》本篇白皮书强调了汽车、工业品或消费电子等行业，基于目前所面临的半导体供应链中断而需考虑的范式转变。过去，半导体并未得到充分关注，但COVID-19危机让汽车行业的半导体供应出现了严重短缺，且这种现象将持续到2025年以后，故建立战略性半导体管理势在必行。为此保时捷管理咨询构思了由八个行动领域所组成的战略管理框架。
洞察
供应链的透明度和深度的风险管理成为最低标准
对于半导体行业来说，批量捆绑的复杂性管理必不可少
围绕组织建立生态合作系统，是确保供应的决定性因素
直接采购是企业恢复生产和创造利润的关键推动因素之一
公司必须要从确保供应，往通过半导体设计产生竞争优势的方向迈进
简介
半导体器件，也称为集成电路（IC）或微芯片（以下简称“半导体”），是任何电子设备的基础。通过在一块印刷电路板上组合几个半导体器件，可以在最小的可用空间内完成广泛的复杂任务。在过去的70年里，半导体的发展使得电子设备体积更小、速度更快、效率更高。
半导体的复杂性不断增加
在汽车领域，我们可以看到半导体对创新的重要性。1978年，在保时捷911 G系列中首次应用的电控单元（ECU），使得每辆车大约配备了八个半导体。ECU的任务是控制内燃机的喷射时间，而目前的车型有50-90个ECU，分别包含多达5,000-7,000个半导体（如图1所示）。这些ECU的功能各不相同，分别负责了从调整座椅位置到高度自动驾驶等一系列功能。
图1：半导体是汽车行业的创新驱动力
由于分散的电子结构与大量的传感器、执行器相结合，汽车中的控制单元数量正在增加。此外， 汽车行业面临着高度个性化的汽车配置，这也提升了应用电控单元和半导体的变异性。
当前市场形势和预测
Covid-19带来的封闭政策和由此产生的需求波动等造成了半导体的供应短缺。如果对2022年第一季度半导体短缺引起的汽车生产损失进行深入分析，结果显示出异质性的分布（如图2所示）。
图2：基于数据的汽车比容量和需求预算显示，短缺情况将持续至2025年
由此可见，在2025年之前，大于28纳米的技术节点存在结构性短缺。这些技术节点主要应用于电压调节器、电源开关、通信、LED驱动器和成熟的微处理器。提升产能的投资只用在小于90纳米的节点。因此，基于电动汽车数量的增加，大于90纳米的节点将可能出现供应短缺或需求增加，全球半导体市场的增长也证实了这一点。虽然整体市场正以8.2%的复合年增长率（CAGR）发展，但半导体市场中的汽车行业正经历着高于平均水平的增长，从2020年到2025年的复合年增长率为16.3%。
01
供应链透明度和风险管理
在过去几年中，许多行业目前在半导体和其供应链透明度以及风险管理方法方面的缺陷充分地暴露了出来，特别是在其他因素的干扰下，汽车行业所暴露的缺陷最明显。
现今，由于整个半导体供应链的能见度有限，原始设备制造商无法及时发现和缓解供应链中断的情况。为了提高透明度、识别和缓解半导体供应链断裂的风险，OEM和组件制造商可以采取以下四种措施：
半导体透明度
识别产品中的内置半导体。原始设备制造商可以通过与元件和半导体制造商直接合作，确保元件信息的透明度。除了明确使用哪些类型的半导体外，进一步的关键参数也同样重要。
供应链透明度
收集供应商以及参与到流程中的次级供应商的必要信息。原始设备制造商和供应商必须了解半导体行业的生产流程，并通过相应的措施加以预防供应链中断。
半导体数据库
由于半导体数据量巨大，行业内的领先企业应该使用一个集中的数据库来存储和管理半导体数据。为了确保可用性和质量，原始设备制造商必须引入可持续数据收集的管理程序，优先考虑在利益相关者之间的合作中应用。
数据驱动的风险管理
建立全面的风险管理工具（如图3所示）。风险管理应该由不同的评价维度组成，而所有维度都必须与数据库中的数据相联系，加之外部数据形成数据集，从而构建出一个数据模型，数据的透明度是所有战略杠杆的要求。
图3：所有内置半导体的透明度以及对技术和供应链信息的数据收集，是数据驱动风险管理的关键
在建立、评估和测试该模型后，原始设备制造商已经向数据驱动的半导体风险管理方法迈出了第一步。
02
可靠的管理复杂性
随着对内置半导体和技术规格的更好理解，复杂性管理将减少变体，并将数量捆绑在战略半导体组合中。大批量订单是控制自身供应链，从而实现全新商业模式和竞争优势的关键。
为了在未来奠定有效的复杂性管理基础，OEM必须首先对多个组件制造商的重要ECU和半导体进行深入分析。原始设备制造商可以对各种半导体及其生产商的数量和重要性进行分类和优先排序，并选择重要的芯片，将其分布在几个ECU上，从而提高显著数量效应的可能性。
03
半导体生态系统
