2022年10-11月公开课(第372-376期)

需求预测:供应链的第一道防线10月27日(周四),10月28日(周五)

库存计划:供应链的第二道防线10月29日(周六),10月30日(周日)

供应链的全局观:系统应对高成本和重资产挑战11月1日(周二),11月2日(周三)

战略寻源+供应商管理:一个实践者的角度11月3日(周四),11月4日(周五)

从小采购到大采购:采购的职能建设11月5日(周六),11月6日(周日)

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汽车芯片为什么短缺?

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新冠疫情这两年,汽车芯片短缺的情况越来越严重,通用、福特、大众、戴姆勒、丰田、日产等整车厂的多个工厂因此停产,有些新车功能被迫推迟推出,有些车型甚至不得不退回到老的配置。

但是,不是所有的汽车芯片都一样短缺,不是所有的车厂受到的影响也相同。这里我们探讨一下,究竟为什么汽车芯片会短缺,为什么老芯片反倒短缺更严重,为什么对车厂的影响程度不同,以及以后我们如何应对这样的"黑天鹅"事件。

我们先看看,汽车短缺的究竟是什么芯片。

一提到汽车芯片,我们联想到的首先是自动驾驶、车载GPS等。这些系统用的高端芯片较多,采用最新的技术和工艺。其实芯片在汽车中无处不在,比如座椅,轮胎,刹车片,摄像头,雨刷,空调,影音,后面都有芯片。这些芯片数量众多,功能简单,俗称"单片机",英文简称MCU,是相应部件的"微处理器",比如控制车窗的升降,检测轮胎的气压,调整空调的温度。

传统的燃油车用的芯片较少,大概有几百个;新能源车的芯片更多,在1000个上下;自动驾驶等则需要更多的芯片,在3000个左右也不稀奇。这么多的芯片,究竟缺什么?你大概会想到,越是先进的,越缺呗。恰恰相反,最缺的是MCU,芯片里"老古董"。

90年代初我上大学,机械电子专业就在学单片机的编程,比如控制电梯的上下。他们那时候就把这玩意叫老古董。当然,现在的单片机跟三十年前的相比,在技术上当然不可同日而语,但在芯片家族中,老古董的角色还是没有变。

老古董的芯片,制造用的设备和工艺也是老古董级别的。十几年前,我在一家半导体设备企业工作,工程师们改造了一种过时的老设备,给博世这样的企业来生产MCU,颇有起死回生的意味,迄今还在老东家的网站上卖。设备老,工艺也老,那么成熟的芯片,为什么会短缺呢,而且短缺地这么厉害呢?

首先是需求的剧烈变动。2020年上半年,新冠疫情来临,各国竞相禁足、封城、停工、停学,对汽车行业来说犹如世界末日,汽车销量锐减,各大车厂大幅下调预测,取消给供应商的订单,严阵以待地准备"过冬"。没想到2020年下半年,汽车行业就开始V型复苏,回弹幅度之大,远超整车厂的预期。于是各大车厂大幅拔高预测,短缺也就接踵而来。

短缺之下,供应链的每个环节都在拔高预测,拔高安全库存,增加订单,一层层传到芯片制造商,再到芯片代工商,层层产能吃紧。胳膊粗的多拿,胳膊细的少拿,分销渠道也在囤积居奇,都让有限的库存、产能不合理分配,让糟糕的短缺变得更糟糕。种种博弈,都是"牛鞭效应"在作祟,这些人为因素跟天灾一起,就造成我们当前的局面。

那产能都到哪里去了呢?原来当汽车行业削减订单的时候,个人电脑、云计算、云储存等行业需求大增,因为疫情期间,大家开始居家办公,增加了手机、计算机和其他电子消费品的需求,正好消化了汽车芯片的产能。芯片制造是重资产,这种产能转移往往意味着设备、工艺的改变,刚性很大,要改回来费时费钱,可不容易。

这都好理解,那为什么最老古董的MCU,短缺反倒最厉害呢?这后面有几个原因。

第一,相对其他芯片,MCU芯片是典型的小批量、多品种,产能短缺的时候很难跟大批量的芯片竞争。试想想,如果让你来安排芯片厂家的产线,你是倾向于一下子生产10万片的芯片,还是1万片的芯片?试问问,有哪一款汽车的销量,能和 iPhone、游戏机或其他主流的电子产品相比?何况后者们用更多的高端芯片,毛利也高。

