設計開発・生産技術・品質管理など 理系職種の基礎知識や仕事内容を解説

設計開発・生産技術・品質管理など 理系職種の基礎知識や仕事内容を解説

理系学生の方に向けて、メーカーの中で理系職種(設計開発、生産技術、品質管理など)の種類仕事内容、またその基礎知識についてまとめました。
配属先で必要とされる基礎知識を学ぶことができる資料も無料でダウンロードできます。

4月から新入社員になる方
入社後、配属先の部署では研修が行われると思いますが、研修時に先輩社員が新入社員に対して感じている課題として

  • 製品についての基礎知識が足りない
  • 仕事内容についてのイメージができていない

といった点があると言われています。

配属先で使われる製品や実際の業務内容についての理解は、研修が行われる前に必ずやっておきたいことの一つ。
そこでそれらが理解できるハンドブックやホワイトペーパーなどの資料を職種別にまとめました。

以下から無料でダウンロードできますので、ぜひご活用ください!

 

職種ごとの具体的な業務を知りたい方や、配属面談を控えている方
理系でメーカーに就職する場合の職種の種類に加え、その職に就く人の適性や将来性について以下にまとめました。
ぜひご活用ください!

 

【目次】

研究

研究の仕事内容

研究開発職は実験や評価などをして得られた技術等を使って、今まで存在しなかった新しい製品を作り出す仕事です。
企業が今後取り組んでいく事業に対して、調査や実験をして法則等を見つけるのが研究職、仮説を立てた上で製品化をしていくのが開発職です。
研究職は大きく基礎研究と応用研究に分かれています。

 

基礎研究

基礎研究は、特別用途が決まっているかいないかに関係なく、未知の物質や新たな原理を見つける研究のことを指しています。
ビジネスに繋がるかどうかは分からなくても、将来どこかで活用されることを期待して研究を行います。
一人で仕事を行うことはほとんどなく、大学や専門機関と連携しながらチームを組んで仕事を遂行します。

応用研究

応用研究は、基礎研究で解明された結果を活用して、実用化を検討します。
具体的な製品やサービスを世の中に売り出せるように考えることが主な仕事です。

電子機器や情報通信の業界では、新しい企画の導入を目指して、応用研究の勢いが増しています。
世の中に送り出す製品を考案する以上は、商品企画や生産部門と密接にコミュニケーションをとりながら、コストや製造効率についての検討も必要になってくるでしょう。

研究の適性

ある分野に精通する知識を持っている方や、想像力を使って何かを考えることが好きな方、世の中に新しいものを作り出したいと考えている方に適性のある仕事と言われています。

基礎研究は、協調性や、人と接しながら仕事をすることを好む人に合っていると言われています。応用研究は、専門分野の知識はもちろん、コミュニケーション能力も必要とされる仕事です。
また、他の会社に先立って新製品を作ることが重視されるため、常に業界の最前線にいながら仕事ができる点も魅力的なポイントです。

設計・開発

設計開発の仕事内容

設計の仕事は最終製品の設計、工場の設備(生産設備)の設計に分かれ、その中でもさらに機械系の設計と、電子系の設計に分けられます。

設計の図

最終製品の設計

構造設計

構造設計は、新しい最終製品を設計する仕事を指します。
生産設備の機械設計と区別するために、ここでは構造設計と呼ぶこととします。

1.立案

最終製品を設計する場合は、商品企画などど話し合いを行い、製品のコンセプトの決定を行います。考慮しておくべきコストや機能等を検討しつつ、アイデアを実行ベースに落としていきます。
機械の仕組みが好きな方や、製品を使う人のことを考えて製品設計することが好きな方が従事している傾向があります。

2.設計

立案時に決めた内容をもとに、製品の構造や使用する部品等を決定していきます。
それらが決定したら、実際に三次元CAD等を活用して設計していきます。
材料力学・流体力学・熱工学・トライポロジーの知識や、CADの知識、そして、QCD(品質・コスト・納期)全てを考慮においた設計をする能力が求められます。

CADでは、その後設計者以外が製作できるように、正確な寸法や、材質の詳細、加工方法や組み立て方法を決めていきます。
ここでは、材料や加工方法に関する詳しい知識が必要になります。

3.試作

試作品を作って実際に動かします。不具合を確認し、修正を繰り返します。
その後、量産へと準備を進めます。

 

