制御エンジニアの仕事内容とは?年収相場や転職事情について解説

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制御エンジニアは、さまざまな機械や装置の制御システムを開発するエンジニアのことを指します。制御システムが組み込まれた商品は多く、案件数は少なくありません。本記事では制御エンジニアの仕事内容や収入・転職事情を紹介しているので、制御エンジニアとしての今後のキャリアを考える参考にしてください。

• 【この記事を読んでわかること】
• 制御エンジニアは、機械や装置などの制御システムを設計・開発を行うことが主な仕事内容
• 昨今のデジタル化の影響で制御システムが組み込まれた機械や装置は多く、制御エンジニアの需要も増加傾向にある
• 制御エンジニアの正社員の年収相場は約527万円と高い
• 制御エンジニアは今後も需要がある職種

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制御エンジニアの仕事を知る

制御エンジニアへの転職を考える上で、その仕事を詳しく理解することはとても重要です。

こちらでは、以下の観点で制御エンジニアについて解説しています。解説を元に、制御エンジニアに関する理解を深めましょう。

• エンジニア内での制御エンジニアの立ち位置
• 制御エンジニアの役割と業務範囲
• 制御エンジニアに求められるスキル

それぞれ詳しく解説します。

エンジニア内での制御エンジニアの立ち位置

制御エンジニアはWebエンジニア内において、主にロボットや自動車などの機械や装置の開発に携わるエンジニアです。組み込みエンジニアやPICエンジニアと比較されることが少なくありません。

こちらでは、制御エンジニアのWebエンジニア内での立ち位置を理解するために、制御エンジニアの仕事内容や流れ、組み込みエンジニアやPICエンジニアとの違いについて解説していきます。

制御エンジニアはどのような仕事?

制御エンジニアは、ロボットや自動車、エアコン、スマートフォンなどの機械や装置などの制御システムを設計・開発を行うことが主な仕事内容です。使用されるプログラミング言語は企業の求人によって異なりますが、代表例としてC言語やC++、Javaなどがあげられます。また昨今はAIの発展により、AIを組み込んだ制御システムを求められる場合があり、Pythonなどもその一例です。

制御エンジニアの仕事の流れ

制御エンジニアの基本的な仕事の流れとして以下のようなフローが考えられます。

1. 要件定義
2. 設計・開発
3. テスト
　
4. システム導入
　
5. アフターフォロー

制御エンジニアは、まずクライアントの要求を要件定義書に起こします。要件定義書は、顧客との要件すり合わせを何度も行い、クライアントと開発者側での認識のずれを修正していくため、コミュニケーションスキルが必要です。

次は要件定義書を元に設計書を作成し、システム開発を進めます。システム開発を行う際は基本チームでの作業が主なため、チーム全体の進捗などを意識した開発が必要です。

システム構築が完了するとテストを行い、バグなどの修正を行います。制御エンジニアが開発する制御システムが用いられている電気製品には、バグが起きると大きな問題となるものが多いため、コードレビューやバグに注意して、品質を担保することが重要です。

テストが完了して品質が担保された状態になれば、開発完了のためクライアントに納品します。納品後はシステム導入のサポートや、その後のアフターケアなども仕事内容に含まれます。

組み込みエンジニアと制御エンジニアの違い

制御エンジニアに作業領域が近いことから、組み込みエンジニアが比較対象としてあげられる場合があります。また作業領域が近いことから組み込み系・制御系エンジニアと一括りにされる場合も少なくありません。

組み込みエンジニアとは、ロボットや自動車、エアコン、スマートフォンなどの機械や装置などにシステムを組み込むことが主な仕事内容です。

制御エンジニアはその組み込まれたシステムを制御する仕組みを開発することが仕事のため、システムを組み込むエンジニアと組み込まれたシステムを制御するエンジニアとして案件や求人が異なります。

PICエンジニアと制御エンジニアの違い

PICエンジニアは、PIC（Peripheral Interface Controller）と呼ばれるマイコン（マイクロコントローラー）の開発やプログラミングに特化したエンジニアで、機械や装置などをPICを用いて制御するためのシステム開発を行います。

