Prišiel Covid 19 a s ním neočakávané zemetrasenia vo viacerých výrobných odvetviach a logistike. Uvedené posuny v produkcii znamenali prudké zvýšenie dopytu po čipoch a zrazu sa ukázalo, že ich výrobná kapacita jednoducho nestačí. Problém, pred ktorým viacerí odborníci varovali už dávno pred krízou. Ako povedal predstaviteľ spoločnosti TSMC, najväčšieho svetového výrobcu čipov z Tchajwanu,    korene súčasných čipových výziev v tomto odvetví siahajú do roku 2018.

Kde sa stala chyba?

Všetko sa prepájalo, od obalov po chladničky a dopyt po smartfónoch raketovo stúpal, no dopyt po autách bol slabý. Aby výrobcovia polovodičov uspokojili túto potrebu, začali prideľovať viac dodávok dnes kritických automobilových komponentov, ako sú MCU, do iných priemyselných odvetví. Automobilky si nezvyknú robiť zásoby, a to sa im stalo osudné v poslednom štvrťroku 2020, keď dopyt po automobiloch nečakane vyskočil a pokračoval aj počas prvého polroka 2021 vďaka nízkym úrokovým sadzbám a spotrebiteľom, ktorí vďaka pandemickým obmedzeniam ušetrili viac, ako očakávali.

Všetko hralo proti...

Na jar 2021 boli katastrofálne dôsledky čipovej krízy pre automobilový priemysel jasné – takmer všetky značky boli nútené obmedziť či dokonca úplne odstaviť výrobu alebo vyrábať autá na sklad bez chýbajúcich čipov, ktoré do nich plánovali domontovať neskôr. V bežnom aute so základným vybavením je dnes viac ako stovka čipov, v drahších modeloch niekoľko stoviek. K zhoršeniu situácie prispelo aj nútené a vládami podporované preorientovanie sa na elektromobily, ktorých výroba si vyžaduje ešte viac polovodičových komponentov. Podcenenie rizika nedostatku čipov vyšlo automobilový priemysel poriadne draho – v roku 2021 spôsobil straty vo výške 210 miliárd dolárov.

Koniec bezstarostnosti

Automobilový priemysel výrazne podcenil „čipové“ riziko a až príliš sa spoliehal na spoľahlivosť dlhé roky budovaných, sofistikovane riadených dodávateľských reťazcov. „Výrobcovia automobilov si neuvedomovali zložitosť procesu výroby čipov,“ povedal Jan-Philipp Gehrmann, vedúci globálneho marketingu globálneho výrobcu čipov NXP. „Zatiaľ čo výroba vozidla od začiatku do konca zvyčajne trvá len jeden deň, priemerný čip má počiatočný výrobný cyklus 12 až 24 týždňov. Okrem toho trvá 4 až 8 týždňov kým sa zabalí a otestuje predtým, ako sa konečne odošle zákazníkovi.“

Zložitý systém = veľa rizík

Komponenty v priemernom čipe, od duševného vlastníctva použitého na jeho navrhnutie až po prázdne doštičky použité na jeho zostavenie, môžu podľa správy Global Semiconductor Alliance prejsť 40 000 kilometrov a prekročiť 70 medzinárodných hraníc, kým sa zákazníkovi dostane do rúk konečný čip. Prerušenie v ktoromkoľvek bode dodávateľského reťazca – spôsobené pandémiou, ktorá sa odohrala raz za storočie, rozsiahlym požiarom v továrni alebo sankciami uvalenými v rámci obchodnej vojny – môže vo veľmi krátkom čase zablokovať výrobu, znížiť ponuku a zvýšiť ceny.

Zrazu chýbajú všade...

Reakcia výrobcov čipov dokáže byť v takomto prípade len krátkodobá. Okrem maximálneho možného zvýšenia existujúcich výrobných kapacít začali výrobcovia čipov zvyšovať ceny a upravovať knihy objednávok. Nedostatok čipov totiž medzitým začali pociťovať aj výrobcovia smartfónov, kam sa presunulo ťažisko globálneho odbytu po tom, čo pandémia akcelerovala dopyt po mobilných komunikačných zariadeniach. Pritom továrne na polovodičové komponenty preradili na „plný plyn“ – zatiaľ čo pred krízou boli výrobné linky využité na 80% a zvyšok času bol určený na údržbu a modernizáciu, momentálne sú kapacity vyťažené na 90 až 95%. A celú produkciu majú zakontrahovanú na rok dopredu...

...a ceny idú hore

Zásoby pomaly dochádzajú – podľa prieskumu amerického ministerstva obchodu z januára tohto roka medzi 150 najvýznamnejšími odberateľmi klesla stredná úroveň zásob čipov v týchto spoločnostiach zo 40 dní (2019) na päť dní. Dôsledkom je nielen nárast cien, ale aj predĺženie dodacích lehôt. Hoci sa čipy objednávajú niekoľko mesiacov vopred, zákazníci na ne čakajú minimálne 28 týždňov a v poslednom čase musia dokonca rátať s dodacími lehotami až 52 týždňov.

Paradoxy výrobcov

Dokonca aj spoločnosti, ktoré čipy vyrábajú, sú samy - prinajmenšom nepriamo - zasiahnuté ich nedostatkom. Napríklad spoločnosť Applied Materials, najväčší svetový výrobca špičkových strojov používaných na výrobu čipov, koncom minulého roka uviedla, že sa jej kvôli problémom v dodávateľskom reťazci nepodarilo zabezpečiť niektoré čipy, používané v jej produktoch. Dopyt po analógových, napájacích a logických čipoch, ktoré používa, prevyšuje ponuku. To vystavuje spoločnosť rovnakým problémom dodávateľského reťazca, ako majú automobilky.

