I lys av pandemien har mangel og forsyningskjedeproblemer blokkert praktisk talt alle bransjer, fra produksjon til transport.Et hovedprodukt som er berørt er halvledere, noe du bruker gjennom hele dagen, selv om du ikke er klar over det.Selv om det er lett å ignorere disse bransjehikkene, påvirker halvledermangelen deg på flere måter enn du kanskje forventer.
Hva er en halvleder, og hvordan lages den?
Halvledere, også kjent som brikker eller mikrobrikker, er bittesmå stykker elektronikk som er vert for milliarder av transistorer i dem.Transistorene tillater eller ikke tillater elektroner å passere gjennom dem.Brikkene finnes i tusenvis av produkter som telefoner, oppvaskmaskiner, medisinsk utstyr, romskip og biler.De fungerer som "hjernen" i elektronikken vår ved å kjøre programvare, manipulere data og kontrollere funksjoner.
For å lage, bruker en enkelt brikke over tre måneder i produksjon, omfatter over tusen trinn, og krever gigantiske fabrikker, støvfrie rom, millioner-dollar-maskiner, smeltet tinn og lasere.Denne prosessen er både ekstremt kjedelig og dyr.For eksempel, for til og med å plassere silisiumet i en chip-maskin i utgangspunktet, er det nødvendig med et renrom – så rent at en støvflekk kan forårsake bortkastet innsats for millioner av dollar.Flisfabrikkene kjører 24/7, og det koster rundt 15 milliarder dollar å bygge en entry-level fabrikk på grunn av det spesialiserte utstyret som trengs.For å unngå å tape penger, må chipmakere generere 3 milliarder dollar i overskudd fra hvert anlegg.
Halvlederrenrom med beskyttende LED-ravlys.Fotokreditt: REUTERS
Hvorfor er det mangel?
Mange faktorer det siste halvannet året har kombinert for å forårsake denne mangelen.Den kompliserte og kostbare prosessen med brikkefremstilling er en av hovedårsakene til mangelen.Som et resultat er det ikke mange chipproduksjonsanlegg i verden, så et problem i en fabrikk forårsaker en ringvirkning i hele industrien.
Den største årsaken til mangelen kan imidlertid tilskrives COVID-19-pandemien.For det første stengte mange fabrikker i begynnelsen av pandemien, noe som betyr at forsyninger som trengs for brikkeproduksjon var utilgjengelige i noen måneder.Flere bransjer involvert i brikkene som frakt, produksjon og transport møtte også mangel på arbeidskraft.I tillegg ønsket flere forbrukere elektronikk i lys av tiltak for å være hjemme og jobbe hjemmefra, noe som førte til at bestillinger som krever brikker hoper seg opp.
Videre førte COVID til at asiatiske havner ble stengt i noen måneder.Siden 90 % av verdens elektronikk går gjennom Kinas Yantian-port, forårsaket denne stengingen et stort problem i frakten av elektronikk og deler som kreves for brikkeproduksjon.
Etterdønningene av Renesas-brannen.Fotokreditt: BBC
Hvis ikke alle de covid-relaterte problemene var nok, har ulike værproblemer også hemmet produksjonen.Japans Renesas-anlegg, som produserer omtrent ⅓ av brikkene som brukes i biler, ble alvorlig skadet av en brann i mars 2021, og driften ble ikke normalisert før i juli.Vinterstormer i Texas på slutten av 2020 tvang noen av USAs allerede få antall flisfabrikker til å stoppe produksjonen.Til slutt, alvorlig tørke i Taiwan tidlig i 2021, det ledende landet for flisproduksjon, førte til at produksjonen avtok ettersom flisproduksjonen krever mye vann.
Hvordan påvirker mangelen deg?
Den store mengden forbrukerprodukter som inneholder halvlederbrikker som brukes hver dag, tydeliggjør alvorlighetsgraden av mangelen.Enhetsprisene vil sannsynligvis gå opp og andre produkter vil bli forsinket.Det er anslag på at amerikanske produsenter vil lage minst 1,5 til 5 millioner færre biler i år.For eksempel kunngjorde Nissan at de vil lage 500 000 færre kjøretøy på grunn av brikkemangel.General Motors stengte til og med midlertidig ned alle tre av sine nordamerikanske fabrikker tidlig i 2021, og parkerte tusenvis av kjøretøyer som er ferdigstilt bortsett fra de nødvendige brikkene.
General Motors stengte på grunn av halvledermangel
Fotokreditt: GM
Forbrukerelektroniske selskaper lagret sjetonger tidlig i pandemien av forsiktighet.I juli kunngjorde Apple-sjef Tim Cook imidlertid at brikkemangelen sannsynligvis vil forsinke iPhone-produksjonen og allerede har påvirket salget av iPader og Mac-er.Sony erkjente på samme måte at de ikke kan holde tritt med etterspørselen etter den nye PS5.
Husholdningsapparater som mikrobølgeovner, oppvaskmaskiner og vaskemaskiner har allerede vært vanskeligere å kjøpe.Mange husholdningsapparater som Electrolux kan ikke møte etterspørselen etter alle produktene deres.Smarte husholdningsapparater som videoringeklokker er like utsatt.
Med høytiden nesten foran oss, må du være forsiktig med å ikke forvente det store utvalget av elektroniske alternativer som vi er vant til i typiske år – «ikke på lager»-advarsler kan bli stadig mer vanlige.Det er en trang til å planlegge fremover og ikke forvente å bestille og motta produkter umiddelbart.
Hva er fremtiden til mangelen?
Det er et lys i enden av tunnelen med halvledermangel.Først av alt begynner COVID-19-stenginger av fabrikker og mangel på arbeidskraft å lindre.Store selskaper som TSMC og Samsung har også lovet milliarder av dollar sammen for å investere i kapasitet for forsyningskjeden og insentiver for brikkeprodusenter.
En stor erkjennelse fra denne mangelen er det faktum at det må være en redusert avhengighet av Taiwan og Sør-Korea.For øyeblikket produserer Amerika bare rundt 10 % av sjetongene de bruker, noe som øker fraktkostnadene og tiden med sjetongene fra utlandet.For å løse dette problemet lovet Joe Biden å støtte halvledersektoren med en lov om teknologifinansiering som ble introdusert i juni som dedikerer 52 milliarder dollar til amerikansk brikkeproduksjon.Intel bruker 20 milliarder dollar på to nye fabrikker i Arizona.Militær- og romfarthalvlederprodusenten CAES forventer å utvide sin arbeidsstyrke betydelig i løpet av neste år, med vekt på å få brikker fra amerikanske fabrikker også.
Denne mangelen sjokkerte industrien, men varslet den også om fremtidige problemer med den økte etterspørselen etter varer som krever mange halvledere som smarte hjem og elektriske kjøretøy.Det vil forhåpentligvis følge en slags advarsel for chipproduksjonsindustrien, og forhindre fremtidige problemer av dette kaliberet.
For å avdekke mer om produksjonen av halvledere, stream Tomorrow's World Todays "Semiconductors in Space" på SCIGo og Discovery GO.
Utforsk produksjonsverdenen, og oppdag vitenskapen bak berg-og-dal-baner, hva du trenger å vite om elektronisk resirkulering, og få et glimt av fremtidens gruvedrift.
Innleggstid: 28. juli 2022