一方、制御エンジニアは幅広い制御システムの開発に対応していることが特徴です。PICエンジニアとは制御システムの開発を行う面で共通していますが、役割や求められるスキルが変わってきます。

制御エンジニアの役割と業務範囲

制御エンジニアは、JavaやC言語などさまざまなプログラミング言語を活用して機械や電子機器の制御システムを開発します。具体的な役割や業務範囲は以下の通りです。

• 制御システムの設計・開発
• テスト・評価
• トラブルシューティング
　
• システムの改善・最適化
　
• ドキュメンテーション

それぞれ詳しく解説します。

制御システムの設計・開発

制御エンジニアは主に機械や装置などの制御システムの設計・開発を行います。要件定義をして設計書を作成した上で、制御システムの大枠となる基本設計や細かいプログラミングなどを記載した詳細設計等を作成します。その後は作成した設計書を元に開発を進めるため、いかに設計書を網羅的に作成できるかがポイントです。

テスト・評価

制御エンジニアは、開発された制御システムの品質担保や要求された性能を満たしているのか確認するためにテストや評価を行います。具体的なテスト内容は、制御システムの回路設計やコード、制御アルゴリズムなどです。またテストや評価では、実際に制御システムを動作させて、正しい動作をしているのか確認し性能評価を行います。

トラブルシューティング

制御エンジニアにおけるトラブルシューティングとは、制御システムが正常に動作しない場合に原因を調査して修正し、解決することを指します。

制御システムが正常に動かない場合の原因には、さまざまな要因が考えられます。例えばハードウェアの呼称やソフトウェアのバグ、通信エラーなどです。そのため制御エンジニアは、これらバグや障害が起きた場合にさまざまな視点で調査を行い修正を行う必要があります。

システムの改善・最適化

制御エンジニアは、既存の制御システムの性能改善やコスト削減のための最適化も業務範囲となります。新技術を制御システムに導入することもあるため、制御エンジニアは最新技術に関する知識が重要です。特に昨今は、AIが進歩してきており、機械や装置に組み込もうとする動きがあります。制御エンジニアとしてステップアップするためにも、最新技術への知見を広めておくとよいでしょう。

ドキュメンテーション

制御システム開発におけるドキュメンテーションとは、開発や運用に関わるさまざまな情報を整理して資料として起こす作業のことを指します。

制御エンジニアはこのドキュメンテーションも業務範囲です。作成する資料として要件定義書や設計書、テスト仕様書、ユーザーマニュアル、メンテナンスマニュアルなどがあげられます。 制御エンジニアは、これら資料を作成することを通して、制御システムの設計・開発から保守・運用・改修までのプロセスを管理し、高い品質の制御システム開発のサポートを行うため資料作成スキルも求められます。

制御エンジニアに求められるスキル

こちらでは制御エンジニアに求められるスキルとして、以下の5つのスキルを紹介していきます。

• 制御理論
• プログラミングのスキル
• 数学の知識
• シミュレーションツールの知識
• 開発プロセスの知識

それぞれ詳しく解説します。

制御理論

制御エンジニアになるうえで制御理論のスキルが求められます。制御理論とは、自動車やロボットなどあらゆる動的システムを動作させるために、必要な条件や手法などの法則を数学を使って導き出す学問です。

世の中の多くの装置や機械の制御システムは、この制御理論を元に開発されています。制御理論には、古典制御理論や現代制御理論、ポスト現代制御理論に大きく分類され、さまざまな制御が確立されていることが特徴です。装置や機械の求められる挙動によって必要な制御理論も変わってくるため、制御理論の幅広い知識を持つことで、制御エンジニアは幅広い制御システム開発案件に役立てられます。

参考：国立情報学研究所　市民講座

プログラミングのスキル

制御エンジニアにはプログラミングのスキルが必要不可欠です。特に制御システムの開発にはC言語やC++、Java、アセンブリなどのプログラミング言語が利用されます。制御システムを開発する装置や機械によっても使用されるプログラミング言語が異なるため、幅広く制御システム開発に携わってキャリアアップを目指す場合は、さまざまなプログラミングスキルをみにつけておくと良いでしょう。

