CAE解析エンジニアの将来性は？仕事内容やITとの関連性を解説

• CAE解析エンジニアの将来性
• CAE解析エンジニアとは？
• CAE解析エンジニアになるための方法
• CAE解析エンジニアに有利な資格
• CAE解析エンジニアの求人・年収例
• CAE解析エンジニアに求められるスキル・資質
• CAE解析エンジニアに関するよくある質問
• まとめ

CAE解析エンジニアの将来性

次に、CAE解析エンジニアの将来性について解説します。結論から述べると、CAE解析エンジニアの将来性はかなり有望です。その理由は以下のとおりです。

複数の業界で進むDX

製造業の全工程でデジタル化が進んでおり、CAE解析の材料となるデータが増えています。また、データの量のみならず質も向上しています。これはIoTやAIによるデータ収集、認識技術の進化によるものです。そのため、さらに高度なシミュレーションが可能になり、活用される分野も拡大傾向にあります。

例えば、CAE解析を応用した技術として「デジタルツイン」があります。デジタルツインとは、現実世界の情報を仮想空間上に反映させ、「双子」のような状態を創り出す技術の総称です。デジタルツインを活用することで、超高精度なシミュレーションが可能になり、シミュレーション結果を現実世界に反映しながら製品の最適化を進めることができるわけです。

例えば、建設業では建築物の設計・施工・管理といった一連のライフサイクルをデジタルツイン上でシミュレーションすることにより、各工程の効率化やリスクの洗い出し、生産性の向上などが図られています。近年、建築業や製造業を中心にデジタルツインの実用化が進んでおり、その一環としてCAE解析が用いられています。

専門性が増し分業化が進む

かつてはCAE解析エンジニアが設計工程も兼任するケースが多かったようですが、近年はCAE解析技術の高度化に伴い、エンジニア兼設計者というポジションが減っています。その一方で、解析に用いるデータ量の増加や計算の高度化から、CAE解析を専門に行うエンジニアの需要が増えています。

DX時代の要職となる可能性が高い

あらゆる業界においてDXの必要性が叫ばれるようになり、その前提としてデジタイゼーション・デジタライゼーションが必須とされています。

デジタイゼーションは「単純なデジタル化」、デジタライゼーションは「デジタル技術をビジネスに組み入れること」です。CAE解析はデジタイゼーション、デジタライゼーションのどちらにも関わる分野であり、DXの基礎となる技術だと言えます。

5G・IoT・AIといった先端技術との融合で活用範囲が拡がっていけば、CAE解析エンジニアは現在よりもさらに重要な役割を担うようになるでしょう。

その一方で、CAE解析エンジニアは数が不足しています。一人前のCAE解析エンジニアになるためには、CAE解析ツールの使用方法を熟知していることはもちろん、工学や機械設計に関する専門知識も欠かせません。いずれもしっかりと身に着けるためには一定以上の実務経験を必要とするため、人材育成には時間がかかります。こうした事情から、需要と供給のミスマッチが起こり、CAE解析エンジニアの価値は上昇していく可能性があるのです。

CAE解析エンジニアとは？

CAE解析とは何か、どのようなメリットがあるのか、CAE解析エンジニアはどのようなことをするのか、などの概要について解説します。

CAE解析とは

CAE解析は、日本語で「シミュレーション解析エンジニアリング」と呼ばれる解析手法です。主に建築業や製造業において、高精度なシミュレーションを行うために活用されています。

一般的に工業製品は、耐荷重や耐振動、熱の持ち方などさまざまな要素を考慮して設計を行い、試作機を作成して物理的なテストを行います。しかし、こうした工程には膨大な時間とコストが必要です。

そのためコンピューター上で精緻なシミュレーションを行い、テストの代替とする手法が採られています。この時に活用されるのがCAE解析です。

CAE解析を活用するメリット

CAE解析を活用することで複数のメリットを得られます。具体的には以下です。

• 
  ・コスト削減できる

  ・労力削減できる

  ・実現が難しい状況のテストができる

CAE解析を活用すれば実際に実験対象を用意する必要がないため、コストと労力を削減できます。また実現が困難な環境もありますが、CAE解析であればシステムでシミュレーション可能です。たとえば超高温、超深海、超突風などの環境は用意するのが難しいですが、CAE解析ならシミュレーションできます。

