3D CADははじめるならぜったい今！AIに淘汰されないワケと持つべきスキルとは？

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3D CADは、建築、製造業をはじめ、様々なものづくりの分野で欠かせない存在となっています。2D CADとは異なり、形を分かりやすく伝えるツールとして近年需要は高くなっています。

CADのスキルを活かして就職・転職を考えている人、独立を考えている人、またはこれからCADオペレーターを目指す人などがいますが、その中にはこれからも3D CADの需要はあるか、疑問を感じている人もいます。なぜなら、人工知能であるAIに代替されるのではないかという声もあるからです。

この記事では、3D CADがどのようなものか、2D CADとの違い、資格、市場動向などをはじめ、3D CADの将来性、CADオペレーターとして求められる人材になるために、身につけておきたい知識やスキルなどについて説明していきます。

3D CADとは

ここではまず、CADについて、おさらいしておきましょう。CADとは、「Computer Aided Design」の頭文字を取ったもので、コンピューターによる設計作業を行うための支援ツールです。これまで紙の上で書かれていた図形を、コンピューター上で描画できるソフトウェアを指します。未経験からでもチャレンジしやすく、また設計に関わる仕事をしたい人にとっては、必須のスキルとなっています。

CADは、価格、機能、仕様、性能などによって異なり、主にハイエンド・ミッドレンジ・ローエンドに分類されています。性能や価格など最上位のものがハイエンドCAD、次いでミッドレンジCAD、ローエンドCADの順に分類されています。

ハイエンドCADは航空機、自動車、家電など、複雑で精密な製図作成が必要なものに使われています。代表的なハイエンドCADは、フランスのダッソー・システムズ社のCATIA（カティア）で、ボーイング航空機、自動車業界ではトヨタ、本田技研、三菱などで採用されています。

アメリカのParametric Technology (PTC)社のCreo Paramatoricは、SHARP、SONYなどの家電業界、同じアメリカのシーメンスPLMソフトウェア社が開発したNXは、マツダ、日産などの自動車業界で使用されています。

ミッドレンジCADは、ダッソー・システムズ社の子会社・SolidWorks社のSolidWorks、アメリカ・オートデスク社のInventorというCADのシェア率が高く、生産設備機械や一般工作機械など、中小企業を中心に採用されています。

ローエンドCADは、比較的シンプルな設計・デザインに用いられ、価格も低く操作がシンプルですが、機能があまり多くなく汎用性に欠けるというデメリットもあります。

ハイエンド、ミッドレンジはほかにもあり、これらは使われているものの代表的な例として紹介しています。

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3D CADを扱う企業と求人

3D CADを扱う業界は、多岐にわたります。代表的なものに自動車や航空機、造船、精密機械、機械部品、周辺機器などを手がける製造業、建築、建設、土木業などがあり、それらの企業でエンジニア、デザイナー、CADオペレーターとして働くことが一般的です。

また、服飾、アクセサリーデザインなどでも展開されるほか、ユーザーサポート、業務改善やシステム導入などの設計を行うコンサルティングでも使われることがあります。

では、実際にどのような求人があるのでしょうか。レバテックキャリアから、紹介されている案件の一部を見ていきましょう。2021年3月17日現在のもので、求人数は44件あります。

【例1】
3D CADエンジニア
仕事内容：CAD設計の補助／研修制度あり
条件：パソコン作業経験1年以上
雇用形態：契約社員

【例2】
CADエンジニア
仕事内容：CADを利用した建築構造物のトレース作業／電子回路設計／資料のファイリング
条件：CAD使用経験1年以上、電子回路設計経験
雇用形態：正社員

【例3】
3D システムエンジニア
仕事内容：SIerでの既存CAD／CAM／CAEソフトウェアのカスタマイズ、新機能開発
科学技術系プログラム作成、設計／3D関連開発設計、開発の研究開発・新デバイス開発
条件：CAD／CAM／CAEいずれかの経験、解析業務経験
雇用形態：正社員

【例4】
機械設計エンジニア
仕事内容：自動車・航空機・家電などの大手メーカでの開発プロジェクトにおいて、CADを使用した製品・装置の設計開発、設計補助、CADオペレーション、解析まで行う業務
条件：機械設計の実務経験
雇用形態：正社員

