Криза напівпровідників та промислове обладнання
Як пережити глобальний дефіцит чіпів
Глобальний дефіцит напівпровідників, який вплинув на галузі промисловості по всьому світу, починає мати серйозні наслідки як для виробників, так і для споживачів. Першими ознаками кризи для широкого загалу населення громадськості стали проблеми з покупкою улюблених споживчих технічних товарів. Але наслідки дефіциту можуть вийти далеко за межі нездатності придбати новітні технологічні девайси.
На жаль, цього кінця не видно. Виконавчий директор виробника напівпровідників STMicroelectronics, нещодавно заявив ЗМІ, що в 2022 році очікується поступове поліпшення ситуації, але до нормальної ситуації ми повернемося не раніше першої половини 2023 року. Але як розпочався дефіцит? І що можна зробити, щоб пом'якшити його наслідки, поки рівень запасів не прийде до норми?
У свою чергу, головний економіст Goldman Sachs по азіатському регіону Ендрю Тілтон вважає, що найгірші події на ринку напівпровідників відбуваються прямо зараз (червень-серпень 2021 року) і далі ситуація почне покращуватися. На Тайвані, де розташований один з найбільших виробників мікросхем TSMC, пройшов проливний дощ і влада зняла заборону на використання води цим підприємством.
Причини виникнення
Дефіцит напівпровідників обумовлений складною комбінацією соціально-політичних та природних факторів
1. Напруженість у відносинах між США та Китаєм
У вересні 2020 року США оголосили, що Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), найбільший виробник мікросхем у Китаї, є кінцевим військовим користувачем, і змусили американські компанії, які працюють з ним, отримати експортну ліцензію. Після цього були інші санкції, включаючи заборону американським компаніям інвестувати в SMIC. Обмеження змусили компанії використовувати виробників чіпів, розташованих на Тайвані, але вони вже працювали на межі можливостей і не могли забезпечити постачання. Більше того, ескалація напруженості через торговельну війну між двома країнами призвела до того, що Китай накопичив рекордну кількість напівпровідників.
2. Зупинення основних виробників напівпровідників
У лютому 2021 року завод Samsung в Остіні, штат Техас, був змушений припинити роботу через екстремальну погоду, яка залишила без електрики понад 200 000 будинків. В результаті завод втратив понад 270 мільйонів доларів США. У березні 2021 року завод компанії Renesas у Японії призупинив свою діяльність після руйнівної пожежі. Renesas є одним з ключових постачальників комплектуючих для автомобілів, і зупинка заводу вплинула на таких виробників, як Honda, Nissan, Ford і Toyota.
3. Бум продаж техніки в результаті COVID-19
Пандемія спонукала споживачів та підприємства інвестувати в технології, щоб працювати з дому, спілкуватися з близькими та мати доступ до таких важливих послуг, як електронне навчання та онлайн-запис на прийом до лікаря. Продажі технологій для розваг також зросли - у Великій Британії магазин Curry's PC World зареєстрував 45-відсоткове зростання продажів фітнес-трекерів, тоді як продажі ігрових технологій зросли на 121 відсоток.
4. Зміна клімату
Нещодавно Тайвань пережив найсильнішу посуху за останні 50 років. Країна зазвичай є одним із найдощливіших місць на Землі, але цього року ні тайфуни чи мусони не поповнили її водні резервуари. Це вплинуло на напівпровідникову промисловість, яка використовує величезну кількість надчистої води. Тайвань є третім світовим виробником чіпів та випускає понад 90 відсотків усіх сучасних чіпів.
Нестійкий ланцюжок поставок
Ці фактори посилили проблеми, які виникли задовго до пандемії COVID-19. виникли задовго до пандемії COVID-19, і вони пов'язані з унікальним характером ланцюжка поставок напівпровідників. Лише незначна кількість компаній, таких як Intel, розробляють та виробляють свої власні напівпровідники, тому що вартість та складність цього процесу робить його непосильним для переважної більшості виробників.
У результаті решта залежить від кількох виробників чіпів. виробників, також званих ливарними заводами чи фабриками. Вони переважно розташовані в Південно-Східній Азії, причому близько
три чверті всіх світових чіпів надходить із Китаю, Японії, Південної Кореї та Тайваню. Для складних і просунутих напівпровідників все світове виробництво фактично зосереджено в Південній Кореї та Тайвані.
