Домино страдают от нехватки автомобильных полупроводников

Майкл Найт, президент TSG, предлагает взглянуть на то, как нехватка полупроводников для автомобильного производства является многогранной проблемой, которую решали многие годы.

По мере того, как 2020 год продвигался сквозь пандемию COVID19, промышленные предприятия всех видов стряхивали шок и начали двигаться целенаправленно, как испуганный опоссум, оправляющийся от предполагаемой угрозы. Особенно это касалось электронной промышленности.

В начале 2021 года в статьях рассказывалось об этой преобладающей нехватке полупроводников и о том, как они влияют на способность OEM-производителей наращивать производство всего, от игровых консолей до автомобилей. Новости об автомобилях были особенно мрачными. До пандемии рынок легковых автомобилей в течение нескольких лет значительно отставал от пикового уровня производства, и по мере того, как пандемия усилилась, объем производства сократился еще больше.

Но случилось забавное.

Продажи автомобилей замедлились и даже начали расти, а товарно-материальные запасы дилеров быстро сократились. Таким образом, производители легковых автомобилей подготовились и начали загружать заказы на запчасти в свои цепочки поставок, причем все больше и больше приходится на электронные компоненты.

Рисунок 1. Продажи автомобилей выросли, что сказалось на товарных запасах дилеров и оказало давление на производителей автомобилей.

Несмотря на то, что в новостях автомобильной отрасли преобладали увеличение сроков выполнения заказов и выделения ресурсов в полупроводниковом секторе, стоит отметить, что многие другие секторы электронных компонентов также испытывают стресс из-за восстановления производства автомобилей. Также не хватает таких вещей, как керамические конденсаторы большой емкости, силовые индукторы и высокотемпературные мощные разъемы. Даже если бы чипов было много, производители автомобилей, грузовиков и внедорожников столкнулись бы с проблемами, поскольку для остановки производственной линии потребуется всего лишь один недостающий компонент.

Что вызывает такой голод по компонентам?

Так как же это случилось с отраслью, которая имеет такую ​​же покупательную способность, как и автомобильная промышленность? Ну, это начинается с того, что электронное наполнение новых автомобилей растет как снежный ком. Это особенно актуально для гибридных и полностью электрических транспортных средств, производство которых, по прогнозам, удвоится и составит более 12 миллионов в год в ближайшие пару лет. В целом, прогнозы предполагают увеличение содержания электроники в каждом автомобиле на 30–50% в течение следующих двух лет.

Рисунок 2. В ближайшие годы спрос на электромобили будет расти в геометрической прогрессии, что сделает электронные компоненты более важными для автомобильной промышленности.

Вдобавок ко всему, многие электронные компоненты, которые входят в состав нового автомобиля, разработаны специально для автомобильных приложений. Добавление дополнительных мощностей происходит не за считанные секунды или даже месяцы; Для ввода в эксплуатацию новых мощностей для многих электронных компонентов, в первую очередь полупроводников, требуются кварталы, а иногда и более года. И многие из 50–150 микросхем, используемых в среднем автомобиле, сделаны с использованием старых фабричных технологий, на которые полупроводниковые компании не хотят тратить больше денег, поскольку новые технологии более эффективны и прибыльны.

Потребление электронных компонентов выходит за рамки автомобильного

Эта тенденция к увеличению потребления электронных компонентов не ограничивается транспортной отраслью. Бытовая электроника, телекоммуникации и вычислительная техника также являются примерами отрасли, в которой растет как единичное производство, так и потребление компонентов.

Рисунок 3. Рост отгрузки ИС TDDI с 2019 по 2021 год для смартфонов (слева) и планшетов (справа). Единицы указаны в миллионах. Изображение любезно предоставлено TrendForce.

Например, в новых смартфонах 5G, которые становятся массовыми, используются керамические конденсаторы на 50% больше, чем в их предшественниках 4G, а производство ноутбуков увеличилось на 22% в прошлом году (по данным TrendForce) в ответ на растущее движение работы из дома.

