Cho dù gần đây bạn đã đi mua sắm một chiếc ô tô mới, một chiếc máy giặt, một máy chơi game hay bất kỳ món đồ nào khác, bạn có thể phát hiện ra rằng những thứ bạn muốn đắt hơn trước rất nhiều - và ngày càng khó tìm thấy. Ví dụ, thẻ giá trên một số TV cao cấp đã tăng gần 30% kể từ thời điểm này năm ngoái, như Wired đã báo cáo gần đây. Nguồn cung cấp ô tô mới khan hiếm đến mức giá xe đã qua sử dụng tăng chóng mặt, đến mức giá của một chiếc Saturn, một thương hiệu đã không còn tồn tại trong hơn một thập kỷ, đã tăng hơn 26% so với năm ngoái, theo Ổ đĩa .
Có chuyện gì vậy? Tất cả các sản phẩm này đều có điểm chung là đều chứa chất bán dẫn . Còn được gọi là vi mạch hoặc mạch tích hợp, chúng đã trở thành một thành phần quan trọng trong thiết bị thông minh của thế giới hiện đại của chúng ta, cho phép vô số phép lạ mà chúng ta mong đợi tài sản của mình thực hiện thường xuyên. Và ngay bây giờ, do tác động gây gián đoạn của COVID-19 đối với các nhà máy bán dẫn ở châu Á và sự bóp méo nhu cầu của người tiêu dùng do đại dịch gây ra khiến các nhà sản xuất Hoa Kỳ mất cảnh giác, không có đủ chất bán dẫn để hoạt động.
Và cuộc khủng hoảng có khả năng trở nên tồi tệ hơn trước khi nó trở nên tốt hơn. Công ty tư vấn và nghiên cứu thị trường toàn cầu Gartner gần đây đã dự đoán rằng tình trạng thiếu chất bán dẫn trên toàn thế giới sẽ còn kéo dài trong phần còn lại của năm nay và mức cung bình thường sẽ không có sẵn cho đến quý 2 năm 2022.
Rob Handfield giải thích: “Máy rửa bát, máy điều nhiệt, máy hút bụi, máy pha cà phê và ô tô - mọi thứ đều có thiết bị điện tử trong đó . Ông là giáo sư xuất sắc của trường đại học Bank of America về quản lý chuỗi cung ứng tại Đại học Bang North Carolina, và là giám đốc của Hợp tác xã nguồn lực chuỗi cung ứng của trường , chuyên nghiên cứu và làm việc để cải thiện dòng sản phẩm trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Nguyên nhân rõ ràng nhất của sự thiếu hụt là do COVID-19 bị gián đoạn trong hơn một năm rưỡi qua. Ba phần tư công suất sản xuất chất bán dẫn của thế giới là ở Đông Á, và ngay từ đầu, đại dịch đã buộc một số quốc gia phải tạm thời đóng cửa các nhà máy sản xuất chất bán dẫn cùng với các doanh nghiệp khác - mặc dù những nước khác, chẳng hạn như Trung Quốc, coi lực lượng lao động trong ngành bán dẫn là những người lao động thiết yếu, như BBC News đưa tin. Việc vận chuyển hàng điện tử đi quốc tế cũng bị cản trở bởi đại dịch. Và gần đây, một sự gia tăng mới về nhiễm COVID-19 ở Đài Loan, một trong những nguồn cung cấp chất bán dẫn quan trọng của thế giới, có nguy cơ cản trở sản xuất vào thời điểm cần thiết hơn bao giờ hết.
