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この記事は、Quilterの物理法則に基づくレイアウト自動化を使い、NXP i.MX 8M Mini搭載コンピューターを再現した過程を詳しく紹介するシリーズの一部です。
米国の電気工学専攻の入学者数は、1980年代以降、コンピュータサイエンスに比べて約90%減少しました。77%の企業が採用難を報告しています。シニアエンジニアが3人退職するごとに、この分野に入ってくる新卒者は1〜2人にすぎません。エンジニア不足は構造的な問題です。採用だけではこのギャップを埋めることはできませんが、AI支援によるPCBレイアウトは、既存チームのキャパシティを拡大できます。
私たちが話をするハードウェアエンジニアリングのリーダーは皆、表現こそ違えど同じ問題を語ります。
欧州のPCB設計マネージャーはこう話します。「当社にはかなりのベテラン、つまりシニア設計者がいますが、その多くが今後5年以内に退職します。どうすれば若い人材をこの分野に呼び込めるのか、わかりません」。米国の計測機器メーカーは「離職に追いつくためだけに、四半期ごとに1〜2人のエンジニアを採用しようとしています」と言います。米国の防衛関連企業は「設計者の手が空くまで6か月待ちの状態で、採用候補者のパイプラインには誰もいません」と語ります。
これらは孤立したケースではありません。業界全体で当たり前になっている状況であり、データもお客様の声を裏付けています。
主要な統計の概要
- 米国の電気工学専攻の入学者数は、1980年代以降、コンピュータサイエンスに比べて約90%減少しています(IEEE VLSI、2022年)。
- 77%の企業が、有能なエンジニアの採用に苦労していると報告しています(Electronic Design、2022年)。
- シニアエンジニア3人の退職に対し、この分野に入る新卒者は1〜2人です(K2 Staffing、2025年)。
- ドイツでは、今後10年間で10万人を超える電気・電子工学分野のポジションが埋まらないと予測されています(VDE)。
Quilterがこの問題を明確に把握できる理由
Quilterは、この問題について現場の声を聞ける稀有な立場にあります。私たちは、Fortune 500に名を連ねる自動車メーカーや航空宇宙・防衛の大手元請企業から、衛星、フォトニクス、パワーエレクトロニクスを手がけるスタートアップ、そしてその中間に位置するあらゆる企業まで、多くのハードウェアチームと協業しています。これらのチームは、米国、ドイツ、英国、インド、日本、イスラエル、そのほか十数か国のエンジニアリング市場で活動しています。企業規模、地域、業界を問わず、同じ傾向がはっきりと見られます。
なぜ電気エンジニアとPCB設計者が不足しているのか?
米国における電気工学人材の不足は構造的なものです。パンデミック後の一時的な変動でも、一過性の採用サイクルでもありません。これは50年にわたる傾向であり、その間、米国の大学における電気工学専攻の入学者数はコンピュータサイエンス専攻に比べて約90%減少した一方で、カスタム電子機器の需要はあらゆる主要分野で加速してきました。
米国の大学入学者数:電気工学(EE)とコンピュータサイエンス(CS)、1964〜2022年
電気工学専攻とコンピュータサイエンス専攻の60年間にわたる相対的な人気を、それぞれが支えた技術の時代と対比して示しています。
出典:米国教育省/IPEDS。2022年IEEE VLSIシンポジウムにてRaja Koduri氏(Intel)が発表。
Electronic Designの「2022 Salary & Career Survey」によると、77%の組織が、エンジニアリング職の欠員に見合う有能な候補者を見つけるのに苦労していると報告しています。人材不足はあらゆる専門分野に及んでいます。アナログ(44%)、組込み(43%)、ソフトウェア(38%)、システム(38%)、RF(33%)、電源(33%)、デジタル(32%)です。
採用が最も難しいエンジニアリング専門分野
米国労働統計局(BLS)は、今後10年間で年間17,500件の求人が発生すると予測しており、その大半は退職によるものです。一方、人材パイプラインが輩出する電気工学の新卒者は年間約20,000人にとどまり、そのうちエンジニアリング職に就くのは半数に満たない状況です。
米国のエンジニアの50%近くが50歳以上です。シニアエンジニアが3人退職するごとに、この分野に入る新卒者は1〜2人にすぎません。
米国の医療機器製品開発企業に勤める電気エンジニアは、3対1の退職比率が小規模チームでどのように表れるかを次のように語っています。「ここには電気エンジニアが2人います。数か月前に3人目が退職したのですが、主にレイアウトを担当していたのは彼でした。私も少しは引き継ぎましたが、明らかに私の専門の深さではありません」。
エンジニア不足は世界的な問題なのか?
