半导体制造：全球化思考，本地化建设

目录半导体制造：全球视野，本地建设 05参考文献02半导体制造业格局的演变01执行摘要03加速成功晶圆厂建设和运营的步骤04结论 执行摘要半导体制造：全球视野，本地建设许多高科技公司正竞相建设和/或扩建陆地半导体制造厂（“晶圆厂”）。由于疫情驱动的芯片短缺仍然备受关注，并且预计未来几年需求将大幅反弹，它们想要做好准备。但半导体行业复杂，挑战从解决人才短缺到应对长期战略规划流程的微妙之处代表相当大的障碍。四个步骤可以更好地清除这些障碍，并确保不断变化的行业面为未来所能带来的做好准备。本报告详细讨论这些步骤，分享高管见解和案例研究，阐明挑战和领先实践。 半导体制造：全球视野，本地建设当前对新建或扩建晶圆厂的投资代表着对行业未来的巨大赌注。考虑：在美国有60多个（出版时）宣布的新建或扩建设施，其中11个是新建或扩建的晶圆厂。1每个设施代表高达100亿美元的资本支出和政府支持，并且它们的目标是在未来三年内上线。2从角度来看，美国的520亿美元承诺仅占全球政府对新建晶圆厂近5000亿美元资金投入的一小部分。3商业和政府领导人共享一个总目标：通过本土化和友岸外包这些运营来消除与世界大部分半导体芯片由很少几个地方生产相关联的风险。根据埃森哲近期对一系列行业领袖的采访，公司对前景非常乐观（有关研究的详细信息，请参见关于研究），并预计到2024年芯片需求反弹时将做好准备（见图1） 安靠科技股份有限公司高管高管们担心稳定供应链和运营，应对未预见的挑战，并增强国家安全。他们担心制定强大的资本配置策略——平衡短期和长期需求，担心在持续的人才短缺中识别和发展人才。他们还担心跟踪和满足不断变化的政府资金要求。然而，高管们敏锐地意识到，在通往成功的道路上他们面临着巨大的挑战。他们知道他们肩负着一项议程，对大多数人来说这意味着远远超出他们的战略舒适区。他们也知道他们试图在短期内完成某件事，而该行业是在数十年的发展中自然发展到了目前的状态。这不是有机增长。在美国，我对建设新工厂的环境及其他一些限制的成本有很多担忧，这些限制在一些亚洲地区根本不存在。[那是]一个成本劣势，而且很难克服。 图1：半导体制造：全球视野，本地建设从历史上看，半导体收入与市场驱动事件（如互联网泡沫、大衰退和COVID-19大流行）紧密相关。具体而言，我们的行业收入分析显示，当这些事件发生时，收入会下降，然后反弹。 行业高管下一年。鉴于不确定的经济形势，预计2023年收入将下降，但预计2024年将增长18.5%（发布时）。4各国政府及各地区试图在一定程度上拥有一定的独立性版权所有 © 2023 Accenture. 保留所有权利。视角。有大量公共资金推动对制造工厂和晶圆厂的投资，如果你加起来，潜在的最高投资额可能是半导体行业有史以来对晶圆厂的投资最高。” 6 半导体制造：全球视野，本地建设好消息是领先实践的具体框架正在浮现。基于来自这些担忧是有道理的。2023年7月，台积电宣布其凤凰工厂的4nm芯片量产时间推迟，该工厂于2021年开始建设。这座预计于2024年投入运营的晶圆厂，由于缺乏具备必要专业知识的技术工人来正确安装设备，现定于2025年开业。截至目前，台积电已迅速应对挑战，计划从台湾调派超过500名员工来培训当地员工。5导航当前格局的四个步骤。 4步引领当前格局：本报告其余部分依次关注每一步。1.创建参与公私合作伙伴关系（PPP）的内部能力2.重新思考人才战略3.将安全和新技术的出现采取彻底积极主动的态度4.重新评估投资回报预期。我们采访的高管、客户的经验、行业专业知识以及持续进行的定量研究，埃森哲已经确定了公司在加速其建设和运营本土晶圆厂的努力中，可以采取的四个步骤来提高成功的机会。 重塑人才战略创建参与PPP的内部能力加速成功晶圆厂建设和运营的步骤 半导体制造：全球视野，本地建设全球范围内，如前所述，政府正成为陆地上芯片的繁荣和投入的投资者制造。