CAE解析エンジニアとは？

CAE解析エンジニアとは、「CAEツール」や「CAEソフトウェア」を使用し、シミュレーションと設計、改善を行うエンジニアの総称です。なお、CAE解析エンジニアには以下2つのタイプが存在します。

• 
  ・CAEソフトウェアを使用して解析とシミュレーションのみを行うエンジニア

  ・シミュレーションの結果を設計に反映し、設計工程も担うエンジニア

近年はCAE解析の高度化により、シミュレーションと解析を専門に行うエンジニアの需要が増えているようです。

CAE解析エンジニアの仕事内容

CAE解析エンジニアは、主に数値解析作業を担当します。数値解析とは、あらかじめ設計者から与えられる「初期値」や「限界値」を用いて解析を行い、解析結果として出力する工程です。数値解析の結果をもとに製品の設計・仕様が変更され、変更後は再度数値解析を行います。こうして技術的な課題を解決していくのがCAE解析エンジニアの仕事内容です。

もう少し詳しく言うと、CAE解析エンジニアは設計者から与えられた数値（初期値、境界値）をもとにパラメータ設定を行い、シミュレーションの条件を設定し、計算実行と結果判断を行います。中でもパラメータ設定は、解析速度や解析精度に影響を与えるため、特に重要な工程です。パラメータにどのような値を設定するかはエンジニア個人の経験によって変わるため、属人的なスキルが問われる工程と言えるでしょう。

CAE解析エンジニアになるための方法

CAE解析エンジニアになるための方法を紹介します。CAE解析エンジニアになるためのルートはひとつではないため、あくまでも一例として考えてください。

基礎知識を学ぶ

CAE解析を行うためには、その基礎となる知識が必要です。具体的には「材料力学」や「有限要素法」などが挙げられるでしょう。材料力学とは構造物に負荷がかかった際に発生する力（応力）や形状の変化を計算して、設計に役立てるための学問です。また、有限要素法とは、解析が不可能な計算式を小さく分割して解き、「近似値」を求めるための手法を指します。

CAE解析ツールの基礎を学ぶ

CAE解析は専用のツール（CAE解析ツール）を用いて行われることがほとんどです。一般的なCAE解析ツールは「プリプロセッサ」「ソルバー」「ポストプロセッサ」という3つの機能から成り立っています。

プリプロセッサは設計者が作成した3Dデータ形状など、解析に必要な条件を入力するツールです。この条件をもとに「ソルバー」が計算を行い、「ポストプロセッサ」が計算結果を可視化して分析し、再び設計工程へとフィードバックが行われるわけです。これらCAE解析ツールの基礎を理解しておくことで、未経験からでもCAE解析エンジニアを目指しやすくなるでしょう。

資格を取得しオペレーターを目指す

CAE解析エンジニア向けの資格としては、「計算力学技術者（CAE技術者）」があります。計算力学技術者は、「初級・2級・1級・上級アナリスト」という4つのグレードで構成されているため、まずは初級資格の取得を目指したいところです。なお、取得のためには一般社団法人 日本機械学会が認定するCAE技能講習会などの受講が必要です。

他には、情報処理技術者試験、固体力学分野の有限要素法解析技術者、熱流体力学分野の解析技術者、振動分野の有限要素法解析技術者などもおすすめの資格です。

また、CAE解析エンジニアには、技術的な知識以外にも製品知識や、パラメータ設定の実務経験などが求められます。もし完全未経験からCAE解析エンジニアを目指すのであれば、CAE解析ソフトを扱うオペレーターというポジションを目指す方法が良いかもしれません。

CAE解析エンジニアに有利な資格

CAE解析エンジニアに転職するには、材料力学や有限要素法の知識と、CAEソフトウェアを操作する技術が必要です。また、CAE解析エンジニアとして働くために必須の資格はありませんが、業務と関連性の高い資格試験に合格しておくことで、スキルをアピールすることができるため、おすすめです。

CAE解析エンジニアとして評価される具体的な資格としては以下のようなものが挙げられます。

計算力学技術者(CAE技術者)

