ボールペンで物書き中の男性

機械設計の派遣エンジニアはあまり知名度の高い職業ではありませんが、一般的な派遣の仕事より高収入という大きな魅力があります。

専門的な知識が必要で難しそう…と思われることも多い機械設計の仕事。

今回は機械設計のエンジニアとして働くうえで求められる基礎知識について、詳しくご説明します。

機械設計の派遣エンジニアに必要な基礎知識

大量の設計図とパソコン

機械設計の派遣エンジニアにとって最も必要なのは、設計ツールであるCADを操作するための知識です。

昔は手書きで構想や図面を作成していましたが、最近は、ほぼすべてと言っていいくらいCADを採用している企業が多いです。

時代は二次元CADから三次元CADに移っており、できれば三次元CADの操作知識を身につけておく方が良いです。

三次元CADはSolidWorksなど多種あり、それぞれ使い方は異なりますが、どれか一つでも使えると、他のCADツールになっても手早く慣れることができます。

ポイント!

CADを学べる資格スクールなどもありますが、通信講座を活用すれば自宅でも学べるのでおすすめです。

CAD以外で機械設計に求められる知識

CAD以外で機械設計に必要な基礎知識は大きく分けると下記の6科目があります。

  • 材料力学
  • 構造力学
  • 熱力学
  • 光学
  • 流体力学
  • 電磁気学

特に、材料力学や構造工学は、様々な業種、装置で必要となり使用頻度が最も高いです。

機械設計では、各部品に対して、想定される力(応力)がかかった時に部品がどのように変形するか、破壊するまでどれくらいの余裕があるかなどを検討します。

材料力学・構造力学

1つの部材に対して変形や応力を解析するのが材料力学で、複数の連結された部材からなる構造物の変形や応力を解析するのが構造力学です。

熱力学

熱力学は、装置を温調したり効率よく排熱したりするところで使います。

熱源の発熱量と周囲部品の熱の伝わりやすさなどをシミュレーションを行い、材料や空調用ファン、隙間の広さなどを決めます。

光学

光学は、分光光度計と呼ばれる製品や顕微鏡など、光でものを測ったりみたりするところで使います。

ミラーやレンズのような光学素子によって曲げたり集めたり、またプリズムやグレーティングと呼ばれる素子で波長ごと(色ごと)に光を分けたりします。

どこで光を分けるか、集光させるかなどを光線追跡で検討します。

流体力学

流体力学は液体を流すような装置(例えば、液体クロマトグラフィー)などで使います。

流体によって、流れやすさやまざりやすさ、分離しやすさなど性質が異なります。

これらの流体を適切に混ぜる方法や分離する方法を検討する際の検討で使います。

電磁気学

電磁気学は例えば、モーターなど、電気を使ったところで使われます。

電子レンジは内部で発生するマイクロ波(電磁波の一種)により、水分が振動した摩擦熱で加熱します。

スピーカーは電磁石(コイル)に交流電流を流して振動板を振動させ、空気を振動させて音声を出力します。

機械設計の基礎知識が求められるケース

ボードにチェックをしている男性

機械設計では、設計した部材に対してかかる応力とその時のひずみ(変形)量を算出することが多いです。

この計算は、材料の物理定数(ヤング率など)や部材の形状、部材を固定する位置と応力がかかる位置を使って行います。

応力を0から少しずつ増やしていくと、ひずみが発生します。

応力がかかった状態から応力を解放すると元の状態に戻るような変形を弾性変形といいます。

通常はこの範囲内で使えば、問題はありません。

さらに応力をかけると応力を解放しても元の状態に戻らない変形があり、それを塑性変形といいます。

この場合は、通常、応力を小さくするかもっと強い材料に変更する、形状を変えるなどの設計変更が必要です。

このような議論を行うためには、材料にどのような機械的性質をあらわす物性値があるのかを知っておく必要があります。

もちろん、数値自体を知っておく必要はなく、必要に応じてインターネットなどで調べれば問題ありません。

テヘペロ

今はインターネットで調べれば大体の情報はすぐに知ることができます。わからないことはGoogle先生に聞きましょう。

知識と経験を身に着けてステップアップ

まずはCADの操作、材料力学と構造力学を理解できていれば、たいていの部品の設計はできます。

一番汎用的なので、要求が多い分野になります。

それ以外の分野については、実際には専門家以外は出来ないことが多いため、知識をもっていなくても問題はありません。

もちろん出来る人が少ないだけに、知っていると武器になりますし、アピールするカギになります。

機械設計のエンジニアは常に学ぶ姿勢が大切

電卓を叩いている女性の手

派遣エンジニアには、設計上の知識、仕事の進め方、関係者と良好な関係を築くなど、学ばないといけないことがたくさんあります。

派遣先の企業が変わると、設計の考え方や仕事の進め方も変わります。

設計については、ある程度汎用性がありますが、それ以上に難しいのは仕事の進め方や関係者といかに良好な関係を築くかです。

いくら設計がすばらしくても関係者と良好な関係が築けていないと、ただのオペレーターしか任せてもらえず、スキルアップの足かせになることがあります。

特に年下や設計の経験が乏しい人に不可解な指摘されても、ぐっと耐える忍耐力を鍛えておく必要があります。

失敗した設計から学べることは多い

機械設計の仕事は、設計を経験すればするほど知識が増えてきます。

うまくいった設計も良いですが、それ以上に失敗した設計から学ぶことが重要です。

失敗を経験すると、この設計は危険ではないかと設計に対する感度があがります。

そうすると自分の設計だけでなく、人の設計を検討する際にも使えますし、非常に幅が広がります。

どんな仕事でも一緒ですが、やっつけ仕事にならず、なぜ?なぜ?を繰り返すことが重要です。

経験豊富なエンジニアは「○○さんに任せたら大丈夫」、「○○さんの設計だから大丈夫だろう」と安心して色々な業務を任されます。

常に学んでいく姿勢を忘れず努力すれば、職場で良好な関係を築けることに加えて、とても充実した日々を送ることができますよ。

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ノートパソコンで仕事中の男性

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