回路設計

最終製品の電子回路の設計を行う仕事です。
設計のフローは機械設計と似ていますが、機能ごとに回路ブロックを分けて設計している点が回路設計の特徴的な部分です。
最終的にはシミュレーションを行い、正常に動く回路を作り上げていきます。

また回路設計は、デジタル回路設計と、アナログ回路設計の二種類に分かれています。そして回路設計では、電磁気学やCAD、制御工学の知識が必要であり、ノイズ対策やシミュレーションの知識・経験も求められます。

1.デジタル回路設計

デジタル信号の処理や制御を行う電子回路を設計する仕事です。
複雑に絡み合ったロジックを組み立てるうえで、「EDAツール」というソフトウェア等を活用して作業が一部自動化されています。

2.アナログ回路設計

電源や駆動部品を制御したり、アナログ信号を処理する電子回路を設計する仕事です。
デジタル回路設計とは違い、形式上ロジックが成り立っていたとしても、部品の配置等で不具合が生じることがあり、これまでの経験をもとに対応しなければならない部分もあります。
経験がものを言う仕事とも言えるでしょう。

生産設備の設計

機械設計

機械設計(メカ設計)は、工場の生産設備を設計する仕事を指します。
生産設備とは、一つの以上の装置によって構成される機械のことで、検査装置や加工機械、工作機械などがあり、工場に設置されています。
工場にて、メーカーが作ろうとしている最終製品を部品から形にしていくのが、生産設備です。

機械設計をするうえで、意識すべきは「性能・コスト・納期」。最終製品の生産に関わる重要なポジションであるため、QCDを意識した設計が求められていると言えるでしょう。

仕事の進め方については、構造設計と類似した部分があります。例えば、材料や部品を選定し、CADを用いて設計し実用化に推進していく点です。

ここでは、機械設計をする上で必要な知識を紹介します。

機械要素部品の形状

機械要素の形状によってコスト削減に繋がったり、より良い設備を設計することに繋がります。

標準部品の知識

ネジなどの部品については知っていれば知っているほど、良い安く最適な部品を使うことができます。

電気設計

工場の設備を刷新し、生産ラインを自動化するための電気制御部分を設計する仕事です。

工場の設備を設計する際には、先ほど紹介した機械設計(メカ設計)と電気設計に分かれますが、最近のトレンドである工場のスマート化、IoT技術の導入増加に伴い、電気設計の人員割合が増加している傾向にあります。(機械:電気=7:3ほど)

電気設計について、ハードとソフトに分けて説明します。
ハード設計は、センサの選定や制御盤設計を行います。
ハードの設計においては、センサやモータの知識は必要不可欠です。
そのあとは、PLCの選定、インバータの選定、ブレーカーの選定、制御盤の設計など、細かな選定を行います。そのため選定する部品についての知識があればあるほど、最適な選定ができるようになるでしょう。

一方、ソフト設計は、PLCのプログラム設計や、タッチパネルの作成を行います。
省エネ切り替えができるような設定や多品種生産ができるような設定を組み入れるなど、自社の工場ラインに最適なプログラムを設定することが重要になってきます。

設計・開発の基礎知識

春から新入社員の方向けに、設計・開発職として働くうえで必要になってくる基礎知識の関連資料を用意しました。
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生産技術

生産技術の仕事内容

生産技術は、設計工程と、生産工程を連携させ、製品を効率的に生産するための工程を考え実行する仕事です。
業務の効率化・人員配置まで携わる幅広い工程を担います。
生産技術のメンバーの中で、電気、機械、制御にそれぞれ役割分担をしていることが多いです。

現在は、多様なニーズに対応するために多品種少量生産が盛んです。
その多品種少量生産に対応できる柔軟なライン設計を行うことが、生産技術に求められています。
具体的な仕事は以下になります。

1.生産体制の改善

よりローコストで、より短期で高品質なものを生産することを目指し、さまざまな改善を行います。
課題を抽出し、人員の配置を考えたり、またロボットなどの新しい設備を配置して人と設備両者のメリットを活かしあった作業方法を考案します。
現在ではスマート工場や、IoTの導入などが盛んであり、製造業における最新トレンドに関わって働くことができます。

