Escasez de microchips mundial: ¿Cuándo y cómo terminará?

El mundo se enfrenta actualmente a una grave escasez de microchips, y no hay señales de que vaya a disminuir en el corto plazo. Es el precio que está pagando el planeta por el avance de la innovación tecnológica.

La escasez de microchips continúa, a pesar de las iniciativas gubernamentales y de los esfuerzos concertados por las fábricas de semiconductores. Al igual que varios otros retos globales recientes, la escasez de semiconductores inició con la enfermedad pandémica de coronavirus.

Sin embargo, la continua escasez de chips ha detenido numerosas líneas de producción. Además de los inversores, los clientes también se enfrentan a la peor parte de una escasez de semiconductores sin precedentes que ha causado retrasos en las entregas de automóviles, escasez de electrodomésticos y teléfonos inteligentes más caros, y dichos impactos continuarán por lo menos a lo largo de la primera mitad de 2022.

Todas las industrias en peligro

La escasez de semiconductores afecta desde grandes marcas tecnológicas hasta pequeños centros de fabricación. Alrededor de unas 172 industrias están siendo impactadas, según datos del banco de inversión Goldman Sachs. El gigante tecnológico de Corea del Sur Samsung también está experimentando efectos paralizantes debido a los desequilibrios de chips en el sector de TI, particularmente en ciertos productos de visualización. Como resultado, la empresa puede omitir el lanzamiento del próximo Teléfono inteligente Samsung Galaxy Note hasta 2022.

Siemens trabaja para mitigar los riesgos potenciales de escasez de componentes, siendo el proveedor principal de sistemas de automatización. Con la gran cantidad de tecnología que necesita el planeta actualmente, la escasez podría empeorar. Apple, uno de los mayores compradores de microchips mundial, retrasó el lanzamiento del iPhone 12 debido a la escasez de microchips. La escasez causó que fabricantes de automóviles como General Motors, Honda, Toyota y Volkswagen cerraran temporalmente sus instalaciones de construcción.

Algunos fabricantes de automóviles renuncian a propiedades de alta gama en sus vehículos debido a un suministro reducido de elementos electrónicos.

Las industrias que fabrican artículos domésticos y tecnológicos en los próximos meses serán las próximas en padecer las consecuencias de la escasez de microchips. Nissan deja los sistemas de navegación fuera del coche, camiones RAM ha reducido el equipamiento de sus camiones con espejos retrovisores inteligentes que monitorean los puntos ciegos. Renault ya no incluye una pantalla digital detrás de los volantes en ciertos modelos. La industria de alquiler de autos no se escapa de la escasez de chips.

Las empresas en China están acumulando chips en demanda para aliviar el impacto global de la escasez de semiconductores, pero solo aumenta la dificultad para que otras empresas obtengan los microchips.

¿Cómo surgió la escasez mundial de semiconductores?

Sanciones del gobierno de EE. UU. contra la tecnología china

El expresidente de los EE. UU., Donald Trump, exacerbó la escasez de semiconductores al instigar una guerra comercial con China durante la pandemia de COVID-19. Las acciones de la administración Trump contra las principales fábricas chinas de chips provocaron una interrupción importante de la cadena de suministro.

Primero, la Casa Blanca prohibió al gigante chino de telecomunicaciones Huawei adquirir chips hechos con tecnología estadounidense. Antes de la prohibición, Huawei almacenaba semiconductores para continuar creando productos, mientras que sus competidores han comenzado a conseguir chips para incrementar su participación de mercado.

En segundo lugar, varios de los usuarios de SMIC buscan otras fábricas de chips, ya que los desarrolladores siguen temiendo una posible interrupción de la producción debido a las nuevas regulaciones del gobierno de EE. UU.

Clima extremo

El calentamiento global está causando cambios climáticos extremos a nivel mundial, interrumpiendo negocios y cadenas de suministro. Los desarrolladores de semiconductores enfrentan la peor parte de los niveles climáticos extremos, ya que la mayoría de los centros de fabricación se concentran en áreas propensas a cortes de energía. Durante condiciones climáticas extremas, las compañías de servicios públicos priorizan el suministro de áreas residenciales en lugar de centros de producción, lo que cierra la producción de las fábricas que operan todo el día.

En la actualidad, Taiwán domina el mercado de microchips avanzados y suministra chips a usuarios como Apple y Nvidia. La región está experimentando actualmente su peor sequía en más de 50 años, lo que ha causado que los embalses se sequen. TSMC usa cerca de 156,000 toneladas de agua al día, y la escasez de agua está agravando la escasez de microchips.

Ampliación de la capacidad productiva

La escasez mundial de chips ha incrementado la necesidad de invertir una gran cantidad de millones en nuevas líneas de producción y actualizaciones de equipos para satisfacer la creciente demanda. La Compañía de construcción de semiconductores de Taiwán (TSMC) es responsable de crear el 80% de los microchips que se usan en los automóviles. Con el objetivo de satisfacer la demanda global, TSMC ha planeado invertir cerca de 2,87 millones de dólares para expandir e invertir en la capacidad de su fábrica en Nanjing, China.

