世界的な大災害の最悪の状況が世界的な半導体不足を引き起こしている

2021-06-16
ニューヨーク州マルタのグローバルファウンドリーズ施設などの半導体の生産工場は、半導体生産に必要な重要な電子部品の不足によってパンデミックからの経済回復が妨げられているため、焦点となっています。アダムグランツマン/ブルームバーグ/ゲッティイメージズ

最近、新しい車、洗濯機、ゲーム機、またはその他のアイテムを買いに行った場合でも、必要なものが以前よりもはるかに高価であり、ますます困難になっていることに気付いたと思います。見つける。たとえば、一部のハイエンドTVの値札は、Wiredが最近報告したように、昨年のこの時期から30%近く上昇しています。新車の供給が非常に不足しているため、中古車のコストが急騰しており、10年以上にわたって消滅しているブランドであるサターンの価格が昨年より26%以上上昇しているとのことです。ドライブ

それで、どうしたの?これらの製品はすべて、半導体を含んでいるという点で共通点があります。マイクロチップまたは集積回路とも呼ばれるこれらは、現代世界のスマートガジェットの重要なコンポーネントになり、私たちの所有物が日常的に実行することを期待する無数の奇跡を可能にします。そして現在、COVID-19がアジアの半導体工場に破壊的な影響を及ぼし、パンデミックによって引き起こされた消費者需要の歪みが米国の製造業者を不意を突かれた結果、十分な半導体がありません。

そして、危機はそれが良くなる前に悪化する可能性があります。世界市場調査およびアドバイザリー会社のGartnerは最近、世界的な半導体不足が今年の残りの期間続くと予測し、通常の供給レベルは2022年の第2四半期まで利用できないと予測しました。

中央の米国大統領ジョー・バイデンは、ワシントンDCのホワイトハウスのルーズベルトルームでの仮想サミットで、ホワイトハウスが世界中のアイドル状態の自動車メーカーの不足を解消する方法を見つけようとしているときに話します。

「食器洗い機、サーモスタット、掃除機、コーヒーメーカー、車—すべてに電子機器が搭載されています」とRobHandfield氏は説明します。彼は、ノースカロライナ州立大学のバンクオブアメリカ大学の著名なサプライチェーン管理教授であり、さまざまな業界で製品の流れを研究および改善するために活動している同校のサプライチェーンリソース協同組合のディレクターです。

不足の最も明白な原因は、過去1年半にわたってCOVID-19によって引き起こされた混乱でした。世界の半導体製造能力の4分の3は東アジアにあり、この大流行により、いくつかの国は他の事業とともに半導体製造工場を一時的に閉鎖することを余儀なくされました。BBC Newsが報じているように、不可欠な労働者。電子機器の国際輸送もパンデミックによって妨げられています。そして最近、世界の主要な半導体供給源の1つである台湾でのCOVID-19感染の新たな急増は、これまで以上に必要とされている時期に生産を妨害する恐れがあります。

半導体の不足は、パンデミックの隔離により、何百万人もの人々が家にいて、仕事をしたり、離れた場所で遊んだりすることを余儀なくされていたときに発生しました。それは、電子機器に対する消費者の渇望を刺激しました。ハンドフィールド氏によると、市場の低迷を予想して、半導体メーカーは追加の容量に投資しなかった。代わりに、需要が急増したとき、チップファウンドリ(業界用語では「ファブ」)はそれに応える準備ができていませんでした。マッキンゼー・アンド・カンパニーの分析によると、半導体メーカーは2020年に自社の工場の能力の88%を利用しましたが、需要を満たすために生産を迅速に立ち上げる余地はあまりありません。

その結果、一部の工場で注文を処理するために必要な時間は、通常の12週間から20〜22週間になりました。「注文すると、6か月近く表示されません」と彼は説明します。

一方、部品として半導体を必要とするメーカーも誤算。最大の苦痛のいくつかは自動車部門で感じられました。今日の車とSUVは、シリンダーに入る燃料からブレーキやステアリングまですべてを調整するためにコンピューターに依存しており、最近のニューヨークタイムズの記事によると、高級車には3,000以上のマイクロチップが搭載されている可能性があります。

昨年春に大流行が起こったとき、ほとんどの自動車メーカーは予測を下げたと、ペンシルベニア州立大学のスミールビジネススクールのサプライチェーン管理の准教授であるブレントB.モリッツは説明します。代わりに、「車とトラックの需要は予想よりも高い」とモリッツは電子メールで説明している。「公共交通機関や相乗りに依存していた多くの人々は、自分の車を望んでいます。」

