貨物用車両や、快適性が求められる寝台車両、さらに近年はリニアモーターカーの開発も重要です。車両開発は通常、数多くの機械設計エンジニアが共同で関わる巨大プロジェクトになるため、自分の専門性をアピールしていくことが大切になります。

また、車両そのものの各部位や機構開発だけでなく、路線や整備機械、安全装置などの設計開発スキルも必要です。

設計開発の対象例

  • 車両本体
  • 制御用システム
  • 整備機械
  • 安全装置

航空機

旅客機やヘリコプターといった航空機だけでなく、近年は国際宇宙ステーションやロケットなど、航空宇宙産業に関わる機体や機器の開発も活発に行われています。航空機は一度の事故が悲惨な結果を招くため、非常に厳密な設計力が不可欠です。

また、ヘリコプターでも観光用なのか医療用なのか、あるいは輸送用なのかで、求められる設備も異なるため、その分野ごとの専門知識も必要でしょう。

設計開発の対象例

  • 飛行機
  • 輸送機
  • ヘリコプター
  • ロケット・宇宙ステーション関連機器
  • 整備機械

船舶

水上バイクやトレジャーボートといった小型船から、世界を旅する大型客船、さらに輸送船や石油タンカーなど、船舶は目的によってサイズも必要な機能も様々です。また、海底探査機や潜水艦といった、特殊環境下で使用されるものもあります。

船舶の設計開発には、波や風といったものの影響を考える流体力学はもちろん、過酷な環境でも航続可能な船体や安全性能を実現する材料力学や機械力学の知識も必要です。

設計開発の対象例

  • 小型船舶(水上バイク、トレジャーボート)
  • 大型船舶(大型客船、フェリー)
  • 輸送用船舶(石油タンカー、貨物船)
  • 海底探査機・潜水艦
  • 新型推進器

工作機械

金属部品や木材に穴を開けたり、金型や3Dプリンターで製造した製品の表面を研磨したりと、工作機械の用途は多種多様です。また、プロが仕事で使う場合から、一般人がDIY目的で利用する場合まで、それが扱われる環境ユーザーのレベルも異なります。

どれほど大規模なプラント設備や工場であっても、最終的には「人」の力が必要となり、それらの人が使用する工作機械はあらゆる「ものづくり」を支える重要な柱といえるでしょう。

設計開発の対象例

  • 切削加工機械
  • 研磨機
  • プラスチック加工機械
  • コンプレッサー
  • 周辺機器

精密機械系

現代は日常に精密機械があふれており、さらにIoTが普及するにつれて今後ますますIT関連機器の重要性は高まっていきます。また、制御システムや安全管理システムに人工知能を組み込んだ製品も増えており、世界中で開発競争が過熱していることもポイントです。

仕事用であれ生活用であれ、現代社会は精密機械の存在が前提となっており、優れた精密機械系の機械設計エンジニアに対するニーズは、国内外で高まっています。

デジカメ

SNSや動画配信サイトが普及したことにより、スマートホンのカメラ機能やデジタルカメラを使って写真や動画を撮ることが、世界中で日常になりました。その上、製品の価格帯も数千円台で購入できるものから、プロが使用するような超高性能カメラまで幅広く存在し、製品の種類や用途は多岐にわたります。

その上、普段に携帯するデジカメの場合、小型化や軽量化はもちろんデザイン性も重要になり、ユーザビリティや構造設計だけでなく素材選びのセンスも大切です。

設計開発の対象例

  • デジタルカメラ
  • デジタルビデオカメラ
  • 専用バッテリー
  • 交換用レンズ
  • 周辺機器・接続パーツ

時計

機械式時計は代表的なアナログ精密機械ですが、近年はスマートホンと連動するスマートウォッチなど、高性能時計も増えています。また、自動車や様々な機械に組み込まれる時計もあります。

現代人は時計に対して時間を正しく知る目的だけでなく、コレクションとしての価値やIoTとしての性能といった、付加価値を求めることが少なくありません。そのため、時計の設計・開発では専門知識や経験はもちろん、最新のトレンドやユーザーのニーズを敏感に把握する感性が大切です。

設計開発の対象例

  • アナログ時計
  • 電波時計
  • スマートウォッチ
  • 機械用時計
  • 施設用時計

パソコン

パソコンは多くの現代人にとってなくてはならないアイテムです。その上、有名メーカーのものだけでなく、小規模メーカーや販売店が独自に設計・開発した低価格帯のプライベートブランド商品も増えており、ユーザーニーズはどんどん多様になっているといえるでしょう。

パソコンや周辺機器は単に性能を追求するだけでなく、使用環境や使用者に最適な条件を考えることも必要なため、人々のライフスタイルをイメージする想像力が欠かせません。

設計開発の対象例

  • デスクトップパソコン
  • ノートパソコン・モバイルPC
  • タブレットPC(2 in 1パソコン)
  • 外部記憶装置(HDD・SSD・USBメモリ)
  • Wi-Fi機器
  • 周辺装置

携帯電話

スマートホンやスマートタブレットは、現代人にとって必需品であり、通信機能だけでなく、カメラ機能や電子決済機能など、多種多様な性能や機能を備えたものが販売されています。また、それぞれ独自のOSやアプリを備えたり、専用のIoT機器が展開されたりするなど、メーカーごとの特性も人気の理由の1つです。

スマホやタブレットは小型ながら精密部品の集合体であり、機械設計エンジニアにも高い設計能力や広範な知識が求められます。

設計開発の対象例

  • スマートホン
  • スマートタブレット
  • スマホ用カメラ部品
  • 高性能小型バッテリー
  • 周辺IoT機器
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