2D CAD、3D CADなどの求人では、スキル、実務経験や参加したプロジェクトなどが重視されていますが、経験が浅くても人材育成のための支援を行っている企業も多数あり、キャリアアップとしてもよい機会となっています。

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3D CADエンジニアの単価年収

それでは、今度はCADエンジニアが、どれくらいの年収なのか見ていきましょう。

同様に、レバテックキャリアの求人を例にとってみると、募集している3D CADエンジニアの想定年収は「270～476万円」「300～600万円」などが提示されています。

3D システムエンジニアで「350～650万円」、機械設計エンジニアで「400～600万円」などがあげられ、システムエンジニアで大きなプロジェクトへの参画には、最高年収で800万円と提示されているものもあります。

年収はほかにも雇用形態、経験年数、企業が求める業務範囲によって差が出ます。求人で見ると、正社員としてのCADエンジニア募集で、およそ300～600万円の案件が多く見受けられます。

厚生労働省が発表している令和元年賃金構造基本統計調査 結果の概況では、システムエンジニアの平均年収について発表しています。それによると、従業員数10名以上の企業で働くSEの平均年収は約569万円となっています。

企業規模が大きくなるほど、平均年収は高くなる傾向にあり、1000人以上の企業で働くSEの平均年収は約627万円となります。これは、SE全体の平均額を上回ります。

年齢、男女別で見ていくと、従業員100人未満の企業で働く、20～24歳の男性SEの平均年収は306万7100円、女性SEが309万7800円、25歳～29歳男性は412万9800円、女性は382万7000円。一方、従業員1000人以上の企業で働く、20～24歳の男性SEの平均年収は363万7700円、女性が366万4500円、25～29歳の男性は490万7500円、女性が494万5100円となっています。

30代、40代になると500万、600万円、大企業になると40代で700万円を超えています。先ほどの求人内容と金額を照らし合わせると、年収は300～600万円の範囲と考えられます。

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3D CADの将来性は？

どのような求人があるか、年収がどのくらいになるか目安がついたところで、今度はこの職種に対する将来性を考えていきましょう。実際のところ、CADを使った仕事は今後も需要があるのでしょうか。

今日、3D CADによるオペレーションは急速に普及していて、2Dだけでなく3Dのスキルも求められる傾向にあります。特に製造業や建築、家電などの分野で需要が高く、欠かせない存在になっています。

企業が3D CADを扱える人材を求めているのに対し、実際には3D CADを使える人材はまだ少ないのが現状です。2D CADは今でも使われていますが、多くの企業が3D CADに移行していることから考えると、3D CADの仕事は将来性が高いと言えるでしょう。

立体的な表現が可能な分、2D CADよりも操作が複雑で、習得が難しいと言われていますが、3D CADを扱える人材になれば、仕事を獲得しやすくなり、またその希少価値から収入アップにつながります。

一方で、近年はAIの台頭により、仕事が代替されるのではと懸念する声もあります。確かにAIでの作業は可能ですが、現段階では、人間の作業をすべて代替することは不可能です。

なぜなら、CADオペレーションの仕事は、クライアントごとに要望や条件があり、そのイメージをくみ取ってデザインや製品の設計が行われます。それだけではなく、クライアントや企画チームのやり方、製造工程を考慮した上での設計など、行う必要も出てきます。

このような人の考えや感情的な要素を含めて作業することは、知識だけでなく人やものづくりに関わってきた経験が大きく影響します。AIは、膨大なデータを正確に割り出すことについてはすぐれていますが、技術的にすべてをフォローすることはできないのです。

それらの観点から、3D CADシステムが扱える人材は、今後もニーズが高いと考えられています。

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2DCADとの仕事の違いは

今日、3D CADによるオペレーションは急速に普及していて、2Dだけでなく3Dのスキルも求められる傾向にあります。特に製造業や建築、家電などの分野で需要が高く、欠かせない存在になっています。では3D CADは、2D CADとどのように違うのでしょうか。

2Dは、正面図、平面図、側面図など、平面で表現された図面を作ることです。紙の上に書かれていた設計図を、そのままコンピューター上で表現したものと考えると分かりやすいでしょう。

