MENU
    機械系

    機械設計エンジニアに必要なスキル・勉強方法とは?エンジニア経験を元に解説

    若手エンジニアにとって、機械設計の勉強は非常に重要ですが、何から始めればいいのか分からず、自分に自信がないと感じる人も多いのではないでしょうか。

    しかし、そんな時こそ立ち止まって、自分が今どのような状況にあるのかを客観的に見つめ直すことが重要です。

    本記事では、機械設計の勉強をする上でのポイントや、勉強不足を感じたときに仕事の中でできることについて紹介します。

    また、私自身が経験した失敗談を交えながら、若手エンジニアの皆さんにアドバイスをしていきます。

    既に転職・退職を考えている方へ

    既にエンジニアとして転職を検討中であれば、先に注意してほしいことがあります。

    それは、「CMやWeb広告でよく知られた大手転職エージェントに登録してはいけない」ということです。

    某R社やD社など本当に知名度が高く信用できそうに思いますよね。しかし大手エージェントにサポート登録しても、エンジニアであるあなたの転職相談を担当してくれるのは、なぜか文系出身・エンジニア未経験のアドバイザーが大半なのです。

    今あなたが担当している職務や悩みは、文系出身でエンジニアの仕事に詳しくない人に伝わるでしょうか?答えはNOです。

    話し上手なアドバイザーにマッチしてるか分からない転職案件を紹介され、「こんなものか」と感じながら後に引けずに転職活動を進めてしまう、、、のがオチです。

    ですので、今すぐ転職活動を始めるつもりなのであれば、エンジニアやメーカー転職を専門とするエージェントを選んでください。あるいは、大手エージェントの中でも”職種ごとにアドバイザーが分担されているエージェント”でも良いでしょう。

    ▼機電系エンジニア&製造業の転職に詳しいエージェント例

    ・メイテックネクスト

    ・タイズ

    ・JACリクルートメント

    ◆『メイテックネクスト』製造業・メーカーへの転職を専門

    メイテックネクストの紹介

    メイテックネクストの特徴
    1. 製造業・メーカー企業への転職サポートが専門
    2. 機械電気・組み込み分野の求人案件は特に強い。総合型エージェントが注力できていない中小規模のベンダーもカバーしている。
    3. 大手エージェントと比較して、親身で丁寧なアドバイザーが多い。求職者の転職活動ペースを尊重してくれる傾向。

    1. 機械設計エンジニアに必要な知識とスキル

    機械設計エンジニアになるためには、いくつかの知識やスキルが必要です。

    ですが、現状のあなたは上司や先輩から勉強不足を指摘されていて、結構キツイ思いをしているのではないですか?