はい。人材不足は米国に限った話ではありません。多くの欧州諸国やオーストラリアもそれぞれエンジニアの労働力不足に直面しており、米国のエンジニアリング系卒業者のパイプラインは、かなりの部分が外国出身の学生によって支えられています。
このギャップは地政学を超えた意味を持ちます。つまり、世界のエンジニアリング人材の供給は、知的財産(IP)の懸念、輸出規制、セキュリティクリアランスの要件により、多くの欧米企業が容易に採用できない地域に集中しているということです。
国別の年間エンジニアリング系卒業者数
第一学位/学士相当、入手可能な最新年のデータ。
出典:Das/Menlo Venturesによる分析(中国、インド、米国)、UNESCO統計研究所(ロシア)。ロシアの数値は5〜6年制の一貫教育による「スペシャリスト学位」と、UNESCOの「工学・製造・建設」分類を反映したもので、学位レベル別ではなく単一の合計値として示しています。
ドイツの労働市場も同様の傾向をたどっています。ドイツの電気・電子・情報技術の業界団体であるVDEは、現在約393,600人の電気・電子エンジニアが就業している中で、今後10年間に10万人を超える電気・電子工学分野のポジションが埋まらないと予測しています。VDI/IWの「Ingenieurmonitor」の最新データ(2025年第3四半期)では、エネルギー・電気工学分野において失業中のエンジニア100人に対し271件の求人があり、ドイツ国内のエンジニアリング専門分野の中でも最も逼迫した労働市場比率の一つとなっています。同じ情報源によると、埋まらないエンジニアリング職により、ドイツ経済は年間最大130億ユーロの付加価値を失っています。
オランダは、見込まれる60,000件の技術職の欠員を埋めるため、10年間で10億ユーロを投じる計画を開始しました。オーストラリアでは、同国生まれの有資格エンジニアの3分の1がエンジニアリング職に就いていません。
給与の引き上げや採用活動の強化で人材不足は解決できるのか?
いいえ。エンジニアの報酬はすでに年4〜5%のペースで上昇していますが、給与を上げても存在しないエンジニアを生み出すことはできません。米国の電気エンジニアの年収の中央値は111,910ドル(BLS)で、大手企業のシニアPCB設計者の年収は150,000〜250,000ドルです(Glassdoor)。
その一方で、PCBの需要は加速しています。電気自動車、AIサーバーのハードウェア、防衛の近代化、衛星コンステレーション、IoTセンサー、医療機器。これらの成長分野はいずれもカスタム回路基板で動いており、そのすべてにおいて、基板を設計・レイアウトするエンジニアが必要です。
PCB設計のアウトソーシングで人材不足は解決できるのか?
それだけでは解決できません。PCB設計のアウトソーシングは世界で20億ドルを超える市場ですが、引き継ぎによる遅延、IPの流出リスク、そして待ち時間が発生します。しかも、受託設計者も同じ人材難に直面しているため、その待ち時間自体が長くなっています。アウトソーシングは戦術的な逃がし弁であり、構造的な解決策ではありません。
アウトソーシングにはそれ特有のトレードオフがあります。納期は通常、日単位ではなく週単位です。特にタイムゾーンをまたぐ場合、コミュニケーションの負担が増えます。IPが第三者にさらされます。設計変更のたびに新たな引き継ぎが必要になるため、反復サイクルが遅くなります。さらに、優秀な受託設計者やアウトソーシング企業は需要が高いため、待ち時間は長くなる一方です。
Quilterのあるお客様はこう表現しています。「インドに非常に経験豊富な人材がいますが、その人はとても需要が高いのです。6週間後に戻ってくるのでは困ります。1〜2週間なら、なんとか許容できるでしょう」。これが現在のPCBレイアウトにおけるアウトソーシングの実情です。機能はしますが、エンジニアリングリーダーが求めるようなスケジュールの短縮にはつながりません。
本当の問い:採用に使えない予算をどう活用するか?
