組み込みハードウェアエンジニアとは?仕事内容・必要なスキル・キャリアパスを解説!

宇宙機に搭載するコンピュータをはじめとした組み込み機器のハードウェアを設計・開発・テストする職種です。
現場での基礎習得を経て、データ処理系の設計全体を統括するシステムエンジニアへとステップアップするキャリアが一般的です。
※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
  • 組み込みハードウェアエンジニアとは、宇宙機に載せるコンピュータ等の組み込み機器を設計・開発・テストする職種です。
  • 組み込みハードウェアエンジニアに求められるスキルは、回路設計・コンピュータ設計と、ソフトウェア連携を見据えた電気系の知識です。
  • 組み込みハードウェアエンジニアの平均年収は650万円
目次
組み込みハードウェアエンジニアの主な仕事は、「宇宙機に搭載する小型コンピュータや電子基板など、機体の"頭脳"にあたるハードウェアを設計し、実際に動くかどうかをテストすること」です。
ここでは、組み込みハードウェアエンジニアの仕事内容、役割について解説していきます。
宇宙機の内部で各種データを処理するコンピュータや電子機器の設計・開発・テストを担当する仕事です。
宇宙機にはさまざまなセンサーや通信機器、制御装置が搭載されていますが、それらの情報を集めて正しく処理し、適切な指示を送り出す「頭脳」が必要です。その頭脳にあたるハードウェアを、宇宙空間の過酷な環境でも壊れないように設計し、組み上げ、動作を確認するのがこの職種の役割です。

この職種は、宇宙機が宇宙空間で正しく判断し動き続けるための"基盤"を作る重要な存在です。たとえば、天気予報で使われる気象衛星は、地球の雲の動きを撮影し、そのデータを地上に送信しています。もし搭載コンピュータが故障すれば、データの処理が止まり、天気予報の精度が一気に下がってしまいます。宇宙機の安定稼働を支える、まさに"縁の下の力持ち"ともいえる職種です。
 

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。
ソフトウェア系の設計
宇宙機に搭載するソフトウェアの全体構成を設計する業務です。
構造や推進、電気、通信、制御、データ処理など、宇宙機のあらゆる機能を統合的に動かすための組み込みソフトウェアの設計と、ソフトウェア同士の統合を行います。たとえば、機体の温度管理と姿勢制御を同時にこなすために、どのプログラムをどの順番で動かすかを決める設計がこれにあたります。
ソフトウェア系の解析
設計段階で、ソフトウェアが求められる性能を本当に発揮できるかをシミュレーションで確認する業務です。
たとえば、宇宙空間の特殊な通信環境を再現し、データ処理が遅延なく行えるかどうかをコンピュータ上で検証します。実物を作る前に問題を見つけられるため、開発の効率化とコスト削減に直結します。
ソフトウェア系の製造
設計図に基づいて、ソフトウェアの各部品(プログラムモジュール)を実際に作り上げる業務です。
たとえば、設計で決めた処理手順をプログラミング言語で書き起こし、個々のモジュールを完成させます。また、モジュール同士を組み合わせて、ひとつのまとまったソフトウェアとして仕上げる作業も含まれます。
 
ソフトウェア系の試験
完成したソフトウェアが、設計通りの機能と性能を発揮するかを検証する業務です。
たとえば、すべてのプログラムを統合した状態で宇宙機全体のシステムを動かし、異常な動作がないかを確認します。宇宙空間では修理ができないため、打上げ前に徹底的にテストを行い、信頼性と安全性を担保します。
前職でこんな仕事をしていた方におすすめ!
  • 家電/産業機器/車載などで組み込みハードウェア(基板・回路)の設計をしていた人
  • FPGAやマイコンを使ったデジタル回路の開発・検証をしていた人
  • 電子機器メーカーなどで環境試験(温度・振動・EMC)の計画・実施をしていた人
組み込みハードウェア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組み込みハードウェアエンジニアの魅力・やりがい

この仕事の一番の魅力は、自分が設計したハードウェアが宇宙空間で実際に動くという、スケールの大きな達成感を味わえることです。
地上で何度もテストを重ねた回路基板やコンピュータが、ロケットに載って宇宙へ飛び立ち、何年にもわたって正常に動き続けます。たとえば、自分が設計に関わった衛星が撮影した地球の画像がニュースで使われる瞬間は、他の仕事では味わえない感動があります。ハードウェアという「目に見えるモノ」を通じて宇宙開発に貢献できる仕事といえるでしょう。

