【生産技術職の必須スキル】将来的に3DCAD・CAEを習得すべき理由

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あなた

生産技術の仕事は、今後どのように変わっていくのでしょうか?
将来のために習得すべきスキルはありますか?

このような疑問に答えます。

生産技術の仕事柄様々なスキルが必要であることは、生産技術に携わる人ならご承知のことと思います。
特に、生産技術の仕事をしていて避けては通れないのが、CADを用いた設計や検討です。
何気なく使っているCADツールですが、日々技術は進歩してきていて、これを有効に使うことで業務の質を向上させることができます。
この記事では、生産技術者が将来的に習得すべきCAD・CAEスキルについて、現役生産技術職の私が紹介していきます。

>>>【体験談まとめ】とある生産技術エンジニアの末路・7年間の苦悩と学び
↑興味ある方はどうぞ。

生産技術職を取り巻く環境の変化と共に必須スキルも変わってきている

生産技術を取り巻く環境は年々変化してきていて、特に顕著なのは近年のPCの高性能かに伴う、3D-CADやCAE技術をはじめとするデジタルツールの高性能化です。
理由としては、1990年代からIT技術の高度化に伴い、汎用PCの高性能化がいっきに進んだからです。PCの高性能化が進んだことと、CAD・CAEといった設計ツールの高機能化が進んだため、我々生産技術者でも3D-CADやCAE技術を簡単に使えるようになってきました。

3D-CADとは

3D CAD(3 次元コンピュータ支援設計)は、設計や技術ドキュメントの作成に伴う手作業での作図を自動化するテクノロジーです。

CAEとは

コンピュータによって支援された、製品の設計・製造や工程設計の事前検討などといったエンジニアリングの作業、あるいはそのツール等を指します。

近年のこのようなデジタル技術の発展によって、生産技術の仕事はどのように変わってきたのか説明していきます。

一昔前の生産技術職の仕事

設計図面の作成を行う業務では、昔は紙に図面を手書きしていました。
当時の設計図面作成には今考えれば途方もない時間を要し、図面の内容に変更点がでたら全て書き直しになっていました。
このような課題を解決すべく登場したのが「2D-CAD」です。

2D-CADとは

2DCADは、2次元データの製図を行うCADです。
手書きで行っていた製図をそのままコンピュータで支援する形式のもので、正面・平面・側面の構成からなる第三角法によって製図されます。

PC上で図面を作成できるため、線の書き直しが容易になり、製造業での設計スピードが格段に向上しました。
当時は、2D-CADを使用して図面を作成するのが設計部門の主流となっていきました。

また、設備の設計業務では、設備部品の強度確認や熱収支の計算などをほとんど手計算で行っていました。
機械設計では、材料力学の参考書に書いてある公式をもとに、部品の強度は大丈夫かどうかなどを計算していました。

現在の生産技術職の仕事

今では3D-CADやCAE技術は、我々生産技術者でも比較的簡単に扱えるようなツールとして普及してきました。

主要な製造業メーカーでは、3D-CADを導入して設備や部品の設計を行うのが主流となっています。
3Dのモデルを作成することで、会議などでは視覚的にモノの評価ができるのと、3Dモデルからいつでも2Dの図面に変換することができます。
3D-CADを使うことで、設計の構想〜完了までを最短で行うことができるため多くの製造業で重宝されています。
大手企業ですと、設計者1人に1ライセンスほどの圧倒的な普及率で、2DCADを使う企業は少数派となりつつあります。

また、CAEツールの導入も製造業では一般的になりつつあります
CAEツールを使うことで、手計算では不可能な計算もできるようになります。
例えば、構造物の強度計算や複雑形状部品の強度計算、流れ場の流速分布や温度分布など。
さらに、CAEツールを使うことで、実際に生産設備を作る前に生産条件の最適化や潜在リスクの発見ができるようになります。
これにより、生産設備を作ったのに上手く稼働してくれないということや、希望の品質を満たしていない製品ができてしまうことなど、会社にとって大きな損失を未然に防ぐことができるようになります。

このような設計の質だけでなく、3DCADやCAEツールを使うことで、検討に要する時間を圧倒的に短縮できます。
こういった意味で、3DCADやCAEにコストがかかっても、投資回収できるだけのメリットの大きいツールだとわかると思います。

ただし、現状では3DCADやCAEといったデジタル技術の導入には企業によって意識の差が大きいのが現実です。

2020年の現在でも多くの企業の生産技術部門では、2D-CADしか使われていなかったり、手計算による設計がなされていたりします。
私の会社も同様で時代遅れな感じです。
新しい技術が社内で浸透しない理由の一つは、現在のトップ(社長や部長など)が古い考え方に固執しているからだと思います。
以前にこんなツイートをしました。

https://twitter.com/ayatoy93/status/1289544184144117763

昔の生産技術職は泥臭い設計の仕方をしていたので、現在でもそうあるべきみたいな考えなのだと思います。
確かに、教科書に書いてある原理・原則を理解して、教科書通りに設計することは重要かもしれません。
しかし、新しい有益なツールを使わない理由にはならないと思います。
このデジタル技術をいかに社内に浸透させ、活用していくかでその会社の20〜30年後が大きく変わってくると思います。

生産技術者は将来のために3DCAD・CAEスキルを習得すべき

というわけで、生産技術の仕事の質を高めるデジタルツール「3D-CAD・CAE」は、どの製造業企業でもなるべく早く導入して活用すべきだと思います。
理由は、生産技術の役割である「生産現場におけるQCDの最適化」を可能にするからです。

これから生産技術職として働きたいと考えている就活生や、今現在 生産技術職として活躍されている方にはなるべく早い段階で「3D-CAD・CAE」のスキルを身につけることをおすすめします
将来的に、これらのスキルを有効に使って結果を出していける人は、社内でも重宝されると思いますし会社に良い影響を与えられるはずです。

まとめ

いかがだったでしょうか。

生産技術を取り巻く環境は、どんどん変わってきています。
一昔前は、手で書いていた図面は現在では3DCADを使って作成でき、強度の計算も自動でやってくれます。
技術はものすごいスピードで進歩してきていますが、依然として昔ながらの設計業務を行なっている生産技術部門はまだまだ多いという印象です。
一方で、最先端をいく大手メーカーなどは、3DCADやCAEツールを早いうちから導入し、それを使いこなせる技術者を育てています。
将来的にこういった3DCADやCAEを使った業務は一般的になっていくことがほぼ確実なので、今のうちからスキルを習得できるような行動をしていくべきでしょう。

そうすることで、生産技術職としての自分の価値を維持していけるのではないかと思います。

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