計算力学技術者(CAE技術者)は一般社団法人日本機械学会が主催している資格です。概要は以下のようになっています。

概要	試験レベル	試験の流れ	2023年度の試験日程
変形や振動などの力学に対しての物の反応を解説する。 以下3つの分野から成り立つ。 ・固体力学分野 ・振動分野 ・熱流体力学分野	初級から上級アナリストまでの4段階	初級：公認CAE技能講習会→認定審査申請→認定審査 2級：受験申請→認定試験→試験合格・認定手続き→認定証発行 1級：受験申請→認定試験→試験合格・認定手続き→認定証発行 上級アナリスト：受験申請→一次試験→二次試験→試験合格・認定手続き→認定証発行	1･2級： ●Web申込期間 2023年7月25日（火）～ 8月10日（木）23:59まで ●書類受付期間 Web申込後～8月22日（火）23:59まで ●試験実施日 【各分野1級】 2023年12月1日（金） 【熱流体力学分野2級・振動分野2級】 2023年12月7日（木） 【固体力学分野2級】 2023年12月8日（金） 上級アナリスト： ●Web申込期間 2023年8月29日（火） ～ 9月15日（金） ●書類受付期間 Web申込後～ 9月22日（金）23:59まで ●面接試験（日時指定不可） 【固体力学分野】 2023年11月18日（土）または11月19日（日） 【熱流体力学分野】 2023年11月26日（日）または12月2日（土） 【振動分野】 2023年11月19日（日）または11月26日（日）

情報処理技術者試験

情報処理技術者試験は、IPAが主催する国家資格の総称です。具体的には以下のようになっています。

資格名	概要	時期	値段
ITパスポート	ITの基礎中の基礎	随時	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
基本情報技術者	ITの基本で、ロジカルな問題もある程度出題される	随時	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
応用情報技術者	ロジカルな問題からさらに一歩踏み込んだ内容	春期・秋期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
情報処理安全確保支援士	サイバーセキュリティに関する専門的な内容	春期・秋期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
システム監査技術者	システムの点検、評価、検証など監査に特化した内容	秋期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
ITサービスマネージャ	ITサービスの計画、設計、提供などに特化した内容	春期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
エンベデッドシステムスペシャリスト	IoTを含む組込みシステムの開発や製品戦略などの内容	秋期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
データベーススペシャリスト	データベースの技術、要件定義などの内容	秋期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
ネットワークスペシャリスト	ネットワーク関連技術、設計、要件定義などに関する内容	春期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
プロジェクトマネージャ	プロジェクトマネジメントに特化した内容	秋期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
システムアーキテクト	システムの構造設計、開発要件などに特化した内容	春期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）
ITストラテジスト	企業の経営戦略を実現するIT戦略に特化した内容	春期	7,500円 （情報処理技術者試験は消費税込み。情報処理安全確保支援士試験は非課税。）

固体力学分野の有限要素法解析技術者

固体力学分野でCAE解析を正しく使えることを証明します。初級・1級・2級・上級アナリストという4つのグレードに分かれているため、自分の技術レベルに合わせて受験が可能です。固体力学や有限要素法、CAE解析ソフトの使い方といった分野について幅広く問われ、最低でも大学卒業レベル以上の数学、力学の知識が求められます。

熱流体力学分野の解析技術者

流体力学や熱力学の問題に対してCAE解析を行えることを証明する資格です。こちらの試験も固体力学分野の有限要素法解析技術者と同様のグレード分けがあります。試験分野は数学、熱力学、流体力学を含み、大学卒業レベル以上の数学や力学の知識が求められます。

振動分野の有限要素法解析技術者

振動分野の有限要素法解析技術者は、振動解析に関するスキルを証明する資格です。振動解析とは、振動体の固有振動数と等しい振動を外部から与えたときの強度を解析するものです。振動力学に基づいたモデリングができることが求められるため、力学的な知識に加えて数学的な計算力も求められる試験です。

