¿Qué harías con un suministro de chips de 5 días para PCBs?

Justo cuando pensabas que la escasez de chips estaba remitiendo, la cadena de suministro muestra su fea cara y los OEMs estadounidenses se encuentran nuevamente en una posición precaria. A partir del 25 de enero de 2022, el Departamento de Comercio de EE. UU. publicó los resultados de una encuesta que indica que los inventarios de semiconductores en los OEMs están reducidos a menos de cinco días de inventario para componentes clave, según se informó en un comunicado en el sitio web del departamento y en otros medios de comunicación. Las empresas informaron en 2019 que normalmente mantienen 40 días de inventario para componentes clave. Estos semiconductores, resultan ser algunos de los más difíciles de adquirir debido a un desajuste significativo entre oferta y demanda, y la presión de la demanda está alcanzando a estos OEMs. ¿Cuánto exceso de demanda hay en el mercado? La industria automotriz de EE. UU. ha sido el niño cartel de las escasezas, pero realmente afecta a todos. El grupo de encuestados informó que la demanda media de componentes es un 17% más alta en 2021 que en 2019. Esto es impulsado parcialmente por la compra de electrónica de consumo. Las computadoras personales, laptops y tabletas también fueron impulsores importantes en la demanda de componentes semiconductores a lo largo de 2020 y 2021. La demanda de PCs en 2021 creció un 14.8% YoY, haciendo que la demanda alcance niveles no vistos desde 2012. Claramente todo esto está relacionado con la pandemia, pero genera temores de que las escaseces persistirán ya que muchos no esperan que la demanda disminuya tan fácilmente. Las tendencias de electrificación, la demanda continua de productos móviles y computadoras, y el impulso continuo para convertir todo en un producto IoT seguirán presionando a los fabricantes de semiconductores, OEMs y pequeñas empresas de electrónica. La noticia plantea dos preguntas que los diseñadores deberían considerar:

1. ¿Es el esfuerzo de relocalización demasiado poco y demasiado tarde, y será efectivo a largo plazo?
2. ¿Qué pueden hacer los diseñadores mientras tanto para prepararse para los choques en la cadena de suministro de productos críticos?

¿Impulsará Esto una Mayor Relocalización?

Si cada fabricante de semiconductores estadounidense aumentará su huella colectiva en EE. UU. o Europa es una pregunta abierta. El informe del Departamento de Comercio es revelador con respecto a la capacidad de fabricación de semiconductores. El informe encontró que la mayoría de las instalaciones de fabricación de semiconductores están operando al 90 por ciento o más de su utilización. En particular, la capacidad de fabricación está atada en tecnologías más antiguas, como los componentes de lógica digital legados utilizados en automóviles y otros productos. La capacidad también se está dirigiendo a chips analógicos utilizados en la gestión de energía, componentes de RF, y componentes optoelectrónicos. Eso cubre una amplia gama de componentes utilizados en la mayoría de los diseños, por lo que pone a la mayoría de los diseñadores en riesgo de algún tipo de interrupción en la cadena de suministro.

La respuesta obvia para los fabricantes de semiconductores y su base de clientes occidentales es construir nuevas fábricas. De hecho, la situación inspiró al Senado de EE. UU. a actuar el año pasado y aprobar una legislación que proporcionaría $52 mil millones en subsidios para que los fabricantes de chips construyan nuevas fábricas. Desafortunadamente, la medida aún está estancada en la Cámara mientras el plan de Biden de Reconstruir Mejor parece estar muerto en el agua.

Ahora entra Intel, uno de los fabricantes de componentes avanzados más antiguos y grandes. La compañía anunció el 21 de enero que planea gastar $20 mil millones para construir dos nuevas plantas de semiconductores en Ohio para 2025. La compañía planea invertir en hasta 8 nuevas fábricas en el estado con la intención de que el área se convierta en “la ubicación de fabricación de silicio más grande del planeta”, dijo el CEO de Intel, Pat Gelsinger, en Time.

A pesar de las inversiones de Intel, así como la defensa de organizaciones como la Printed Circuit Board Association of America (PCBAA) y la Printed Circuit Engineering Association (PCEA), es dudoso que ocho fábricas sean suficientes para salvar la cadena de suministro para las empresas occidentales.

Mis reflexiones sobre la volatilidad de la cadena de suministro

En algunos de mis proyectos en curso para clientes, siempre parece que hay algo agotado, o hay algún tipo de obstáculo por el que tengo que pasar solo para obtener las cantidades requeridas de chips. Siempre sucede con los componentes que nunca planeas o esperas. Se acabaron los días de subir tu BOM al sitio web de un distribuidor y hacer clic en unos pocos botones para completar tu pedido. Durante la segunda mitad de 2022, cada proyecto utilizó al menos 2 distribuidores para completar los pedidos de partes, más al menos 1 corredor extranjero que cobra 10 veces el precio del distribuidor autorizado por un componente crítico.

Mi enfoque para lidiar con la cadena de suministro es poner la ordenación al principio, no al final. Típicamente usamos el siguiente conjunto de estrategias para ayudar a apoyar los proyectos de los clientes:

• Identificar los componentes principales temprano y conseguir que el cliente final fije su selección. Luego los adquirimos antes de comenzar el diseño. Estos componentes suelen ser el MCU principal o procesador que impulsará el resto del diseño.
• La mayoría de los diseños incluirán otros ASICs menos avanzados que no tienen reemplazos directos. También adquirimos estos temprano o sugerimos alternativas que se pueden adquirir sin comprometer los requisitos de rendimiento.
• A menudo, cuando se encuentran esos componentes, identificaremos partes alternativas de la misma familia de productos u otra línea de productos, y planearemos diseñar algunas variantes con estas alternativas.
• Los clientes a menudo tienen que tomar decisiones difíciles sobre el costo que podrían comprometer el rendimiento. Esto normalmente sucede si tienes que ir al extranjero y pagar precios inflados. Identificamos estos de antemano y conseguimos que el cliente se comprometa con un curso de acción.

Mi consejo es comunicar todo esto a los clientes desde el principio y hacer que tomen decisiones difíciles antes de sumergirse de lleno en un nuevo diseño. Lo último que quieres que suceda es crear un hermoso diseño de PCB, solo para descubrir que no puedes conseguir ese componente crítico que hace que todo el diseño funcione. Hasta que no se ponga en marcha nueva capacidad de fabricación, o hasta que la naturaleza cíclica de la industria de semiconductores tome el control, los diseñadores tendrán que seguir lidiando con estas decisiones importantes desde el principio para asegurar que un diseño se pueda producir a tiempo y dentro del presupuesto.

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