正如一位行业高管所说：这对政府[大力投资]是有利的，因为许多发生的活动，不仅从商业角度来看，而且从国防角度来看，都将高度依赖于该国的半导体能力。他们还需要能够部署他们收到的资金。我们所有的受访者都观察到了联邦政府在fab发展中的作用。公司领导面临的挑战是如何获得部分政府资金。简化来说，这实质上是一场竞赛——尽管是有护栏的竞赛——一场资金竞赛。亚德诺半导体产品市场总监指出：“投资制造业很难。但由于政府承担了大部分费用，这就像摆在桌上的钱。如果你现在不拿走，就永远别想拿。你将没有机会。其他竞争对手会在你之前拿到的。” 我们最近的研究发现，45%的全球高科技高管表示政府计划提供的激励措施是他们再投资/搬迁计划的一个因素，尽管它并不是决定性因素。6无论如何，高科技公司都将美国和加拿大列为优先投资地区，占比34%；28%的公司将在未来三年中次要优先考虑投资同一地区。我们还发现，35%的公司将印度列为优先投资地区，30%的公司将西欧列为优先投资地区。7因此，一位行业专家告诉我们，国家在发展中扮演最重要的角色，因为他们最关心为他们的地区确保这种能力。在联邦政府之外，各州敏锐地意识到其对地区产生的环境影响、所创造工作的性质、所需的教育类型以及与之相关的（最好是整合的）社区改善和发展机会。它们正根据环境标准、投资和就业机会等因素调整各自的要求。 9 如何建立参与PPP项目的内部能力半导体制造：全球视野，本地建设提升生态系统合作伙伴关系，通过突出每个在其中发挥的独特作用，来发展新的fabs并促进与利益相关者的更深参与。例如，通过新的沟通方式和参与，一家公司可以协助其政府合作伙伴（州和地方）从仅仅作为资金提供者，转变为成为该行业的守护者。公司可以通过这些项目突出其在国家安全中的作用。共同而言，生态系统从一开始就明确目标和使命，可以向前推进。清晰界定利益相关者和受益人的角色，并进行沟通和协商。提前准备流程和政策，以追求和管理资助过程。想法是创建一个能够实现速度的结构。如果一个公司必须组建团队并教他们创建资助提案所需的规则，他们就会处于不利地位。如果规则后来发生变化而他们缺乏坚实的基础，他们就会遇到困难。另一方面，如果团队成员对自己的理解要求有信心并且拥有必要的经验，他们就会更有效地适应。主动与地方和联邦政府官员接触着眼于确保公司对法规和要求的理解是最新的。负责安排这些会议并设定其议程。 建立新合作伙伴关系，创建跨行业联盟。利用现有基础设施和正在进行的研发工作（例如，NASA、NIST），并致力于与跨行业联盟合作，以改善协作和促进创新。持续开展对 PPP 领先实践的研究和分析。理解旨在维持组织配备具备所需专长的人才、能够满足快速出现的截止日期和处理请求的全面和社会基础设施（例如，儿童保育、工作、教育途径）。 行业示例半导体制造：全球视野，本地建设德克萨斯大学奥斯汀分校电子研究所 (TIE) 是由德克萨斯大学奥斯汀分校资助的公私合作项目。该合作项目汇集了公共机构、半导体公司、国防电子公司、国家实验室和学术机构，以加强国家在先进封装领域的领导地位。其首要任务之一是引领行业利益相关者重新思考人才战略和 STEM 教育。此外，TIE 正与合作伙伴合作制定和实施半导体劳动力发展策略。最近，德克萨斯大学奥斯汀分校获得了德克萨斯州政府 4.4 亿美元的资助，用于建设晶圆厂。 8 重塑人才战略创建一个内部参与能力在PPP加速成功晶圆厂建设和运营的步骤 半导体制造：全球视野，本地建设我们的访谈表明，公司认为他们的组织将能够在人才库中找到并吸引他们所需的个人——那些准备好并愿意处理与芯片制造相关的专业任务的人。然而，要实现这一点，需要行业的干预。在半导体行业补充劳动力方面，就业的STEM工作者数量的显著增长是可能的。然而，这个行业，就像许多其他行业一样，面临着严重的人才短缺。2019年，在美国，不到三分之一（28%）的STEM教育工作者在从事STEM相关工作。9 13具体而言，招聘经理需要大胆思考以创造有吸引力的价值主张，并迅速行动——与公司内部和外部的领导者合作来交付成果。