Elektronik- und Halbleiterindustrie 2022

Krisenfest mit smarten Fabriken und Digitalisierung

7. Januar 2022, 6:00 Uhr | Alan Porter
Outlook 2022
© Siemens Digital Industries Software

Halbleiterfabriken sollen gebaut werden, um dem Lieferengpass zu begegnen. Schnellere Abhilfe verspricht die Steigerung der Effizienz in der Wertschöpfungskette, durch Digitalisierung und Automatisierung. So kann die globale Elektronik-Wertschöpfungskette sogar resilient für künftige Krisen werden.

Das Wachstum sowohl in der Elektronik- als auch in der Halbleiterindustrie wurde durch die globale Pandemie beschleunigt und durch globale Chip-Knappheit stark erschwert. Als die Pandemie begann, wurde Telearbeit für viele zur Norm, was unerwartete Folgen hat. Die über Nacht gestiegene Nachfrage nach Techniken für das Arbeiten von zu Hause, wie Laptops, Monitore, Kameras oder Telefone, verschärfte die sich bereits abzeichnende steigende Nachfrage nach Halbleitern. Deshalb verlegten sich die Halbleiterhersteller neben der Einführung von 5G- und Internet-of-Things-Techniken (IoT) vorrangig auf die Erfüllung dieser Aufträge.

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Nur kurze Nachfrageflaute bei Automobilen

Gleichzeitig prognostizierte die Automobilindustrie, dass der Bedarf an neuen Automobilen aufgrund der Pandemie mit Reisebeschränkungen und Ausgangssperren in vielen Ländern drastisch zurückgehen würde. Und damit behielt sie recht: Auf dem Höhepunkt der ersten Pandemiewelle Mitte 2020 sank der Absatz von Neufahrzeugen, viele Händler schlossen ihre Ausstellungsräume und Fahrzeugwerke wurden geschlossen. Dennoch erholten sich die Verkaufszahlen bei den Kraftfahrzeugen viel schneller als von allen prognostiziert. Es stellte sich nämlich heraus, dass viele Menschen lieber das Auto nahmen als in öffentliche Verkehrsmittel oder Flugzeuge zu steigen.

Interessanterweise stieg die Nachfrage nach Wohnmobilen merklich an, da die Mitarbeiter von fast überall aus arbeiten konnten. Wie in vielen Branchen wurden die Hersteller auch in diesem Bereich mit Aufträgen überflutet, was die Produktionsrückstände und IC-Knappheit weiter ansteigen ließ. All diese Faktoren haben die gestiegene Nachfrage an die Hersteller nach ICs für die Automobilbranche an- und vorangetrieben.

Neue Halbleiterfabriken kommen zu spät

Es besteht kein Zweifel daran, dass die Nachfrage nach Mikrochips bis 2022 nicht nachlassen wird, da die Marktnachfrage nach intelligenteren, funktionaleren, kontinuierlich vernetzten, qualitativ hochwertigeren und kostengünstigeren Produkten hoch bleibt. Die große Frage für die Elektronik- und Halbleiterindustrie ist also: Was kann getan werden, um die drängende Chip-Knappheit zu lindern?

Die offensichtliche langfristige Lösung besteht natürlich darin, mehr Produktionsstätten zu bauen. Das wird jedoch Jahre dauern, Milliarden kosten und kann nur die Maximallösung darstellen. Umgekehrt besteht die Gefahr, dass irgendwann wieder Überkapazitäten entstehen. Wir bei Siemens Digital Industries Software glauben, dass Unternehmen 2022 viel dazu beitragen können, IC-Lieferkettenprobleme vorherzusehen und zu lösen, indem sie ihre bestehenden Fertigungsprozesse und die darin enthaltenen Daten nutzen. Durch den Einsatz von Software zur Extraktion von Daten aus der Fertigung können diese analysiert, verarbeitet und über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg genutzt werden, um die Produktivität zu steigern und die Kosten durch digitale Transformation zu senken.

Mehr Flexibilität und Effizienz in der ganzen Wertschöpfung

Wenn Unternehmen die Automatisierung in den Mittelpunkt rücken und sich Fertigungsstätten aus der Ferne steuern lassen, können sie die Produktion aufrechterhalten, auch im Falle einer weiteren Pandemie oder einer anderen Katastrophe oder Störung. Automatisierungssoftware in einer smarten Fabrik kann mit dem Steuerungssystem der Lieferketten zusammenarbeiten, um mehr Einblicke in Echtzeit zu erhalten, und Unternehmen können entsprechend handeln und effektiver reagieren, wenn Katastrophen eintreten.