「宙に浮いた人員予算」とは、承認済みであるにもかかわらず、人材パイプラインが空であるために使えないエンジニア採用の資金のことです。そのポジションは予算化され、求人が出され、何か月も採用活動が行われてきましたが、条件を満たす候補者が見つかりません。その予算は、事業としてすでに支払いを決めているにもかかわらず、採用だけでは獲得できないキャパシティを表しています。
私たちはこれを「宙に浮いた人員予算」問題と呼んでおり、Quilterのお客様とのほぼすべての会話で話題に上ります。この宙に浮いた予算は、同時にチャンスでもあります。人間のエンジニアに変えられないのであれば、別の形のエンジニアリングキャパシティに変えることができます。
ここで自動化の出番です。レイアウトは、何十年にもわたってハードウェア開発のボトルネックとなってきました。私たちがQuilterを開発したのは、その状態がずっと続く必要はないと考えているからです。
AIによるPCBレイアウト自動化は、どのようにエンジニアリングキャパシティを拡大するのか?
PCBレイアウトの自動化は、反復的な配置・配線作業を引き受けることでキャパシティを拡大し、シニアエンジニアが判断力を要する意思決定に集中できるようにします。手作業のレイアウトで3週間かかる基板も、Quilterなら一晩で処理でき、レビュー可能な3つの配置・配線候補として戻ってきます。
レイアウトは専門家の仕事です。高密度な基板のフロアプランをどう組むか、どの制約が重要か、いつルールから外れるべきかを見極められるようになるには、何年もかかります。自動化はそれを置き換えるものではありませんが、エンジニアの時間のうち、配線の定型的な部分に費やす時間と、判断が求められる意思決定に費やす時間の配分を変えることができます。
もちろん、この主張をすることは私たちにとって当然ながら利益になります。しかし、この規模のギャップを単一の製品で埋めることはできません。私たちは、業界がこの問題を解決する手段の一つとしてQuilterが役立つことを願っています。
AIはPCB設計者に取って代わるのか?
いいえ。PCBレイアウトの分野では、設計すべき基板の数が設計できる人の数を上回っており、その人材不足は加速しています。AIレイアウトツールを使えば、すでにこの分野にいる設計者が3倍の量をこなし、高度な判断を要する仕事に時間を振り向けることができます。
エンジニアに「時間が増えたら何をしたいか」と尋ねると、答えはほぼいつも同じです。もっとテストし、もっと検証し、もっと反復し、問題をより早く見つけたい、というものです。
AIによるレイアウト自動化は、製品をより良くするための時間を彼らにもたらします。役割は、トレースを引くことから、設計品質の監督、判断力の発揮、そして20年の経験が本当に必要とされる意思決定へと移っていきます。
このワークフローを使いこなす設計者は、レイアウトの専門知識と3倍の量をマネジメントする能力を兼ね備えるため、代わりのきかない存在になります。
これは効率化以上の話です
Paul Eremenko氏とAshish Srivastava氏は、2026年1月のFortune誌の論評でこれをうまく表現しています。「産業の力は常にエンジニアリングの帯域幅に従ってきた。AIでその帯域幅を拡大することこそが、米国とその製造業者がリードを保つ方法である」。
エンジニアの1日の40〜60%を占める反復的な下準備作業を担うAIツールは、人間のエンジニアリングを奪うものではありません。経験豊富なエンジニアが基板の単純なセクションを手作業で配線する1時間は、回路図上のトレードオフ、シミュレーション解析、あるいは最終的な結果にとって本当に重要なシステムレベルのアーキテクチャの意思決定に使われない1時間なのです。
ハードウェアリーダーが次に取るべき行動
エンジニアリング人材の危機は自然には解消しません。電気工学専攻の入学者数は何十年も減少傾向にあります。退職は加速しています。カスタム電子機器に依存する業界(防衛、自動車、航空宇宙、エネルギー、コンピューティング)はすべて同時に成長しており、限られた同じ人材プールを奪い合っています。
これを採用の問題としてのみ扱う企業は、後れを取り続けるでしょう。チームのキャパシティを拡大するツールに投資する企業は、より多くの製品を出荷し、より速く反復し、競合他社が人員を確保できないプログラムを勝ち取るでしょう。
私たちがQuilterを開発したのは、ハードウェア開発が採用できる人数によって制約されるべきではないと考えているからです。
QuilterのAI PCBレイアウトプラットフォームがチームのキャパシティをどのように拡大するか、ぜひご覧ください:デモを予約する。
参考文献
US Bureau of Labor Statistics. 「Occupational Outlook Handbook: Electrical and Electronics Engineers」2024年5月。米国の労働力規模(電気エンジニア192,000人、電子エンジニア95,900人)、賃金の中央値(111,910ドルおよび127,590ドル)、2034年までの年間17,500件の求人予測。 https://www.bls.gov/ooh/architecture-and-engineering/electrical-and-electronics-engineers.htm
Atwell, Cabe. 「Electronics and Electrical Engineering Jobs on the Decline: Can They Be Saved?」Electronic Design、2022年11月29日。77%が採用難を抱えているという調査結果と、専門分野別の内訳(アナログ44%、組込み43%、ソフトウェア38%、システム38%、RF 33%、電源33%、デジタル32%)の出典。Intel/Koduri氏による入学者数のグラフも掲載。 https://www.electronicdesign.com/technologies/embedded/article/21255051/electronic-design-electronics-and-electrical-engineering-jobs-on-the-declinecan-they-be-saved
