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Défis du marché des semi-conducteurs automobiles - La révolution des véhicules électriques

Rédigé par Rajni Bhattiprolu | Aug 6, 2024 5:17:43 PM

L'impact sur les réseaux de réparation et la longévité de la chaîne d'approvisionnement

Dans les années à venir, le secteur automobile sera confronté à une évolution de la chaîne d'approvisionnement.

Augmentation de la valeur des semi-conducteurs dans le coût global du véhicule. Allied Market Research a estimé le marché total des semi-conducteurs automobiles à environ 38 milliards de dollars en 2020. Il devrait atteindre 114 milliards de dollars d'ici à la fin de 2030, soit une croissance annuelle composée de 11,8 %, liée en grande partie à l'adoption des véhicules électriques (VE). Par exemple, le groupe motopropulseur d'une voiture à combustion interne utilise environ 100 dollars de semi-conducteurs, tandis que son équivalent en VE en utilise plus de 1 000 dollars par voiture (McKinsey).

Soutien au marché de l'après-vente. La valeur globale du marché de l'après-vente automobile devrait augmenter de 33 % d'ici 2030 par rapport à sa valeur actuelle de 900 milliards de dollars. La conversion aux véhicules électriques (VE) nécessitera de nouvelles compétences et structures après-vente, entraînant une redistribution des bénéfices du marché de l'après-vente tout au long de la chaîne de valeur. Dans de nombreux pays, la législation relative au « droit à la réparation » influencera la conception des sous-systèmes.

Équilibre des chaînes d'approvisionnement en semi-conducteurs lors du passage de l'essence au véhicule électrique. La gestion de la longévité de l'approvisionnement et de l'obsolescence des semi-conducteurs visant à couvrir jusqu'à 10 ans de production et 15 ans après la vente constitue un élément essentiel pour déterminer le succès futur. 

Facteurs d'obsolescence des semi-conducteurs automobiles

La loi de Moore prévoit que le nombre de transistors sur une puce ou un processeur informatique doublera tous les deux ans, avec une réduction conséquente du coût par transistor. Cette prédiction s'est révélée exacte depuis 1975. L'évolution technologique constante et l'augmentation exponentielle du coût des investissements dans les nouvelles usines conduisent à un manque d'investissements dans les technologies plus anciennes et moins efficaces, entraînant éventuellement leur disparition.  La réduction des nœuds de processus, permettant une optimisation du nombre de dies sur un wafer donné ainsi qu’une amélioration de la vitesse, des performances et du coût des composants, entraîne la fermeture de localisations et d'usines plus anciennes, ainsi qu'une réorientation des ressources des fabricants de composants d'origine (OCM). La position dominante des usines tierces dans la chaîne d'approvisionnement mondiale en semi-conducteurs implique une décision d'abandon d'un processus d'usine échappant souvent au contrôle du fabricant de composants d'origine (OCM).

La petite taille des puces et les investissements considérables dans les procédés de fabrication signifient que les quantités minimales de commande (MOQ) nécessaires pour justifier le processus deviennent si importantes que seuls les OEM et les applications des consommateurs les plus significatifs dicteront la longévité du processus de fabrication future. L'électronique grand public représente 80 % du marché mondial des semi-conducteurs, tandis que l'électronique automobile représente seulement 8 %. 

La réduction de la taille des puces s'accompagne d'une réduction de la taille des boîtiers de circuits intégrés, entraînant une baisse du coût unitaire. L'assemblage est de plus en plus automatisé et les pièces lourdes en termes de matériaux et d'investissements, telles que les cadres de montage, peuvent être remplacées par un assemblage par fixation directe de la puce, contribuant ainsi à l'amélioration des performances et à la réduction des coûts. Les anciens types de boîtiers de semi-conducteurs tels que PDIP, PLCC, TSSOP et les boîtiers SO à petit contour sont moins économiques et sont donc supprimés. Les sociétés d'assemblage tierces contrôlent également une part importante du marché de l'emballage des semi-conducteurs et, comme les usines tierces, elles déterminent souvent les dates de fin de vie (EOL) des composants. 

Pour en savoir plus sur la gestion proactive de l'obsolescence

Obsolescence des semi-conducteurs - Changements post-allocation
L'allocation des semi-conducteurs a durement touché les constructeurs automobiles. Les inquiétudes liées à la directive COVID-19 ont réduit la confiance dans la demande future. La capacité de production de semi-conducteurs réservée aux constructeurs automobiles a été libérée et utilisée pour le travail à domicile ; les applications grand public et de communication ont immédiatement absorbé la capacité restante. Lorsque la demande automobile est réapparue plus tôt que prévu, la capacité de production de semi-conducteurs a été débloquée et les constructeurs automobiles ont soudain dû faire face à des délais de livraison de plus de 52 semaines. De par leur nature, les modèles de chaîne d'approvisionnement « juste à temps » de l'ensemble du secteur offraient peu de sécurité interne, et la production automobile dans le monde entier a souffert de 12 à 18 mois d'arrêts et de retards de production.