Географічна особливість допомогла цим країнам досягти успіху у виробництві компонентів, які сьогодні користуються величезним попитом - десятиліття досвіду дозволили південно-східним виробникам запропонувати високоякісні напівпровідники за найкращою ціною. Однак, покладатися на кілька компаній, розташованих в одному регіоні, - це загострений меч для замовників, які залишаються без альтернативи у разі виникнення проблем.
Чому автомобільна промисловість найбільше постраждала
Невизначеність у сфері продажів нових автомобілів, пов'язана з COVID-19, і локдауни, що послідували за цим, змусили виробників автомобілів скасувати замовлення на напівпровідники. У той же час люди почали працювати вдома на віддаленні та інвестувати в техніку для віддаленої роботи та розваг, що збільшило продажі в секторі побутової електроніки. До того часу, коли виробники автомобілів були готові знову розмістити свої замовлення на мікросхеми знову, вони виявили, що напівпровідникові фабрики вже виробляють продукцію на максимальній потужності, щоб задовольнити попит з боку побутової техніки. Виробники мікросхем насилу виконували свої замовлення, а виробники автомобілів опинилися наприкінці черги. Більш того, автомобільний сектор покладається на модель виробництва "точно в термін", що означає, що більшість виробників автомобілів у більшості автовиробників немає достатніх запасів, щоб забезпечити їх доти, поки виробництво напівпровідників не повернеться в нормальне русло.
>
Слід також враховувати, що мікросхеми для автомобільної промисловості сектора виготовляються відповідно до норм безпеки, таких як ISO 26262, що робить їх різними від тих, що використовуються в інших галузях. Автомобільна промисловість зазвичай використовує технологію чіпів 40 нм, відносно стару технологію. яка існує на ринку вже понад 20 років. Проблема полягає в тому, що немає сенсу будувати нові виробничі лінії для 40 нм чіпів, оскільки окупність інвестицій не буде достатньо високою. За даними дослідницької фірми IDC, автомобільна промисловість становить менше дев'яти відсотків попиту на чіпи за обсягом виручки, і ця невелика цифра не виправдовує інвестицій, необхідних створення нових виробничих ліній.
Ініціативи урядів
Уряди по всьому світу роблять ініціативи щодо забезпечення власного виробництва напівпровідників та диверсифікації ланцюжків постачання. У частка світових потужностей з виробництва напівпровідників скоротилася з 37 відсотків у 1990-х роках до всього 12 відсотків в даний час. У червні 2021 року Сенат США ухвалив Закон про інновації і конкуренцію в США, який включає 52 мільярди доларів федеральних інвестицій у вітчизняні дослідження, розробку і виробництво напівпровідників. Тим часом, у березні 2021 року Європейська комісія оголосила про план "Цифровий компас", який включає інвестиції у нове обладнання та технології з метою виробництва 20 відсотків світового обсягу чіпів до 2030 року. Нині ЄС виробляє менше десяти відсотків світового обсягу виробництва чіпів, тому збільшення виробництва має вирішальне значення. Проте в даний час ЄС зосереджений на інвестиціях у передові чіпи, такі як 5 нм та 2 нм чіпи, що не є дуже корисним для автомобільного сектора.
А що ж з промисловим обладнанням?
Так, дефіцит мікросхем сильно торкнувся і виробників промислового обладнання. Виробники промислових систем автоматизації, особливо відомі на ринку, такі як Siemens, Sick, Allen Bradley, Datalogic, Leuze, Pepperl+Fuchs, були змушені підняти ціни на свою продукцію. Деякі виробники підвищували ціни двічі за 2021 рік. А після розпродажу складських залишків, терміни виготовлення, і, відповідно, терміни поставок, зросли зі стандартних 2-3 тижнів до 2-3 місяців. І в кожному ангеботі чи замовленні є приписка, що зазначений термін може бути продовжений у зв'язку з нестачею комплектуючих та COVID-19. Зараз все більше і більше виробництв формують достатній запас критичного обладнання, комплектуючих, запасних частин і витратних матеріалів у себе на складі.
У найближчі два роки виробникам промислового обладнання та комплектуючих для автоматизації доведеться подвоїти зусилля та створити ефективні ланцюжки поставок, здатні протистояти нестачі азіатських компонентів. Це їхній єдиний шанс уникнути зупинки виробництва або затримок у запуску нових моделей.