第二,相对高端芯片,MCU芯片技术含量低,更新换代慢,生命周期长。正因为如此,MCU芯片的毛利也低。在以残酷降本闻名的汽车行业,"寿则多辱",经历多轮年降,不管MCU芯片厂家的胳膊多粗,毛利也变得薄如刀刃。无利可图,芯片厂商动力就不足,产能扩张上也是雷声大雨点小。

毛利低,成本压力大,是成熟产品的普遍挑战。作为应对,美欧日的企业一般采取两种措施(顺便提及,他们也是MCU的主要供应商)。其一是整合,比如MCU芯片经过多轮整合,最后剩下三大芯片制造商:日本的瑞萨、德国的英飞凌、荷兰的NXP,占据全球70%的份额。其二是外包,也就是把重资产的生产制造外包给专业化程度更高、规模效益更大的代工商。

早在2012年,瑞萨就裁员万人,90%的MCU外包;到2018年,英飞凌的数字芯片一半外包,且计划在5年内达到70%;NXP也不落后,大致有一半的芯片外包。外包给谁?台积电、联电等芯片代工商。到最后,这些外包业务中,70%的份额落入台积电手里,这又造成新的问题。

虽说MCU的外包业务中,台积电拿到70%的份额,但MCU只占台积电营收的3%左右(作为对比,手机和高端计算芯片占80%上下)。全球汽车芯片大厂的需求加到一块,估计也养不起台积电的一座厂。这都加剧了MCU的困境:总量不大,品种奇多,单价不高,利润微薄,MCU本来就是"爹不疼娘不爱";现在行业性的产能短缺下,这颗蛋率先被挤破,也就不费解了。

讲到这里,相信大家明白,汽车芯片特别是MCU的短缺,跟有些媒体鼓吹的芯片自制率低,别人卡脖子的关系真的不大。下面的问题是,作为需求方,我们该怎么办?让我们从供应链的角度来分析。

MCU的供应链相当长,也相当复杂,呈现典型的寡头特色:汽车整车厂下面是一级供应商,比如博世、大陆等大供应商,外加一系列规模小点的;再下面是二级供应商,比如瑞萨、NXP、英飞凌三巨头,外加一些小玩家(这些玩家规模并不一定小,只是MCU占其业务比例较低);最下面是三级供应商,比如台积电、联电这样的代工商,更加典型的寡头。有时候在一级和二级供应商之间还会加层,比如零部件商、分销商等,在此忽略不计。

从产品特点来看,MCU芯片的特点是小批量、多品种、交期长,是典型的瓶颈类物料。对于这样的瓶颈物料,解决方案还是得从供应链的三道防线来思考:尽量预测准,预测不准的话设置安全库存,安全库存不够的话靠供应链执行。

先看需求预测。对于新冠疫情这样的"黑天鹅"事件,想通过预测来应对几无可能。想想看,新冠疫情带来的不确定性那么大,汽车行业的利润那么低,一点点库存就可能吃掉最后的利润;整个行业都在下调预测,哪一个单个公司有勇气不下调?即便你不下调预测,行业整体需求下调,导致供应商产能的重新分配,最终也会影响到你。

再看安全库存,也就是设置一定的战略库存,就如国家的石油储备一样。的确有车厂这么做,比如丰田让供应商囤积芯片库存,大致2到6个月的用量。作为补偿,丰田归还部分年度降本。这是2008年金融危机和2011年日本大地震后,丰田推出的应急计划的一部分,就是识别关键的物料,储备额外的库存来应对供应链中断。

但是,这种库存就如买保险,是"有钱人"的做法,管理粗放、盈利微薄的企业很难模仿。想想看,需求变动、设计变更那么多,一旦管理不善,呆滞库存就成了大问题。虽说"愚者千虑必有一得",你放那么多的库存,总有用得着的那一天。但是一般企业这么做,没等到这样的"黑天鹅"事件,早都因为成本太高而破产了。

留给企业的,就只有靠执行:催货。催货其实是优先获取供应商有限的产能、库存。那如何获取供应商的优先级,特别是那些寡头供应商呢?你得是供应商的重点客户:要么现在就跟供应商有很多业务,要么未来能给供应商很多生意。特斯拉代表未来,跟台积电的业务也相当多,这就是为什么他们受芯片短缺的影响较小(当然还有很多别的因素)。

