機械設計エンジニアとは？仕事内容・年収・向いている人など詳しく解説

「機械設計エンジニアになりたいけれど、どんな仕事をするのか、実際の働き方はどうなのか気になる…」そんな不安を抱えている方も多いのではないでしょうか。

機械設計エンジニアは、製品や設備の設計を通じてモノづくりの最前線で活躍する職種です。しかし、専門性の高さや業務の厳しさから「やめとけ」と言われることもあります。
そのため事前に仕事の実態を知り、自分に合ったキャリアを考えることが大切です。

この記事では、機械設計エンジニアの仕事内容や必要なスキル、年収、キャリアパスについて詳しく解説します。また、「やめとけ」と言われる理由や、「大変でも目指す価値はあるのか」といった視点から機械設計エンジニアに向いている人の条件についても紹介していきますので、ぜひ参考にしてください。

機械設計エンジニアとは？仕事内容を5つ解説！

機械設計エンジニアとは、機械が動くメカニズムを構築する職種で、機械に関連する多種多様な企業で需要があります。例えば、自動車や電化製品、医療用機器のメーカーに加え、宇宙開発やインフラ業界でも活躍しています。

機械設計エンジニアの主な仕事内容は、以下の5つです。

構造設計	部品設計、筐体設計など外装の形状やデザインの設計
機構設計	ギアやカム、軸受けなど機械の内部で稼働する部品の設計
設備設計	製品製造・生産に必要な装置や設備設計
CAE分析	シミュレーションを通じて強度や熱の課題に対処
品質保証（QA）や信頼性試験	製品仕様や規格の満足度評価

これらの工程にどのような役割があるのか、1つずつ詳しく紹介していきます。

構造設計（部品設計、筐体設計など外装の形状やデザインの設計）

機械設計エンジニアは、まず顧客の要望に合わせて製品の構造や仕様を決定します。
構造設計のプロセスでは、機械的な動きが伴わない部品や外部カバーなどの設計を行います。

構造設計のひとつ「部品設計」では、機械を構成する部品の具体的な形状や寸法、材料などを設計します。部品設計では機械の機能、耐久性、製造性、組み立て性などの要件を満たさなければなりません。

また、製品の見た目や使用感を決める「筐体設計」は重要な工程です。
主に製品の外部カバーや装置を保護する部分、外装部品などを設計します。
設計では、製品の外観や形状、デザイン、操作性、人間工学的要素を考慮します。

機構設計（ギアやカム、軸受けなど機械の内部で稼働する部品の設計）

機構設計のプロセスでは、主に製品を構築する部品・パーツの構造や形状のレイアウトを行います。機械的な動作がある部分を設計するため、他の部品との干渉を考慮する技術を要します。

機構設計の中の「軸（シャフト）機構設計」では、機械や装置の回転軸を設計します。軸は回転運動を伝達したり負荷を支えたりする重要な役割を果たします。機械の性能や信頼性、耐久性に直接影響を与えるため、正確な設計と適切な材料選定が必要です。

設備設計（製品製造・生産に必要な装置や設備設計）

設備設計とは、製品を生産するために必要な設備や装置を設計・開発・導入する技術です。生産性の向上や品質の向上、人員削減を目的としています。設備は生産する製品に合わせて、改修や変更を都度行う必要があります。機械設計の知識の他に、電気設計などの知識を要します。

設備設計のひとつ「生産設備設計」では、生産ラインの設備の運転やメンテナンスの容易性を考慮した設計を行います。また「自動搬送設備設計」では、工場や倉庫で物を運搬するための自動装置を開発します。

CAE分析（シミュレーションを通じて強度や熱の課題に対処）

CAE分析とは、製品の強度や熱の課題に対してコンピューターでシミュレーションを行う技術です。製品の性能を効率的にシミュレーションすることが可能で、開発期間の短縮や開発コストの低減を実現しています。

例えば「熱伝導解析」では物体内外での熱の伝導を評価し、「熱流体解析」では熱と流体がどのように作用するのかを評価する解析を行います。

品質保証（QA）や信頼性試験（製品仕様や規格の満足度評価）

品質保証では、完成した製品の品質が自社または法的に適合しているかを検査します。この検査は完成時だけでなく製造途中にも行うことで、製造工程での異常を検出可能です。

また信頼性試験は、開発した製品が工業規格や製品仕様を満たしているのか評価を行います。主に「材料の性能評価」と「製品を組み立てた後の機能評価」を実施します。落下試験や振動試験、温度試験などさまざまな評価方法があり、必要に応じて試験を実施しなければなりません。

