構造系システムエンジニアとは?仕事内容・必要なスキル・キャリアパスを解説!

ロケットや人工衛星の機体構造について、技術的な要件を整理し設計方針を決定する職種です。
設計エンジニアとしての経験を積みながら、構造系全体の技術責任者やシステムアーキテクトへとキャリアを広げていきます。
※推定年収は、関連職種の公的統計および宇宙業界の直近の求人市場データに基づく推計値です。経験やスキル等により実際の金額は異なります。
記事のまとめ
  • 構造系システムエンジニアとは 宇宙機の機体構造に関する技術要件を整理し、設計方針を決める職種です。
  • 構造系システムエンジニアに求められるスキルは、構造設計・解析と材料設計です。
  • 構造系システムエンジニアの平均年収は650万円
目次
構造系システムエンジニアの主な仕事は、「ロケットや人工衛星の機体の骨組みや外板について、どのような強度や材料が必要かを整理し、設計チームに具体的な仕様として指示を出すこと」です。
ここでは、構造系システムエンジニアの仕事内容、役割について解説していきます。
構造系システムエンジニアは、宇宙機の機体構造に関する技術要件を整理し、設計の方向性を決定する仕事です。
システムアーキテクトと調整しながら、機体の骨組みや外板、内部の電気部品の配置などについて、求められる強度・耐久性・重量のバランスを検討します。その結果を具体的な仕様書に落とし込み、設計エンジニアに指示を出すことで、安全で確実に動く宇宙機の実現を支えます。

構造系システムエンジニアは、宇宙機の「骨格」の品質を技術面から保証する、欠かせない存在です。
たとえば、私たちが日常で使っている天気予報やGPSは、人工衛星が宇宙空間で壊れずに動き続けているからこそ成り立っています。打上げ時の激しい振動や宇宙空間の極端な温度に耐えられる機体がなければ、衛星は宇宙に届くことすらできません。

宇宙スキル標準を参考に、このロールが担う業務を紹介します。
構造系の設計
ロケットや人工衛星の機体の骨組みや外板などの構造を設計する業務です。
たとえば、打上げ時の振動や宇宙空間の温度変化といった過酷な環境条件を考慮しながら、求められる機能・性能と信頼性・安全性を両立できる構造を設計します。材料の選定や形状の最適化も重要な検討事項です。
構造系の製造
設計図に基づき、機体の構造部品を実際に製造する業務です。
たとえば、適切な材料と加工方法を選び、骨組みや外板などの部品を製作します。さらに、製造した部品同士の組み付け(統合)も行います。設計通りの品質を実現するための技術と経験が求められる工程です。
構造系の解析
設計した構造が求められる性能を満たしているかを、コンピュータシミュレーションで検証する業務です。たとえば、打上げ時の振動や衝撃、宇宙空間の温度変化などを仮想的に再現し、機体の骨組みや外板が壊れないかを計算・分析します。解析結果をもとに設計を改善するサイクルを繰り返します。
構造系の試験
設計・製造した構造部品やシステムが、求められる性能と品質を満たしているかを実際に試験で検証する業務です。たとえば、材料の強度試験や、完成した構造体への振動・衝撃試験などを実施し、設計通りの耐久性があるかを確認します。必要に応じて設計へのフィードバックも行います。
前職でこんな仕事をしていた方におすすめ!
  • 自動車/航空/重工業などで機体・車体の構造設計をしていた人
  • CAE(NASTRAN/Abaqus等)で構造解析・強度シミュレーションをしていた人
  • 製造業などで金属加工・組立の生産技術や品質管理をしていた人
構造系システムエンジニアの仕事には、他では味わえない大きな魅力・やりがいがあります

この仕事の一番の魅力は、宇宙機の「骨格」を自分の手で設計できることです。
機体の形状、材料、強度をどう組み合わせれば宇宙空間で耐えられるかを考え、最適な構造を導き出します。たとえば、打上げ時に何百トンもの力がかかるロケットの機体が壊れない構造を設計するのは、まさに「ものづくりの原点」です。設計から製造、試験まで一貫して関われる、エンジニアとして手応えのある仕事といえるでしょう。

この仕事のやりがいは、自分が設計した構造が宇宙空間で実際に機能し、社会を支えることにあります。
構造系システムエンジニアが設計した機体は、気象観測衛星やGPS衛星など、私たちの日常に欠かせないインフラの土台となっています。「自分が設計方針を決めた機体が、打上げの衝撃に耐え、宇宙空間で正常に動いている」——そう実感できることが、この仕事ならではの大きなやりがいです。
宇宙スキル標準を参考に、この職種が担うスキルを紹介します。
求められるスキルをまとめると、 「宇宙機の骨組みや外板の強度・材料を設計し、製造・試験まで一貫して担う『構造設計・ものづくり系』のスキル」が多く求められます
モデルベース開発
コンピュータ上のモデルを使い、設計と検証を効率的に進めるスキル

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構造設計・解析
宇宙機の骨組みや外板の強度を設計・分析するスキル

