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擺脫芯片缺貨困境的“新”方法

2021-12-24 13:39 半導(dǎo)體行業(yè)觀察

導(dǎo)讀:由于芯片現(xiàn)在在各種產(chǎn)品中扮演著不可或缺的角色,短缺已經(jīng)阻礙了廣泛的行業(yè)。盡管公司盡最大努力應(yīng)對(duì)其影響,但一些制造商還是被迫將年產(chǎn)量削減了 25%。

領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)正在竭盡全力減輕全球半導(dǎo)體芯片短缺對(duì)其業(yè)務(wù)的損害。但許多人忽視了一個(gè)關(guān)鍵因素,它可以讓他們的公司在這個(gè)動(dòng)蕩時(shí)期更順利地度過(guò)難關(guān)。那就是工程團(tuán)隊(duì)。

  由于芯片現(xiàn)在在各種產(chǎn)品中扮演著不可或缺的角色,短缺已經(jīng)阻礙了廣泛的行業(yè)。盡管公司盡最大努力應(yīng)對(duì)其影響,但一些制造商還是被迫將年產(chǎn)量削減了 25%。

  正如許多高管痛苦地意識(shí)到的那樣,問(wèn)題在于沒(méi)有快速解決方案。盡管現(xiàn)在隧道盡頭有一絲曙光,但我們預(yù)計(jì)目前的短缺至少會(huì)持續(xù)到 2022 年第二季度。此外,現(xiàn)實(shí)情況是,我們將在全球范圍內(nèi)看到更多此類全球供應(yīng)鏈中斷。而且這種情況可能不僅在半導(dǎo)體中。

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  大多數(shù)領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)正在使用一系列策略來(lái)解決短缺的直接影響。有些人在短缺初期就設(shè)立了“作戰(zhàn)室”,以制定應(yīng)對(duì)措施并修改供應(yīng)鏈戰(zhàn)略。許多人擴(kuò)大了他們的產(chǎn)品庫(kù)存,以緩沖短缺。公司還提高了需求預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和持續(xù)時(shí)間,有些公司利用定價(jià)來(lái)引導(dǎo)客戶購(gòu)買更廣泛可用的產(chǎn)品。

  這些策略當(dāng)然有所作為,但它們并沒(méi)有解決問(wèn)題的根源。領(lǐng)先的公司更進(jìn)一步。他們轉(zhuǎn)向他們的工程團(tuán)隊(duì)快速調(diào)整公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的方式,以更迅速,更有效地緩解供應(yīng)鏈的沖擊,重點(diǎn)放在兩個(gè)關(guān)鍵功能:設(shè)計(jì)的彈性和設(shè)計(jì)的可用性。

  彈性設(shè)計(jì)是先發(fā)制人的舉措。當(dāng)公司沒(méi)有面臨迫在眉睫的供應(yīng)中斷時(shí),工程師會(huì)這樣做,但公司仍然認(rèn)為有理由為這種可能性做好準(zhǔn)備。這意味著該公司有充足的時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品以避免依賴易受攻擊的組件并建立更大的靈活性。這可能發(fā)生在上游,在產(chǎn)品上市之前,或者當(dāng)產(chǎn)品已經(jīng)上市并且將從更基礎(chǔ)、更深入的重新設(shè)計(jì)中受益時(shí)發(fā)生。

  當(dāng)供應(yīng)中斷時(shí),可用性設(shè)計(jì)就開(kāi)始發(fā)揮作用,公司需要使用可用組件進(jìn)行緊急、有針對(duì)性的產(chǎn)品調(diào)整以快速響應(yīng)。

  彈性設(shè)計(jì)

  領(lǐng)先的公司不斷改進(jìn)他們的產(chǎn)品以提高彈性,最好在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期和供應(yīng)中斷發(fā)生之前開(kāi)始。

  如果一家公司迄今為止還沒(méi)有將彈性作為其工程方法的核心部分,那么更深入、根本的產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)可能是有意義的。關(guān)鍵的考慮因素是:工程團(tuán)隊(duì)是否有能力重新思考產(chǎn)品架構(gòu)以減少對(duì)定制或依賴少數(shù)供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)組件的依賴?公司是否愿意犧牲任何依賴于易受攻擊組件的功能?只要重新設(shè)計(jì)需要,公司是否有足夠的時(shí)間采購(gòu)所需的組件?

  產(chǎn)品組合更具彈性的公司可以比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更有效地抵御未來(lái)的供應(yīng)沖擊。這使他們能夠最大程度地減少受到中斷的影響,并在需要時(shí)更輕松地快速響應(yīng)和調(diào)整他們的產(chǎn)品。事實(shí)上,在最成功的情況下,彈性設(shè)計(jì)工作可能完全沒(méi)有被外界注意到,因?yàn)榻M件短缺似乎不會(huì)影響公司的產(chǎn)品或業(yè)務(wù)。

  在我們與客戶的合作和對(duì)全球格局的分析中,我們發(fā)現(xiàn)幾個(gè)特定的屬性往往會(huì)提高彈性策略的成功幾率。

  首先,領(lǐng)先的公司將軟件與硬件分離。例如,在芯片短缺的情況下,產(chǎn)品對(duì)芯片的“鉤子”越少越好。當(dāng)無(wú)法控制硬件時(shí),領(lǐng)先的公司會(huì)降低硬件對(duì)產(chǎn)品的重要性,并通過(guò)在固件之上添加靈活的中間件層來(lái)增加對(duì)軟件的依賴。