    大丈夫、若手の多くがみんな通る道です。

    大学時代に遊んでいて、なんとか卒業した新卒~3年目エンジニアなんて珍しいことではありません。正直、私も麻雀に明け暮れていましたよ。

    そんな若手エンジニアの君が、機械設計エンジニアとして平和に働いていくために必要な知識やスキルについて、例え話を交えてわかりやすく説明していきます。

    1.1 機械要素の基本原理や構造

    機械要素の基本原理や構造を理解することは、機械設計エンジニアにとって非常に重要なことです。

    例えば、自転車のペダルを漕ぐと車輪が回る仕組みは、歯車やチェーン、ブレーキなどの機械要素が上手く組み合わさって実現されていますよね。

    しかしながら、もし機械要素の基本原理や構造を知らなければ、自転車を始めとした「動くもの」は作ることができません。

    それは、機械設計においても同じことです。

    機械要素についてしっかりと理解しなければ、自分で機械を設計することができるようにならず、一部品の図面描きまでしか担当できないということになります。

    先輩や上司からは「あいつは真面目だけど、まだ次のステップを任せられない」という微妙な評価をされてしまうことでしょう。

    1.2 材料力学や応力解析の基礎知識

    材料力学や応力解析の基礎知識を身につけることで、「構造物に力がかかったときに、この構造物はどのように動くのか」を理解することができます。

    例えば、橋の上を車が通過すると、橋が揺れたり振動したりします。これは、車の重さによる応力が橋にかかっているためです。

    もしも橋の設計において応力を考慮しなければ、橋はぽっきりと壊れてしまう恐れがあります。

    材料力学や応力解析を理解することで、設計した機械や構造物がどのような状態で動いているのかを把握でき、耐久性や信頼性の高い機械を設計することができます。

    大学時代サボっていた人は、要チェックです。

    材料力学や応力解析は、大学の教科書レベルでもまずは問題ありません。

    教科書レベルでも業務の一定程度は理解できるはずですし、そこから先は部署や業務内容に応じて特有の進め方があることも多いためです。

    ただ、現代の機械設計では高性能化や省エネルギー化などの要求が高まってきており、設計に対する要求もより高度化していることだけは覚えておいてください。

    数年働いていくうちには、より高度な数値解析技術の理解や、材料力学の応用知識が必要となることもあるということです。

    1.3 CADや3DCGツールの使用方法

    CADや3DCGツールを使いこなすことで、設計作業が大幅に効率化されます。

    例えば、車のエンジンを設計する際に、実際にエンジンを製造して試験するという方法は、とても時間とコストがかかります。

    若手が「実物を見ないとイメージつかないんです」なんてゴネたところで、試作品を作る許可が貰えることはまあまず無いんじゃないでしょうか。

    しかし、CADや3DCGツール、それに解析ソフトを使えば、仮想的にエンジンを設計してシミュレーションを行うことができます。

    CADの代表格はSolidWorksやInventor、3DCGツールはMaya、Blenderなどが有名ですね。

    これらのツールを適宜使うことにより、正確で効率的なエンジン設計を行うことができます。

    もしCADや3DCGツールの使用方法を知らなければ、設計作業に時間と手間がかかってしまい、効率的な設計を行うことができません。

    先輩や上司からすれば、「とにかくソフトを覚えて自力で使ってくれよ」というところでしょう。

    ところで、CADや解析ソフトの使い方は、教える側からすると意外に手間がかかってしまう面倒な仕事です。

    一度覚悟を決めて覚えておくと、転職活動をする際にも「教える手間がないから楽できる!本人も働きやすいはずだ」と面接官から高評価が得られるポイントにもなります。

    以上が、機械設計エンジニアに必要な知識とスキルです。

    これらの知識やスキルを身につけることで機械設計エンジニアとして自信を持って働くことができるわけですが、「そんなの分かってるよ!」というところでしょう。

    次にここからは、【勉強不足を補うために何をすべきか?】具体的な方法を伝えていきます。

    2. 機械設計の勉強不足を補うための準備・考え方

    若手エンジニアの君が機械設計の勉強をするための具体的な考え方と方法をいくつか解説していきます。

    社会人になってからも勉強するなんて嫌かもしれませんが、勉強はエンジニアの宿命です。

    勉強しなくていい職業は根性論になりがちで、それはそれで辛いものですよ。

    ここは腹をくくって取り組みましょう、「分かる楽しさ」を感じられるようになるまでが勝負です!

    2.1 勉強時間をどう確保するか?

    機械設計の勉強をするためには、仕事とは別で勉強時間を確保することが不可欠です。

    特に自分に勉強不足の自覚があり、そのせいで上司や先輩から目をつけられていそうなら尚更でしょう。そのためには、自分自身の意思や習慣のレベルで変える必要があります。

    仕事やプライベートで忙しいと、勉強時間を確保することは難しいかもしれません。

    ですが機械設計の知識やスキルを身につけることは、みなさん自身のキャリアアップにつながる大きなチャンスです。みなさん自身の未来のためにも必要なことです。

    もし、今の生活スタイルで勉強時間を確保することが難しい場合は、例えば風呂でリフレッシュした後に30分だけ勉強するとか、休日に2時間勉強するといった具合に、少しずつでも時間を確保するようにしましょう。

    ただ、万が一にも「ネットゲーで時間が溶けている」状態なのであれば、根本的に断ち切る覚悟で望んだほうがいいです。

    中毒状態で2時間だけ勉強する習慣を保つのは、正直相当な無理ゲーだと思いませんか?

