機械設計とはどんな仕事？
機械設計の仕事とは、
『お客様の要望を満たす機械を設計する』仕事です。
お客様が望んでいる機械を実現するために設計をします。
- 『こんな機械がほしい』
- 『機械のここをこんな風にしてほしい』
- 『便利で使いやすい機械があればなー』
など、お客様の思いや願いを叶える機械を設計(図面化)する仕事です。
機械設計は自分が好きな機械を設計するのではなく、需要のある機械やお客様の要望に沿った設計をして機械を製造・販売します。
設計のイメージからは技術の高い良いものを設計すれば買ってくれる方が食いつくと思われるかもしれませんが、いくら技術力が高い機械であってもお客様が必要としていなければ(望んでいなければ)機械が売れることはなく利益になりません。
お客様の要望を満たす機械には数年に一度しかモデルチェンジをしない大量生産向けの機械もあれば、一品物のオーダメード設計もあります。
- 大量生産向け設計
- オーダーメイド設計
大量生産向け設計
大量生産の機械には、自動車、家電製品、オフィス機器などがあり、大手企業から製造・販売されている機械が多いです。
一概には言えませんが、大量生産向けの機械ではカタログが配布されている傾向があります。
オーダーメイド設計
一方、オーダーメイド機械には企業向けに設計・製造・販売されている傾向が強いです。
たとえば、食品メーカの生産ラインや医薬品メーカの生産ラインなどでは会社オリジナルの機械が設置されているいます。
自社の営業はお客様がどんな機械を欲しがっているか打ち合わせをして聞いていきます。
営業が持ち帰ってきたお客様の要望をもとに設計者はお客様が満足する機械を設計します。
どんなに優れた機械であっても自分よがりの設計(自己満足の設計)ではお客様は満足しません。
お客様が望んでいる機械や世の中に需要がある機械でなければお客様から必要とされず、結果、会社の利益にもなりません。
機械設計とは『お客様の要望を満たす機械を設計する』仕事です
機械の種類は100種類以上？
【機械の分類別】
分類別ではイメージがつきにくいかもしれませんので、具体的に機械の例を以下に挙げます。
【機械の一例】
- 食品加工機械
- 包装機械(包装機)
- コンベヤ
- 工作機械
- プレス機
- 自動車
- 草刈り機
- 真空成形機
世の中には皆さんが日常、目にしない機械が数多くあります。
たとえば、食品メーカの生産ラインに入っている食品加工機械や、医療関係の機械、検査や試験をする機械などは一般の方が街中では目にしない機械です。
上記のほかにも機械の種類は非常に多くあります。
聞いたことがない機械や想像もつかない機械もあると思いますが全く気にする必要はありません。
現役の機械設計士も自分が携わっている機械以外は知らないという方がほとんどです。
食品加工機械(食品製造機械)
食品加工機械(食品製造機械)とは文字通り食品を加工する機械です。
【食品加工機械の一例】
- 生卵を割る機械
- 生クリームを塗る機械
- 肉まんを作る機械
- 肉をミンチにする機械
- 食品をかき混ぜる機械
- 野菜の皮を剥く機械
- 寿司をにぎる機械
など食品加工機械の一部を抜粋しました。
例えば、生卵を自動で割る機械やケーキに生クリームを塗る機械、肉まんを作る機械、肉をミンチにする機械、食品をかき混ぜる機械、野菜の皮を剥く機械、寿司をにぎる機械などは人が手作業する動きを実現する機械(食品加工機械)です。
食品機加工械は食品メーカの生産ラインなどで使われているため、日常生活で見かける機会はほとんどありません。
したがってイメージしづらい機械かもしれませんが、食品加工機械のイメージを掴むためには以下のことから考えると機械のイメージが付きやすいと思います。
- TVのクイズ番組で『何をつくっているのでしょうか？』と取り上げられることが多い機械です。
- 修学旅行などの工場見学(ビール工場やシュウマイ工場など)
YouTubeに飛びます。
包装機械(包装機)とはどんな機械？
包装機械(包装機)は食品やお菓子などを自動で包装あるいは封(ふう)をする機械です。