2.新しい生産ラインの設置

多品種少量生産のに合わせた生産ラインの設置や、海外進出に合わせた新工場の設立に関わります。
設備を選定し、配置したり、治具の設計も行うこともあります。
新しい設備を導入する際は、生産技術が設計を担うのではなく、設計を行う他の会社に仕事を任せ、生産技術は現場に立って、ラインの監督や設備導入の指導を行なっていることが多いようです。

3.他部門との調整業務

製造部門と設計部門をつなぐ役割を果たします。
現場社員から意見を聞きながら、両部門の利害を調整します。そして一番の最善策を考えていきます。

生産技術の基礎知識

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生産技術の課題やトレンド

生産技術が今後直面するであろう課題は、「コストダウンのための省人化」や「工場での省エネ」です。これらの課題を解決するために、各製造業はロボットの導入や、工場の自動化を推進したり、省エネ対策を行なっています。
以下に「省人化」や「自動化」、「省エネ」についての関連資料をまとめました。

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品質管理

品質管理の仕事内容

品質管理では、不良品がないか、トラブルを未然に防ぐ取り組みがなされているかなどを管理する仕事です。

品質管理は品質保証とは違って、基本的に工場内で品質の管理を行っています。最近では、欠陥がある製品を見つけるだけでなく、不良品が発生する原因である製造工程自体を管理するなど、業務の幅は非常に広いです。
具体的な業務は以下です。

 

工程管理

不良品が出ないような生産工程を構築します。
標準書の作成更新から、QC工程表の作成維持管理までを幅広い業務を遂行します。
また、日常的に工場を巡回しながら改善すべき点を探す仕事もあります。

品質検証

検査機器の調整や、検査機器の操作活用を行い、不良品の有無の確認を行います。
また、そこで出た不良品の品質について、検証も行います。
もちろん、検査をして通過したものに対しては高い品質が保証されます。
その高い品質を確約するのも品質管理の仕事の一つです。

品質改善

工程異常があった際に、原因を追求し対策します。
工程の改善案を出したり、不良品が発生した原因についての報告書を作成します。

品質管理の基礎知識

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品質管理の課題やトレンド

品質管理の分野では、未だに人が手作業で検査を行ったり報告書を記載しているため、製造業全体でも大きな問題である「人手不足」が深刻な課題になっています。
そのため、検査自動化や可視化など、様々な手段でデジタル化し、業務効率化を狙うことがトレンドになっており、今後取り組むべき課題になっています。また熟練の技術者にしかできない作業について、若手作業員への教育なども重要な課題になっています。

以下に「人手不足対策」についての関連資料をまとめました。
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設備保全

設備保全の仕事内容

設備保全は、機械のメンテナンスを専門にする仕事のことを指します。
安全を第一に、修理や点検を行なっています。

設備保全の仕事を3つに分けて紹介します。

予知保全

工場の設備の不具合を事前に予知して、設備を最適に保つ仕事です。
工場の設備の動きについて、故障しそうな傾向が現れたら修理や部品交換を行います。傾向というのは、データの変化や動きの鈍化などです。
つまり事故を事前に防ぐことが予知保全における重要なミッションです。故障しやすい傾向を察知するには、過去の経験の積み重ねが必要な場合もあるようです。

予防保全

工場の設備の点検・修理等を定期的に行います。
時間基準保全といって、部品の劣化を見ながら取り替えをするかどうかを判断するというよりは、一定の時間が経ったら、壊れていなくとも取り替えを行います。
常に安定して機械が故障しにくい状態を維持することが重要なミッションです。
状態基準保全といって、劣化状況をみて、交換が必要なものを交換する保全の仕方もあります。故障リスクは高まりますが、必要なもののみ交換修理するため、コスト低減に繋がります。

事後保全

機械が故障した時などに、その原因を調査し故障を直し、再発を防ぎます。
機械が動かなくなる故障は事前に見つけることが難しいので、もし故障が起きてしまったら、事後的に対策していくことになります。
機械の動きが鈍くなったりするときは、部品の劣化状況を事前に調べることで、対策することができます。

技術営業

技術営業の仕事内容

技術営業とは、エンジニアなど、専門知識を持った主に理系の社員が営業活動を行うことを指します。
営業の提案だけでなく、顧客と連携を取りながら製品の設計も担当している技術営業の方もいます。加えて、顧客から得た情報を製品開発等に活かすために、技術部門等に情報共有する役割もあります。

