如今芯片短缺問題，不只是中國才有，全球都出現了缺芯的局面。毫不夸張地說，我們日常生活中大部分東西都是所依賴這些被稱為半導體的晶圓狀電路芯片驅動的。

據估計，汽車的40%與電子產品有關。這使得這一關鍵部分的短缺與美國經濟息息相關，以至于拜登總統在2月24日簽署了一項行政命令，授權對美國經濟的六個部門進行長期供應鏈審查，并對半導體及其制造所需的材料進行短期審查。

根據賓夕法尼亞大學的說法，為了了解短缺的范圍、先例，以及短缺是否會很快結束，沃頓商學院松下制造與物流教授Morris A.Cohen解釋了目前的情況。

半導體是什么?它為哪些典型的東西提供能量或者是必需的?

現在，幾乎所有的東西。你的電話、電視、家用電器、汽車——你能想到的都有。我們使用半導體芯片來控制和修改過程，作為消費者和個人，我們擁有和使用。我們也在工業設備、飛機、汽車上使用它們——它們無處不在。

媒體的話題似乎集中在汽車上。為什么？

汽車正面臨著芯片短缺危機。芯片供應不足導致他們在世界各地關閉工廠、減產和裁員。原因是，生產商沒有芯片，很多人都沒有想過這一點，其實我們今天的車里有很多芯片。你可以把汽車看作一臺移動的電腦。每輛車都有各種各樣的系統，包括暖氣、空調、娛樂、發動機，它們都由電子芯片控制和監控。在制造業，你很清楚，當制造商缺少一個零件時，不管它有多小，你都無法完成裝配或裝運產品。順便說一下，這以前也發生過。

所以這是有先例的?

對。2011年，日本福島發生了著名的地震，其后果是有一家名為Renasas的主要為汽車行業，也為其他行業生產芯片的公司受到了地震影響。這家離福島不遠的工廠是全球汽車芯片的主要供應商。由于海嘯和地震，工廠被關閉了。因此，全球產能大幅下降，降幅約為25%——非常明顯。世界各地的工廠不得不削減產量，關閉日本、德國和中國的制造商。當時，所有這些制造商都在安裝組裝所需的模塊，稱為“組件”，即娛樂系統、燃油監控系統或氣候控制系統。所有這些模塊，由不同的供應商生產，然后組裝到汽車上。如今，許多組件和組件使用了大量芯片。事實證明，對于世界各地的許多制造商來說，這家工廠是主要的供應來源。所以，當它倒下時，所有人都被打亂了。有趣的是，大多數公司甚至不知道這家工廠是他們供應商的供應商。這就是供應鏈的本質。它們不僅包括第一級供應商，而且要求第一級以下的所有級別也滿足需求。這就形成了我們稱之為“菱形”的供應鏈，也就是說，有一個完美的瓶頸。所有的物流都必須經過這一點，當物流中斷時，整個系統就會停止。

這種情況發生在2011年，主要制造商花了好幾個月的時間才恢復生產水平。是4個月還是6個月恢復生產，這取決于制造商。每個人都說，“我們吸取了教訓，知道自己的弱點在哪里。這種事肯定不會再發生了。”

它再次發生，聽起來像是紙牌屋。

現在不僅僅是日本，豐田和三星也是汽車行業芯片的主要供應商。這并不是說他們被打亂了，只是因為巨大的需求變化，他們沒有足夠的產能。這種情況不僅存在于汽車行業，而且存在于所有消費電子產品制造商，它們使用的芯片比汽車行業多得多。考慮一下去年由于大流行而發生的情況。我們在家里看電視，使用我們的設備，人們購買更多，消費電子產品和其他設備的需求已經上升。此外，(2020年)前兩個季度，汽車需求大幅下降。人們不買車了。因此，所有的制造商都認為他們將不得不縮減規模，他們沒有訂購更多的庫存。他們是有效的;這就是所謂的“即時”庫存管理或“精益”制造。因此，他們沒有訂購額外的庫存。

去年下半年，汽車需求激增，人們突然開始買車。當制造商去訂購更多的芯片時，他們發現產能不足，因為產能已經分配給了其他行業，比如消費電子行業。

這只是疫情造成的嗎?