この仕事のやりがいは、極限環境で動く機器を作り上げるという高い技術的挑戦にあります。
宇宙空間では、激しい温度変化や放射線にさらされるため、地上とはまったく異なる設計が求められます。その厳しい条件をクリアし、実際に宇宙で問題なく稼働したとき、「自分の技術が社会の役に立った」と実感できます。天気予報や災害監視、GPSなど、私たちの日常生活を支えるサービスの裏側で自分の仕事が活きている——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、 「ソフトウェア開発や回路設計の知識をベースに、宇宙環境での動作検証まで一貫して担う『開発・実装・検証系』のスキル」が多く求められます
機能性能試験
システムが設計通りの機能・性能を発揮するかを検証するスキル

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電気的インターフェース設計・解析
異なるシステム間の電力供給や信号のやり取りを最適に設計するスキル

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ソフトウェアエンジニアリング
ソフトウェアの開発・運用・保守を体系的に管理し効率的に進めるスキル

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モデルベース開発
コンピュータ上のモデルで設計と検証を同時に進め品質を高めるスキル

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プログラミング
プログラムの作成・テスト・修正・保守を行うスキル

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データサイエンス
大規模データを分析し課題解決に必要な知見を引き出すスキル

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AI・機械学習
AIや機械学習を活用して異常検知やデータ解析の仕組みを構築するスキル

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宇宙環境条件の反映(設計・解析)
宇宙空間の温度変化や放射線を考慮した設計・解析を行うスキル

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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試験を行うスキル

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回路設計・解析
電子回路を設計し機器が正しく動作するよう信号の流れを制御するスキル

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コンピュータ設計・解析
データ処理を担うコンピュータの設計とデジタル信号処理を実装するスキル

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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。
組み込みハードウェアエンジニアに役立つ資格

  • 基本情報技術者試験
  • 応用情報技術者試験
  • 技術士資格(機械、航空・宇宙)
  • 第一級陸上無線技術士
  • 電気主任技術者(第三種)
  • EMC設計技術者資格
  • CAE技術者資格
  • E検定(エレクトロニクス実装技術者)
  • ETEC(組込み技術者試験)
  • OMG認定資格試験(UML)
宇宙業界では、携わるプロジェクトの規模や種類によって年収が変わる傾向があります。たとえば、政府主導の大型プロジェクト(官需)と民間のベンチャー企業(民需)では給与体系が異なりますし、ロケット向けか衛星向けかでも水準に差が出ます。経験年数やスキルレベルが上がり、データ処理系のシステムエンジニアやプロジェクトマネージャへとステップアップすることで、さらに年収アップが期待できます。
STEP
現場で基礎を身につける
先輩エンジニアのサポート役として、回路図の読み方や基板設計ツールの使い方を学びます。簡単な部品選定や試験の補助を通じて、宇宙機特有の品質基準や設計ルールを身につけていきます。
STEP
主担当として独り立ちする
担当する基板や回路モジュールの設計を一人で完遂できるようになります。設計だけでなく、シミュレーションによる解析や、製造後の機能性能試験まで一連の工程を自力で進めます。
STEP
専門リーダーとしてチームを率いる
複数のエンジニアを束ね、データ処理系全体の設計方針を決める立場になります。IT業界の「プログラマーからSE(システムエンジニア)」への昇格のように、個別の設計作業から一歩引いて、チーム全体の技術判断やスケジュール管理を担います。
STEP
組織・プロジェクト全体を統括する
データ処理系システムエンジニアやシステムアーキテクトとして、宇宙機全体のデータ処理に関する要件整理から設計・検証までを統括します。さらにプロジェクトマネージャとして、関係各所との調整やプロジェクト全体の品質・コスト・スケジュールに責任を持つ立場を目指せます。

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宇宙業界の組み込みハードウェアエンジニアに最も必要なのは、「ハードウェアとソフトウェアの両面から機器の動作を理解しようとする姿勢」です。宇宙業界は理系出身者だけの世界ではありません。「家電メーカーで基板設計をしていた」「車載機器の環境試験を担当していた」といった経験は、そのまま宇宙機の開発に活かすことができます。過酷な環境で動く製品を作ってきた経験は、宇宙業界でも大きな武器になります。まずは宇宙業界の
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