昨今はAIの発展で制御システムにAIを組み込むことも多くなっているため、PythonなどAIに強いプログラミングスキルもみにつけておくことがおすすめです。

数学の知識

制御エンジニアは、制御システム開発において数学の知識が求められる場合が少なくありません。制御エンジニアに不可欠な制御理論は、システムの数学的モデルに基づいて解析が行われます。特に数学の知識の中でも微積分や線形代数学、確率論などの概念はさまざまな制御理論にて活用されていることが特徴です。

その他にも制御システムの解析やコンピューターシミュレーション、数値解析に数学の知識が使われているため、制御エンジニアには数学的な知識が求められていると言えるでしょう。

シミュレーションツールの知識

制御システムの開発や性能検証では、シミュレーションツールによるシステムのシミュレーションが必要不可欠です。シミュレーションを行うことで開発した制御システムの品質を保持します。制御システムのシミュレーションツールとして、MATLAB & SimulinkやLabVIEW、ANSYS、OpenModelicaなどが活用される場面が多いです。開発プロジェクトによっても使用するシミュレーションツールが違うため、シミュレーションツールの知識を身につけておくことが求められます。

開発プロセスの知識

制御システム開発には、要件定義、設計、実装、テスト・検証、保守など、多くのプロセスが含まれます。制御エンジニアは一つひとつのプロセスを理解して、効率的に開発を進める必要があります。また、制御エンジニアとしてキャリアアップを目指す場合に、開発プロセスの知識はプロジェクト管理に有効で、プロジェクトの進度を把握することができます。テストや検証など制御し末無の品質を担保するうえで重要になってくるプロセスもあるため、開発プロセスの知識は必要不可欠と言えるでしょう。

制御エンジニアの気になる収入事情

制御エンジニアへ転職を考える際に、収入事情を理解することは重要です。正社員やフリーランス、未経験者の収入相場を理解して、今後の転職先を選ぶ際の基準にしましょう。また収入事情を理解することで、制御エンジニアになった後のロードマップを考える際にもより現実的に考えることができます。

こちらでは制御エンジニアの収入事情として、正社員、フリーランス、未経験の収入相場を紹介していきます。

正社員制御エンジニアの年収相場は約527万円

正社員の制御エンジニアの年収相場は求人転職サイトのマイナビ転職によると、527万円となっています。比較的高い平均年収ですが、個人のキャリアやスキル、資格なども年収に大きく影響します。

昨今はAIを機械や装置の制御システムに組み込む案件も増加傾向にあり、Pythonなどが求められる場合があります。制御エンジニアとして収入アップを目指す場合は、スキルや実績を積むことが必要です。

参考：マイナビ転職｜2022年版　職種別 モデル年収平均ランキング

フリーランス制御エンジニアの月収相場は約60.3万円

フリーランス制御エンジニアの月収相場は、フリーランスエンジニア向け求人・案件サイトのフリーランススタートによると2023年3月時点で60.3万円となっています。こちらはフリーランス案件の月額平均単価となるため、フリーランス制御エンジニア案件は高めに設定されている案件が多いです。

また、フリーランス制御エンジニアの場合、案件の単価によっては高額なものもあるため、月収相場以上の収入も可能です。フリーランススタートではフリーランス制御エンジニアで最高単価100万円の案件もあります。案件単価によっても大きく変動しますが、上手く案件受注ができると正社員制御エンジニアよりも高い年収を稼ぐことが可能です。

参考：組み込み・制御のフリーランス求人・案件一覧

未経験の制御エンジニアの年収相場は350万円から450万円

未経験で制御エンジニアになる場合の年収相場は、正社員やフリーランスの相場から推測して350万円から450万円程度です。就職先や、転職前の実績、地域などによっても年収が前後します。

前述のフリーランスの年収相場と比較しても半分ほどの金額ですが、実績を積んだり、独学やスクールなどでスキルを身につけたりすることで年収アップは可能です。未経験から制御エンジニアを目指す場合は、スキルや実績を積んで自身の市場価値を高めるようにしましょう。