    荒療治です、1ヶ月だけでも完全に断ち切って、時間を溶かしてしまうような精神状態を脱するのが得策です。

    また、勉強時間を確保すると、不思議と自分自身のモチベーションもアップするものです。

    勉強に時間を取り、知識やスキルを身につけることで、機械設計に対する興味や自信が増し、仕事にも前向きに取り組むことができるようになるためです。

    つまり勉強時間を確保することは、みなさん自身の成長やキャリアアップのために必要なことであり、かけがえのない貴重な時間であり、未来の自分を変える大きなチャンスをつかむことに繋がります。

    是非、意識して時間を確保し、勉強に取り組んでください。

    一方でそもそも激務が続いていて、勉強時間を確保するどころか体を休めることすらままならないというエンジニアがいるのも事実です。

    この場合、本当に必要なのは勉強することではなく、この激務をどう考え、何をするか?ということです。

    企業体質による激務は別の問題なので、詳しくは以下のページも読んでみてください。

    機械設計エンジニアが激務なのは過去の話?残業時間の実態とは「機械設計エンジニアってなんでこんなに激務なんだろう」 「他の会社はこんなに忙しくないのかな」 働き方改革ブームで残業時間が...

    2.2 機械設計の勉強に役立つ教材は?

    勉強する上で、教材は非常に重要な役割を果たします。しかし、教材をただ読むだけでは、本当に理解することはできません。

    まずは、教材を選ぶときには、自分のレベルに合ったものを選ぶことが大切です。初心者向け、中級者向け、上級者向けというように、自分のレベルに合った教材を選ぶことで、理解しやすくなります。

    【初心者向け】

    1. 「はじめての機械設計―基礎編」(西田義幸、オーム社)
    2. 「入門 機械工学 」(小野寺裕二、丸善出版)
    3. 「はじめての材料力学」(伊藤義弘、オーム社)
    4. 「はじめてのCAD―3次元CAD入門」(株式会社エクスナレッジ、日本実業出版社)
    5. 「入門 3DCGモデリング」(坂本勝也、翔泳社)

    【中級者向け】

    1. 「機械設計の設計手法」(川又博之、日刊工業新聞社)
    2. 「機械加工の基礎―製図から工作まで」(深澤喜一、日刊工業新聞社)
    3. 「機械加工の数値制御」(松井孝治、日刊工業新聞社)
    4. 「設計・製図がすべてわかる本」(松本康晴、技術評論社)
    5. 「ものづくりの法則―機械設計を学ぶための38の方法」(山下仁志、日本経済新聞社)