機械設計エンジニアが使用する技術やツール

機械設計エンジニアが使用する技術やツールは、以下の3つが一例です。

CADツール	SolidWorks、AutoCAD、CATIAなど
CAEツール	ANSYS、Abaqusなど
設計解析技術	強度解析、熱解析、流体解析など

1つずつ詳しく確認していきましょう。

CADツール（SolidWorks、AutoCAD、CATIAなど）

CADツールは機械設計に使われるPCソフトで、モノづくりに関わる業務で頻用されています。2D、3Dで高精度な製図ができ、想像している形をパソコンで具体的に表すことができます。現在では紙とペンを使って設計書を作成することは少なく、設計図は基本的にCADによるデータで共有されています。

CADのソフトはいくつか種類があり、用途に合わせて選ぶ必要があります。例えば「SolidWorks」はダッソー・システムズが提供する3DCADソフトで、開発時間の短縮やコストの削減などが実現できます。

また「AutoCAD」はAutoDeskが提供する2D・3DCADソフトで、世界的シェアの高さを誇ります。Mechanicalツールセットを使用すれば、製造業界に特化したCAD機能が備わります。

CAEツール（ANSYS、Abaqusなど）

CAEツールとは、製品の強度や熱の課題に対してコンピューターでシミュレーションするツールです。CAEツールの普及により、モノを作る前に設計上の問題点を洗い出すことが可能となりました。結果的にコスト削減や開発時間の短縮が実現しています。

CAEツールにもさまざまな種類があり、例えばアンシス・ジャパンが提供する「ANSYS」があります。ANSYSは構造解析や熱流体解析などを組み合わせたシミュレーションが可能です。シミュレーションによって材料の評価や選定が可能で、コスト削減に役立ちます。

設計解析技術（強度解析、熱解析、流体解析など）

機械設計を行うには、CADやCAEを操作するスキルだけでなく、設計や解析の技術も欠かせません。

解析技術にはさまざまな種類があり、それぞれの製品や設計における目的を把握することが重要です。

例えば「強度解析」は、機械や構造物が破損したり過度に変形したりしないよう、安全な性能を確保するための設計技術です。製品に加わる力、材料、加工工程、寸法などのばらつきを考慮した強度設計が求められます。

また、CAEツールを使用した「熱流体解析」では、流体の流れや熱の挙動を正確に予測します。これにより、熱交換器や暖房・冷蔵システムの設計に役立つ情報を得ることができます。

機械設計エンジニアはやめとけと言われるのはなぜ？大変な点とは

「機械設計エンジニアになりたいけれど、大変って聞くし、本当に大丈夫かな…？」そんな不安を感じる人もいるかもしれません。実際に、機械設計エンジニアは一部の人から「やめとけ」と言われることがあります。

その理由は、専門性の高さや業務の厳しさにあります。しかし、それを知った上で対策を取れば、やりがいのある仕事として続けることができます。ここでは、機械設計エンジニアの大変な点について、以下の2つの視点から詳しく解説します。

• 複雑な設計課題
• 納期の厳しさや品質保証

ネガティブな面を理解し、自分に合った働き方を見つける参考にしてください。

複雑な設計課題

機械設計の分野は設計課題が複雑で、業務も複雑になりやすいです。
顧客の求める製品作りを軸に置きつつ、強度や安全性、コストなどに考慮して設計を進めなければなりません。

機械設計エンジニアは機械の内部構造や部品、外観部分まで設計しなければなりません。部品や外装部分を設計する「構造設計」では、強度や防水性、放熱などを重視した設計を行う必要があります。また機械の内部を設計する「機構設計」では、ギアやカム、軸（シャフト）などあらゆる部品を緻密に設計する必要があります。

さらに信頼性試験では、材料の性能評価や製品を組み立てた後の機能評価に対応しなければなりません。試験内容は落下試験、IP試験、振動試験など多種多様に存在します。試験は長期間かけて実施することがあり、時間も労力もかかるでしょう。

納期の厳しさや品質保証

機械設計エンジニアが「やめとけ」といわれる理由として、納期の厳しさや品質保証へのプレッシャーがあることも要因の1つです。

納期が厳しい理由はいくつかあります。例えば、顧客が機械設計エンジニアの業務を十分に理解していないと、現実的でない短納期を設定されることがあります。

また、設計ミスによるやり直しや、仕様書の不備といった問題が発生することも少なくありません。途中でトラブルが発生したり、製品の改良が求められたりしても、納期に間に合わせる必要があります。気付けば時間が足りなくなり、残業や休日出勤が増えてしまいがちです。