制御エンジニアとしての収入水準を知るためには

制御エンジニアとしての収入水準を知る方法はいくつかあります。比較的実践に移しやすいのが、求人情報や転職サイトの制御エンジニアの平均収入を確認することです。

その他にも、プロフェッショナルサービスや人材紹介会社の専門のコンサルタントのサービスを活用すると、自分にあった仕事を紹介してくれるだけでなく、収入水準に関してもアドバイスをくれます。一般には公表していない収入水準もこれらのサービスを活用すれば知ることが可能です。

弊社サービス「エイジレスフリーランス」では収入水準の相談も受け付けています。 エイジレスフリーランスは、年齢不問の求人のみを扱い、キャリアコンサルタントがひとりひとりの経験やスキルに合わせて企業・案件を紹介するサービスです。

制御エンジニアのキャリアを考える

制御エンジニアになった場合のキャリアについて考えることは、制御エンジニアになるべきか決めるうえで重要な要素の1つです。制御エンジニアのキャリアとしてどんな働き方があるのか、キャリアアップの手段、技術の磨き方、転職ノウハウについて紹介していきます。

制御エンジニアの多様な働き方

制御エンジニアは、企業に就職して会社員として働く方法と、フリーランスエンジニアとして働く方法の2つに大きく分けられます。会社員制御エンジニアは、自社や出向先顧客企業でフルタイムで働く場合が多いです。また、昨今は働き方改革の影響で、リモートワークが取り入れられている場合があります。

フリーランスの場合は、クラウドソーシングサービスやエージェントサービスを利用して案件を受注することが多いため、基本的にリモートワークが中心ですが、場合によっては出社もあります。働き方改革で多様な働き方が推奨されており、中には副業が解禁された企業もあるため、自分がどんな働き方をしたいか考えることが重要です。

制御エンジニアがキャリアアップする手段

キャリアアップのために、制御エンジニアを選択した人は少なくないでしょう。こちらでは、制御エンジニアになった後のキャリアアップする手段について紹介していきます。

制御エンジニアからのキャリアアップ先として「プロジェクトリーダー」、「プロジェクトマネージャー」、「マルチエンジニア」などがあげられます。制御エンジニアがキャリアアップするための主な手段は以下の通りです。

• 制御エンジニア関連資格を取得する
• プロジェクトマネジメントのスキルを磨く
• その他プログラミング言語を学習する

それぞれ詳しく解説します。

制御エンジニア関連資格を取得する

制御エンジニアがキャリアアップする上で、目に見える実績として提示しやすいのが制御エンジニア関連資格を取得することです。制御エンジニア関連資格としては以下があげられます。

• OCRES（OMG認定組込み技術者資格試験）
• ETEC（組み込み技術者試験制度）
• エンベデッドシステムスペシャリスト試験
• 応用情報技術者試験(AP)
• JSTQB認定テスト技術者資格

上記の中でも特にOCRES（OMG認定組込み技術者資格試験）やETEC（組み込み技術者試験制度）、エンベデッドシステムスペシャリスト試験は制御や組み込みに関する資格となっており、制御システムへの理解度を示すことができます。

プロジェクトマネジメントのスキルを磨く

制御エンジニアがキャリアアップする上で、プロジェクトマネジメントのスキルを磨くことはとても重要です。制御システムの開発プロジェクトはチームによる分業制が多いため、マネジメントスキルを磨くことはチーム全体の進捗を把握し、開発を進めるためにスケジュールを立てることができます。特に開発チームをけん引するプロジェクトリーダーやプロジェクトマネージャーを目指す場合は必須のスキルです。

その他プログラミング言語を学習する

制御システムの開発には一般的にC言語やC++、Javaなどが用いられます。開発プロジェクトによっては、データ分析や統計処理に利用されるR言語や制御システムにおけるデータ処理などに活用できるRubyなども学習すると開発プロジェクトの幅が広げられます。