    これらの教材は、Amazonや楽天といった通販サイトで手軽に入手できます。

    ネット上での評価も高く、初心者向け、中級者向けといった分類が明確にされているのもGOODポイントです。

    更に、使える知識まで持っていくためにテスト前や受験の頃の勉強方法を思い出して見てください。

    皆さんは「復習は数日開けてから行う方が効率的に覚えられる」ということを、身をもって体感しているはずです。

    つまりエンジニアとしての勉強もこれと同じで、数日開けてから同じ内容を復習してみるのです。

    すると驚いたことに、仕事中にふと「そういえば勉強した内容ってこのことか」と、頭の中で関連つけて思い出せるシーンが増えてくるのです。

    2.3 実践的な課題に取り組んで学ぶのも近道

    実際に手を動かして、機械設計の知識を身につけることも重要です。

    ここでは、実践的な課題に取り組む方法を紹介します。

    まずは、自分で設計した機械のCAD図面を作成してみましょう。初めは簡単なものから始め、徐々に難易度を上げていくと良いでしょう。

    また、自分が作成したCAD図面を3Dプリンターで出力するなど、完成形を目にすることで、より実践的な知識を得ることができます。

    また、ホームセンターや工具屋さんなどで、部品や材料を購入して、自分で機械を作ってみるのも良いでしょう。

    簡単なものであれば、手持ちの工具や材料で作ることもできます。自分で作ることで、実際に機械が動く仕組みや、材料の強度などを理解することができます。

    また、機械設計コンテストに参加することもおすすめです。

    コンテストに参加することで、実際の設計業務に近い形で、実践的な知識を身につけることができます。

    また、コンテストで優勝することで、自信やモチベーションが上がり、より一層勉強に熱心になることができます。

    2.4 勉強仲間を作り、モチベーションを維持する

    一人で勉強していると、モチベーションが下がったり、わからないことがあっても誰にも相談できないといった問題が生じることがあります。

    社会人になると難しいのですが、やはり勉強仲間を作ることで、より充実した勉強ができるようになるものです。

    勉強仲間を欲している人は意外に多くいるもので、今は以下のサービスでオンラインながらも仲間を探すことができます。

    1.studyplus

    studyplusは、勉強仲間を募集することができるアプリです。

    • スマートフォンアプリで、勉強したいテーマを設定し、仲間を募集・参加できる。
    • 質問機能や勉強時間の記録機能があり、コミュニケーションもできる。
    • 他のユーザーの投稿を閲覧でき、勉強に役立つ情報を得ることができる。

    2.Join

    Joinは、エンジニア向けの勉強仲間募集サイトです。

    • エンジニア向けの勉強仲間募集サイトで、各分野の専門家が多数登録している。
    • 自分が学びたい分野やスキル、目的に合わせて、勉強仲間を探すことができる。
    • プログラミングやマーケティング、英会話などのオンライン勉強会が開催されており、そこでの交流もできる。

    3.devstudy

    devstudyは、エンジニア向けの勉強仲間募集サイトです。

    エンジニア同士で技術的な議論を行ったり、勉強の進捗を共有したりすることができます。

    • エンジニア向けの勉強仲間募集サイトで、個人的な勉強会や勉強グループを作ることができる。
    • 勉強に関する情報交換ができる掲示板や、イベントの告知がある。
    • 他のユーザーが投稿した技術系の記事を閲覧でき、勉強に役立つ情報を得ることができる。

    また、近くに同じ趣味を持つ人がいる場合は、オフ会や勉強会を開催してみるのも良いでしょう。

    勉強仲間を作ることで、一緒に勉強したり、わからないことを相談し合ったりすることができます。

    それに勉強名目からスタートすれば話もしやすいでしょうから、友人作りのきっかけにもなりそうです。

    3. 機械設計の勉強に役立つおすすめの教材や書籍

    機械設計の勉強には教材や書籍が欠かせませんが、堅苦しい教材も多くどれを選べば実務に生かせる勉強になるか迷いますよね。

    そこで、機械設計の勉強に役立つおすすめの教材や書籍をご紹介します。

    3.1 オンライン講座

    オンライン講座は、自宅で気軽に学ぶことができるため、仕事や家庭と両立しながら学ぶことができます。また、自分のペースで学ぶことができるため、忙しい人でも効率的に勉強ができます。

    オンライン講座には、大手のUdemyやCoursera、edXなどがあります。これらの講座には、機械設計に関するものが多数あります。中には日本語で提供されているものもあります。機械設計に関するオンライン講座を受講することで、基礎的な知識から応用まで幅広く学ぶことができます。