疫情是根本原因。它極大地擾亂了需求模式，企業對這種需求沖擊的反應方式或未能預料到這種沖擊，導致了一個問題。制造商應該能夠管理這些東西，這就是我們在供應鏈管理課程中教授的內容：如何將風險降至最低，并使供需相匹配。不幸的是，他們在這個地方摔倒了。你可以指指點點，說他們做了錯誤的決定，做出了各種事后解釋，但這主要是由前所未有的需求變化造成的。消費類電子產品需求爆炸，導致汽車工業崩潰。

有沒有在美國制造芯片的趨勢?

聯邦政府已經提出了一個名為“美國芯片”(CHIPS for America)的計劃，旨在促進美國制造業。現在我們所有人都知道供應鏈的中斷。我研究這個課題好幾年了，沒人知道我在做什么。如果我們在美國有更多的芯片制造工廠，我們就不會那么依賴外國供應商，在生產中斷時也不會那么脆弱。這倒是真的。因此，美國政府現在正在推出激勵措施，試圖從本質上把美國的半導體制造業帶回美國，這被稱為“回流”。美國過去在芯片生產方面占據主導地位，現在已降至全球產能的12%，這一比例相當可觀，但過去這個比例要高得多。半導體是一個重要的產業，它不僅對國內經濟至關重要，對國防也是如此。這些芯片在航空航天和軍事系統中被大量使用。

這就是論證。但是，建造一家半導體代工廠——一家生產芯片的工廠——現在的價格是40億到50億美元。組裝一座工廠需要數年的時間，甚至一旦投產，也需要長達一年的時間來調整過程，使產量達到可行的水平。在前6到9個月，他們還需要測試和修改。你不能按下開關就把工廠帶回家。

那可能也是一份技巧性的工作，對吧?

這些工廠是完全自動化的。你可能會看到奇怪的人，但不會太多。我們有一個主要的半導體設備行業，為芯片工廠生產硬件。他們每年銷售數十億美元。其中最大的一個是應用材料。芯片生產成本的主要組成部分是設備，它是高度自動化的。組裝設備需要大量的熟練工人，運營工廠也需要一定數量的熟練工人。維護也是一個大問題，因為如果一臺機器停機，工廠就會停機并停止生產，而這種中斷可能會造成每小時10萬美元的損失。

這是一個資本密集型、復雜的行業。能力也受到巨大的技術變革的影響。每兩年或三年，制造商就會改變技術，因為他們會提出更好的芯片或設備設計。因此，這個行業受到摩爾定律的控制，即每18個月生產一個芯片的成本就會下降一半。這種情況已經持續了40年。正因為如此，我們擁有了令人驚嘆的廉價電子產品。

但生產這些產品的技術一直在不斷改進和更新。我花了很多時間在這個行業。這是一個充滿挑戰的行業。像COVID - 19這樣的中斷導致主要客戶的需求像這樣來回波動，將會有中斷。確實有。

這個問題怎么解決？

我認為它不會很快消失。你不可能在一夜之間創造產能，所以我們將不得不承受后果。

公司現在可以做出決定，實現彈性，從而減輕未來的風險，這也是他們都在努力做的事情。這可能基于尋找其他供應商或重新設計產品和流程，或建立零部件庫存。這些都在盡可能地進行。而這也會產生一定的效果。類比衛生紙，當危機開始時，你去超市看到的是空蕩蕩的貨架。但正如我之前所說，這并不是因為產能不足，衛生紙的制造量足以滿足需求。我不是專家，但我認為消費不會有那么大的變化。所以，這是個問題，"衛生紙都去哪兒了？一半以上的衛生紙都是以大卷紙的形式生產的，這些大卷紙都是給機構用戶的，比如學校和工廠。而它們都被關閉了。你不能為家庭購買大卷紙，它不適合。所以，你必須重新包裝生產。這需要時間，但不是幾年或幾個月--幾個星期就能重新調整機器。因為這基本上是同樣的產品。他們還必須重新分配可用的供應，以動態地重新平衡供應和需求。他們做了所有這些事情，結果一個月后，商店的貨架上有很多衛生紙。這個問題就解決了。

你可以嘗試在半導體上做同樣的事情，但不會有那么好的效果。你不能只是重新包裝它們。

汽車中使用的芯片對于汽車的設計也是高度專業化的。你不能把雪佛蘭Bolt芯片用在特斯拉上。因此，你不能集中供應和重新分配。你可以用衛生紙做到這一點，因為它是一種商品。但這些芯片是高度專業化的，這就限制了集中供應以緩解這一危機的能力。

原文標題：專家分析 | 半導體芯片短缺不會很快結束

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