【包装機械の一例】
- お菓子の袋に封をする機械
- 食品を袋に入れて封をする機械
- ペットボトルのキャップを締める機械
など、包装にはお歳暮のように折り目正しく綺麗に包装するほか、食品(野菜、肉、魚、お菓子など)が入った袋に封をする(閉じる)意味も含まれます。
包装機の定義は機械メーカによって異なりシール機と呼ぶメーカもありますが意味は同じ『封をする機械』です。
『シール』とは密閉を意味します。袋を密閉することから封をすると同じ意味を成します。
他にはペットボトルや瓶ボトルのキャップを自動で締める機械・装置も包装機と言われることがあります。
ただし、キャップを自動で締める機械・装置の場合はキャッパーと言われることが多いです。
キャッパーはキャップをすることからキャッパーと言われています。
キャッパーも同様に封をするため包装機に含まれます。
包装機はシール機やキャッパーなどの総称と捉えるとイメージしやすいです。
私の経験からは封をすることがメインの機械では包装機と言われている印象があります。
一方、何かしらの機械に付帯する場合は包装機とは言わずにシール機と言われている印象があります。
自動でキャップを締める機械の場合も同じくキャップ閉めがメインの場合は包装と言われる印象があり、何かしらの機械に付帯する場合は包装機とは言わずにキャッパーと言われている印象があります。
コンベヤとはどんな機械？
回転寿司店に行くと見かける皿に乗ったお寿司が流れてくる機械がコンベヤです。
【コンベヤの種類】
- ベルトコンベヤ
- ローラーコンベヤ
- プラチェーンコンベヤ
- ネットコンベヤ
- 丸ベルトコンベヤ
コンベヤには、
- 食品向けコンベヤ
- 製薬会社向けコンベヤ
- 工業用向けコンベヤ
など、各業界向けのコンベヤがあります。
様々な種類のコンベヤがある理由は用途や使用環境によって適しているコンベヤを使い分けるためです。
具体的な説明は省きますが、人体に入る食品を運ぶ食品用コンベヤと土砂や砂などを運ぶ工業用コンベヤでは用途や使用環境が異なるためコンベヤの造り方にも違いがあります。
運ぶ物が異なると機械の造り方も異なります。
工作機械とはどんな機械？マザーマシンと言われる理由
【工作機械の一例】
- ボール盤
- 旋盤
- フライス盤
- 研削盤
- 板金加工機(ベンダー)
など、工作機械とは金属を加工(削る・曲げる・磨くなど)する機械の総称です。
加工された金属は主に機械部品に使われます。
別の言い方をすると、工作機械は機械部品を造る機械です。
工作機械は機械を造る機械のため『マザーマシン』と言われます。
様々な種類の工作機械がある理由は、各工作機械にはできる加工とできない加工(得意な加工と不得意な加工)があるためです。
たとえば、丸い棒状(軸)の加工は旋盤が向いています。
サイコロのようなブロック状の加工にはフライス盤が向いています。
板金を曲げる場合は板金加工機 (ベンダー) が得意です。
工作機械は『機械部品を造る機械』から『マザーマシン』と言われます。
マザーとはMother(母)のマザーです。
自動車(車)
自動車(車)は機械ではないと思われる方もいるかも知れませんが、自動車(車)の根本は機械であり輸送機械に分類されます。
機械設計のタイプは2つある？開発設計と生産設計の違いとは？
- 開発設計
- 生産設計
開発設計とは？
開発設計とは世の中にない機械、あるいはライバル会社にはラインナップされているが自社にはない機械を新しく開発する設計です。
車で言うと新車開発の設計です。
世の中にない機械・自社にない機械を開発するため大変な面もありますが、機械設計の楽しさはもちろんのこと機械が完成した時の達成感や社会貢献している実感が味わえます。
誰もやり遂げていない機械を開発するためやりがいを感じるほか、機械が完成した時はなんとも言ない喜びがあります。
開発設計は設計の花形と言われ世の中・自社にない機械を開発する設計です。
生産設計とは？
生産設計とは開発設計された機械をもとにお客様の仕様に基づいた機械を設計します。