    3.2 書籍

    書籍は、身近で手軽に勉強できる教材です。機械設計に関する書籍は多数ありますが、初心者向けから上級者向けまで幅広いレベルのものが揃っています。

    初心者向けの書籍では、機械設計の基礎的な知識から詳細な解説までが記載されており、自分の知識レベルに合わせた内容を学ぶことができます。

    また、実践的な課題や例題も豊富に取り揃えられているため、理解を深めることができます。

    中級者向け以上の書籍では、設計思想や設計手法などが解説されていることが多いです。

    これらの書籍を読むことで、より高度な機械設計の知識を身に付けることができます。

    また、実務に役立つ情報や事例なども掲載されているため、自分自身の設計にも活かすことができます。

    機械設計に関する書籍は、書店やオンライン書店で手軽に入手することができます。

    自分のレベルに合った書籍を選ぶことで、効果的な勉強ができます。

    3.3 MOOCs(大規模オープンオンライン講座)

    MOOCsは世界中の著名な大学や研究機関が提供するオンライン講座で、多くの講義が無料で受講でき、課題やテストも用意されています。

    自分のペースで学べるため、仕事やプライベートとの両立がしやすいというメリットがあります。

    MOOCsで機械設計を学ぶためには英語力が必要な講座が多いですが、日本語の講座もあります。

    例えば、edXというMOOCsプラットフォームでは東京大学が提供する”機械工学のための力学I”があり、機械設計に必要な力学の基礎を学べます。

    英語ができるならMIT(マサチューセッツ工科大学)を始めとする世界中の専門家が講義するため、幅広い知識を学ぶことができるメリットがあります。

    とはいえ、初心者にとっては敷居が高い場合があるため、自己学習に慣れた人向けの教材と言えます。

    3.4 日本語のオンライン講座

    MOOCsにハードルを感じるようであれば、「MONO塾」も勉強の助けとしてよいでしょう。

    MONO塾は、自動車・家電・重工業・産業用機械などの製造業で働く設計者が機械設計や製品設計について学ぶためのウェブ学習サイトです。

    MONO塾トップページ

    数多くの大手企業が社内研修用に導入しており、信頼度は非常に高いサービスです。

    また知識ゼロの状態からでも勉強できるよう、最初の講座は「工学知識の基礎(単位・数学・力学など)」という高校レベルの内容になっています。

    実際のところ、機械設計エンジニアとして配属されたものの大学では化学系の学科を卒業したという方も多いと思うので、そのような方には本当に助かるサービスなのではないでしょうか。

    ネットが繋がる場所ならどこでも受講できるオンライン講義なので、通勤時間を有効に使える点もポイントですね。

    4. 機械設計の勉強をする上でのポイント

    勉強をする上で、効率的に学習するためにはいくつかのポイントがあります。

    まずは、勉強計画を立てることが重要です。

    機械設計を学ぶ場合、どのような知識が必要か、その知識を習得するためにはどのような手順で勉強すれば良いか、といったことを考え、具体的な計画を立てましょう。

    計画を立てる際には、学習する内容やスケジュールだけでなく、自分自身の目標設定も忘れずに行いましょう。

    例えば、1か月後にはある程度の知識を身につけたい、半年後には簡単な設計ができるようになりたい、といった目標を定めることで、モチベーションを高く保つことができます。

    4.1 勉強計画を立てることの重要性

    エンジニアとして、機械設計の勉強をする上で最も大切なことは、勉強計画を立てることです。機械設計は広い分野であり、知識も多岐にわたります。まずは自分自身が学びたい分野やテーマを決め、勉強計画を立てましょう。

    具体的には、どの分野をどの程度まで勉強するのか、いつまでに勉強するのか、どのような勉強方法を取り入れるのかを明確にしておくことが大切です。

    計画を立てることで、目標を明確にすることができ、モチベーションも上がります。

    実は私も若い頃、勉強計画を立てずに適当に勉強していました。

    その結果、全体像をつかめずにいろいろなことに手を出してしまい、時間が無駄になってしまいました。

    勉強計画を立てていれば、自分が何をすべきか、何を学ぶべきかが明確になり、時間の有効活用ができます。

    4.2 知識の定着を図るためにはアウトプットが必要不可欠!

    知識を得るだけではなく、その知識を定着させるためにはアウトプットが必要です。

    アウトプットとは、学んだ知識を自分なりにまとめて表現することです。

    例えば、機械設計の場合、自分で設計した製品をCADを使って図面に起こしたり、作ったものを実際に動かして動画に撮影して解説するなどが挙げられます。

    私自身、知識を得てもアウトプットを怠っていたことがあります。

    その結果、知識が頭の中でぐるぐる回っているだけで、実際に使えるレベルには到達できませんでした。

    しかし、アウトプットを行うことで、自分自身の理解度が高まり、知識が定着していくことを実感しました。

    また、アウトプットすることで、他のエンジニアからフィードバックを受けることもできます。

    自分が見落としていた部分や、改善できる点を指摘されることで、より深い理解ができるようになります。

    4.3 実践的なプロジェクトに取り組むことの効果

    勉強において最も大切なことは、知識の定着とその実践力です。一度学んだことを実践に移せるようになることが、エンジニアとしての成長には欠かせません。

    そのため、実践的なプロジェクトに取り組むことは大変有効です。例えば、自分で製作したロボットや機械の設計図を作成し、実際に製作してみるなど、手を動かすことが重要です。