  其次,設(shè)計(jì)模塊化可以帶來(lái)巨大的收益。領(lǐng)先公司盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)方法和靈活的產(chǎn)品架構(gòu),包括增加時(shí)間來(lái)測(cè)試和鑒定多個(gè)可接受的部件。例如,臺(tái)灣硬件和電子公司宏碁在 10 月份表示,它打算設(shè)計(jì)一種“不同類型的產(chǎn)品”,為其提供更廣泛的設(shè)備組件資源選擇,因?yàn)樵摴鞠M麘?yīng)對(duì)當(dāng)前的芯片短缺和半導(dǎo)體價(jià)格上漲。

  第三,公司尋找使產(chǎn)品組件絕緣的方法。隨著團(tuán)隊(duì)和產(chǎn)品之間的相互依賴減少,在短缺的情況下重新設(shè)計(jì)單個(gè)零件所需的工作變得獨(dú)立且不那么令人生畏。

  最后,盡可能減少產(chǎn)品的零件數(shù)量和重復(fù)使用組件可以使產(chǎn)品不易受到供應(yīng)鏈故障的影響。

  領(lǐng)先的公司通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)的、經(jīng)批準(zhǔn)的部件集成到他們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具包中,將這些彈性原則納入產(chǎn)品設(shè)計(jì);設(shè)置與預(yù)期結(jié)果一致的激勵(lì)措施,例如產(chǎn)品重復(fù)使用或定制部件的百分比;加強(qiáng)工程、銷售和采購(gòu)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作;并直接與供應(yīng)商合作設(shè)計(jì)關(guān)鍵組件,以確保其可用性和可靠性。

  結(jié)果應(yīng)該是一個(gè)長(zhǎng)期的路線圖,并了解如何簡(jiǎn)化產(chǎn)品架構(gòu)并擺脫可能成為供應(yīng)鏈瓶頸的零件或組件。

  可用性設(shè)計(jì)

  能夠有效設(shè)計(jì)具有彈性的產(chǎn)品的公司可以很好地應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈沖擊,因?yàn)樗鼈冋诜e極(或即將)失去銷售,因此需要更緊急的產(chǎn)品調(diào)整。成功后,該公司會(huì)迅速將幾乎相同的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)整也可能會(huì)有所作為。在最近的芯片短缺期間,汽車制造商 Stellantis在其一款標(biāo)致車型中將數(shù)字速度計(jì)換成了模擬速度計(jì),從而使該公司避開(kāi)了重大的生產(chǎn)障礙。但是針對(duì)可用性進(jìn)行設(shè)計(jì)需要一組不同的功能。

  最成功的公司首先會(huì)部署一個(gè)敏捷團(tuán)隊(duì),該團(tuán)隊(duì)具有快速有效地實(shí)現(xiàn)重新設(shè)計(jì)的正確技能,并為其提供一套明確的目標(biāo)和激勵(lì)措施來(lái)交付項(xiàng)目。這種類型的努力應(yīng)該只專注于改善受供應(yīng)短缺影響的領(lǐng)域,通常不需要全尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。最有效的敏捷工程團(tuán)隊(duì)會(huì)快速修改軟件以適應(yīng)新部件,調(diào)整當(dāng)前產(chǎn)品以釋放資源用于更重要的功能,并使用快速原型制作和測(cè)試來(lái)驗(yàn)證新設(shè)計(jì)。

  公司如何加強(qiáng)其可用性設(shè)計(jì)的力量?一種有用的策略是,即使在供應(yīng)沖擊過(guò)去之后,仍以其他戰(zhàn)略方式繼續(xù)使用敏捷團(tuán)隊(duì)。例如,讓他們不斷改進(jìn)產(chǎn)品以降低成本。這樣,這些團(tuán)隊(duì)會(huì)繼續(xù)增加價(jià)值,同時(shí)準(zhǔn)備好在下一次中斷來(lái)臨時(shí)采取行動(dòng)。

  在當(dāng)前芯片短缺的情況下,特斯拉在設(shè)計(jì)彈性和可用性產(chǎn)品方面的投資取得了回報(bào),該公司的經(jīng)驗(yàn)證明了這兩種工程能力如何相互加強(qiáng)。這家電動(dòng)汽車制造商決定使用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硬件,而是自行開(kāi)發(fā)在這些芯片上運(yùn)行的軟件,這使該公司在制造汽車的組件方面具有更大的靈活性。當(dāng)面臨典型微控制器單元(MCU)短缺時(shí),該公司敏捷的軟件開(kāi)發(fā)能力和模塊化技術(shù)架構(gòu)幫助其快速開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證 19 款新的替代 MCU,同時(shí)為新供應(yīng)商生產(chǎn)的新芯片開(kāi)發(fā)固件。

  高管們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到,能夠針對(duì)可用性和彈性進(jìn)行設(shè)計(jì)可以幫助他們的公司應(yīng)對(duì)短期供應(yīng)沖擊并為未來(lái)做好準(zhǔn)備。但是最成功的公司在設(shè)計(jì)彈性方面會(huì)變得如此有效,以至于他們很少需要為可用性進(jìn)行設(shè)計(jì);如果他們這樣做,這將是一個(gè)更快、更順暢的過(guò)程。結(jié)果將是公司能夠更好地處理出現(xiàn)的任何供應(yīng)鏈中斷。