特にIT業界や、医療器具、計測機器等のメーカーなどで、技術営業職が増えています。

技術営業の適性

専門的な知識を持った理系の人が営業職に就くことで、顧客の必要としている製品を提案することが容易になり、その分顧客満足度の向上に繋がります。
また一般的に市場では様々なスキルを持った人が重視されると言われており、技術的な専門知識に加え営業のスキルを持っている方は、様々な業界から引く手数多でしょう。

説明するビジネスマン

システムエンジニア(SE)

システムエンジニアの仕事内容

顧客にヒアリングをし、顧客の要望に合わせたシステムの設計を行います。
仕事内容は以下のとおりです。

1.ヒアリング

顧客の要望を聞き出し、開発に必要な時間はコストを考慮しながら、顧客の要求が実現可能か判断します。

2.設計

要求分析や要件定義を元に、機能や表示方法等の使用を決めます。
その後に、既に決めた機能に対してどういった仕組みで形にするかを設計します。
プログラマーの仕事のために必要な詳細を設計します。

3.プログラミング

実際にプログラミングを組みます。
プログラマーが担当する案件と、SEが担当する案件に分かれることがあるようです。

4.テスト

プログラマーがコーディングしたシステムが正常に動くかどうかをチェックし、世にリリースするための準備をします。

PC画面

MR

MRの仕事内容

MR職を簡単に説明すると、医薬品の営業職といえるでしょう。
MRが販売するのは、薬局に並んでいる一般的な医薬品ではなく、医療用医薬品です。つまり、医師の処方箋がないと購入することができない薬品のことで、市場の90%以上を占めている薬品です。

またMRにはさまざまな仕事の種類があります。
一定の分野の疾患に対する薬品に特化して販売を行うMRや、幅広い分野の医薬品を販売するMRが存在します。
また、売る医薬品が新薬か、ジェネリック医薬品かによっても仕事が変わってきます。さらには、開業医等の小規模な医療機関を担当するMRと、病院を代表とする大規模な医療機関を担当するMRにも分かれています。

仕事の流れは以下のとおりです。

医師に医薬品の説明

MRは価格交渉をするというよりも、担当の医療機関に出向き、売る薬品についての情報を説明します。
副作用など予期せぬリスクを防ぐためにも入念な説明をし、医師に薬品購入意欲を持たせることが求められます。

医薬品卸会社に委託

医師が医薬品を購入すると決めたら、医薬品の卸業会社の営業が、医療機関に販売をします。
ここで価格交渉等が行われます。

卸業者が販売

医療機関と卸業者の間で、売買が行われます。

上記の仕事の流れは、一般的なものであり、小規模な医療機関を担当するMRは、卸会社が医師と頻繁に会うため、卸会社との密な連携が求められますが、大規模な医療機関を担当するMRは、卸会社も医師に会うことが少ないため、卸会社との連携は少なくなると言われています。

MRの適性

MRには必要な資格があります。
MR職として働くには、公益財団法人MR認定センターの行うMR認定試験を受験し、かつ基礎教育と実務教育を受けて、6ヶ月の実務を経験するとMR認定証が発行されます。

MRと話をする医者と看護師

アクチュアリー

アクチュアリーの仕事内容

保険数理人と言われているアクチュアリーは、資格試験に合格した人のみが就くことができる職業です。
アクチュアリー職は、保険や年金の掛け金や支払金の額を決めるためには、非常に複雑な計算が必要であり、その計算をする役割を担っています。
アクチュアリーの仕事によって、正しい保険金支払いが行われることはもちろん、保険の販売状況を分析し、より売れる保険商品にしていくための掛け金等の改善がなされます。

アクチュアリーの主な勤務先は、生命保険会社、損害保険会社、信託銀行です。
また最近では、総合商社でのリスク管理業務や、ビッグデータ解析で活躍しているアクチュアリー職もあるようです。

アクチュアリーの適性・資格

アクチュアリー職は資格が必要です。
【詳細はこちら】
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必要な知識は、確率や統計などの知識であり、将来の事象動向を分析するために重要な知識です。

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ものづくりニュース編集部です。日本の製造業、ものづくりの活性化を目指し、日々がんばっています。