さらに、トラブルが発生しても、品質を維持しなければなりません。小さなミスが製品の生産に大きな影響を及ぼすため、プレッシャーが大きい仕事といえるでしょう。

大変でも目指す価値あり？ 機械設計エンジニアに向いている人の条件とは

機械設計エンジニアには大変な点もありますが、それでも向いている人には大きな魅力を感じられる仕事です。ここでは、機械設計エンジニアに向いている人の条件を、以下の5点から解説します。

• （1）アイデアを実現できる
• （2）高い技術力とスキルの向上
• （3）技術革新への貢献
• （4）多様な業界で活躍できる
• （5）安定した収入

1点ずつ詳しく確認していきましょう。

（1）アイデアを実現できる

機械設計エンジニアは自分のアイデアがモノに反映される点がやりがいにつながります。
機械設計エンジニアは、自らが持つ専門知識を駆使して機械設計を行います。自分が設計した製品が完成し、顧客の役に立つことが仕事をする上での喜びになります。

特にモノ作りが好きな人にとっては、業務に楽しさが見出せるでしょう。

（2）高い技術力とスキルの向上

機械設計エンジニアには、高い技術力と知識が求められます。設計や解析には、材料力学・熱力学・流体力学といった基礎工学への深い理解が必要です。

また、製品を図面化するために、CADツールやCAEツールの操作スキルも欠かせません。さらに、キャリアアップを目指す場合は、マネジメントスキルやコミュニケーション能力も重要になります。

技術革新が進む中で、高い技術力を維持するには、常にスキルを磨き続けることが不可欠です。顧客のニーズを捉え、新技術を応用するためにも、学び続ける姿勢が求められます。

（3）技術革新への貢献

機械設計エンジニアの魅力の一つは、技術革新に貢献できることです。自動車や電化製品、医療機器などの設計に携わることで、世の中に新たな価値を生み出します。

自分が設計に関わった製品が世の中に広まり、日常生活の中で成果が目に見えるため、達成感を得やすい仕事といえるでしょう。

さらに、社会貢献の側面も強く、技術の進歩を支える役割を担うことが大きなモチベーションにつながります。

（4）多様な業界で活躍できる

機械設計エンジニアは、幅広い業界で活躍できる点が強みです。製造業だけでなく、航空・ロボティクス・医療機器・自動車など、多様な分野で需要があります。

そのため、将来的に転職を考える際も選択肢が豊富で、キャリアの幅が広がります。また、異なる業界での経験を通じて、視野を広げたり、新しい技術に触れたりする機会も得られるでしょう。

（5）安定した収入

機械設計エンジニアは、需要の高い職種であるため、収入や求人数の安定性が期待できます。AIを活用した自動運転技術や、医療分野の精密機器開発など、最先端技術を駆使した製品づくりが進む中、エンジニアの役割はますます重要になっています。

こうした市場の成長に伴い、求人数が大きく減る可能性は低いでしょう。また、需要が高い分野では給与水準も上がる傾向にあり、スキルを高めることでさらなるキャリアアップや収入の向上が見込めます。

機械設計エンジニアの年収はどのくらい？

エンジニアとして新たにキャリアをスタートさせるとき、最も気になるのは「年収」ではないでしょうか？自分の努力がどれだけ報われるか、どのくらいの収入を得られるのかは、キャリア選びにおいて重要なポイントです。ここでは、機械設計エンジニアの年収について、具体的な数字をもとに解説していきます。

• （1）平均年収と給与水準
• （2）年収の決まり方

年収の高さや安定性は仕事を選ぶ上で重要なポイントのひとつです。詳しく確認していきましょう。

（1）平均年収と給与水準

機械設計エンジニアの年収を年齢別にまとめました。

年齢	年収
20代	407.3万円
30代	600.09万円
40代	705.08万円
50代	759.52万円

参考：機械設計技術者 – 職業詳細 | job tag（職業情報提供サイト（日本版O-NET））｜厚生労働省

平均年収は年齢を重ねるごとに徐々に上がっていき、50代では約760万円に到達しています。若手時代は給与額に満足がいかないかもしれませんが、現場で経験を積んでいけば徐々に給与は上がっていくでしょう。

機械設計エンジニアは業界によって年収に差がある可能性があります。例えばIoTに関する業務は、需要が高く人手不足とされているため、高年収が期待できます。また製造業に関わる業務は、情勢によって出荷状況が左右され、一時的に給与にも影響するかもしれません。ただ企業によって給与形態はさまざまなので、都度確認したいものです。

（2）年収の決まり方

機械設計エンジニアは専門的な知識が求められる職業です。そのため、必要に応じて資格を取得することで、年収アップが期待できます。スキル向上が評価されるだけでなく、手当が付く企業もあります。機械設計エンジニアの年収アップに役立つ資格は、以下のとおりです。