Практически все производители электронных компонентов, которые обслуживают транспортный сектор, также продают товары и в эти другие сектора, и этот общий рост спроса предоставил им варианты, в которых клиенты получают приоритет. Это привело к падению «второй обуви» на автопроизводителей.

С их объемами и достаточно долгим жизненным циклом продукции (по сравнению, скажем, с бизнесом мобильных телефонов, где новые модели часто заменяются до своего второго дня рождения), автопроизводители печально известны тем, что ведут жесткую сделку со своими цепочками поставок. Они требуют и получают лучшие в своем классе цены на компоненты, своевременную инвентаризацию и очень выгодные условия, которые позволяют им переносить сроки без предварительного уведомления, несут небольшую ответственность за невыполнение условий соглашения и предоставляют им возможность нанести поставщику значительный финансовый штраф в случае остановки производства.

По мере того, как производство в отрасли замедлялось в годы, предшествовавшие COVID19, производители компонентов переместили высвободившиеся мощности в другие секторы электроники, где условия были не такими обременительными, а рентабельность была лучше, и они научились жить с меньшими объемами, связанными с автомобильной промышленностью, на их заводах.

Производители микросхем изменили предложение

Когда автопроизводители откликнулись, они ожидали, что та же мощность будет там, ожидая их только для того, чтобы обнаружить, что она была полностью поглощена компаниями, производящими бытовую технику, медицинское оборудование, компьютеры и так далее. А из-за широко распространенной в автомобильной отрасли практики своевременной инвентаризации и закупок напрямую у производителей компонентов, а не использования услуг цепочки поставок дистрибьюторов и контрактных производителей, не было запаса складских запасов, ждущего своего часа, чтобы спасти положение.

Если такой динамики отрасли недостаточно, продолжающиеся торговые споры между США и Китаем значительно усложнили ситуацию для чувствительных к ценам американских автопроизводителей, чьи цепочки поставок стали сильно зависеть от китайских источников. Еще больше усложняет ситуацию учащение ежегодных суровых погодных явлений, которые регулярно нарушают связи во всех цепочках поставок, что обходится компаниям в миллиарды долларов упущенной выгоды из-за затрат, связанных с исправлением их цепочек поставок, и продаж, которые упускаются в процессе восстановления. Это способствовало возникновению «идеального шторма», захлестнувшего цепочку поставок легковых автомобилей.

Проблема международных цепочек поставок

Компании во многих отраслях, которые имеют сложные международные цепочки поставок, вынуждены осознавать тот факт, что их цепочки поставок не очень устойчивы к болезням или погодным условиям.

Чем больше звеньев в цепи, тем больше проблем. Опрос, проведенный Jabil Electronics в прошлом году, показал, что типичный автопроизводитель имеет 250 поставщиков первого уровня и до 18 000 поставщиков в своих расширенных цепочках поставок. Это множество различных операций, на которые могут повлиять пожар, наводнение, землетрясение, политические волнения, тарифы и / или инфекционное заболевание. Когда вы думаете об этом, удивительно, что вещи функционируют так же хорошо, как и они.

Для этих ловушек и препятствий нет простых и быстрых решений. Итак, на данный момент автомобильной промышленности придется столкнуться с потерей продаж на сумму до 61 миллиарда долларов и миллиардами связанной с этим упущенной выгоды из-за сбоев в цепочке поставок, на этот раз в первую очередь, но не ограничиваясь, полупроводниками.

Отраслевые статьи - это форма контента, позволяющая отраслевым партнерам делиться полезными новостями, сообщениями и технологиями с читателями All About Circuits, что не подходит для редакционного контента. Все отраслевые статьи подлежат строгим редакционным правилам с целью предлагать читателям полезные новости, технические знания или истории. Точки зрения и мнения, выраженные в отраслевых статьях, принадлежат партнеру, а не обязательно All About Circuits или ее авторам.