仕様とは簡単に言うとお客様の要望やお客様の使用条件と思っていただいて結構です。
機械の基本的な土台は開発設計で出来上がっているので、土台以外の部分をお客様の仕様(要望や使用条件)にあわせて生産設計をします。
車を例にすると(実際の自動車メーカの開発とは異なります。あくまでも例えです)
エンジン設計は開発設計が行い、生産設計はヘッドライトの設計やフロントグリルの形状変更、サンルーフ仕様の車に設計変更するイメージです。
車の乗り味やスペックの根本となるエンジン設計は開発設計が行っており、生産設計は土台となるエンジン以外の部分を設計するイメージです。
(例) お客様から以下の要望があった場合
- ヘッドライトの形はこんなデザインが良い』
- 『車の乗り降りがしやすいようにドアが開く角度をもう少し大きくして欲しい』
- 『助手席のシートのみ丸洗いしたいので着脱式にして欲しい』
上記の要望に応える設計が生産設計です。
コンベヤ設計の場合では、
コンベヤの基本的な機構や構造、性能は開発設計が行い、生産設計ではコンベヤの長さ・幅・高さなどを設計変更するイメージです。
たとえば、お客様からコンベヤを階段など傾斜のある場所に設置したいので、斜めになったコンベヤを造って欲しいと要望があるとすれば、傾斜のある場所でも安定するコンベヤを設計する業務が生産設計の仕事です。
コンベヤの基本構成は変更せずに基本構成以外の部分を設計変更する業務が生産設計です。
機械の中心となる部分は設計せずにお客様の使用条件に合わせた設計が生産設計です。
生産設計は開発設計ほどのむずかしさはありません。
すでに開発設計にて機械の幹となる部分の設計は終えているからです。
機械設計に必要な道具は何がある？
- CAD(ドラフター)
- CADをインストールするPC
CAD(ドラフター)
機械を設計するためには図面を描かなければならないため、図面を描く道具にCADあるいはドラフターが必要です。
CADもドラフターも図面は描けますがCADのほうが圧倒的に便利なため、これから導入するなら間違いなくCADがいいです。
CADは図面の描き直しや設計変更、図面の管理も効率よくできるほか、1つの機械やユニットを複数人で設計する場合も良い面があります。
CADをインストールするパソコン
CADは図面を描くソフトのためCADをインストールするパソコンが必要です。
パソコンに必要なスペック(メモリやCPU、容量など)はCADソフトによるため、必要なスペックを確認してインストールします。
特にメモリは重要で余裕を持ったメモリを搭載しておくほうがサクサク作業ができ業務効率が上がるほか、ストレスもたまりあせん。
スペックが低いパソコンでは動作が重く設計・作図に時間がかかります。
設計時間がかかればコスト高になるほか、動作が重いパソコンではストレスもたまります。
低コストかつストレスなく作業するには余裕をもったスペックのパソコンを選ぶといいです。
機械設計便覧があると便利です。
仮になくてもインターネットで調べれば必要なことは見つかるため、絶対に必要というわけではありません。
日々の業務に必要な最低限の知識・経験はたった2つ
- 製図法
- CAD操作
機械設計のイメージからは様々な知識が必要と思われるかもしれませんが 、極端なことを言えば実務で頻繁に使う知識は主に上記 2つです。
製図法
知っている方もいると思いますが、図面にはルールがあり自分の好き勝手に図面を描いてはいけません。
JISで決められた製図法には寸法の入れ方や記号などに決まりがあり、製図法に沿った作図が必須です。
しかし、現役の設計者でも製図法を全て間違いなく頭に入っている方はいません。
普段の業務で使っていない記号や表記などは、なんとなくでしか覚えていないこともあり、わからないところがあれば書籍を見て確認しながら作図を進めています。
したがって、製図法を全て理解していなくても大丈夫です。
わからないときはインターネットや書籍を見て調べれば問題ありません。
肌感覚では製図法の7割くらいを理解していればOKです。
