Niezależnie od tego, czy ostatnio robiłeś zakupy po nowy samochód, pralkę, konsolę do gier czy jakąkolwiek liczbę innych przedmiotów, prawdopodobnie odkryłeś, że rzeczy, których szukasz, są o wiele droższe niż kiedyś — i coraz trudniejsze do zdobycia. odnaleźć. Na przykład, ceny niektórych telewizorów z wyższej półki wzrosły o prawie 30 procent od tego czasu w zeszłym roku, jak podał niedawno Wired . Nowych samochodów jest tak mało, że koszt używanych pojazdów gwałtownie rośnie, do tego stopnia, że cena Saturn, nieistniejącej od ponad dekady marki, wzrosła o ponad 26 procent w stosunku do ubiegłego roku. Napęd .
Więc o co chodzi? Wszystkie te produkty mają coś wspólnego, ponieważ zawierają półprzewodniki . Nazywane również mikroczipami lub układami scalonymi, stały się istotnym elementem inteligentnych gadżetów naszego współczesnego świata, umożliwiając niezliczone cuda, których rutynowo oczekujemy od naszych rzeczy. A teraz, w wyniku destrukcyjnego wpływu COVID-19 na fabryki półprzewodników w Azji i wywołanych pandemią zniekształceń popytu konsumenckiego, które zaskoczyły amerykańskich producentów, nie ma wystarczającej liczby półprzewodników.
A kryzys prawdopodobnie się pogorszy, zanim się poprawi. Globalna firma badawcza i doradcza Gartner przewidziała niedawno, że światowy niedobór półprzewodników utrzyma się do końca tego roku, a normalny poziom podaży będzie dostępny dopiero w drugim kwartale 2022 roku.
„Zmywarki, termostaty, odkurzacze, ekspresy do kawy i samochody — wszystko ma w sobie elektronikę”, wyjaśnia Rob Handfield . Jest wybitnym profesorem zarządzania łańcuchem dostaw na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej i dyrektorem szkoły Supply Chain Resource Cooperative , która bada i pracuje nad poprawą przepływu produktów w różnych branżach.
Najbardziej oczywistą przyczyną niedoboru były zakłócenia spowodowane przez COVID-19 w ciągu ostatniego półtora roku. Trzy czwarte światowych zdolności produkcyjnych półprzewodników znajduje się w Azji Wschodniej i na początku pandemia zmusiła kilka krajów do tymczasowego zamknięcia fabryk półprzewodników wraz z innymi przedsiębiorstwami – chociaż inne, takie jak Chiny, uznały siłę roboczą przemysłu półprzewodników za niezbędnych pracowników, jak donosi BBC News . Międzynarodowa wysyłka elektroniki również została utrudniona przez pandemię. A ostatnio nowy wzrost infekcji COVID-19 na Tajwanie, jednym z kluczowych światowych źródeł półprzewodników, grozi zakłóceniem produkcji w czasie, gdy jest ona potrzebna bardziej niż kiedykolwiek.
Niedobór półprzewodników miał miejsce w czasie, gdy pandemia izolacji zmuszała miliony do pozostania w domu, pracy i zabawy na odległość. To pobudziło apetyt konsumentów na elektronikę. Według Handfielda, spodziewając się załamania na rynku, producenci półprzewodników nie inwestowali w dodatkowe moce produkcyjne. Kiedy zamiast tego popyt wzrósł, odlewnie chipów – „fabryki”, w żargonie branżowym – nie były gotowe, by mu sprostać. McKinsey and Company analiza pokazuje, że producenci półprzewodników wykorzystane 88 procent zdolności ich zakładów w 2020 roku, który nie pozostawia wiele miejsca, aby szybko zwiększyć produkcję do zapotrzebowania spotkać.
W rezultacie, według Handfielda, czas potrzebny na realizację zamówień w niektórych fabrykach skrócił się ze zwykłych 12 tygodni do 20 do 22 tygodni. „Kiedy je zamówisz, nie zobaczysz ich przez prawie sześć miesięcy” – wyjaśnia.
Tymczasem producenci, którzy potrzebują półprzewodników jako komponentów, również błędnie obliczyli. Niektóre z największych bolączek odczuwane są w sektorze motoryzacyjnym. Dzisiejsze samochody i SUV zależeć od komputerów do regulowania wszystkiego od paliwa do cylindrów będzie do hamulców i układu kierowniczego, a zgodnie z niedawnym artykule w New York Times , pojazd wysokiej klasy może zawierać 3000 lub więcej mikroprocesorów.
Kiedy pandemia wybuchła zeszłej wiosny, większość producentów samochodów obniżyła swoje prognozy, wyjaśnia Brent B. Moritz , profesor nadzwyczajny zarządzania łańcuchem dostaw w Smeal School of Business na Penn State University . Zamiast tego „popyt na samochody i ciężarówki jest wyższy niż oczekiwano” – wyjaśnia Moritz w e-mailu. „Wiele osób, które korzystały z transportu publicznego lub wspólnego przejazdu, chce mieć własne samochody”.