在一定程度上，这意味着重新推广该行业，以提高对陆上增长的认知。公司必须加大力度，突出半导体职业路径对其他工程领域的意义。他们需要更广泛地考虑“合适”的人才画像是什么，以及如何和在哪里吸引和发展人才。“合适”的画像在历史上只寻找 STEM 人才。如今，该行业对高中毕业生、学徒和非 STEM 毕业生更为欢迎，通过适当的培训来填补空白。归根结底，这意味着重新塑造该行业的人才战略，公司层面进行。 如何重新思考人才战略拥抱新兴技术半导体制造：全球视野，本地建设包括AI。尽可能自动化任务，并专注于填补更多具有战略意义和不受时间限制的岗位。我们最近的高科技高管调查显示，56%的受访者计划投资人工智能和基于机器学习的数字制造技术。11该战略不仅包含自动化以创建运营效率，还专注于吸引合适的人才，利用新兴技术尽可能高效地运营晶圆厂。识别并提供构建新技能或提升技能的步骤。允许现有员工培养市场需要的技能，并使他们能够在不同职能间转换。只有34%的员工非常自信他们的技能在3-5年内仍然有用且有价值，因此领导者应该帮助员工理解为什么这很重要，并说服他们努力是值得的。10工程人才与相关技术之间很有可能具有可转移性，这能够发掘被忽视的人才库并缩小技能差距。 行业高管“现在我想很多人不仅关注技术挑战，他们也在寻找意义，并希望在一个对他们有意义的环境中工作……你正在与允许居家办公弹性的软件公司竞争，但你需要控制测试人员和对不同类型机器进行操作的人员。你需要提供长期激励计划，并为未来的发展定义角色。”加大吸引、纳入、发展和留住多元化劳动力的力度。从城市地区向农村地区发展正式的对外联系项目。招聘流程需要越来越具有可及性和包容性，以提高对传统人才来源之外的行业的认识，并吸引来自不同背景、地点、种族和性别的员工——以及电气工程以外的学科。提高领导层中的多样性和代表性也是这项工作的关键。他们应该利用联邦资金并激活公私合作(PPP)来拓展到劳动力队伍，并支持政府机构在招聘、留住和识别人才方面的努力，政府机构正在重新关注这项工作。12 半导体制造：全球视野，本地建设行业示例英特尔在俄亥俄州创建“硅谷心脏地带”的雄心壮志，不仅包括其计划中的尖端晶圆厂。该公司承诺投入5000万美元，以支持80所高等教育机构，培养未来人才并提供实习、指导和研究机会。它还将自己定位为高等教育体系的主要推动者、合作伙伴和资源，以合作完善其提供内容，以满足该州所需的人才。例如，英特尔要求大学为社区学院学生提供实际洁净室体验，以获得支持行业发展的技能。13该公司还向俄亥俄大学授予了一项资助，用于领导一项多所大学参与的努力，旨在培养以STEM为重点的劳动力，以推动俄亥俄州先进制造业的发展。 14 行业示例半导体制造：全球视野，本地建设全球半导体公司环球晶圆厂提供“回归工作计划”来帮助有经验的女性和退伍军人重返职场，并拥有一项制造技师学徒计划以建立人才库。5该公司是STEM重返任务小组的一部分，该联盟面向寻求重启职业生涯的技术或工程专业女性。16另一个目标是支持和再培训各个领域的技术女性数量。埃森哲与全球半导体联盟合作，深入研究这一主题并提供解决方案。 117 重塑人才战略创建参与PPP的内部能力加速成功晶圆厂建设和运营的步骤 半导体制造：全球视野，本地建设诸如安全等概念——特别是与新兴技术和供应链保护相关的数据安全——是我们听到的持续主题，这是有充分理由的。正如一位行业高管告诉我们：在1到10的尺度上，安全的重要性是10。也许是11！这涉及到设计公司保护知识产权，工厂保护制造过程并保护软件，以避免可能导致关闭晶圆厂的风险。随着生态系统的扩展以及参与将半导体解决方案推向市场的参与者的数量不断增加，这个安全要素变得越来越重要。每个连接、新客户、供应商和数据来源都成为一个新的安全向量。虽然安全对于一个设施来说至关重要，但新兴技术（元宇宙、人工智能、生成式人工智能等）可以提高高科技制造运营的效率，并使员工的生活更轻松。我们也注意