モリッツ氏によると、この春の火災は、いくつかの主要な自動車メーカー向けのチップと電子モジュールの日本の主要サプライヤーが自動車産業の不足を悪化させたが、工場は再び完全生産に近づいている。

台湾南部のゼンウェンダムの貯水池は、島が数十年で最悪の干ばつを経験しているために枯渇しています。生産には大量の水が必要なため、すでに深刻な世界的な半導体不足が深刻化するリスクがあります。

問題の修正は簡単でも簡単でもありません。ワシントンDCを拠点とする業界団体であるSemiconductorIndustry AssociationのこのFAQで説明されているように、半導体の製造には、20ものパターン化された回路層を小さなシリコン片にエッチングすることが含まれます。(生産量を迅速に増やすことが難しい理由については、こちらをご覧ください。)ハンドフィールド氏によると、これらのタスクを実行するために必要な工場の建設には2〜3年かかる可能性があります。

米国上院は最近、米国の技術部門の中国との競争力を強化することを目的とした法案を可決し、国内の半導体メーカーに研究開発と製造のために520億ドルの助成金を提供するとCNBCは報じています。

まだ下院が投票しなければならないその法律は、米国の半導体製造を後押しするだろう。これは、1990年の37%から今日では世界の容量​​の12%しか占めていない。)ここに新しいファブを建設することは、米国製半導体のより多くの供給。しかし、それは今日の不足にすぐにはあまり影響を与えません。

「より多くのチップ製造を米国に戻すことについては多くの議論がありますが、工場を建設してチップの製造を開始できるわけではありません」とハンドフィールド氏は説明します。半導体メーカーも独自のサプライチェーンを必要としています。Handfieldは、あるアジアの大手メーカーが2,500の異なるサプライヤーを抱えている例を挙げています。

「それを一晩で再現できる可能性は低いです」とHandfield氏は言います。

一方、米国ではワクチンによるパンデミックが後退する中、半導体の需要とその結果としての不足はさらに悲惨なものになる可能性があります。

従業員が2021年4月28日、英国の生産施設でプリント回路基板をチェックします。世界的なチップ不足は悪化の一途をたどっており、3大陸の自動車メーカーがハイテク大手のAppleとSamsungに加わって生産にフラグを立て、危機。

「刺激基金と、休暇、飛行機での旅行、レストランでの食事など、他のことにお金をかけていなかったという事実の組み合わせにより、人々はチップを使用する消費財、新しいコンピューター、モニター、タブレットなどにお金を使いたがっています。そしてあらゆる種類の家電製品」とモリッツ氏は説明します。「これはサプライチェーンにさらなる負担をかけています。」

ペンシルベニア大学ウォートンスクールのパナソニックの製造およびロジスティクス教授であるモリスA.コーエンは、将来を見据えて「半導体の使用は拡大するでしょう」と述べています。「製造能力の追加には費用と時間がかかります。したがって、製品やサービスにより多くのインテリジェンスとコンピューティング能力を組み込むにつれて、需要と供給を一致させる問題はさらに困難になるはずです。」

しかし、良い面として、モリッツは自動車メーカーや他のメーカーが危機から学び、将来の発生を回避する方法を学ぶことを期待しています。

「おそらく、現時点で役立つ最大のイノベーションは、サプライチェーンの回復力を構築することです」とMoritz氏は言います。「自動車業界は在庫の削減で有名でしたが、この状況では、効率と在庫の減少が不足を招きました。もちろん、在庫は弾力性を構築する唯一の方法ではありませんが、余裕のある容量、柔軟性、優れたサプライヤーとの関係があります。自動車業界は、半導体を商品としてではなく、より戦略的に扱っていると思いますが、その考え方を打ち破ることは難しいと思います。」

今それは興味深いです

半導体不足を複雑にする問題の1つは、多くの用途で特殊なチップが必要であり、特定の製品の需要の急増に対応するために製造を調整することが難しいことです。ハンドフィールド氏によると、この問題に対する1つの考えられる答えは、さまざまな方法で組み立てることができるコンポーネントから構築されたカスタマイズ可能なチップの開発です。その概念は、「まだどのレベルでも実現されていない」と彼は警告している。

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