Ogień wiosną tego roku głównym japoński dostawca chipów oraz modułów elektronicznych do kilku głównych producentów samochodów pomogło zaostrzyć brak przemysłu auto, choć roślina ponownie zbliża się do pełnej produkcji, według Moritz.
Naprawienie problemu nie będzie proste ani łatwe. Produkcja półprzewodników, która może obejmować wytrawianie nawet 20 wzorzystych warstw obwodów na maleńkim kawałku krzemu, jest złożonym procesem, jak wyjaśnia to FAQ stowarzyszenia Semiconductor Industry Association , grupy handlowej z siedzibą w Waszyngtonie. (Oto więcej szczegółów na temat tego, dlaczego tak trudno jest szybko zwiększyć produkcję.) A według Handfielda budowa fabryk potrzebnych do wykonania tych zadań może zająć od dwóch do trzech lat.
Senat USA uchwalił niedawno ustawę mającą na celu wzmocnienie zdolności amerykańskiego sektora technologicznego do konkurowania z Chinami, która zapewniłaby 52 miliardy dolarów subsydiów dla krajowych producentów półprzewodników na badania i rozwój oraz produkcję, donosi CNBC .
To prawodawstwo, które nadal musi zostać przegłosowane przez Izbę, zapewniłoby impuls do produkcji chipów w USA, które dziś stanowią zaledwie 12% światowych zdolności produkcyjnych, w porównaniu z 37% w 1990 r.). Budowanie tu nowych fabryk może pomóc w zapewnieniu większa podaż półprzewodników produkcji amerykańskiej. Ale nie miałoby to bezpośredniego wpływu na dzisiejsze niedobory.
„Toczy się wiele dyskusji na temat przywrócenia produkcji chipów do Stanów Zjednoczonych, ale nie jest tak, że można po prostu zbudować fabrykę i zacząć produkować chipy”, wyjaśnia Handfield. Producenci półprzewodników również potrzebują własnych łańcuchów dostaw. Handfield przytacza przykład jednego dużego azjatyckiego producenta, który ma 2500 różnych dostawców.
„Jest mało prawdopodobne, abyśmy mogli odtworzyć to z dnia na dzień” – mówi Handfield.
Tymczasem, gdy pandemia cofa się w Stanach Zjednoczonych z powodu szczepionek, zapotrzebowanie na półprzewodniki i wynikający z tego niedobór może stać się jeszcze bardziej tragiczny.
„Połączenie funduszy stymulacyjnych i faktu, że ludzie nie wydają pieniędzy na inne rzeczy – takie jak wakacje, podróże lotnicze, posiłki w restauracjach – sprawiło, że ludzie chcą wydawać na dobra konsumpcyjne wykorzystujące chipy, takie jak nowe komputery, monitory, tablety i wszelkiego rodzaju elektroniki użytkowej” – wyjaśnia Moritz. „To dodatkowo obciąża łańcuch dostaw”.
Patrząc w przyszłość, „nasze wykorzystanie półprzewodników będzie rosło”, mówi Morris A. Cohen , profesor produkcji i logistyki Panasonic w Wharton School na Uniwersytecie Pensylwanii. „Zwiększenie mocy produkcyjnych jest kosztowne i zajmuje dużo czasu. W związku z tym, że wbudowujemy więcej inteligencji i mocy obliczeniowej w produkty i usługi, problem dopasowania podaży do popytu powinien stać się jeszcze trudniejszy”.
Ale z drugiej strony Moritz oczekuje, że producenci samochodów i inni producenci wyciągną wnioski z kryzysu i nauczą się, jak unikać przyszłych incydentów.
„Prawdopodobnie największą innowacją, która może teraz pomóc, jest budowanie odporności łańcucha dostaw”, mówi Moritz. „Branża motoryzacyjna słynęła z ograniczania zapasów, jednak w tych okolicznościach dążenie do wydajności i niskich zapasów zaowocowało niedoborami. Oczywiście zapasy nie są jedynym sposobem budowania odporności, ale posiadają wolne moce produkcyjne, elastyczność i dobre relacje z dostawcami może pomóc złagodzić przyszłe niedobory. Spodziewam się, że branża motoryzacyjna będzie traktować półprzewodniki bardziej strategicznie niż jako towar, ale ten sposób myślenia jest trudny do złamania”.
Teraz to ciekawe
Jednym z problemów komplikujących niedobór półprzewodników jest to, że wiele zastosowań wymaga specjalistycznych chipów, co utrudnia dostosowanie produkcji do wzrostu popytu na niektóre produkty. Handfield mówi, że jedną z możliwych odpowiedzi na ten problem jest opracowanie konfigurowalnych chipów, zbudowanych z komponentów, które można złożyć na różne sposoby. Ta koncepcja, ostrzega, „jeszcze nie zmaterializowała się na żadnym poziomie”.