メッセージ
会社によってはJISで定められた製図法にとらわれない図面を描く会社もあります。
理由は製図法を理解してないことや自分の好きに描きたい、加工者がJIS図面を理解できないので描いても理解してもらえないなどです。
CAD操作
図面を描くためにはCADを操作できなくてはなりません。
しかし入社前からCADを操作できなくても気にする必要はありません。
なぜなら、ほとんどの方は入社前から操作でないからです。
CADは高額かつ種類が多いため個人が気軽に買えるものではありません。
みなさん入社してから会社で業務を通じてCAD操作を覚えていきます。
覚えると言ってもむずかしいことはなく、1週間くらいで操作できるようになるため心配はいりません。
どんなに遅い方でも2週間あれば業務を遂行できるレベルまでCADを操作できるようになります。
実際に2週間かかった新入社員を見たことがなく、全員が1週間で習得できています。
上記2つ以外にいろんな知識を持っていることに越したことはありませんが、毎日の業務で必要かと言われると毎日は必要なく、数ヶ月に一度くらいしか必要ではありません。
もしわからないことがあったり、必要になった時は自分自身で調べるか同僚に聞けばいいですし、多くの場合は少し調べればわかることやカタログに記載されており解決ができることが多いです。
誰かに聞くと言っても、何でもかんでもすぐに人に聞くのはNGです。まずは自分で調べてみてわからなければ同僚に聞くようにしましょう。
上記 2つの知識があれば十分、ほかの知識は不要というわけではありません。
日々の業務に少なくても必要というだけで、知識や経験はあるに越したことはありません。
今後、自分自身の設計スキルを高めていくためには、もちろん上記2つ以外にも知識はあった方が有利になります。
設計未経験者で入社前から設計知識を身についている方はいませんので安心してください。
業務を通じて身につけていけば問題ありませんので心配はいりません。
四大力学や強度計算はできなくてもOKです。
- 強度計算が必要
- むずかしい計算が…
- 材料力学が…
- 機械力学が…
- 物理が…
- 三角関数が…
など、むずかしい計算はできなくても業務に支障はありません。
など、数学や物理、力学の計算はできなくても設計業務に困ることはありません。
機械設計と聞くとむずかしい計算を使っていると思われがちですが、実際の業務ではほとんど使いません(もちろん、強度計算などデキるに越したことはありませんが、計算ができなくても業務に支障をきたしませんので安心してください)。
設計者が強度計算をしていないとは信じられないと思われるかもしれませんが、強度計算は設計がするのではなく解析ソフトなどを使って確認する専門部署があります。
したがって設計者が強度計算をできなくても業務が滞ることはありません。
強度計算をしたいときはインターネットの自動計算サイトを利用します。
簡単かつ計算ミスもないので短時間かつ簡単に正確な答えが求まるほか、何よりも計算式がわからなくても数値を代入するだけで答えが求まりますので図面の作成時間が削られません。
機械設計の良い面・残念な面
- 機械設計の良い面
- 機械設計の残念な面
機械設計にも良い面と残念な面があります。
良い面・残念な面と言っても人によって感じ方は異なりますので参考程度にお考えください。
全ての方に当てはまるわけではありませんので参考程度に見てくださいね。
機械設計の良い面
私の場合は自分が設計した機械がしっかりと動くことに感動しました。
まさか将来、自分が機械の設計をしてお客様に納品するなんて想像もしていませんでしたので、表面には出しませんでしたが心のなかではただただ感動していました。
またお客様の望んでいる機械を設計したことで貢献できたことがシンプルに嬉く感じます。
とにかく、貢献できて嬉しい＆機械が動いた感動があります。
他にも自分が設計した機械で何かしら関連のある商品を街中で見かけた時も嬉しいですね。
世の中に貢献した実感が湧きますし、人から感謝されるとやっぱり嬉しいの一言ですね。