また、試験はCAE解析のソフトウェアを用いて行われるため、試験対策としては実際の試験で採用されているソフトウェアを使って勉強することが有効です。

CAE解析エンジニアの求人・年収例

ここでは、2023年6月時点でレバテックキャリア上に実際に掲載されているCAE解析エンジニアの具体的な求人・年収例についていくつかご紹介します。

求人例1：【CAEエンジニア】CAE解析（強度解析・流体解析等）

求人例２：【CAEコンサルタント】製造業／CAEソフトウェア導入支援・モデル構築

求人例3：3Dシステムエンジニア

CAE解析エンジニアに求められるスキル・資質

CAE解析エンジニアに求められるスキル・資質として以下が挙げられます。

• 
  ・工学的な知識

  ・粘り強さ

  ・材料力学の知識

  ・有限要素法の知識

  ・コミュニケーション能力

  ・提案力

工学的な知識

CAE解析エンジニアには工学的な知識が必須です。システムの構築自体はITスキルですが、設計の段階で工学的な知識が必要です。工学的な知識があることで、適切なシミュレーションを実施できます。

粘り強さ

解析やシミュレーションにも粘り強さが必要ですが、順調に進むとは限りません。シミュレーションシステムが適切かどうかの微調整も必要なため、同じことを繰り返す粘り強さが必要です。

材料力学の知識

材料力学とは、構造物に負荷がかかった際に生じる応力や形状の変化を計算する学問です。CAE解析システムはデータを入力すると結果が自動出力されます。しかしシステムがどのような計算を行うかはエンジニアが設定する必要があります。設定の段階で材料力学の知識が必要です。

有限要素法の知識

有限要素法とは解析が不可能な計算式を分解して解いて近似値を出すための方法です。システムでシミュレーションを実施した結果きれいな数値を取得できるとは限りません。その際に、最終的な近似値を出すために有限要素法の知識が必要です。

コミュニケーション能力

CAE解析エンジニアには、技術や知識だけでなくコミュニケーション能力も必要です。特別高いコミュニケーション能力が求められるというわけではなく、チームメンバーやクライアントとの会話、資料作成、メールや電話などの基本的な能力が求められます。

提案力

CAE解析エンジニアの仕事は定型業務だけでなく、分析対象は何か、どのような分析を行うか、どのような手順で進めるか、などの提案が必要です。提案を行うためには知識があることはもちろん、わかりやすく説明する力などが求められます。

CAE解析エンジニアに関するよくある質問

これまでの内容を元に、CAE解析エンジニアに関するQ&Aについて解説していきます。

Q1. CAE解析エンジニアの将来性は？

CAE解析エンジニアの将来性はかなり有望です。その理由は以下のとおりです。

• 
  ・複数の業界で進むDX

  ・専門性が増し分業化が進む

  ・DX時代の要職となる可能性が高い

上記のような理由により、CAE解析エンジニアの需要は高まっています。

Q2. CAE解析のメリットは？

CAE解析をソフトウェア上で行うことで、コンピューター上でシミュレーションができるため、迅速かつ正確な検証を繰り返すことができます。

仮にCAE解析ができない場合、プロトタイプを毎回作って実際に負荷テストを行いながら耐久性などを検証していく必要があります。そこで課題が見つかった場合、再度プロトタイプを作る作業が発生します。結果的に時間もコストもかかってしまいます。

Q3. CAE解析の目的は？

CAE解析を行うことで、プロトタイプの作成コストや、実際の強度確認のためのテストに必要なコストや時間を大幅に削減することができます。結果的に、最適な機会設計にいち早く辿り着くことが可能となり、実際の製品開発の期間を短くすることができます。

Q4. 未経験からCAE解析エンジニアを目指すには

未経験からCAE解析エンジニアを目指すには、資格の取得をしてアピールすることをおすすめします。解析技術者試験が最も業務に近いため、まずは簡単な初級レベルから受験してみましょう。また、プリプロセッサやソルバー、ポストプロセッサなどのCAE解析ツールの基礎を理解しておくことで、未経験からでもCAE解析エンジニアを目指しやすくなるでしょう。

関連記事：DTPオペレーターは将来性がない？その理由と転職のポイント

まとめ

CAE解析は主に製造業で使われているコンピュータシミュレーションである。製造業のDXが進むにつれ、DXの基礎となる技術であるCAE解析の重要性が高まっています。今後さらに5G・IoT・AIといった先端技術との融合で活用範囲が拡がっていけば、CAE解析エンジニアもさらに重要な役割を担うようになるでしょう。

一人前のCAE解析エンジニアの育成には時間がかかるため、今後の需要増に人材供給が追いつかず、CAE解析エンジニアの価値は上昇していく可能性があるとも言われています。

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