メーカーのものづくりは企画から始まる

メーカーの仕事というと、工場で製品をつくる仕事や、研究室で新しい技術を開発する仕事をイメージする人も多いかもしれません。しかし、ものづくりは製品を実際につくり始める前から始まっています。

まず行われるのが、市場調査や製品企画です。顧客がどのような課題を抱えているのか、社会ではどのような製品が求められているのか、競合企業はどのような製品を展開しているのかなどを調べ、これからどのような製品をつくるのかを考えます。

例えば自動車であれば、安全性を高める、環境負荷を減らす、運転を快適にするといったニーズがあります。医療機器であれば、患者への負担を減らすことや、より正確な診断を可能にすることなどが製品開発の出発点になります。

企画は営業やマーケティングだけで進めるとは限りません。新しい製品を技術的に実現できるのか、どの程度の性能を目指せるのか、開発や量産にはどの程度の時間や費用が必要なのかを判断するため、研究や設計などの技術部門が参加することもあります。

その後、研究・技術開発、設計、試作、評価、生産準備、製造といった工程を経て、製品が市場へ送り出されます。

研究・技術開発で新しい技術を生み出す

新しい製品や将来の事業につながる技術を生み出すのが、研究・技術開発です。新しい材料や構造、電子回路、制御方法、通信技術、製造方法などを研究し、これまでになかった性能や機能の実現を目指します。

研究には、将来的な活用を見据えて技術の可能性を探る基礎研究と、実際の製品への活用を意識した応用研究があります。

企業によっては、大学や研究機関と共同研究を行うこともあり、研究・技術開発は、理系学生にとって比較的イメージしやすい仕事の一つです。機械、電気電子、情報、物理、化学、生物など、大学で学んだ専門知識を直接活かせる機会も多くあります。

一方で、研究成果がそのまますぐに商品になるとは限りません。実験を繰り返し、データを分析しながら、技術として本当に使えるのかを検証していきます。大学での研究と同様に、仮説を立て、実験し、結果を分析し、次の検証につなげるというプロセスが重要になります。

設計・解析・試作で製品を形にする

企画や研究で生まれたアイデアを、実際につくれる製品へ落とし込むのが設計です。製品の形状や構造、使用する材料や部品、電気回路、制御方法などを具体的に決めながら、求められる性能やコスト、安全性なども踏まえて製品の形をつくっていきます。

機械設計では、製品の形状や構造、強度、動きなどを考え、電気・電子設計では、電子回路や基板、電源、配線などを設計します。制御設計や組み込みソフトウェア開発では、センサーやモーターなどをどのように動かすか、製品内部でどのような処理を行うかを設計します。

また、設計では製品をつくる前にコンピューター上で性能を確認する「解析」も実施します。例えば機械分野では、CAEと呼ばれる解析ツールを使い、力が加わったときの変形や強度、振動、熱の伝わり方、流体の動きなどをシミュレーションします。企業によっては解析を専門に担当する技術者もいますが、設計担当者自身が解析を行うケースも多くあります。

設計内容がある程度固まると、実際に試作品をつくって確認します。図面やシミュレーション上では分からなかった部品同士の干渉や、想定した性能が出ない、組み立てにくいといった課題を見つけていきます。課題を発見した際には設計へ戻して修正し、試作と改善を重ねながら製品の完成度を高めていきます。

評価・実験で性能や安全性を確かめる

試作した製品が、求められる性能や安全性を満たしているか確認するのが評価・実験です。どのような試験を行うかは製品によって異なり、機械製品であれば強度、耐久性、振動、熱、摩耗などを確認し、電気・電子製品であれば電気的な性能や通信の安定性、温度変化への耐性などを調べます。

自動車や医療機器など、人の安全に大きく関わる製品では、より多くの試験や厳しい基準が設けられており、それぞれの条件を満たしているか細かく確認していきます。

評価・実験の仕事は、決められた試験を実施するだけではありません。どのような条件で試験を行うのか、どのデータを取得するのか、結果をどのように判断するのかを考え、問題が見つかった場合には原因を分析しながら、設計担当者などと連携して改善につなげます。

設計、試作、評価は一度で完了するとは限らず、何度も行き来しながら製品を仕上げていきます。大学の授業や研究で経験する実験、測定、データ分析、レポート作成なども、こうした仕事につながる経験の一つです。

生産技術で量産できる仕組みをつくる

試作品を一つつくることができても、それだけでは製品として安定して販売することはできません。数百個、数千個、場合によっては数百万個という単位で、同じ品質の製品を効率よくつくる仕組みを整える必要があり、その役割を担う代表的な技術職が「生産技術」です。

生産技術では、製造工程の設計、製造設備の選定や導入、生産ラインの立ち上げ、自動化、作業方法の改善などを行います。どの順番で製品を組み立てるのか、どの作業をロボットや機械に任せるのか、どのように検査すれば不良を見つけられるのかなどを考えながら、実際の工場で安定して生産できる状態をつくります。