Začarovaný kruh

„Nemôžete vyrobiť viac zariadení, ktoré by ste dali do tovární, pretože nemáte čip, ktorý by sa vyrábal v tej istej továrni," popisuje súčasný stav analytik spoločnosti Deloitte Chris Richard. „To je presná definícia začarovaného kruhu.“ Nedostatok čipov ešte viac komplikuje skutočnosť, že elektronické zariadenia využívajú veľmi širokú škálu komponentov, ktoré majú rôznu úroveň dostupnosti, uviedol Richard. Stačí, že v kusovníku chýba jedna jediná položka, ktorá nie je na sklade a výroba sa musí zastaviť. Vedenie spoločnosti Applied Materials uviedlo, že z tisícok komponentov používaných v jej strojoch spôsobovalo dodávateľské problémy len desať...

Riešením je iba nárast výroby

„Dodávateľský reťazec polovodičov je veľmi krehký a zostane taký, kým nezvýšime výrobu čipov," povedala ministerka obchodu USA Gina Raimondová. Spoločnosti objednávajú viac čipov, ako skutočne potrebujú, aby si vytvorili zásoby – aj vďaka tomu globálny predaj polovodičov vzrástol v roku 2021 na rekordných 556 miliárd dolárov, čo je medziročný nárast o viac ako 26 % (údaj Asociácie polovodičového priemyslu SIA). Stále to však nestačí. Zvýšiť výrobnú kapacitu čipov je z krátkodobého hľadiska ťažké alebo nemožné. Rozšírenie kapacity továrne vrátane inštalácie, testovania a kvalifikáciu zariadenia totiž trvá až jeden a pol roka.

Závod s časom

Firmy vyrábajúce čipy logicky reagujú na vzniknutú situáciu budovaním nových výrobných kapacít. Keďže ide o mimoriadne náročné a rizikové investície, závislé od dopytu ostatných sektorov, doposiaľ s ich výstavbou váhali. Polovodičový priemysel však stavil všetko na jednu kartu a spolieha sa, že dopyt po čipoch bude rásť aj v budúcnosti. Mnohé z najväčších svetových polovodičových spoločností sa predbiehajú s ambicióznymi plánmi na výstavbu závodov v USA. Intel, Samsung, Texas Instruments a TSMC oznámili projekty nových výrobných kapacít v Ohiu, Arizone a Texase s minimálnou celkovou investíciou 69 miliárd USD. Hnacím motorom sa stal americkou vládou vyhlásený plán na podporu sebestačnosti krajiny vo výrobe čipov, podporený dotáciami v celkovej výške 52 miliárd dolárov.

Európa opäť iba dobieha

Vlastný „zákon o čipoch“ na zvýšenie výroby polovodičov v Európe presadzuje aj Európska únia, kde sa doposiaľ vyrába iba 10% svetovej produkcie. Zvýšenie tohto podielu na 20% je cieľom iniciatívy Dôležité projekty spoločného európskeho záujmu (IPCEI), čo je však reálne (aj to iba v prípade úspechu tohto plánu) dosiahnuť najskôr v roku 2030. EÚ chce motivovať investorov do výstavby nových európskych závodov na výrobu čipov pokrytím 20 až 40% celkových nákladov. Zatiaľ Južná Kórea vyčlenila pre vlastný polovodičový priemysel 450 miliárd dolárov a japonská vláda spolupracuje s TSMC a Sony na budovaní novej továrne, ktorá by mala spustiť výrobu koncom roka 2024...

Miliardové investície do výstavby nových výrobných kapacít sú síce prísľubom do budúcnosti, ale nie riešením súčasných problémov. Aj preto sa väčšina analytikov zhoduje v názore, že nedostatok čipov a jeho dôsledky budú pretrvávať minimálne do konca tohto roka a celkom iste ovplyvnia svetovú ekonomiku aj v roku 2023. Pandémia uvrhla globálny dodávateľský reťazec do chaosu. Výzvy posledných rokov odhalili aj jeho hlbokú prepojenosť a zraniteľnosť, čím zdôraznili zásadný význam silných dodávateľských vzťahov a pripravenej, odolnej stratégie dodávateľského reťazca. Čipová kríza nie je jediná a určite nie posledná. Nech už hráte s akýmikoľvek kartami, vždy je rozumné mať náhradný plán.

Dôsledky globálnej čipovej krízy

Automobilový priemysel

 - znižovanie počtu high-tech prvkov v nových automobiloch

 - preorientovanie sa na dostupnejšie typy polovodičových komponentov

 - pribrzdenie produkcie elektromobilov a hybridných vozidiel

 - dôraz na predaj „skladových“ vozidiel ako reakcia na predĺženie dodacích lehôt nových vozidiel

 - nárast cien nových vozidiel

 Telekomunikácie

 - obmedzenie produkcie základných typov smartfónov

 - orientácia na prémiové produkty s vyššou cenou

 - odklad uvedenia nových sofistikovanejších produktov

 5G a internet vecí

 - spomalenie konverzie sietí 4G na 5G

 - nižšia intenzita zapájania zariadení do internetu vecí pre nedostatok jednoduchších čipov a senzorov

- vyššie náklady na riešenia IoT v dôsledku zvýšenia cien čipov