Sự thiếu hụt chất bán dẫn xảy ra vào thời điểm đại dịch cô lập buộc hàng triệu người phải ở nhà, làm việc và giải trí từ xa. Điều đó đã kích thích sự thèm muốn đồ điện tử của người tiêu dùng. Theo Handfield, dự đoán thị trường sẽ sụt giảm, các nhà sản xuất chất bán dẫn đã không đầu tư vào công suất bổ sung, theo Handfield. Thay vào đó, nhu cầu tăng cao, các xưởng đúc chip - "fabs", trong thuật ngữ của ngành - không sẵn sàng đáp ứng. Một phân tích của McKinsey và Company cho thấy rằng các nhà sản xuất chất bán dẫn đã sử dụng 88% công suất các nhà máy của họ vào năm 2020, điều này không còn nhiều dư địa để nhanh chóng tăng cường sản xuất để đáp ứng nhu cầu.
Do đó, thời gian cần thiết để lấp đầy các đơn đặt hàng tại một số nhà máy đã giảm từ 12 tuần thông thường xuống 20 đến 22 tuần, theo Handfield. “Khi bạn đặt hàng, bạn sẽ không nhìn thấy chúng trong gần sáu tháng,” anh giải thích.
Trong khi đó, các nhà sản xuất cần chất bán dẫn như các thành phần cũng đã tính toán sai. Một số nỗi đau lớn nhất đã được cảm nhận trong lĩnh vực ô tô. Xe hơi và SUV ngày nay phụ thuộc vào máy tính để điều chỉnh mọi thứ, từ nhiên liệu đi vào xi-lanh đến phanh và hệ thống lái, và theo một bài báo gần đây của New York Times , một chiếc xe cao cấp có thể chứa 3.000 vi mạch trở lên.
Brent B. Moritz , phó giáo sư về quản lý chuỗi cung ứng tại Trường Kinh doanh Smeal thuộc Đại học Penn State , giải thích khi đại dịch xảy ra vào mùa xuân năm ngoái, hầu hết các nhà sản xuất ô tô đã giảm dự báo của họ . Thay vào đó, "nhu cầu về ô tô và xe tải cao hơn dự kiến", Moritz giải thích trong một email. "Nhiều người dựa vào phương tiện giao thông công cộng hoặc đi chung xe muốn có ô tô riêng của họ."
Một vụ hỏa hoạn vào mùa xuân năm nay, một nhà cung cấp chip và mô-đun điện tử lớn của Nhật Bản cho một số nhà sản xuất ô tô lớn đã góp phần làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu hụt của ngành công nghiệp ô tô, mặc dù nhà máy một lần nữa gần được sản xuất hoàn toàn, theo Moritz.
Việc khắc phục sự cố sẽ không đơn giản hay dễ dàng. Sản xuất chất bán dẫn, có thể bao gồm việc khắc tới 20 lớp mạch có hoa văn lên một miếng silicon nhỏ, là một quá trình phức tạp, như Câu hỏi thường gặp này từ Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn , một nhóm thương mại có trụ sở tại Washington, DC, giải thích. (Dưới đây là chi tiết về lý do tại sao rất khó để tăng sản lượng nhanh chóng.) Và các nhà máy cần thiết để thực hiện những nhiệm vụ này có thể mất từ hai đến ba năm để xây dựng, theo Handfield.
Thượng viện Mỹ gần đây đã thông qua một dự luật, được thiết kế để tăng cường khả năng cạnh tranh với Trung Quốc của lĩnh vực công nghệ Mỹ, sẽ cung cấp 52 tỷ USD trợ cấp cho các nhà sản xuất chất bán dẫn trong nước để nghiên cứu và phát triển cũng như sản xuất, CNBC đưa tin.
Đạo luật đó, vẫn còn phải được Hạ viện biểu quyết, sẽ tạo ra sự thúc đẩy cho ngành sản xuất chip của Hoa Kỳ, ngày nay chỉ chiếm 12% công suất toàn cầu, giảm từ 37% vào năm 1990.) Việc xây dựng các cơ sở sản xuất mới ở đây có thể giúp cung cấp một cung cấp lớn hơn các chất bán dẫn do Hoa Kỳ sản xuất. Nhưng nó sẽ không có nhiều tác động ngay lập tức đối với sự thiếu hụt ngày nay.
