Approvvigionamento di semiconduttori: come gestire il cambiamento costante

Pubblicato il 22 febbraio 2021

Il mercato globale dei semiconduttori ha assistito negli ultimi anni a una crescita sostenuta, pari al 5,1% in più rispetto al 2019[1]. Tuttavia gli eventi del 2020 hanno presentato numerose sfide che hanno messo in evidenza i rischi e i punti deboli della filiera. Allo stesso tempo, nuove tecnologie e cambiamenti geopolitici stanno trasformando il mercato.

Se siete un responsabile degli acquisti che ha bisogno di assicurare i volumi elevati dei dispositivi appropriati e di tenere sotto controllo i tempi di consegna, dovete comprendere e ovviare a questi problemi nel corso del 2021 e in seguito.

In questo articolo, vedremo come una filiera digitalizzata è in grado di aiutare a contrastare le incertezze del mercato, utilizzando i dati su scala globale e in tempo reale.

Le sfide nell’approvvigionamento di semiconduttori

Guardando oltre al 2020, la Semiconductor Industry Association (SIA) prevede che la crescita su base annua del mercato dei semiconduttori accelererà, raggiungendo l’8,4% nel 2021[2] . Mentre ci lasciamo alle spalle l’interruzione dovuta all’epidemia da COVID-19, esiste il potenziale per una domanda in forte crescita in alcune aree, che mettono a prova le risorse dei fornitori, con tempi di consegna in aumento vertiginoso e rischi di carenze di componenti.

Gli acquirenti di semiconduttori hanno già subito un anno di interruzioni, a causa dell’impatto della pandemia. La produzione è stata interrotta o ritardata, spesso con un preavviso minimo, e i tempi di consegna sono diventati, nel peggiore dei casi, irrealistici. L’approvvigionamento dei componenti giusti al momento giusto ha richiesto la capacità di individuare alternative adeguate e di garantire accordi con nuovi fornitori, ovunque essi si trovino.

Ciò non è stato agevolato dalla tradizionale efficienza della filiera dei semiconduttori, con tecnologie specializzate come i chip di memoria spesso concentrate in aree geografiche specifiche o con un  numero esiguo di produttori. Questo ha generato rischi per gli OEM, che sono così vulnerabili ai problemi esterni o alle mutevoli decisioni di alcuni fornitori.

Ad esempio, Taiwan è stata soggetta negli ultimi anni a diversi terremoti[3]. Mentre le aziende si sono riprese rapidamente, ci sono stati inevitabili restrizioni nella fornitura, oltre ad aumenti dei prezzi nel breve termine, con un costo per il settore di circa 40 milioni di dollari per ogni giorno in cui le fabbriche di Taiwan sono rimaste inattive.[4]

Tendenze produttive a livello geografico

Mentre gli Stati Uniti sono stati tradizionalmente visti come il principale fornitore di semiconduttori al mondo, negli ultimi anni il centro di gravità si è spostato in Asia. Infatti, se consideriamo nello specifico la produzione di chip, gli Stati Uniti rappresentano solo il 12% della capacità mondiale[5] . Naturalmente, molte aziende americane hanno esternalizzato parte o l’intera produzione in Cina, a Taiwan e altrove, ma il passaggio all’Asia è evidente.

In termini di mercato interno, la Cina consuma il 50% dei semiconduttori, ed è così diventata il più grande mercato legato ad un singolo Paese, che include l’acquisto del 36% di tutte le vendite di chip statunitensi. Tuttavia, la Cina ad oggi soddisfa solo il 30% di questa domanda con la produzione interna di chip,[6] e sta investendo considerevolmente per aumentare la capacità produttiva.

Anche Taiwan sta sviluppando la propria industria dei semiconduttori, con processi di produzione avanzati che contribuiscono a stimolare la domanda. E, naturalmente, i fornitori di semiconduttori fabless aggiungono un’altra dimensione alle considerazioni sull’approvvigionamento su scala globale e possono contribuire a incrementare la domanda di nuovi mercati e fornitori.

Inoltre, l’immenso investimento richiesto per gli impianti di produzione di chip di ultima generazione rende più difficile per i produttori prevedere e rispondere ai cambiamenti delle esigenze dei loro clienti. In particolare, la spinta verso geometrie sempre più piccole richiede enormi risorse finanziarie, con chip da 5 nm che hanno iniziato ed essere prodotti in volumi nel 2020 e i processi a 3 nm e 2 nm in arrivo entro pochi anni.