給料面がいい
一般的な職種の中で機械設計の給料は高い方に入ります。
医者や会社役員、プロスポーツ選手などは除きます。
僕も機械設計に転職してからは年収(給料)がアップしました。
機械設計の残念な面
お客様の要望に応える設計ができなかった時は残念というよりは自分の力が足りなく、お客様の期待に応えられなかったと残念な気持ちになります。
うまく設計できなかった自分よりもお客様の力になれなかった気持ちが強く、『もっと設計力をつけて期待に応えないと』と感じました。
また設計ミスをした時も社内の方からはミスについて指摘されますし、ミスをすればコストもかかりますので会社にとって良いことではありません。
周囲の方に迷惑をかけてしまったと気分が落ち込むこともあります。
ミスは設計に限らずどんな仕事でもありますので、いちいち落ち込んでもいられなく、悪い点は反省してすぐに気持ちを切り替えるようにしています。
あまりにも単純なミスや何度も同じミスを繰り返すと問題ですが、ある程度(仕方のないミス)のミスは現場の方も気持ちをわかってくれてひどく怒られることはありません。
どれだけ優秀な設計者であっても必ず設計ミスはあります。
設計ミスのない設計者は世界中を探してもいません。
ミスしたことは反省して次回は繰り返さないよう考え、いちいち落ち込むことはしないようにしましょう。
機械設計は誰でもできる仕事です
【機械設計のイメージ】
- すごい仕事をしている
- むずかしそうな仕事
- 優秀な人
全て間違ったイメージです。
機械設計と言うとむずかしい仕事をしている、優秀な人とイメージを持たれる方が多いですが、実際は世間の方が思っているほどむずかしい仕事をしているわけではありません。
機械設計に限らずどんな仕事であれ、むずかしいことや大変な面はあります。
特別に機械設計だからといってハードルが高いことはありません。
『やれば誰でもできる仕事』が機械設計です。
機械設計をしていると『すごい仕事しているね』などと言われますが、私からすれば現場で工作機械などを使って部品加工をしている方のほうがよっぽどすごいと感じます。
私は学生時代の成績が優秀であったわけでありませんし、社会人になってから急に優秀になったわけでもありません。
天職でもなければ、偶然、機械設計が肌にあっていたわけでもなく仕事として愚直にやってきただけです。
特に機械が好き・機械いじりが好きなわけでもありませんし、ぶっちゃけ今でも機械が好きなわけはありません。
そんな自分でもできるので特別なスキルが必要な仕事ではありません。
機械や設計が好きなわけではありませんが、製造業で働いているうちに製造業ならではのおもしろさを感じるようにはなりました。
おもしろさを感じてからは、機械設計を少し楽しいと感じるようなり設計をやりたいという気持ちが少し出てきました。
自分の思いとして、未経験から機械設計を目指したい方を応援したいと思っています。
なぜなら、自分も機械設計の経験がないところから機械設計者になりたいと思い、実際に機械設計者になれたからです。
同じ思いを持った方の気持ちがわかるため、少しでもお役に立てればと思っています。
＼未経験から機械設計を目指す方は必読／
»【暴露】落ちこぼれ未経験の僕でも機械設計の転職に成功した理由は◯◯です！
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機械設計ってどんな仕事？のまとめ
- 機械設計とはお客様の要望を満たす機械を設計する仕事です。
- 機械設計に必要な主なスキル・知識は製図法・CAD操作です。
- 機械設計は『やれば誰でもできる』仕事です。
最後までお読みくださり、ありがとうございました。
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»【暴露】落ちこぼれ未経験の僕でも機械設計の転職に成功した理由は◯◯です！
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