制御系エンジニアとは?広がる制御システムの市場性や活用領域を解説!
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制御系エンジニアとは?広がる制御システムの市場性や活用領域を解説!
アンドエンジニア編集部
2021.03.15
この記事でわかること
制御系エンジニアとは制御に用いる組み込みコンピュータを要件に合わせて設計・開発・導入するエンジニアです
制御システムは機械システムや電子機器等多岐に渡る導入が進んでいます
スキルを高めて今後拡大するロボット制御分野で活躍が可能でしょう

制御系エンジニアとは?

control system engineer

制御系エンジニアとは、制御に用いる組み込みコンピュータ要件に合致するよう動作させるために必要とされる、設計・開発・導入を行うエンジニアのことを指します。

制御系エンジニアの実際の仕事は?

制御系エンジニアの実際の作業は、必要とされる顧客要求を要件として定義し、その必要な要件を満たすための設計やソフトウェア機能の開発、およびテスト・導入を行うことです。要件定義では制御に必要なレスポンス時間や許容可能な時間等を定めていきます。それから動作を保証するためにリアルタイム製の高いOSの選択等も考慮していき設計に反映します。

制御系エンジニアには、要求項目を適切に把握する技術知識に加えて、顧客の要求を正確に要件定義するコミュニケーション能力も求められます。というのも、要件定義以降の工程で基本設計を行い詳細設計に反映するために、最初の工程であるシステム要件の正確性が必要とされるからです。

組み込み系エンジニアと制御系エンジニアの違いは?

組み込み系エンジニアと制御系エンジニアはともにエンジニアですので、同じような能力が期待される場合が多いです。それでは違いはどこにあるでしょう。

組み込み系エンジニアの役割は、機器やシステムが動作する仕組みを作ることにあります。一方制御系エンジニアの役割は、機器やシステムが正しい動作をするための制御機能を作ることにあります。

したがって制御系エンジニアは適切な制御ロジックの実装や、モニターコントロールする機能などに関しての専門性が求められます。また、組み込み系エンジニアと制御系エンジニアは緊密に連携することが求められますし、同一のエンジニアが両方の役割を持つこともあります。

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制御系エンジニアのスキルを伸ばすには?

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制御系エンジニアのスキルには、ハードウェアやOSの機能の利用などがあります。そのため、組み込みシステム用に用いられているOSやプログラミング言語の理解が不可欠でしょう。同様に、IoT機器に実装されている各種センサー群については自動制御のプログラミングが必要になることも多いです。

制御系エンジニアが用いる開発環境は?

制御系エンジニアは制御ロジックを開発するため、使用言語性能を重視して選定します。ハードウェア性能を発揮するためにアセンブリ言語を用いることもありますし、高水準言語のC言語やC++を利用することもあります。

開発するモジュールは制御ロジックですので、センター入力値により論理制御モジュールを通じてフィードバックデータを出力したり、主操作部分へ通知したりします。そのため、ハードウェア開発とソフトウェア開発を並行実施する際には、センサーデータを使った疑似環境やシミュレータを用いて開発することもあります。

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制御システムの具体的実装は?

制御システムの具体的な実装は、マイクロコントローラと接点入力やデジタル信号処理(DSP)を接続し、スイッチ入力の値から論理関数の演算結果を返すフィードバックループを設定することが多いです。または標準的な処理をプログラマブルロジックコントローラ(PLC)で構築し、論理制御する仕組みをとることもあります。

制御系エンジニアは、制御処理の要件にしたがって必要なプログラミングを行い、所定の動作が安定的に行われるようテスト・調整を行います

制御系エンジニアに有効な資格は?