その他のプログラミング言語に関しても、今後マルチエンジニアを目指す場合に役に立つため学習しておくと良いでしょう。

おすすめのプログラミングスクール

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未経験の制御エンジニアが技術を磨く方法

未経験から案件を取得するためにも、制御エンジニアとしての技術を磨く必要があります。

未経験の制御エンジニアが技術を磨く方法として以下の方法があげられます。

• 本で学習する
• 学習サイトを利用
• シミュレーションツールの学習
• 実機の開発や実験

それぞれ詳しく見ていきましょう。

本で学習する

技術書などは、プロ監修のもと、体系的に制御システムに関する基礎的な知識がまとめられています。そのため情報の信憑性が高いことがメリットです。ただし、本で学習する場合は、内容やレベルにばらつきがある場合も多いため、自分に合った本を選ぶ必要があります。

制御システムの開発に用いるプログラミング言語の本も有効です。ただしプログラミング言語によっては定期的にバージョンアップするため、その内容次第で、今のバージョンに合わない内容になる場合があります。そのため各プログラミング言語のリリースノートなどをみてバージョンアップがないか確認しましょう。

学習サイトを利用

学習サイトは制御システム開発に用いられるプログラミング言語の文法や構文などの基礎的な部分を勉強するのに適しており、無料で利用できることがポイントです。

動画学習ができるサイトや、サンプルプログラムを元に解説するサイトなど、さまざまな学習サイトがあるため、自分に合ったサイトを見つけて制御システムの基礎知識や技術を磨きましょう。

シミュレーションツールの学習

制御システムの開発において、直接実験を行うことが難しいシステムはシミュレーションツールを用いて検証が行われます。そのため未経験の制御エンジニアには、シミュレーションツールの学習が重要です。

主なシミュレーションツールとしてMATLAB & SimulinkやLabVIEW、ANSYS、OpenModelicaなどがあり、各ツールで特徴や用途が異なるため、自分にあったツールを選択して学習しましょう。

実機の開発や実験

実機の開発や実験とは、実際に制御システムを構築して評価することを指します。実機の開発や実験を通じて、未経験の制御エンジニアは、座学だけでは見つけることが難しい現実的なシステムの問題点や課題を理解し、解決策を見つけることができます。

実機の開発や実験では、ある程度座学などを通して制御システムの設計やプログラミング言語を学び理解してから行うことが必要です。また、実機の開発では実際に実機を操作する場面があるため、安全性に十分注意して取り組む必要があります。

制御エンジニアの転職ノウハウ

制御エンジニアに転職する際に、何から始めるべきか悩む人は少なくありません。こちらでは制御エンジニアに転職する際のノウハウについて紹介していきます。

転職先の業界や企業について調べることは重要です。制御エンジニアが携わる制御システム開発は、自動車や航空、ロボット、医療機器、家電などさまざまな業界があります。自分が興味を持つ業界や企業について事前に調査しておくことは、制御エンジニアの転職ノウハウと言えるでしょう。

ポートフォリオを作成することも、制御エンジニアの転職ノウハウの1つです。ポートフォリオはその人のエンジニアとしてのスキルや経験をアピールするためのもので、必須ではありませんが即戦力を求める転職市場において重要です。そのため転職活動時にポートフォリオを作成しておくとよいでしょう。

また、転職サービスへの登録を行うことも転職ノウハウの1つです。転職サービスに登録すると条件にあった求人を探せるほか、登録情報から、その人にあった求人情報を提案してくれます。そのためさまざまな求人情報を見ることができ、自分にあった職場を探しやすいです。

制御エンジニアの求人や案件

制御エンジニアへの転職を考える場合、どんな企業が求人を出しているのか、どんなプロジェクトがあるのかについて理解することも重要です。またフリーランス制御エンジニアを目指す場合の業務委託案件の探し方を理解する必要があります。

こちらでは制御エンジニアを求める企業や開発プロジェクト、フリーランスの業務委託案件の探し方について紹介していきます。

制御エンジニアを求める企業

制御システムはさまざまな機械や装置に組み込まれています。そのため制御エンジニアを求める企業や業界は幅広く、主に自動車や航空宇宙、ロボット、エネルギー、医療機器、家電製品の開発を行う企業などの求人が多いです。

