Terremoti e… crisi dei semiconduttori?

Abbiamo parlato in più occasioni di danni agli elementi non strutturali provocati da terremoti (link) e di costi dei terremoti in Italia (link) e nel Mondo (link).

L’interruzione dell’attività produttiva può essere innescata anche se non si verificano danni, nemmeno non strutturali.

Ad esempio, nella produzione di alta precisione come l’industria dei semiconduttori, possono verificarsi perdite di interruzione dell’attività quando i protocolli di processo richiedono l’arresto obbligatorio dei macchinari.

Un quotidiano online (link) riporta: Un terremoto ha colpito la costa nord-orientale del Giappone, vicino alla prefettura di Fukushima, a quasi dieci anni da quando l’area è stata devastata da un terremoto e uno tsunami molto più forti che hanno causato più di 19.000 vittime e causato l’interruzione della catena di approvvigionamento globale.

Un ‘altra fonte (link) riporta un’interessante correlazione tra eventi sismici e produzione di semiconduttori.

I ricercatori stimano che ci siano circa 80.000 terremoti nel mondo ogni anno, ma la maggior parte sono troppo lievi per essere notati. Il grande terremoto del Giappone orientale (alias, terremoto di Tohoku del 2011) e il successivo tsunami che ha colpito a est di Sendai l’11 marzo 2011 hanno causato una sostanziale perdita di vite umane e la distruzione delle infrastrutture. È stato il terremoto più potente che abbia mai colpito il Giappone e il quinto più potente al mondo da quando è iniziata la registrazione dei record nel 1900.

Molte fabbriche di semiconduttori, così come altre strutture che supportano l’industria, sono state significativamente danneggiate dal terremoto (alcune sono state chiuse di conseguenza in modo permanente).

Sin dai primi giorni della produzione di circuiti integrati nella Silicon Valley, l’industria dei circuiti integrati ha sempre avuto gran parte dei suoi impianti di fabbricazione situati in regioni sismicamente attive. Inoltre, a dicembre 2015, circa la metà della capacità di produzione mondiale di wafer IC era situata in aree sismicamente attive (definite come aree a rischio da moderato ad alto di essere colpite in modo significativo da terremoti).

• Taiwan e Giappone rappresentavano il 39% della capacità globale di circuiti integrati nel dicembre del 2015. Entrambi i paesi sono considerati interamente sismicamente attivi e hanno grandi quantità di capacità di circuiti integrati esposti a potenziali danni da terremoto.

• Anche se il sud-est asiatico è generalmente considerato molto attivo dal punto di vista sismico, Singapore e la Malesia sono in realtà considerate relativamente al sicuro dai danni dei terremoti. In Cina, si ritiene che Pechino abbia un rischio sismico da moderato ad alto, ma altre città come Shanghai, Shenzhen e Wuxi sono considerate “su un terreno solido”. Allo stesso modo, mentre la parte meridionale della Francia presenta un rischio sismico moderato, le aree centrali e settentrionali no.

Come mostrato nella figura seguente, il 64% della capacità della fonderia di circuiti integrati pure-play si trova in regioni sismicamente attive. Poiché due delle più grandi fonderie di circuiti integrati pure-play al mondo (TSMC e UMC) hanno una presenza così significativa a Taiwan, un terremoto o un tifone disastrosi in quel paese avrebbero serie ramificazioni per l’intera catena di approvvigionamento dell’elettronica. In effetti, poiché le fonderie di circuiti integrati hanno così tanti clienti diversi e sono produttori unici per una così ampia varietà di tipi di parti, le ramificazioni dei danni agli impianti di fabbricazione delle fonderie di circuiti integrati sarebbero molto maggiori dei danni arrecati ai singoli stabilimenti di circuiti integrati IDM.

L’articolo citato riporta che alcuni anni fa, IC Insights è stata incaricata di eseguire un rapporto di ricerca di mercato proprietario per una grande compagnia di assicurazioni. Questa azienda voleva sviluppare un modello che mostrasse quanto le vendite di sistemi elettronici sarebbero andate perse se le fabbriche di Taiwan fossero state chiuse per uno, due o tre mesi a causa dei danni causati da un terremoto o da un tifone. Se si considera solo l’Hsinchu Science Park, che ospita circa il 45% della capacità totale di wafer della nazione insulare, è stato determinato che, per ogni mese di perdita netta derivante dalla disattivazione delle fabbriche di Hsinchu, un effetto negativo netto di 9,3 miliardi di dollari verrebbe esercitato sulle vendite mondiali di sistemi elettronici!

Sebbene l’industria dei circuiti integrati abbia sempre avuto la maggior parte della sua capacità di fabbricazione situata in aree “pericolose”, la maggior parte degli acquirenti di circuiti integrati spesso non ci pensa.

L’articolo conclude che, in definitiva, tutto ciò che si può davvero dire sulla capacità di prevedere devastanti disastri naturali è che tutto va “bene” finché un giorno non accade qualcosa. Tuttavia, sebbene questi tragici eventi siano impossibili da prevedere, non è impossibile pianificarli. L’auspicio era che il grande terremoto del Giappone orientale avrebbe dovuto essere un campanello d’allarme per spronare l’intera catena di approvvigionamento dell’elettronica a creare nuovi piani di emergenza, per ogni evenienza.

E’ stato così per Toyota, come ricorda questo articolo (link).

Alla fine dell’anno scorso, quando l’industria automobilistica globale si è ripresa dalle chiusure all’inizio della pandemia di COVID-19, i più grandi produttori di veicoli del mondo erano alla disperata ricerca di semiconduttori vitali che sono stati dirottati verso altri settori all’inizio dell’anno.
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Gli ingegneri della Toyota hanno detto a Reuters che la società tiene a disposizione una scorta di chip per un valore compreso tra due e sei mesi, il che significa che mentre i suoi rivali si arrampicano, le cose funzionano normalmente nella più grande casa automobilistica giapponese.

L’articolo continua:

Le case automobilistiche, come la maggior parte delle industrie, hanno cercato di diventare il più efficienti possibile negli ultimi decenni, il che significava ridurre al minimo le scorte, qualcosa in cui la stessa Toyota è stata pioniera. Ma le dure lezioni di un disastro naturale un decennio fa hanno spinto la casa automobilistica a prendere un altro guarda la sua catena di fornitura di elettronica.

Anche il terremoto e lo tsunami della primavera del 2011 che hanno devastato il Giappone e distrutto la centrale nucleare di Fukushima hanno interrotto le operazioni della Toyota per mesi. La società ha identificato 1.200 componenti interessati e ha suggerito che circa 500 dovrebbero essere a disposizione per prevenire problemi simili in futuro, compresi i semiconduttori.

Di conseguenza, mentre altre società sospendono la produzione e aspettano i tempi di consegna lunghi mesi della produzione di semiconduttori, Toyota ha alzato le sue previsioni sia per la produzione di veicoli che per gli utili.

Sebbene la strategia sembrerebbe contraddire il concetto di produzione snella, i funzionari Toyota hanno detto a Reuters che invece hanno accreditato le sue pratiche snelle, il che ha spinto l’azienda a cercare potenziali vulnerabilità e inefficienze nella sua catena di approvvigionamento.

La resilienza aziendale a seguito di un sisma diventa un elemento fondamentale in un mercato sempre più globale e competitivo come quello attuale.