那怎么才能给供应商更多业务呢?或许有人会说,等我长到丰田、大众那么大的时候,我是人人的大客户。这不对:其一,即便丰田、大众也没有足够多的生意给每一个供应商;其二,你也长不到那么大就死在路上了。既然没法做大分子,那就做小分母,即跟数量有限的供应商做生意,把有限的钱花在有限的供应商上面。

这就是跟关键的供应商建立战略合作关系,也意味着把所有的"鸡蛋"放在同一只"篮子"里。德系车厂和英飞凌联盟,丰田与瑞萨联盟,就是典型的例子。比如2011年日本大地震后,丰田的生产大受影响,其中也包括芯片。作为应对措施,丰田不惜重金入股瑞萨,把瑞萨牢牢捏在手里,进一步加强对芯片厂商的管控。

这跟很多企业奉行的多家寻源,分散风险的思维完全不同。管理粗放,对供应商有选择、没管理的时候,企业不得不"广种薄收",希望以"多子多福"的备份方式来应对风险。但这样做分散了采购额,把我们做成了供应商的小客户,一旦变成供方市场,特别是寡头供应下的短缺,哪个供应商也不把你当回事。

当然有人会说,即便跟寡头型的供应商结盟了,这些车厂不也都没芯片嘛。这没错。集中采购额并不一定能确保你不受行业性短缺的影响,但至少降低了你最先成为牺牲品的概率,增加了你最终胜出的机会。这就如熊追过来了,只要你跑得比你朋友快就好了。

有些人还会问,我们的规模较小,怎么办?规模小不重要,战略清晰更重要。让我们举个例子。

在美国,犹太人大约有750万,华人大约有540万,两者都是少数民族,但在美国政治上不可同日而语:犹太人能够抱团,选票相对集中,能够显著影响美国政治;华人分裂明显,选票没法集中,在总统选举中习惯性地被忽视。华人也意识到了这点,开始形成合力,在局部政治活动中发力。比如2022年初,旧金山的华人和其他亚裔一道,推动罢免了学区的几个主要负责人----疫情严重,这帮懒政者不在照顾挣扎中的孩子和家庭,而在忙着改校名,以求"政治正确"。

对于小一点的企业来说,我们不是行业的超级玩家,很难撬动台积电、英飞凌、瑞萨那样的寡头供应商,但集中采购额的话,我们就更有可能撬动小一点的供应商、分销商;即便撬动不了总部,我们也可能撬动分部,至少是负责你的客户经理。企业的挑战呢,供应商战略不清晰,在最低价的驱动下,习惯性地做机会主义者,造成供应商太多,采购额分散,一旦到了"用兵一时"的时刻,当然是无兵可用了。

我知道,我说这些,对解决我们今天的短缺没有任何帮助。问题到了眼前就如短兵相接,其实没什么技巧可言:谁的身体好,谁的基本功扎实,谁就更可能胜出,而这些都取决于长期的锻炼和节制。但是,我希望这些对应对未来的"黑天鹅"事件有帮助。世界没有太平过一天,每年都会有这样那样的天灾人祸,从金融危机到地震、海啸、疫情,都可能造成供应链的严重中断。我们一定要回到基本面来应对,比如制定清晰的供应商战略,跟关键供应商构建长期关系,集中采购额,增加对供应商的话语权。这也是平日获取更多年降、更好服务的关键。

主要参考文献

汽车芯片短缺,元凶是谁?百度百家号"远川科技评论",巫桐、杨健楷,2021年3月16日。

汽车芯片短缺,为何发生,何时缓解,怎么解决?百度百家号"中智网",2022年1月10日。

How Toyota thrives when the chips are down,路透社,Norihiko Shirouzu,2021年3月8日。

2022年10-11月供应链系列公开课

围绕我的系列畅销书,我设计了五门精品课程,10-11月份(第372期-376期培训)正在报名,每门课程两个半天,9:00-12:00。


  1. 需求预测:供应链的第一道防线10月27日(周四),10月28日(周五)
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此日记由 刘宝红 发表于 2022-02-28 01:43February 28, 2022 1:43 AM

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