昨今のデジタル化の影響でさまざまな機械や装置に制御システムを組み込むようになっているため、制御システム開発の案件は増加傾向にあると言えるでしょう。

制御が使われる開発プロジェクト

こちらでは、制御が実際に使われる開発プロジェクトの一例を紹介していきます。

自動車開発プロジェクト

自動車開発プロジェクトは制御が使われるプロジェクトの1つです。プロジェクト内でもエンジン制御やブレーキ制御、ステアリング制御と多くの制御システムが利用されています。自動車の制御システムは車両性能の向上や燃費の改善、安全性の向上に利用されるため求人も多い傾向にあります。

家電製品開発プロジェクト

掃除機や洗濯機などの家電からスマート家電と幅広い家電製品開発プロジェクトがあります。昨今では家電にソフトウェアを組み込み、家電とインターネットをつなげるIotが盛んに行われているため、案件が多いといえるでしょう。

制御エンジニアが業務委託案件を見つける方法

業務委託案件は企業と雇用契約を結ばずに行う案件のため、個人事業主（フリーランス）扱いになることが特徴です。制御エンジニアがフリーランスの案件を見つける方法には主に以下のような方法があります。

• フリーランスエージェントを利用
• クラウドソーシングの利用

こちらでは制御エンジニアが業務委託（フリーランス）案件を見つける方法について紹介していきます。

フリーランスエージェントを利用

フリーランスエージェントはフリーランスが対象の案件の紹介から契約交渉まで行うサービスです。エンジニア向けのフリーランスエージェントサービスはさまざまなプログラミング言語の案件を持ち、担当エージェントが希望の案件を紹介してくれます。

フリーランスの場合、自分で営業を行い案件を受注する必要がありますが、フリーランスエージェントに自分が提供できるスキルや経験を登録することで、案件の獲得を任せることができます。

弊社では、「エイジレスフリーランス」というエージェントサービスを提供しています。年齢不問の求人のみを扱い、キャリアコンサルタントがひとりひとりの経験やスキルに合わせて企業・案件を紹介するため、制御エンジニアの案件を探している人はぜひご活用ください。

クラウドソーシングの利用

制御エンジニアの業務委託案件を受注できるクラウドソーシングサービスの代表的なものとして、クラウドワークスやランサーズがあげられます。クラウドソーシングサービスで受注できる案件には未経験でも可能なものが多いため、制御エンジニアに転向を目指している人はクラウドソーシングで案件を受注して実績を作ることがおすすめです。

制御エンジニアの将来性

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制御システムは自動車や家電製品、産業機械と幅広い業界や分野で利用されています。そのため制御エンジニアの案件や求人は多く、将来性が高い職種といえるでしょう。特に昨今はIotやAI技術の発展で、機械や装置にソフトウェアを組み込む需要が増えています。また制御技術の発展によって高度な制御システムの構築が求められており、制御エンジニアの役割は今後も重要になってくるでしょう。

今から制御エンジニアを目指すべき？

制御エンジニアは、さまざまな機械や装置に制御システムを開発する職種として幅広い業界で案件や求人が出ています。また前述の通り、昨今はIotやAI技術の発展で、制御システム開発の需要が高まっています。

特にIotは2030年までで290億台にまで増加することが予測されており、日本国内でもIot需要は拡大していくでしょう。そのため制御エンジニアは今後も需要がある職種と予想されます。制御エンジニアに興味がある人はぜひ目指すことをおすすめします。

参考：statista｜Number of Internet of Things (IoT) connected devices worldwide from 2019 to 2021, with forecasts from 2022 to 2030

まとめ

本記事では制御エンジニアの年収や仕事内容・転職事情について解説してきました。制御システムは、さまざまな機械や装置に組み込まれています。特に昨今はAI技術を機械や装置に組み込む需要も高まっています。そのため、今後も制御エンジニアの需要がなくならないことが推測されます。

また制御エンジニアは、正社員、フリーランスのどちらも年収水準は高く、案件も幅広く存在しており活躍の場は多いです。制御エンジニアへの転職を考えている人は、今から制御システム開発の知識やスキルを磨いて実践経験を積み重ねていきましょう。