Handfield giải thích: “Có rất nhiều cuộc thảo luận xung quanh việc đưa nhiều ngành sản xuất chip trở lại Mỹ, nhưng nó không phải là việc bạn có thể xây dựng một nhà máy và bắt đầu sản xuất chip,” Handfield giải thích. Các nhà sản xuất chất bán dẫn cũng yêu cầu chuỗi cung ứng của riêng họ. Handfield trích dẫn ví dụ về một nhà sản xuất lớn ở châu Á có 2.500 nhà cung cấp khác nhau.
Handfield nói: “Không chắc chúng ta có thể tái tạo nó trong một sớm một chiều.
Trong khi đó, khi đại dịch rút đi ở Mỹ do vắc-xin, nhu cầu về chất bán dẫn và sự thiếu hụt dẫn đến có thể còn tăng nghiêm trọng hơn.
"Sự kết hợp của quỹ kích cầu và thực tế là mọi người không chi tiền cho những thứ khác - như kỳ nghỉ, đi máy bay, ăn uống tại nhà hàng - đã cho thấy mọi người muốn chi tiêu cho hàng tiêu dùng sử dụng chip, những thứ như máy tính, màn hình, máy tính bảng mới. và tất cả các phương thức điện tử tiêu dùng, "Moritz giải thích. "Điều này đang gây thêm căng thẳng cho chuỗi cung ứng."
Morris A. Cohen , giáo sư sản xuất và hậu cần của Panasonic tại Trường Wharton của Đại học Pennsylvania , cho biết trong tương lai, "việc sử dụng chất bán dẫn của chúng ta sẽ ngày càng tăng" . "Việc bổ sung năng lực sản xuất rất tốn kém và mất nhiều thời gian. Vì vậy, khi chúng ta đưa thêm trí tuệ và sức mạnh tính toán vào các sản phẩm và dịch vụ, vấn đề khớp cung với cầu sẽ càng trở nên khó khăn hơn."
Nhưng ở khía cạnh tích cực, Moritz mong các nhà sản xuất ô tô và các nhà sản xuất khác rút kinh nghiệm từ cuộc khủng hoảng, và học cách tránh những sự cố trong tương lai.
Moritz nói: “Có thể, sự đổi mới lớn nhất có thể giúp ích ngay bây giờ là xây dựng khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng. "Ngành công nghiệp ô tô nổi tiếng với việc giảm lượng hàng tồn kho, tuy nhiên trong hoàn cảnh này, động lực tăng hiệu quả và lượng hàng tồn kho thấp đã dẫn đến tình trạng thiếu hàng. Tất nhiên, hàng tồn kho không phải là cách duy nhất để xây dựng khả năng phục hồi, nhưng vẫn có công suất dự phòng, sự linh hoạt và mối quan hệ tốt với nhà cung cấp có thể giúp giảm thiểu tình trạng thiếu hụt trong tương lai. Tôi kỳ vọng rằng ngành công nghiệp ô tô sẽ coi chất bán dẫn một cách chiến lược hơn là một mặt hàng, nhưng tư duy đó rất khó bị phá vỡ. "
Bây giờ điều đó thật thú vị
Một vấn đề làm phức tạp sự thiếu hụt chất bán dẫn là nhiều mục đích sử dụng đòi hỏi các chip chuyên dụng, điều này gây khó khăn cho việc điều chỉnh sản xuất để đáp ứng nhu cầu tăng cao đối với một số sản phẩm nhất định. Handfield cho biết một câu trả lời khả thi cho vấn đề đó là sự phát triển của các chip có thể tùy chỉnh, được chế tạo từ các thành phần có thể được lắp ráp theo nhiều cách khác nhau. Ông cảnh báo rằng khái niệm đó "vẫn chưa thành hiện thực ở bất kỳ cấp độ nào."