また、生産に必要な設備や治工具を自社で設計・改善することもあり、2D・3DCADを使った設計や、PLCを用いた設備制御に関わるケースもあります。そのため、生産技術は製造現場に近い仕事でありながら、機械設計や電気制御などの技術を活かす場面も多い職種です。

設計として優れた製品であっても、組み立てに時間がかかりすぎたり、製造するたびに品質が変わったりすれば量産には向きません。そのため、生産技術は設計された製品を製造現場へつなぎ、品質、コスト、生産性などを踏まえながら生産の仕組みを整える役割を担います。

機械、電気電子などの専攻を中心に、工場の自動化やデータ活用が進んでいることから、情報系の知識が活かされる場面も増えています。メーカーにおける理系大卒の就職先としても、代表的な技術系職種の一つです。

調達・製造を経て製品がつくられる

量産に向けては、製品に必要な材料や部品をそろえる必要があり、その役割を担うのが調達・購買です。仕入先を選定し、価格や納期を調整しながら、必要な材料や部品を安定して確保していきます。また、価格だけを見るのではなく、品質や性能、供給の安定性なども含めて判断する必要があります。

製品によっては、設計や品質部門と連携しながら部品の仕様を確認したり、供給状況に応じて代替部品を検討したりすることもあります。そして必要な材料や部品、生産設備がそろうと、工場で実際の製造が始まります。加工、組立、溶接、塗装、設備操作、検査など、製品や工場によって仕事はさまざまですが、安全性を確保しながら、決められた品質の製品を効率よくつくることが求められます。

製造現場で見つかった課題は、生産技術や品質管理、設計などへ共有され、工程改善や次の製品開発に活かされることもあります。

品質保証・品質管理で品質を支える

製品を安定してつくり、顧客へ安心して届けるために欠かせないのが品質に関わる仕事です。代表的なものに品質保証と品質管理があり、似た名前ではあるものの、それぞれ担う役割には違いがあります。

品質保証は、製品が顧客に約束した品質や安全性を満たしていることを保証する仕事です。製造工程だけではなく、設計、評価、出荷、販売後まで幅広く関わり、不具合が発生した際には設計や製造などの関係部門と連携しながら原因を調査し、再発防止策を考えます。製品によっては、法律や業界規格を満たしているかを確認したり、必要な文書や申請を担当したりすることもあります。

一方の品質管理では、製造工程や完成した製品を確認し、決められた品質基準を満たしているかを管理します。製品の寸法や性能を測定したり、製造工程のデータを分析したりしながら、不良品の発生を防ぎ、問題が見つかった場合には原因を調査して製造方法や設備、作業手順などの改善につなげます。

品質保証・品質管理ともに、製品の構造や性能、材料などへの理解に加え、実験結果や製造データをもとに原因を考える力が求められることから、理系出身者の方々が活躍している職種でもあります。

販売・保守から次の製品開発へつながる

完成した製品は、営業や販売部門を通じて顧客へ届けられます。メーカーでは営業職だけでなく、技術的な知識を持ちながら顧客への提案を行う技術営業やセールスエンジニアが活躍することもあります。

特に産業機械、半導体製造装置、医療機器などのBtoB製品では、製品の仕組みや性能を詳しく説明したり、顧客の要望に応じて仕様を検討したりする必要があるため、技術知識が求められる場面も少なくありません。また、製品によっては販売後の設置や点検、修理、不具合対応なども必要となり、こうした役割をフィールドエンジニアが担います。

ものづくりは、製品を販売したら終わりではありません。実際に製品を使った顧客から寄せられた意見や、不具合、改善要望などは、品質保証や設計、企画などへ共有され、既存製品の改善や次の製品開発に活かされます。

企画から始まり、研究、設計、製造、販売を経て、そこで得られた情報が再び次の企画へ戻っていく流れも、メーカーのものづくりの重要な特徴です。

まとめ

メーカーのものづくりは、工場で製品をつくる工程だけで成り立っているわけではありません。市場や顧客のニーズをもとに製品を企画し、研究・技術開発、設計、試作、評価、生産技術、調達、製造、品質管理・品質保証、販売、保守と、多くの仕事がつながることで一つの製品が生まれます。

実際の開発では、すべてが一方向に進むわけではなく、評価で問題が見つかれば設計へ戻り、製造現場で課題があれば生産技術と改善し、販売後に得られた顧客の声は次の製品企画へ活かされます。

メーカーを志望する際には、企業名や製品だけでなく、自分がものづくりのどの工程に関わりたいのかまで見てみましょう。仕事同士のつながりが分かると、それぞれの職種の役割や、自分の学びを活かせる仕事も見つけやすくなります。

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