我们想当然地认为,我们的供应链将提供我们想要的产品,或者至少我们曾经这样做过。我们不关心它们的复杂性。怎么会有复杂性呢?他们总是可靠地交货。产品很容易从制造商转移到中间商,再转移到商店的货架上。我们的货架几乎总是存货充足。

但是,随之而来的是一场大流行和工作中断。突然之间,所有的供应链效率都被抛到了窗外。更糟糕的是,新冠肺炎并不是供应链上的一个短暂故障,而是一个持续的并发症。

此外,COVID并不是破坏我们供应链的唯一问题。今年早些时候,德克萨斯州的一场冰暴和瑞萨电子(Renesas Electronics)位于日本中村的半导体工厂发生火灾,给全球微芯片供应造成了重大影响。这种短缺已经影响了许多行业,包括家用电器、消费电子产品和LED照明。依赖这种芯片来控制从引擎到信息娱乐系统的汽车原始设备制造商已经被迫大幅削减产量。

这种短缺甚至影响到了我个人。我曾在80年代的一个乐队里弹贝斯,现在我又开始坚持弹了。(谢谢你,在家工作!)我买了一套无线设备,让我可以不受束缚地玩游戏。这是太棒了!然而,该产品有设计缺陷,并在短期内停止工作。幸运的是,公司很乐意免费解决这个问题,我把它寄了回来。然而,由于芯片短缺,我不得不等待5个月的更换零件。

启动和停止供应链不像启动和停止一辆汽车。启动一条生产线或从一种产品过渡到另一种产品需要大量的计划。突然停止生产,而需求仍然存在,会造成订单积压。这就像水还在流进船里时,你要把水舀出来。一旦制造商及其供应商落后,它们就会一直落后,直到产量增加或需求减少。

制造商可以通过许多方式减轻供应链中断的影响。他们可以重新考虑库存水平。它们可以回岸或近岸生产。他们可以使自己的供应基础多样化,或者与物流专家合作。不用说,提前计划是至关重要的。您最近是否进行过供应链漏洞审计?

科技的进步

制造商还可以通过重新思考产品设计来减轻供应链中断的影响。汽车、电器和其他产品真的需要这么复杂吗?许多技术可以添加到产品的特性集,但它们也会使我们的产品不那么可靠,使我们的供应链更容易受到破坏。

可以肯定的是,一些消费者更喜欢使用最新的技术,即使旧型号和新型号之间的功能差异并不明显。同样,一些汽车原始设备制造商希望在市场上被视为高科技汽车的供应商。然而,大多数汽车制造商和消费者并不这么认为。为什么汽车原始设备制造商要关心摩尔定律呢?

为了技术而以技术为基础的业务可能不是很健全。开发新产品成本高、耗时长,而且充满风险。有效的技术并不一定需要改变,因为它看起来是过时的。根据什么标准,它已经过时了?如果一个现有的集成电路(IC)满足客户的期望,一个更小的电路或一个新的芯片制造过程如何使旧的组件过时?

这个问题是汽车工业目前芯片短缺困境的根源。这个行业已经开始依赖于来自最新晶圆厂的最新芯片。从刹车系统到安全气囊控制系统,都有几十种。现在,它们已经成为瓶颈。具有讽刺意味的是,“过时”的芯片技术曾经在这些应用中占据主导地位。这些“古老”的芯片,在当时相对简单的晶体管,太原始了,不能用于智能手机和电视等高科技设备。但是,它们数量很多,而且很容易制作。

我认为客户购买产品是为了解决一些感知需求。这种方法很少需要识别特定的ic,而是需要识别特定的功能和性能属性。这些都是工程师应该关注的特定集成电路。

汽车电气系统包含许多电子控制单元(ecu)。这个控制器网络一起工作,提供车辆的各种功能。有许多精心策划的交互作用。这些交互开始于系统工程的描述,并最终导致特定的组件需求。系统工程描述通常包括产品将受到的环境条件。汽车级集成电路不同于消费类电子产品。例如,手机不像发动机部件那样受到同样多的热量。

问题是,可靠性是汽车制造商非常关心的问题。汽车中绝大多数依赖芯片的系统对安全至关重要。这些芯片被要求在不考虑温度、湿度、污垢和振动等条件下以最高效率运行。

在最好的情况下,向市场推出一款新车型并不是一个短期命题。将车辆开发与集成电路开发相结合可能是一个昂贵的命题。我的经验告诉我这一点。

一家汽车制造商正在为其系列汽车开发一种新组件。元器件的开发与供应商集成电路的开发同时进行。我们制作了几个组件的原型,测试和探索我们的设计成熟。正当我们的设计成熟到可以生产的时候,IC制造商终止了生产芯片的项目。

突然间,OEM不得不重新设计,更改组件,并进行另一轮的原型和测试。设计的改变影响的不仅仅是硬件;这也影响了软件。该软件适用于特定的硬件和集成电路平台。我们选择的第一个芯片有更多的板载内存,包括易失性和非易失性。如果没有这个芯片,我们的设计就需要有外部存储器、寻址方案和访问存储器的软件。我们不需要完全重写代码,但我们确实需要做另一轮全面的软件测试以及电磁兼容性检查。

汽车的开发和制造成本很高。现场故障的代价可能很高。最好的情况是,召回和返工可能代价高昂。在最坏的情况下,磁场故障可能是致命的。考虑到产品的复杂性和制造能力,将相当多的时间和精力花在设计验证测试和工艺验证测试上显然是明智的。

简而言之,一个谨慎的产品设计可以帮助降低供应链中断的风险,一个管理良好的供应链可以帮助降低新产品引入延迟的风险。两者相互影响。