2次元の図面のため、一定の角度からしか見ることができませんが、描きやすく操作もそれほど難しくないので、初心者にも扱いやすいのが特徴です。

これまで紙の上に書かれていた図面は、図と一緒に寸法なども書き込まれてゴチャゴチャしていましたが、CADを使うことによって、図形と面積や距離、角度など詳細なデータを別に作成することができます。

3D CADは、コンピューター上で立体図形を作成してくれます。複雑な図形でも、立体的に表現できることによって、完成デザインがイメージしやすくなります。

また、3D CADによって作られた設計、モデルは、あらゆる角度から確認することができます。設計を視覚化することによって、チーム間の打ち合わせなどで、数字などのデータだけではなく視覚的に情報が共有できるほか、問題点や課題点も明確になり、プロジェクト進行がスムーズになる可能性があります。

また、これまでの2D CADで行われてきた設計図を、3D CADへ展開することも可能になります。どちらのスキルも身につけておくと、仕事の幅が広がり、必要とされる人材になるでしょう。

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レベル別にできる3D CADの仕事

3D CADとして働くために、資格を取ることも有効です。

3D CADの資格として、一般社団法人コンピューター教育振興協会の3次元CAD利用技術者試験というものがあります。主に機械系や製造系の分野で設計・製図を行う仕事を目指している人が受験しています。

年2回行われており、2級、準1級、1級の順に段階が分かれ、1級が最も難易度が高くなります。2級をクリアしていれば、準1級・1級を併願することも可能です。

まずは2級に合格してから、次のステップにいくことができますが、想定されるレベルは、以下のようになります。

2級･･･設計補助
準1級･･･オペレーター
1級･･･管理者

これらのレベルは、試験の難易度に反映した目安であり、職種が決定されるわけではありません。2級をクリアしていれば、学生でも準1級、1級を受験することが可能です。それでは、どのような試験が行われるのか、内容を見ていきましょう。

2級の試験内容

2級は、「3次元CADの概念」「3次元CADの機能と実用的モデリング手法」「3次元CADデータの管理と周辺知識」「3次元CADデータの活用」があり、3D CADの基礎的な知識を試験するものです

設計補助をしている、すでにオペレーターとして仕事をしている人は、準1級、1級のためのステップアップとして受検しますが、中には3D CAD関連の営業、管理をしている人などが、知識を身につける目的で試験を受けることもあります。

準1級の試験内容

準1級は、3D CADソフトを使用して、実際にモデルの作成を行います。また、制作したモデルの体積や表面積を測定し、マークシート方式で回答を選ぶ試験があります。

内容は、これまでのCADの正しい知識や理解、活用能力を評価するCADリテラシーとともに、形状認識能力、2次元図面からの展開に対する基本的な操作・実務を評価します。設計の補助など、実務をはじめて間もない人、オペレーターを目指す人を想定しています。

1級の試験内容

準1級と同様、モデルの制作とマークシート方式により行われますが、3つの分野に分かれます。

正しい理解と活用能力を見る「CADリテラシー」とともに、パーツを作成して正しく組み立てる能力を判断する「アセンブリモデリング能力」、2次元画面からパーツモデルを作成し、基本的なオペレーターとしての能力や管理能力を総合的に判断する「2次元画面からのパーツモデリング能力」を評価します。

3D CADシステムを使った製造・機械の設計補助など実務経験や、就学経験を想定して試験が作られています。設計者、オペレーター管理などにステップアップすることも可能です。

資格を取るメリット

3D CADの資格を取ると、これまで2D CADで提案していた商品や製品設計を、3D CADへ展開できるようになります。営業・プレゼンのツール、現場での説明用ツールなど、提案力に大きな差が出ます。

また、資格を所持していることをアピールすることで、就職活動、転職活動、顧客獲得、取引先との関係構築など、信頼性を図る指標にもなります。

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3D CADこれができたらもっと求められる人材に

3D CADオペレーターを目指すにあたり、ただ知識がある、ソフトウェアの操作ができるというだけでは十分ではありません。企業に求められる人材となるためには、もう少しスキルを磨く必要があります。

設計のプロセスを理解する

3D CADオペレーターは、設計者の指示に従って立体図形を作成しますが、設計者の考えや形状ができるまでのプロセスを理解できるようにしておくとよいでしょう。

すべての商品・製品は、その形になるための理由があって設計されています。ただ指示された通りにモデリングを行うのと、形成に至るプロセスを理解してモデリングを行うのとでは、理解度が異なります。