在过去十年中，半导体领域经历了很多发展，变得更加复杂，商业模式之间的界限越来越模糊。晶圆生产商执行制造工艺并将其提供给半导体供应商；芯片设计者开发并持有知识产权（IP）；代工厂执行微加工工艺；集成设备制造商（IDM）集合自主设计、制造和销售集成电路等生产步骤；分销商为OEM提供与半导体相关的物流服务；芯片代理则提供来自不同制造商的芯片。
基于芯片组合，企业必须发掘出一种最适合他们需求的合作方式（如图4所示）。领先的企业将直接采购付诸实践，并向半导体制造商提供大批量长期订单。有长期需求但中小批量的企业应该与分销商合作，以确保供应和实现第一效率。有短期需求但量大的企业可以与分销商合作。有短期需求和小到中等规模的组织需要使用半导体代理商提供的服务。
图4：协作目标和采购方法的决策指南
对于领先的公司来说，用数量捆绑以实现最佳的采购定位至关重要。此外在直接采购方法中，从技术和商业的角度来看，可以与半导体供应商共同确定技术改进和加强组件覆盖，以激励和产生商业潜力。
04
半导体的采购策略
目前，全球对半导体的需求大大超过了供应。此外，Covid-19和自然灾害扰乱了半导体供应链，特别是汽车行业正面临着供应链上的短缺问题。因此，可用的库存必须在价值链的每个环节通过公平分享的方式进行分配。
批量捆绑提供了新的采购策略
行业领导者进行复杂性管理，以数量捆绑作为基础，并简化技术架构。这种合并的芯片组合使新的采购机会成为可能，供应商数量的大大减少，使得企业通过少数供应商就可以采购大量的产品。
使采购战略与运营模式保持一致
直接采购半导体在半导体供应链中发挥了积极作用。为了将与半导体制造商的直接关系付诸实践，原始设备制造商必须首先决定实施何种采购战略。通过将直接购买战略付诸实践，组织获得了强大的地位（如图4所示），并由此产生五个核心优势。
图5：从半导体供应商处直接采购半导体的示意图
五大核心优势
01
芯片是OEM的财产，不受公平份额分配的影响
02
材料流程可以由OEM把控
03
可以建立三到六个月的安全库存
04
规模经济将减少管理费并提高利润率
05
组织在半导体价值链中将确立积极的定位
需要考虑的内部和外部成功因素
为了成功并长期实施新的采购战略，需要考虑关键的内部成功因素。首先必须有意识地建立内部能力，其次在新的供应商关系框架内需要对人物和角色进行内部分配，这一点至关重要。
这也同样适用于外部成功因素。同时，企业可以构建一个共同的供应链仪表板，使得价值链上的所有参与者都能对交货状态和能力有最好的概述。
05
具有竞争优势的发展战略
除了采购策略外，企业还有更多极具竞争力的选择，以确保和积极塑造未来的半导体供应。领先企业通过与半导体制造商和设计者建立联合开发协议，提升他们的产品差异化和性能，从而获得竞争优势。
要达成联合开发的合作协议，公司应关注以下三个基本因素：
#1
战略相关性
优先考虑战略半导体组合中的半导体，因为它们对企业最有价值。
经济可行性
用强有力的商业案例来支持每项联合开发活动，以避免浪费公司资源，因为这是一项投资。
#2
#3
技术可扩展性
保证半导体的技术可扩展性，例如兼容许多产品或考虑到创建额外功能的足够空间。
同时，企业应当充分分析机会和挑战（如图6所示）。从长远来看，联合开发与合作的好处超越了潜在的风险，这是因为许多挑战已经有了解决方案。
图6：OEM在联合开发活动中面临的机遇和挑战
挑战一和二可以通过与半导体制造商的直接讨论来预防，而对于第三个挑战，原始设备制造商可以持有或实施三到六个月的滚动资金，以确保他们的半导体供应。
下一步
在为其产品挑选合适的半导体时，OEM自然会被青睐。特别是消费电子行业必须比汽车行业更快地引入新技术，因此它们需要更广泛的标准半导体产品组合，以便理想地选择最符合自身技术需求的产品。
由于汽车应用分布在多个技术节点上，在现有的标准产品范围内实现汽车的特定需求正变得越来越困难。因此，领先的车企需要通过联合开发和伙伴关系承担更大的责任，进一步满足对半导体的技术要求。另外，OEM不仅需要考虑半导体层面，更需要考虑整个系统层面的合作。这使得半导体制造商不仅能够了解某个特定元素的要求，并且可以深入研究系统本身，从而为客户提供更具体的产品。只有这样，OEM才能确保技术领先，降低复杂性并且为未来的发展提供更多空间，最终创造竞争优势。
总结&要点梳理
1
透明度和风险管理
对内置半导体的透明化是实现有效风险管理的第一步。根据当前供应链数据驱动的信息，形成强有力的风险管理模式。
2
供应安全与利润
原始设备制造商（OEM）需要做出可靠的需求预测，并与半导体行业直接沟通。管理复杂的捆绑量能够实现更高的利润。
3
竞争优势
长期供应安全和利润的关键是直接采购半导体。与半导体供应商联合开发的伙伴关系带来了更多的技术和经济优势。
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