Que feriez-vous avec un stock de puces de 5 jours pour les PCB ?

Juste au moment où vous pensiez que la pénurie de puces était en train de se résorber, la chaîne d'approvisionnement montre à nouveau son visage laid et les OEM américains se retrouvent dans une autre situation précaire. Au 25 janvier 2022, le département du Commerce des États-Unis a publié les résultats d'une enquête indiquant que les inventaires de semi-conducteurs chez les OEM sont tombés à moins de cinq jours de stock pour les composants clés, comme rapporté dans un communiqué sur le site web du département et dans d'autres médias. Les entreprises ont rapporté en 2019 qu'elles maintenaient généralement 40 jours de stock pour les composants clés. Ces semi-conducteurs, se trouvent être certains des plus difficiles à acquérir en raison d'un important déséquilibre offre-demande, et la pression de la demande rattrape ces OEM.

Quel est l'excès de demande sur le marché ? L'industrie automobile américaine a été le symbole des pénuries, mais cela affecte vraiment tout le monde. Le groupe de répondants à l'enquête a signalé que la demande médiane de composants est 17 % plus élevée en 2021 qu'en 2019. Cela est en partie dû à l'achat d'électronique grand public. Les ordinateurs personnels, les ordinateurs portables et les tablettes ont également été des moteurs majeurs de la demande de composants semi-conducteurs tout au long de 2020 et 2021. La demande de PC en 2021 a augmenté de 14,8 % en glissement annuel, faisant atteindre à la demande des niveaux non vus depuis 2012. Cela est clairement lié à la pandémie, mais cela suscite des craintes que les pénuries persistent car beaucoup ne s'attendent pas à ce que la demande faiblisse si facilement. Les tendances vers l'électrification, la demande continue pour les produits mobiles et les ordinateurs, et la poussée continue pour transformer tout en produit IoT continueront de mettre la pression sur les fabricants de semi-conducteurs, les OEM et les petites entreprises d'électronique.

Les nouvelles soulèvent deux questions que les concepteurs devraient considérer :

1. L'effort de rapatriement est-il trop peu trop tard, et sera-t-il efficace à long terme ?
2. Que peuvent faire les concepteurs entre-temps pour se préparer aux chocs de la chaîne d'approvisionnement pour les produits critiques ?

Cela Conduira-t-il à un Plus Grand Rapatriement ?

La question de savoir si chaque fabricant américain de semi-conducteurs augmentera son empreinte collective aux États-Unis ou en Europe reste ouverte. Le rapport du département du Commerce est révélateur en ce qui concerne la capacité de fabrication de semi-conducteurs. Le rapport a trouvé que la majorité des installations de fabrication de semi-conducteurs fonctionnent à ou au-dessus de 90 pour cent de leur capacité. En particulier, la capacité de fabrication est accaparée par les technologies plus anciennes, telles que les composants de logique numérique hérités utilisés dans les automobiles et d'autres produits. La capacité est également dirigée vers les puces analogiques utilisées dans la gestion de l'énergie, les composants RF, et les composants optoélectroniques. Cela couvre une large gamme de composants utilisés dans la plupart des conceptions, donc cela met la plupart des concepteurs à risque de subir une sorte de perturbation de la chaîne d'approvisionnement.

La réponse évidente pour les fabricants de semi-conducteurs et leur base de clients occidentaux est de construire de nouvelles usines. En fait, la situation a inspiré le Sénat américain l'année dernière à agir et à adopter une législation qui fournirait 52 milliards de dollars de subventions aux fabricants de puces pour construire de nouvelles usines. Malheureusement, la mesure est toujours bloquée à la Chambre alors que le plan de Biden pour reconstruire en mieux semble être au point mort.

Entrez maintenant Intel, l'un des fabricants de composants avancés les plus anciens et les plus importants. La société a annoncé le 21 janvier qu'elle prévoit de dépenser 20 milliards de dollars pour construire deux nouvelles usines de semi-conducteurs dans l'Ohio d'ici 2025. La société prévoit d'investir dans jusqu'à 8 nouvelles usines dans l'État avec l'intention que la région devienne « le plus grand site de fabrication de silicium de la planète », a déclaré le PDG d'Intel Pat Gelsinger dans Time.

Malgré les investissements d'Intel, ainsi que le plaidoyer d'organisations comme l'Association américaine des circuits imprimés (PCBAA) et l'Association d'ingénierie des circuits imprimés (PCEA), il est peu probable que huit usines suffisent à sauver la chaîne d'approvisionnement pour les entreprises occidentales.

Mes réflexions sur la volatilité de la chaîne d'approvisionnement

Dans certains de mes projets en cours pour des clients, il semble toujours y avoir quelque chose en rupture de stock, ou il faut sauter des cerceaux juste pour obtenir les quantités requises de puces. Cela arrive toujours aux composants auxquels vous ne vous attendez jamais. Les jours où il suffisait de télécharger votre BOM sur le site web d'un distributeur et de cliquer sur quelques boutons pour compléter votre commande sont révolus. Au cours du second semestre 2022, chaque projet a utilisé au moins 2 distributeurs pour remplir les commandes de pièces, plus au moins 1 courtier étranger facturant 10 fois le prix du distributeur agréé pour un composant critique.

Mon approche pour faire face à la chaîne d'approvisionnement est de mettre la commande au début, et non à la fin. Nous utilisons généralement l'ensemble de stratégies suivantes pour aider à soutenir les projets des clients :

• Identifier les composants principaux tôt et faire en sorte que le client final verrouille leur sélection. Nous les procurerons ensuite avant de commencer la conception. Ces composants sont généralement le MCU principal ou le processeur qui dirigera le reste de la conception.
• La plupart des conceptions incluront d'autres ASIC moins avancés qui n'ont pas de remplacements directs. Nous les procurons également tôt ou suggérons des alternatives qui peuvent être obtenues sans compromettre les exigences de performance.
• Souvent, lorsque ces composants sont trouvés, nous identifierons des pièces alternatives de la même famille de produits ou d'une autre ligne de produits, et nous prévoyons de concevoir certaines variantes avec ces alternatives.
• Les clients doivent souvent prendre des décisions difficiles concernant le coût qui pourrait compromettre la performance. Cela se produit normalement si vous devez aller à l'étranger et payer des prix gonflés. Nous identifions ces éléments en amont et obtenons l'engagement du client sur une ligne de conduite.

Mon conseil est de communiquer tout cela aux clients dès le début et de les amener à prendre des décisions difficiles avant de vous lancer tête baissée dans un nouveau design. La dernière chose que vous souhaitez, c'est de créer une belle disposition de PCB, pour ensuite découvrir que vous ne pouvez pas vous procurer ce composant critique qui fait fonctionner tout le design. Jusqu'à ce que de nouvelles capacités de fabrication soient disponibles, ou jusqu'à ce que la nature cyclique de l'industrie des semi-conducteurs prenne le dessus, les concepteurs devront continuer à traiter ces décisions importantes en amont pour s'assurer qu'un design peut être produit à temps et dans les limites du budget.

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