たとえ図形のクオリティに大きな違いが出なくても、「設計が理解できる」ようになることで、自分自身のスキルが磨かれます。実績を重ねていくことで、その後設計者のアシスタントやエンジニアなど、キャリアアップしていくことが可能になります。

あらゆる曲面形状、複雑形状を作成できる

設計される製品は、様々な曲線や複雑な形状があります。例えば、自動車のボディーも局面が多く、3次元で表現されれば見やすくなりますが、制作する側にとってはかなり複雑な作業になります。

様々な形状に対応できる、形成できるオペレーターは、様々な業界で需要があり仕事の幅を広げることができます。

仕事が早い・手が早い

どんな職業にも言えることですが、チームで行う作業においては、スムーズな業務の流れを止めてしまうことは企業やプロジェクトの停滞につながり、企業成長にも影響を及ぼしかねません。仕事を受けたら、早く作業に取りかかる意思と行動力を持ちましょう。

形状が複雑になればそれだけ画面への展開も難しく、また微調整なども必要になってきます。早めに行動することで、問題があったときの対応も早くなります。

このようなスキルを磨く人、心がけている人は、チームにとってもメリットが大きく、求められる人材となるだけでなく、自分自身のキャリアアップにもつながっていくので、心がけていきましょう。

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将来を見据え3D CAD以外も使える準備を

3D CADオペレーターは、需要に対して人材が不足しており、またクライアントやチームの感情や意図を捉えるスキルも考慮すると、AIだけでは十分ではないため、仕事として将来性があるとお伝えしました。

ただ、ここで注意しておきたいのが、もう少し長期的な見方をした場合に、仕事の需要があるかということです。現段階でAIは人的資源に及ばないものの、AIの進化の速さを考えると、10年、20年後には人のレベルに追いつく可能性があります。その場合、3D CADシステムの事情や需要も変化することが考えられます。

その変化に対応するためには、3D CAD以外のソフトも扱えるオペレーターになることが求められるようになるでしょう。スキルを身につけたいソフトウェアは、以下のものがあげられます。

CAE（シーエーイー）

計算機援用工学（けいさんきえんようこうがく）とも呼ばれているもので、製品の設計などのシミュレーション技術です。これまでは、製造してみないと分からない、試作品を作るにもコストがかかり限界があるなど、設計・製造工程で課題を抽出するのが難しいという問題がありました。

CAEは、データを収集し現象を予測、解析するのを支援するソフトで、これにより製品の問題を洗い出し、妥当性を確認してから製品の設計・製造に着手できるようになります。

CAM（キャム）

CADで作成された形状データをもとに、NC加工プログラム作成などの生産に関わる準備をコンピューター上で行うソフトです。

NC加工プログラムとは、工作物に対する工具の位置を座標値によって定義するものです。目分量や関わる人のスキルで、作業時間やクオリティにバラつきが出やすいものに対し、正確に量産することを可能にします。そのプログラム作成を自動化するソフトです。

PDM（ピーディーエム）

「Product Data Management（製品情報管理）」の頭文字をとったもので、製品設計支援システムとして、現在急速に発展しています。ある製品に対し、コストや材質、加工法、営業などバラバラに管理されてきたデータを一元管理します。

これにより、製品の設計段階で製造に必要な要件、条件を盛り込んだ設計が可能になり、設計期間の短縮、設計の品質向上の両立を実現することができます。

これらのように現在、設計・製造の効率化を図りながら品質の向上をサポートするソフトが開発されています。これらのスキルを身につけて、設計に関わる仕事で活躍できる人材を目指していきましょう。

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まとめ

現段階では、スキルを持つ人材の需要は高く、また3D CADシステムを導入している企業の中には、意欲のある人材を積極的に取り入れて、育成する動きも見られます。特にこれから3D CADを習得したいと考えている人、CADオペレーターになりたいと考えている人は、就職や転職に大きなチャンスとなるでしょう。

また、すでに経験を持っている人も、3D CADを扱い、経験することによって、将来大きなプロジェクトに参画するチャンスを獲得する、キャリアアップやキャリアチェンジを実現することが可能になります。

今後AIがどのように進化するのか、業界がどのように変化するのかを意識しつつ、ほかのスキル習得も考慮したキャリアプランを立てていきましょう。

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