• 機械設計技術者試験
• 機械・プラント製図技能士
• 技術士
• CAD利用技術者試験

特に機械設計技術者試験は、製品に必要な原料・材料の選定、作図の方法などを学びます。知識を習得して業務に直接活かすことができます。

また企業規模別の賃金格差を見ていくと、男性の大企業での年収のピークが493.8万円なのに対して、中小企業は417.1万円、小企業は364.9万円となっています。大企業は売上が高いため、従業員に対して高い給与を支払う傾向が見られます。

参考：(4) 企業規模別にみた賃金 -令和5年賃金構造基本統計調査｜厚生労働省

機械設計エンジニアになるには？ 勉強方法と実務経験

機械設計エンジニアになるには、どんな知識が必要なのでしょうか。実務に役立つ勉強方法を見ていきましょう。

機械工学の分野に関する知識が必須です。機械力学、熱力学、材料力学、流体力学を指す「四力学」が代表的な例で、事前に知識を習得しなければなりません。知識習得には専門学校やスクールに通う、独学するなどの方法があります。

また、近年発展が著しいIoT分野やAI分野の知見があると、将来性の高さがより期待できます。さらに、海外の案件に携わる場合、英語力があると効率的に仕事が進むでしょう。

機械設計エンジニアへ転職する場合、近しい実務経験があると採用に有利に働くことは間違いありません。とは言え、厚生労働省の調査によると、「入職前に実務経験は必要ない」と答えた方は52.2%も存在します。つまり、機械設計に関する知識があれば、企業に採用される可能性は十分にあります。未経験の場合、研修制度が整っている企業に入社できると安心です。

参考：機械設計技術者 – 職業詳細 | job tag（職業情報提供サイト（日本版O-NET））｜厚生労働省

機械設計エンジニアとしてキャリアを築くには？

機械設計エンジニアとしてキャリアを築くために必要なポイントを、以下の3点から整理していきます。

• （1）大学から就職するために学ぶべきこと
• （2）未経験から転職するための方法やノウハウ
• （3）キャリアアップのポイント

1点ずつ詳しく確認していきましょう。

（1）大学から就職するために学ぶべきこと

機械設計エンジニアとして働くには、大学で機械設計に関する知識を学び、新卒で就職するパターンがあります。大学や短期大学、専門学校で機械工学や電子工学、自動車工学、物理学などを学ぶ必要があります。また、CADの操作方法についても習得しておかなければなりません。

学校を卒業した後、就職先は自動車メーカーや航空機メーカー、建設機械メーカーなどさまざまな選択肢があります。入社してすぐは先輩の指導を受けながら業務を行い、徐々に独り立ちしていきます。自分の裁量で進められる業務が増え、どんどん経験を積んでいきます。

（2）未経験から転職するための方法やノウハウ

未経験から機械設計エンジニアに転職するためには、スクールやeラーニング、職業訓練校などで学ぶ方法があります。四力学の知識や機械開発の知識、CADの基本知識などを習得する必要があります。機械設計の分野は専門性が高いため、知識習得の難易度は高いでしょう。

もし理工学部出身、他のエンジニア職の経験があるなどの場合、転職時にアピールする材料になります。全く未経験の場合は、資格を取得してアピールできる要素を作ることが大切です。あわせて、転職エージェントや人材派遣サービスなどに登録して、未経験歓迎の求人があるのか確認しておきたいところです。

（3）キャリアアップのポイント

機械設計エンジニアとしてキャリアアップするには、実務経験を積みながらそれぞれ必要なスキルを意識して身につけることが大切です。基本的な機械設計の知識を覚えた後、CAE解析や特殊設計分野の知識など高度な設計スキルを習得しましょう。経験を積んだ後は、大手企業への転職や独立などを目指すのもキャリアのひとつです。

また、プロジェクトリーダーやチームリーダーを目指す場合、マネジメントスキルやコミュニケーション能力を要します。人員配置やスケジュール管理などプロジェクト全体を見渡せる力が必要です。他にも海外展開しているメーカーや海外メーカーから依頼を受ける場合、英語力が必要になります。グローバルに活躍するなら、英語を習得しておいて損はありません。

機械設計エンジニアとして働きたい人と、人材にお困りの企業様をつなぐため

機械設計エンジニアは機械が動くメカニズムを構築する職種です。複雑な設計課題、納期の厳しさなど大変な面はありますが、技術を習得すれば幅広い業界で活躍できる仕事です。エンジニア職に興味がある方は、ぜひ選択肢に入れてみてください。

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