    私自身、機械設計の仕事を始めた頃、失敗を繰り返していました。

    設計した図面が製作時に使い物にならないことが多く、それが原因で失敗することが多かったのです。

    しかし、その失敗から学んだことがあったことも事実です。自分が設計したものを実際に製作し、動かすことで、何が問題点だったのかを学ぶことができました。

    また、チームでのプロジェクトに参加することも有効です。他のエンジニアと協力し、設計から製作、そして納品までを一緒に行うことで、仕事の流れやチームワークを学ぶことができます。

    以上のように、知識だけでなく実践力を身につけることが大切です。

    失敗を恐れず、実践的なプロジェクトに取り組むことで、エンジニアとして成長していきましょう。

    5. 勉強不足を感じたときに仕事の中でできることはないのか

    エンジニアとして機械設計の勉強不足を感じたとき、つい「何かいい勉強方法はないかな?」と外に目を向けてしまいがちです。

    しかし日常の仕事の中や、会社の中のリソースで対策できることが何かあるのではないでしょうか?

    きっとこれから先も分からないことは沢山出てきます。その度に本を買ったり、講座を受けたりするのは現実的ではないはずです。

    ここからは「社内や仕事の中でできる対策」を考えていきましょう。

    5.1 先輩エンジニアに相談する

    結局のところ、基本は先輩エンジニアに相談することが大切です。

    先輩エンジニアは機械設計の経験豊富な人たちで、何かわからないことがあれば、的確なアドバイスをくれます。

    私も若手の頃は先輩に相談して、機械設計の知識を補いました。ただし、相談する前に、自分で調べたことや試したことを先に報告することが大切です。

    先輩にも「こいつは頑張ってるな」と思ってもらえるよう、前向きな姿勢で相談してみましょう。

    もしそこまでの人間関係ができていないというのであれば、腹を割って「自分は今壁にぶつかっています。先輩とはあまり話したことがなく突然申し訳ないのですが、沢山質問させてもらって成長したいと考えていて、思い切って話しかけました」と伝えてしまうのも、意外に好印象をもってもらえますよ。

    5.2 社内の過去ログ・過去データを片っ端から調べる

    エンジニアとしてある程度の経験を積むと、業務で出会う問題には似たようなものがあることに気づくはずです。

    そんなときには、社内の過去ログや過去データを調べてみることをお勧めします。

    同じような問題に遭遇した先輩エンジニアが過去にどのように解決したか、どのようなデータが残されているかを調べることで、問題解決のヒントを得ることができます。

    私自身、以前ある新しい機械設計のプロジェクトに参加したとき、設計ミスに気づき、どうしたらよいか悩んでいました。

    そこで、社内の過去ログを調べたところ、先輩エンジニアが同じような問題に遭遇した際に解決した方法が書かれているログを見つけることができました。

    その解決方法を参考にして、私も自分の設計ミスを修正することができたのです。

    社内の過去ログや過去データは、エンジニアとして働く上で、非常に有効な情報源となります。

    5.3 同期の同僚とどう付き合うべきか?

    最後に、同期の同僚との関係について考えてみましょう。同期の同僚との関係性も重要です。

    同期に競争意識を持つことは悪いことではありませんが、それ以上に協力関係を築くことが必要です。

    同期の同僚と一緒に勉強することで、知識を共有し合い、一緒に成長することができます。

    エンジニアは単独で仕事をすることが多いですが、時には仲間と協力して仕事をすることも必要です。

    同僚との良好な関係は、仕事の質を高め、成果を上げるための大きな要素となります。

    最後に、機械設計を学ぶ上で大切なことは、継続することです。勉強は一時的なものではなく、継続して行うことで知識や技術を身につけることができます。

    自分自身に合った勉強方法を見つけ、定期的に勉強することを習慣化しましょう。

    勉強する時間をしっかり確保し、計画的に取り組むことで、目標達成に近づくことができます。