制御系エンジニアにお勧めする資格は、一般社団法人組込みシステム技術協会の組込みソフトウェア技術者試験(ETEC)です。組み込みエンジニア向け技術者試験ですが、制御系エンジニアの資格としてもカバーされています。 参考:一般社団法人組込みシステム技術協会 組込みソフトウェア技術者試験(ETEC)

情報処理推進機構(IPA)のエンベデッドシステムスペシャリスト試験も、組み込みシステムの要件が求められますので、制御系エンジニアにお勧めできる資格です。 参考:情報処理推進機構(IPA) エンベデッドシステムスペシャリスト試験

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制御システムの活用用途と市場性は?

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これまでも制御機能を搭載した機器は多数ありましたが、IoT(Internet of Things)により制御情報をインターネット経由で共有したりAI分析し活用することが急増しています。そのため電気機器の制御はもちろんのこと、従来の機械的な機構を持つ機器も電子制御の仕組みが搭載されてきています。

これによりデータ入力機器となるセンサーも高度化され、位置情報を用いた移動制御や姿勢制御ニーズが高まっています。ここでは具体的な活用用途と市場性について見ていきましょう。

制御システムの活用用途は?

制御システムは電気系システム機器から機械系システム機器まで実装の幅が広がっています。制御系エンジニアの求められる領域は、主に電子制御が必要とされる機器となります。具体的には機械の動作に関する速度・距離・角度・加速度の制御や、電子機器の動作の安定化等があります。

通信機器においては、プロトコル制御や帯域割当の制御等があります。また、通信の高速化により機器の遠隔操作や、音声操作・音声リモコン等の生活環境を豊かにするものまで多岐におよびます。

さらに近年増えているドローンは、機器自体の姿勢制御や移動制御および音声認識・画像認識のコントロールまで、多岐に及ぶ技術装備がなされています。

制御システムの市場性は?

現在5Gによる高速通信とIoTによるモノのインターネット接続が、市場予測を上回る勢いでビジネス化されています。同様にロボットの適応範囲は拡大し、ユーザフレンドリーな愛玩目的のロボットや、見守りロボット・警備ロボット等多岐におよぶ実装がなされています。

今後は介護ロボットの需要が見込まれており、遠隔診療等多くの新規領域で採用されるでしょう。同様に、ロボットを制御する際には安全性が特に重視されますから、ロボット制御に関する制御エンジニアニーズはさらに高まるでしょう。

制御系エンジニアの年収とキャリアパスは?

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制御システムの領域拡大により、制御系システム需要が高まっています。ここでは年収と今後のキャリアパスについて触れていきます。

制御系エンジニアの年収は?

制御系エンジニアの年収は求人サイトでおよそ300万円から600万円となっています。なお、ロボット制御エンジニアの場合は600万円から800万円の求人が多い状況です。

理由としては、ロボットの活用領域が増えていることに加えて、安全性に留意したシステム開発のスキルが求められるためと想定できます。また実務経験により1,000万円を超える募集もありますのでよりスキルアップが重要となるでしょう。

制御系エンジニアのキャリアパスは?

制御系エンジニアは要件定義から基本設計・詳細設計・開発・テスト・導入の一連の流れを正確に対応していきますから、制御系エンジニアとしてさらに経験を高めることができるでしょう。同様に汎用システムとしてのベーススキルを持ってることから、ITエンジニア・プログラマ・プロジェクトマネージャとして広く対応していくこともできます。

仕事の進め方としては、制御系エンジニアとしてスキルを高め専門家として独立することも可能ですので、広いキャリアの選択肢が得られるでしょう。特に高い専門性が求められるロボット制御は市場が拡大し、スキルアップにより更なる活躍の場が得られるでしょう。

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制御システムに精通している制御系エンジニアは時代に求められる存在です

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近年のIoTによる組み込み機器の拡大はより柔軟で広範な制御が求められています。制御対象もセンサーの多様化により機械システムから電子機器に至るまで多様です。

そのため、顧客要求を適切に仕様化し実装する制御系エンジニアはさらに需要が高まるでしょう。特にロボット制御領域はより安全性・信頼性が求められますのでスキルアップによりその選択肢がさらに広がるでしょう。

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