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機構設計・解析
宇宙機内部の動作メカニズムを設計・分析するスキル

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空力設計・解析
ロケットの空気抵抗や揚力を最適化する設計・分析をするスキル

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機械的インターフェース設計・解析
異なる機体パーツ同士の機械的なつなぎ方を設計するスキル

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材料設計・解析
宇宙機に最適な材料を選定し、特性に基づいた設計を行うスキル

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信頼性設計
宇宙機が壊れにくく安定して動く仕組みを設計するスキル

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安全性設計
宇宙機を安全に使用するための仕組みを設計するスキル

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保全性設計
故障や異常をすばやく検知し、復旧させる仕組みを設計するスキル

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整備性設計
回収・再使用を見据えた保守しやすい仕組みを設計するスキル

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宇宙環境条件の反映(設計・解析)
宇宙空間の温度・放射線・電磁波を考慮した設計を行うスキル

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アッセンブリ
複数の部品やデバイスを組み立てて完成品を製造するスキル

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はんだ付け
はんだを使って金属面を正確に接合するスキル

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3Dプリンティング(金属)
金属3Dプリンタで部品を製造し、条件調整を行うスキル

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接着作業
接着剤を使って部品同士を適切に固定するスキル

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塗装作業
宇宙機用の特殊塗料を使い、構造部材に塗装を施すスキル

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インサート処理作業
ボルトの雌ネジ部分を補強・固定する処理を行うスキル

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リベット作業
リベットを使って構造部品を機械的に結合するスキル

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ネジ締め付け作業
過酷な環境を考慮し、適切なネジで緩みなく締め付けるスキル

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ネジ固着作業
接着剤などを使い、ネジを完全に固着させるスキル

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カシメ作業
電線やコネクター端子を適切に圧着・接合するスキル

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電子部品静電防止作業
静電気による電子部品の破損を防止する処置を行うスキル

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流体制御設計・解析
燃料などの液体の流れを制御する仕組みを設計・分析するスキル

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衝撃試験
打上げ時の衝撃に宇宙機や搭載機器が耐えられるか検証するスキル

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振動・音響試験
打上げ時の振動や音響に耐えられるか検証するスキル

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放射線試験
宇宙放射線に対する電子機器の耐性を確認するスキル

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転職に有利な「地上の資格・経験」 一部はスキル標準でも参照されていますが、ここでは「標準外」のものも含め、未経験者が転職活動でアピールしやすい資格を参考として紹介します。
構造系システムエンジニアに役立つ資格

  • 技術士(機械、航空・宇宙)
  • 機械設計技術者試験
  • 基本情報技術者試験
  • 応用情報技術者試験
  • 危険物取扱者(甲種・乙種)
  • CAE技術者資格
  • 3次元CAD利用技術者検定
  • 2次元CAD利用技術者検定
  • 信頼性技術者資格認定試験
  • 材料試験士
構造系システムエンジニアの年収は、携わるプロジェクトの規模や種類によって変わります。政府主導の大規模プロジェクト(官需)と民間の商業プロジェクト(民需)では予算規模が異なり、年収水準にも差が出る傾向があります。
また、対象がロケットか衛星かによっても変動します。経験を積んで構造系全体の設計方針を決められるようになると、システムアーキテクトやPMへのステップアップで年収はさらに上昇していきます。
STEP
現場で基礎を身につける
先輩の構造系システムエンジニアや設計エンジニアのもとで、構造解析の補助や設計レビュー資料の作成を担当します。振動・衝撃・温度といった宇宙特有の環境条件や、材料特性の基礎知識を現場で学んでいきます。
STEP
主担当として独り立ちする
特定の構造領域(たとえば機体パネルの強度設計や振動解析など)を自力で担当できるようになります。設計条件の整理から仕様書の作成、関連チームとの調整まで一連の業務を主導し、設計と解析の実務力を高めます。
STEP
専門リーダーとしてチームを率いる
構造系全体の設計方針を決定し、複数の設計エンジニアを指導するポジションに就きます。自動車業界でいえば「設計担当からプロジェクトリーダーへ」の昇格に近い変化です。システムアーキテクトと連携しながら、構造系の技術的な意思決定を担います。
STEP
組織・プロジェクト全体を統括する
宇宙スキル標準における「構造系システムエンジニア」のトップポジションとして、大規模プロジェクトの構造設計全体を統括します。さらに経験を積むと「システムアーキテクト」や「プロジェクトマネージャ(PM)」として、構造系にとどまらずプロジェクト全体を統括する道も開けます。

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宇宙業界の構造系システムエンジニアに最も必要なのは、「構造物の設計と解析を通じて、安全なものづくりを支える力」です。
理系の機械系・材料系に限らず、製造現場での品質管理や生産技術の経験がある方も活躍できるフィールドです。「CAEを使った構造解析の経験」や「製品の強度・耐久性を評価した経験」は、宇宙業界でもそのまま強みになります。まずは宇宙機の構造設計に関する基礎知識を調べることから始めてみましょう。
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