Une période de demande exceptionnelle dépassant la capacité d'approvisionnement incite systématiquement toutes les parties de la chaîne d'approvisionnement à concentrer leurs ressources limitées sur les produits les plus rentables. Lorsque le marché finit par revenir à une offre excédentaire, les lignes moins rentables sont élaguées. Les assembleurs tiers et les usines de fabrication effectuent leurs propres calculs de pertes et profits et ajoutent un nœud d'abandon en dehors du contrôle direct de l'OCM. Z2Data rapporte :

  • Une augmentation de 30 % de l'ensemble des abandons de composants avant et après l'attribution.
  •  Plus de 30 % de toutes les cessations d'activité ne sont pas signalées à l'avance et passent d'un statut actif avec une longévité prévue à un statut de dernier achat (LTB) immédiat.
  • Les fenêtres LTB ultra-courtes sont également de plus en plus courantes, puisque des tiers prennent des décisions unilatérales en matière de fabrication de wafer et que les défaillances soudaines de l'outillage d'assemblage ne sont pas remplacées. 

Ce réalignement de l'offre a coïncidé avec un changement technologique fondamental ayant entraîné une forte augmentation de l'utilisation des semi-conducteurs dans le secteur automobile pour les véhicules électriques. Il s'agit notamment d'électrifier le système d'automatisation de la conduite, le chargeur, l'onduleur, le convertisseur CC/CC, la batterie haute tension, le processeur central, le moteur, la conduite autonome et les systèmes d'infodivertissement. L'électronique de puissance repose sur de nouveaux investissements substantiels dans les technologies Si, SiC et GaN, tandis que l'électronique de traitement repose sur des technologies plus rapides et moins gourmandes en énergie.

L'incertitude persiste quant aux besoins actuels du marché secondaire des plateformes essence/diesel et de leurs anciennes technologies de semi-conducteurs.

Assurer la résilience et la longévité de la chaîne d'approvisionnement en semi-conducteurs sera essentiel pour tout constructeur automobile et ses fournisseurs.

Comment prévoyez-vous l'obsolescence inattendue des composants ?

Un partage d'informations pour réduire les risques des futures chaînes d'approvisionnement de la production et de l'après-vente

Pour réduire les risques de la chaîne d'approvisionnement destinée à la production automobile et atténuer l'impact de toute crise d'approvisionnement future, il est nécessaire de connaître parfaitement l'utilisation des semi-conducteurs sur l'ensemble de la plateforme, investir dans des stocks de sécurité supplémentaires dans le circuit d'approvisionnement normal et être en mesure de faire appel rapidement à d'autres sources d'approvisionnement autorisées en temps de crise. Le stock de Rochester Electronics, composé de plus de cinq milliards de composants autorisés et actifs, constitue une bouée de sauvetage instantanée sans risque de mauvaise qualité, de contrefaçon ou de logiciels malveillants provenant de sources non autorisées.

Les engagements après-vente à long terme se caractérisent par des besoins très incertains, limités et intermittents. Les OCM s'associent de plus en plus avec des fabricants de pièces de rechange agréés tels que Rochester Electronics pour fournir à leurs clients du secteur automobile une couverture précise du cycle de vie de bout en bout. Un partenaire après-vente agréé peut offrir un filet de sécurité pour les produits finis abandonnés, en assurant la transition vers une construction de wafer à long terme. Rochester fournit également une assistance à long terme entièrement autonome pour les plateformes de test associées et les anciens boîtiers de semi-conducteurs, garantissant une conformité à 100 % avec la spécification d'origine dans un environnement approuvé par TS16949.

Par conséquent, les OCM peuvent offrir une disponibilité des composants garantie à 100 %, couvrant les engagements de production et d'après-vente, sans immobiliser leur capital et leurs ressources. 

Grâce à une planification minutieuse et à un engagement rapide avec l'OCM et Rochester Electronics, les clients du secteur automobile ont la possibilité d'éviter les coûts les plus élevés associés aux éléments suivants :

  • Le stockage à long terme coûteux.
  • Un rendement incertain après de nombreuses années de stockage.
  • Une prévision rigide ou fixe de la quantité de LTB liée à un avenir de plus en plus incertain.
  • La tentation est grande de combler les lacunes de la chaîne d'approvisionnement par des produits non autorisés.

En partageant les informations d'utilisation avec Rochester Electronics, les clients du secteur automobile obtiennent une alerte précoce vitale sur les risques d'approvisionnement, un premier accès aux stocks de sécurité autorisés en temps de crise et la possibilité d'influencer les investissements d'obsolescence de Rochester en matière de stocks, de wafers et de capacité de production continue. 

Comme pour tous les produits automobiles, la qualité, la fiabilité et la longévité sont essentielles lors de l'approvisionnement en composants, ce qui nécessite des partenariats de confiance. L’accent mis par Rochester sur la fourniture d’une source continue de semi-conducteurs s’aligne fortement sur les exigences de qualité des fabricants du secteur automobile en matière de long cycle de vie.

Rochester fournit un stock autorisé à 100 % de composants actifs et en fin de vie provenant de plus de 70 grands fabricants de semi-conducteurs. En tant que fabricant de semi-conducteurs sous licence, Rochester a fabriqué plus de 20 000 types de composants. Avec plus de 12 milliards de dies en stock, Rochester a la capacité de fabriquer plus de 70 000 types de composants.

Rochester Electronics est enregistré comme fabricant de produits ITAR (International Traffic in Arms Regulations). Rochester est certifié ISO 9001, Automotive IATF 16949, AS9120 et ISO 14001 (gestion de l'environnement). Il est également certifié QML MIL-PRF-38535 pour les classes Q et V dans les applications de défense et d'aérospatiale à haute fiabilité.

La Semiconductor Lifecycle Solution™ de Rochester Electronics permet aux entreprises de poursuivre leur activité. 

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