В светлината на пандемията недостигът и проблемите с веригата за доставки задръстиха практически всяка индустрия, от производството до транспорта.Един основен засегнат продукт са полупроводниците, нещо, което използвате през целия си ден, дори и да не го осъзнавате.Въпреки че е лесно да пренебрегнете тези проблеми в индустрията, недостигът на полупроводници ви засяга по повече начини, отколкото можете да очаквате.
Какво е полупроводник и как се прави?
Полупроводниците, известни също като чипове или микрочипове, са малки части от електроника, които съдържат милиарди транзистори в тях.Транзисторите позволяват или забраняват на електроните да преминават през тях.Чиповете се намират в хиляди продукти като телефони, съдомиялни машини, медицинско оборудване, космически кораби и автомобили.Те функционират като „мозъка“ на нашата електроника, като изпълняват софтуер, манипулират данни и контролират функции.
За да се направи, един чип прекарва повече от три месеца в производство, обхваща над хиляда стъпки и изисква гигантски фабрики, помещения без прах, машини за милиони долари, разтопен калай и лазери.Този процес е изключително досаден и скъп.Например, за да се постави дори силицийът в машина за производство на чипове, е необходима чиста стая - толкова чиста, че една прашинка може да причини милиони долари напразни усилия.Заводите за чипове работят 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата и струва около 15 милиарда долара за изграждане на фабрика за начално ниво поради необходимото специализирано оборудване.За да избегнат загуба на пари, производителите на чипове трябва да генерират $3 милиарда печалба от всеки завод.
Полупроводникова чиста стая със защитна LED кехлибарена светлина.Снимка: REUTERS
Защо има недостиг?
Много фактори през последната година и половина се комбинираха, за да причинят този недостиг.Сложният и скъп процес на производство на чипове е една от основните причини за недостига.В резултат на това в света няма много заводи за производство на чипове, така че проблемът в една фабрика предизвиква пулсационен ефект в цялата индустрия.
Най-голямата причина за недостига обаче може да се отдаде на пандемията от COVID-19.На първо място, много фабрики затвориха в началото на пандемията, което означаваше, че доставките, необходими за производството на чипове, не бяха налични за няколко месеца.Множество индустрии, свързани с чиповете, като корабоплаването, производството и транспорта, също се сблъскаха с недостиг на работна ръка.Освен това повече потребители желаят електроника в светлината на мерките за оставане вкъщи и работа от вкъщи, което води до трупане на поръчки, изискващи чипове.
Освен това COVID накара азиатските пристанища да бъдат затворени за няколко месеца.Тъй като 90% от световната електроника минава през китайското пристанище Yantian, това затваряне предизвика огромен проблем при доставката на електроника и части, необходими за производството на чипове.
Последиците от пожара в Ренеса.Снимка: BBC
Ако всички проблеми, свързани с COVID, не бяха достатъчни, различни метеорологични проблеми също попречиха на производството.Японският завод Renesas, който произвежда около ⅓ от чиповете, използвани в автомобилите, беше сериозно повреден от пожар през март 2021 г. и операциите се нормализираха едва през юли.Зимните бури в Тексас в края на 2020 г. принудиха някои от и без това малкия брой заводи за чипове в Америка да спрат производството.И накрая, силните суши в Тайван в началото на 2021 г., водещата страна по производство на чипове, доведоха до забавяне на производството, тъй като производството на чипове изисква много вода.
Как ви се отразява недостигът?
Самото количество потребителски продукти, които съдържат полупроводникови чипове, използвани всеки ден, прави ясно тежестта на недостига.Цените на устройствата вероятно ще се покачат, а други продукти ще бъдат отложени.Има прогнози, че производителите в САЩ ще направят поне 1,5 до 5 милиона коли по-малко тази година.Например Nissan обяви, че ще направи 500 000 автомобила по-малко поради недостига на чипове.General Motors дори временно затвори и трите си завода в Северна Америка в началото на 2021 г., паркирайки хиляди превозни средства, които са завършени, с изключение на необходимите им чипове.
General Motors спира работа поради недостиг на полупроводници
Снимка: GM
Компаниите за потребителска електроника трупаха чипове в началото на пандемията от предпазливост.През юли обаче изпълнителният директор на Apple Тим Кук обяви, че недостигът на чипове вероятно ще забави производството на iPhone и вече е повлиял на продажбите на iPad и Mac.Sony по подобен начин призна, че не могат да се справят с търсенето на новата PS5.
Домакинските уреди като микровълнови печки, съдомиялни машини и перални вече са по-трудни за закупуване.Много компании за домакински уреди като Electrolux не могат да отговорят на търсенето на всичките си продукти.Интелигентните домакински уреди като видеозвънците са също толкова изложени на риск.
Тъй като празничният сезон почти наближава, трябва да внимавате да не очаквате огромното разнообразие от електронни опции, с които сме свикнали през типичните години – предупрежденията „изчерпани“ може да са все по-чести.Има желание да планирате предварително и да не очаквате да поръчате и получите продукти веднага.
Какво е бъдещето на недостига?
Има светлина в края на тунела с недостига на полупроводници.На първо място, затварянето на фабрики и недостигът на работна ръка от COVID-19 започват да намаляват.Големи компании като TSMC и Samsung също обещаха милиарди долари заедно, за да инвестират в капацитет за веригата за доставки и стимули за производителите на чипове.
Основна реализация от този недостиг е фактът, че трябва да има намалена зависимост от Тайван и Южна Корея.В момента Америка произвежда само около 10% от чиповете, които използва, което увеличава разходите за доставка и времето с чиповете от чужбина.За да се справи с този проблем, Джо Байдън обеща да подкрепи сектора на полупроводниците със законопроект за технологично финансиране, представен през юни, който отделя 52 милиарда долара за производство на чипове в САЩ.Intel харчи 20 милиарда долара за две нови фабрики в Аризона.Военният и космически производител на полупроводници CAES очаква да разшири значително работната си сила през следващата година, с акцент върху получаването на чипове и от заводи в САЩ.
Този недостиг шокира индустрията, но също така я предупреди за бъдещи проблеми с повишеното търсене на елементи, които изискват много полупроводници като интелигентни домове и електрически превозни средства.Надяваме се, че ще се вслуша в нещо като предупреждение за индустрията за производство на чипове, предотвратявайки бъдещи проблеми от този калибър.
За да откриете повече за производството на полупроводници, предавайте поточно „Полупроводници в космоса“ от Tomorrow's World Today на SCIGo и Discovery GO.
Изследвайте света на производството и открийте науката зад влакчетата, какво трябва да знаете за електронното рециклиране и надникнете в бъдещето на минното дело.
Време на публикуване: 28 юли 2022 г