El mayor desarrollador de chips de EE.UU., Corporación Intel, se espera que invierta alrededor de 3.5 mil millones de dólares para incrementar la producción en su fábrica de obleas en Nuevo México. El desarrollador de semiconductores con sede en EE.UU. Global Foundries también planea crear una nueva planta de fabricación en Singapur con una inversión de más de 4 mil millones de dólares para atender los segmentos de rápido crecimiento de la automovilística, la movilidad 5G y los dispositivos seguros.

Pandemia de coronavirus

Las limitaciones de bloqueo impuestas durante la pandemia de coronavirus tuvieron un impacto severo en la industria manufacturera, ya que se cerraron plantas y se detuvo la producción. La prohibición temporal de las actividades manufactureras, combinada con limitaciones más estrictas en los puertos y las fronteras de todo el mundo, causó una ralentización de la movilidad de las mercancías.

Simultáneamente, la demanda de nuevos dispositivos electrónicos se ha disparado gracias a la directiva de trabajo desde casa, la creciente necesidad de cursos online y la mejora de las opciones de entretenimiento en casa. La mayoría de los dispositivos electrónicos como smartphones, portátiles, etc., requieren semiconductores, pero debido a la detención de la producción, muchas industrias que fabrican estos dispositivos no ordenaron suficientes semiconductores para satisfacer la creciente demanda futura.

Compras de hámster

Cuando se conoció la noticia de la escasez de semiconductores, muchas industrias comenzaron a acumular chips. Las compras de pánico contribuyeron a la escasez general, redujeron la oferta limitada y generaron costos superiores. El director ejecutivo de Tesla, Elon Musk, comentó sobre los crecientes casos de compras de pánico en Twitter: «El miedo a quedarse sin chips está causando que todas las compañías hagan pedidos desmesurados, como la escasez de papel higiénico, pero en una escala épica«. La escasez de chips sigue ocasionando estragos en la cadena de suministro de Tesla.

Predicciones fallidas

Los expertos de la industria no consideraron el incremento de la demanda de productos electrónicos, lo que resultó en una gran brecha entre la demanda y la oferta. Muchos desarrolladores de smartphones y automóviles esperaban una caída en la demanda y, por lo tanto, habían reducido sus órdenes de semiconductores. Debido a que la mayoría de las industrias dependen de las instalaciones de fabricación para obtener microchips, el pronóstico fallido causó enormes brechas en el suministro.

¿Cómo paliar la escasez mundial de microchips?

La cadena de suministro de semiconductores de medio billón de dólares es una de las más complejas, por lo que no hay una solución sencilla para poner fin a la crisis mundial de semiconductores. Un solo microchip pasa por más de 1000 pasos y cruza múltiples fronteras internacionales antes de llegar al usuario final. Por lo tanto, los cambios en la política de una región impactan en la cadena de suministro global de semiconductores. La peor escasez de semiconductores aún está por llegar, por lo que es necesario fortalecerse y concentrarse en los elementos que pueden revivir, como los recursos y una red de suministros.

Alineación con la soberanía tecnológica

Cerca de las tres cuartas partes del suministro de semiconductores proviene de China, Japón, Taiwán y Corea del Sur, pero la pandemia de coronavirus ha interrumpido la cadena de suministro global, lo que ha causado que países de todo el mundo inviertan cientos de millones para incrementar la producción de microchips y reducir la dependencia de naciones extranjeras para satisfacer sus demandas.

El presidente de EE. UU., Joe Biden, pidió una revisión de la cadena de suministro de semiconductores y está buscando una inversión de 37 millones de dólares para acelerar la producción nacional de semiconductores. Europa representa actualmente menos del 10% de la producción mundial de chips. En un esfuerzo por ser más independiente, la Comisión Europea quiere incrementar la capacidad de fabricación de chips en un 20%.

La gigante tecnológica estadounidense Intel ha solicitado 8 mil millones de euros en subvenciones públicas para la puesta en marcha de fábricas de semiconductores. Los incentivos gubernamentales para la industria pueden incrementar la capacidad de las fábricas de EE.UU. y ayudar a reducir los desequilibrios entre la oferta y la demanda, pero la asistencia debe estar disponible en toda la cadena de suministro de fabricación y diseño de semiconductores.

Actualizaciones económicas de Fab

Aunque las expansiones fabriles pueden tardar hasta 12 meses, las actualizaciones fabriles pueden poner la capacidad en línea en solo tres meses. Invertir en la renovación de la infraestructura mecánica de nivel (SMIF) en una fábrica existente de 200 mm con herramientas adicionales, la renovación de áreas de sala limpia, etc., puede incrementar la capacidad de producción de obleas sin costos adicionales de material inicial, mano de obra o procesamiento.

Una mejora típica del rendimiento de línea del 1,3% gracias a la naturaleza no participativa de SMIF y la automatización podría generar 325 obleas adicionales por mes. La renovación de una fábrica de 200 mm con SMIF puede mejorar significativamente el control del ambiente de la oblea y extender la vida útil del equipo.