Innovazioni tecnologiche

Naturalmente, la tecnologia non si ferma, e nuovi materiali e processi stanno impattando sulla filiera dei semiconduttori. Pur aumentando le opzioni a disposizione degli acquirenti, ciò aggiunge un ulteriore livello di complessità da considerare nella selezione dei componenti.

Ad esempio, il carburo di silicio (SiC) sta sostituendo progressivamente il silicio (Si) in alcune applicazioni dei semiconduttori, quali i componenti energivori nel campo delle energie rinnovabili e nel settore automotive. La rapida crescita dei settori della mobilità elettrica e dell’energia fotovoltaica, ha spinto la crescita del mercato dei componenti SiC a oltre il 16% su base annua, con un’ulteriore accelerazione prevista, sebbene gran parte di questa crescita sia dovuta anche all’aumento dell’uso di SiC nella produzione dell’acciaio[7] . Un altro materiale con una quota di mercato in crescita è il nitruro di gallio (GaN), che può fornire un’alternativa conveniente nei transistor di potenza e nei LED.

Lo sviluppo di queste tecnologie di semiconduttori relativamente nuove implica che gli OEM siano sempre più impegnati in nuovi progetti di componenti che un tempo avrebbero potuto essere considerati all’avanguardia, con le innovazioni che si stanno facendo strada dal laboratorio di ricerca e sviluppo all’adozione in massa a un ritmo incessante. Ciò è positivo per i clienti, interessante per i progettisti, ma potenzialmente un altro grattacapo per gli acquirenti.

Perché gli acquirenti hanno bisogno di un piano B

Con un così grande numero di cambiamenti nel mercato dei semiconduttori, gli acquirenti devono dare la priorità su come ridurre i rischi. Il COVID-19 ci ha mostrato che un evento inaspettato può sconvolgere tutti i nostri piani, per quanto attentamente essi siano stati considerati.

Gli acquirenti devono assicurarsi di non dipendere eccessivamente da uno o due fornitori per gli ordini di grandi dimensioni e per i componenti critici, e devono valutare l’impatto delle questioni geopolitiche e dei cambiamenti tecnologici.

Evitare semplicemente l’approvvigionamento da un unico fornitore non è sufficiente, e gli acquirenti dovrebbero assicurarsi di mantenere la continuità, la flessibilità e la sostenibilità all’interno della loro rete di fornitori.

È più facile a dirsi che a farsi, ovviamente. Questa maggiore complessità può comportare costi aggiuntivi, complicazioni nella gestione e maggiori probabilità di sbagliare, oltre a innumerevoli ore di sforzi nella ricerca di fornitori e nel confronto di opportunità commerciali.

Un’alternativa è passare a una filiera digitalizzata in grado di raccogliere i dati necessari e di fornire un modo efficiente di lavorare con più fornitori, allo scopo di minimizzare i rischi, oltre a trovare fornitori nuovi o alternativi e a identificare quando nuove soluzioni tecnologiche possono schiudere opportunità.

Un esempio è il lavoro che abbiamo svolto in Sourceability per creare strumenti digitali avanzati che semplificano il modo in cui gli acquirenti possono gestire una rete globale di fornitori preventivamente controllati. Ciò include il nostro marketplace Sourcengine, che fornisce l’accesso a più di 3.600 fornitori tracciabili, tutti in un unico sito e tutti disponibili tramite un’unica transazione e un unico ordine di acquisto.

Se vogliamo imparare una lezione dal 2020, è che dobbiamo aspettarci l’inaspettato. Grandi cose possono accadere e accadranno senza preavviso, e non basta raccogliere i cocci dopo che sono successe. Sfruttando opportuni tool digitali, gli acquirenti possono assicurarsi di essere pronti per qualsiasi evento che accadrà in futuro, con la resilienza e l’efficienza di cui le loro aziende hanno bisogno.

 

[1] https://www.semiconductors.org/global-semiconductor-sales-increase-6-percent-year-to-year-in-october-annual-sales-projected-to-increase-5-1-percent-in-2020/

[2] https://www.semiconductors.org/global-semiconductor-sales-increase-6-percent-year-to-year-in-october-annual-sales-projected-to-increase-5-1-percent-in-2020/

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_earthquakes_in_Taiwan

[4] https://www.eetimes.com/taiwan-in-recovery-but-quake-leaves-kink-in-supply-chain/#

[5] https://www.semiconductors.org/the-largest-share-of-us-industry-fab-capacity-is-in-the-united-states-not-china-lets-keep-it-that-way/

[6] https://daxueconsulting.com/chinas-semiconductor-industry/

[7] https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/silicon-carbide-market

Jens Gamperl, CEO di Sourceability



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