Das IoT sorgt dafür, dass jeder mit jeder Maschine, jedem System oder jeder Datenbank in der Fabrik in Verbindung steht. In Kombination mit einer Low- oder No-Code-Entwicklungsplattform können Unternehmen sehr schnell Einblicke in ihre Daten gewinnen, ohne sich mit den Feinheiten der zugrunde liegenden Techniken vertraut machen zu müssen. Kontroll- und Steuerzentralen können am Bildschirm eingerichtet und geteilt werden. Arbeitsprozesse, auf Mobilgeräte oder Smartphones übertragen, ermöglichen es den Mitarbeitern, schnell auf die ihnen zugewiesene Probleme zu reagieren. Dann haben alle Akteure in der Prozesskette Zugang zu den Informationen, die sie abhängig von ihrer Rolle in der Kette kennen müssen.

Schutz und Sicherheit auch in Krisensituationen

IC-Engpässe bedeuten auch, dass Unternehmen händeringend nach alternativen Lieferanten suchen. Das bedeutet, dass sie die Ausfallsicherheit ihrer Lieferkette kennen müssen, um Erst- und Zweitlieferanten zu bestimmen und die mit einem schnellen Wechsel des Lieferanten verbundenen Risiken zu mindern.

Wenn ein Unternehmen verzweifelt versucht, das Produkt auf den Markt zu bringen, könnte es versucht sein, diese Bedenken zu ignorieren. Doch die Auswahl der Anbieter, denen vertraut werden kann, ist für Unternehmen aufgrund von Sicherheitsproblemen und des Risikos, sich auf potenziell nicht vertrauenswürdige Quellen zu verlassen, von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus müssen Unternehmen, deren IC-Entwürfe ihr geistiges Eigentum (IP) verkörpern, die Sicherheit ihres geistigen Eigentums berücksichtigen und sich vor gefälschten Komponenten hüten. Einer der vielen Gründe, warum die Herkunft der Komponente, des IPs oder des ICs rückverfolgbar sein muss.

Digital entwickeln, beschaffen, vermarkten und verkaufen

Die Einbindung in ein intelligentes digitales Marktplatzsystem ist auch für elektronische Komponenten ein Muss. Die derzeitige Knappheit an Komponenten hat die Fragilität der Lieferketten deutlich gemacht und erfordert eine digitale Transformation und intelligente Entscheidungsfindung. Ein starkes Design-to-Source-Intelligence-System (DSI) mit Fachleuten aus der Technik und Lieferkettenexperten auf der ganzen Welt kann die Art und Weise verändern, wie Unternehmen Produkte in der globalen Elektronik-Wertschöpfungskette entwickeln, beschaffen, vermarkten und verkaufen.

Krisenfester mit Digitalisierung

Wenn alle diese Ansätze zusammen eingesetzt werden, können sie nicht nur den Halbleiter- und Elektronikherstellern helfen, mit ihren derzeitigen Produktionsanlagen effizienter zu sein und die Produktion zu steigern, sondern vor allem können sie jetzt widerstandsfähig und proaktiv auf die nächste unbekannte Krise reagieren.

Die digitale Transformation bildet das Rückgrat der smarten Fabrik von heute und morgen und wird auch in Zukunft fortschrittliche Techniken, innovative Entwicklungen und eine engere Zusammenarbeit fördern. Die Digitalisierung kann es der Branche ermöglichen, Entwurfskomplexität in einen Wettbewerbsvorteil zu verwandeln und gleichzeitig die Qualität und Zuverlässigkeit kontinuierlich zu verbessern. Wer sich für eine umfassende Digitalisierungsstrategie einsetzt, ist bestens aufgestellt, um die Branche von morgen anzuführen.

 

Der Autor

Alan D. Porter, VP of Electronics and Semiconductor Industry bei Siemens Digital Industries Software.
Alan D. Porter, VP of Electronics and Semiconductor Industry bei Siemens Digital Industries Software.
© Siemens Digital Industries Software

Alan D. Porter

ist seit 30 Jahren in der Elektronik- und Halbleiterbranche tätig. Er hatte führende technische Funktionen inne und war verantwortlich für Strategie, Planung und Entwicklung bei Endgeräteherstellern wie Apple und Huawei. Seine Erfahrung reicht von der Leitung von Startup-Teams mit fünf Mitarbeitern bis zu Geschäftsbereichen mit mehr als 200 Mitarbeitern und einem Budget von über 50 Millionen US-Dollar.

Porter ist mit den Herausforderungen der Weiterentwicklung von Innovationen vertraut und verfügt über fundiertes technisches Know-how in den Bereichen Telekommunikation, Elektro- und Softwaretechnik sowie über praktische Erfahrung im Bereich Cloud Computing.

Während seiner Führungspositionen bei Mentor, Cadence und Synopsys hat er wichtige technische Fortschritte in der EDA-Branche vorangetrieben. Porter engagiert sich in Fachorganisationen wie dem IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), der ACM (Association for Computing Machinery) und der GSA (Global Semiconductor Alliance).


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