Koduri, Raja. 基調講演。IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits、2022年6月。米国の電気工学専攻の入学者数が50年間でコンピュータサイエンスに比べて90%減少したというデータの原典。
Eremenko, Paul, and Ashish Srivastava. 「China Graduates 1.3 Million Engineers per Year, Versus Just 130,000 in the US We Need AI to Bridge the Gap」Fortune、2026年1月14日。中国と米国の卒業者数の10対1の差、40〜60%の下準備作業という数値、「産業の力は常にエンジニアリングの帯域幅に従ってきた」という論点。 https://fortune.com/2026/01/14/china-graduates-1-3-million-engineers-per-year-versus-just-130000-in-the-us-we-need-ai-to-bridge-the-gap/
Business Today. 「The Best Engineers in the World Are Chinese: Where Do Indians Stand? A VC Explains」2025年8月20日。学位レベル別のエンジニアリング系卒業者数の内訳(中国、インド、米国)と、米国のエンジニアリング系修士・博士課程の学生の半数以上が外国出身であるという調査結果。Menlo VenturesのDeedy Das氏による分析を引用。 https://www.businesstoday.in/nri/visa/story/the-best-engineers-in-the-world-are-chinese-where-do-indians-stand-a-vc-explains-490173-2025-08-20
Addison Group. 「Engineering Hiring Trends, In-Demand Jobs and Top Salaries: 2026 Workforce Planning Guide」2026年。米国のエンジニアの50%近くが50歳以上であること、2026年に向けたエンジニアの給与上昇率の予測4.2%。 https://addisongroup.com/insights/engineering-hiring-trends-workforce-planning-guide-2026/
K2 Staffing. 「Electrical Engineering Talent Shortages: How Recruiters Bridge the Gap」2025年9月。シニアエンジニア3人の退職に対し、この分野に入る新卒者が1〜2人という比率。 https://k2staffinginc.com/electrical-engineering-talent-shortages-how-recruiters-bridge-the-gap/
Schneider Electric. 「How to Address the Electrical Engineering Skills Shortage」ブログ、2025年4月(2025年11月更新)。オランダのTechnology Attack Plan(10年間で10億ユーロ、60,000件の技術職欠員が対象)と、有資格エンジニアの3分の1がエンジニアリング職に就いていないというオーストラリアの統計。 https://blog.se.com/services/2025/04/18/addressing-the-electrical-engineering-skills-shortage/
Consulting-Specifying Engineer. 「Dive Into the Details of the Latest Engineering Salary Survey」2022年。2014年から2022年までの米国のエンジニア給与の累積上昇率15.4%。年4〜5%の上昇傾向を裏付けるデータ。 https://www.csemag.com/dive-into-the-details-of-the-latest-engineering-salary-survey/
Glassdoor. 「PCB Designer Salary Data」2026年4月閲覧。米国企業のシニアPCB設計者の総報酬の範囲(諸経費込みで150,000〜250,000ドル)。 https://www.glassdoor.com/Salaries/pcb-designer-salary-SRCH_KO0,12.htm
Dataintelo. 「Outsourced PCB Design Services Market Report, 2024 to 2032」2024年。世界のPCB設計アウトソーシングサービスの市場規模(2023年に23億ドル、2032年には39億ドルに達する見込み)。 https://dataintelo.com/report/outsourced-pcb-design-services-market
お客様の発言は、2025年から2026年にかけて行われたQuilterの営業および導入に関する会話から引用しています。発言者は機密保持のため、企業の種類と地域のみで匿名化しています。
























