Nieuws
Nieuws
De geschiedenis van de neergang van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie: het geleidelijke verlies van haar voorsprong op het gebied van kostenbesparing.
2022-03-16 286


Door de opkomst van concurrenten van Intel, zoals TSMC, zijn de technische en commerciële voordelen van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie steeds kleiner geworden en heeft deze zelfs haar leidende positie op sommige technologische gebieden verloren. Amerikaanse bedrijven kampen bovendien met ernstige knelpunten in de toeleveringsketen.  
Naarmate de COVID-19-epidemie geleidelijk onder controle komt, zal de Verenigde Staten een nieuwe, historische kans krijgen om de publieke en economische infrastructuur van de halfgeleiderindustrie ingrijpend te transformeren. Om ervoor te zorgen dat het nieuwe industriebeleid effectief is, zullen veel bestaande strategieën echter moeten worden aangepast om ze in lijn te brengen met het macro-economisch beleid dat de arbeidsmarkt ondersteunt.  
De geschiedenis van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie biedt ons duidelijke lessen. Effectief industriebeleid kan niet alleen de huidige crisis van het tekort aan aanbod oplossen, maar ook bijdragen aan de opbouw van een sterker innovatie-ecosysteem, zodat de Verenigde Staten hun leidende positie op de lange termijn kunnen behouden.  
Hieronder volgt de tekst van het artikel:
Sinds de geboorte van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie heeft het industriebeleid een cruciale rol gespeeld in de ontwikkeling ervan. In de beginjaren van het industriebeleid waren verschillende actoren betrokken: kleinere bedrijven experimenteerden aan de technologische voorhoede, terwijl grotere bedrijven zich richtten op procesverbeteringen die ervoor zorgden dat deze innovaties snel op grote schaal konden worden toegepast. De eisen van de Amerikaanse overheid garanderen dat dergelijke experimenten financieel haalbaar zijn, terwijl regelgeving voor technologieoverdracht ervoor zorgt dat technologische vooruitgang wordt gedeeld tussen grote en kleine bedrijven. Cruciaal is dat reguliere overheidsopdrachten bedrijven de nodige liquiditeit bieden om te blijven innoveren zonder afhankelijk te zijn van massaproductie van producten voor eenmalig gebruik. Deze benadering van industriebeleid stimuleert innovatie, zorgt ervoor dat kleine bedrijven toegang hebben tot binnenlandse massaproductie van innovatieve ontwerpen en dat ook grotere bedrijven hiervan kunnen profiteren.  
Naarmate de Amerikaanse halfgeleiderindustrie volwassener wordt en de concurrentieomgeving verandert, verandert ook het beleidskader. Sinds de jaren zeventig is het Amerikaanse industriebeleid geleidelijk vervangen door kapitaalintensieve "wetenschapsbeleid"-strategieën, waarbij gigantische "kampioenen" en kapitaalintensieve innovators een sterk ecosysteem van op productie gerichte kleine en grote ondernemingen hebben verdrongen. Hoewel deze strategie aanvankelijk succesvol was, creëerde ze een zeer kwetsbaar systeem. Tegenwoordig wordt de industrie beperkt door fragiele toeleveringsketens die slechts een handvol bedrijven met enorme kapitaalreserves bedienen. Aan de andere kant wordt de industrie ook beperkt door de vele kapitaalintensieve ontwerpbedrijven die niet kunnen bijdragen aan de verbetering van het proces.  
Hoewel de Amerikaanse halfgeleiderindustrie in de jaren negentig haar dominantie herwon, namen de technische en commerciële voordelen van de industrie steeds verder af als gevolg van het gevoerde beleid. Met de opkomst van concurrenten van Intel, zoals TSMC, heeft de Verenigde Staten haar leidende positie aan de technologische voorhoede verloren en worden Amerikaanse bedrijven geconfronteerd met ernstige knelpunten in de toeleveringsketen. De door de COVID-19-pandemie aan het licht gekomen crisis in de toeleveringsketen laat zien dat de productie van halfgeleiders een cruciaal vraagstuk is geworden met betrekking tot de economische en nationale veiligheid. Halfgeleiderproductie is immers een veelzijdige technologie die een rol speelt in vrijwel elke belangrijke toeleveringsketen.  
Hoewel "wetenschapsbeleid" ongetwijfeld een rol speelt, is de benadering ervan ten aanzien van technologische vooruitgang te beperkt. Dit is weliswaar goed voor de ontwikkeling van nieuwe ideeën, maar niet bevorderlijk voor de verspreiding van nieuwe technologieën. Procesinnovatie vereist praktische ondersteuning en de continue ontwikkeling en implementatie van nieuwe productielijnen. In een productieomgeving met lage kapitaaluitgaven en beperkte middelen is het model van "leren door te doen" duidelijk niet geschikt.  
Technologische innovatie in de halfgeleiderindustrie vindt plaats in elke schakel van de toeleveringsketen en profiteert van diverse spelers en een dynamische arbeidsmarkt. Arbeid is niet alleen een kostenpost aan de technologische voorhoede, maar ook een essentieel onderdeel van het innovatieproces. Nu Amerikaanse beleidsmakers de huidige tekorten in de toeleveringsketen aanpakken, zouden ze de lessen uit de evolutie van het beleid voor de halfgeleiderindustrie ter harte moeten nemen en moeten werken aan het creëren van het robuuste concurrentie-ecosysteem dat nodig is om innovatie te stimuleren. Dit artikel schetst de evolutiegeschiedenis van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie om beleidsmakers te laten zien hoe ze strategieën kunnen ontwikkelen waarmee de VS hun technologische voorsprong kunnen herwinnen en tegelijkertijd veiligere en veerkrachtigere toeleveringsketens kunnen creëren.  
  De beginjaren van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie en het industriebeleid.
 
 

Transistor ontwikkeld door Bell Laboratories in de Verenigde Staten.
In de beginjaren van de halfgeleiderindustrie gebruikte de Amerikaanse overheid industriebeleid en wetenschapsbeleid om een ​​divers ecosysteem van halfgeleiderbedrijven te stimuleren, zodat alles wat wetenschappelijk haalbaar was, ook economisch haalbaar was. Overheidsuitgaven bieden de noodzakelijke liquiditeitssteun om deze zeer speculatieve industrie naar de voorgrond te brengen. Deze strategie vereist voortdurende interventie om innovatie en een levendig, concurrerend ecosysteem te behouden.  
Het Amerikaanse ministerie van Defensie gebruikt aanbestedingsovereenkomsten en quasi-regulerende maatregelen om ervoor te zorgen dat ecosystemen van bedrijven en technologische vooruitgang zich breed kunnen verspreiden. Overheidscontracten creëren een afzetmarkt voor startende bedrijven, en het ministerie van Defensie wil graag de rol van eerste klant vervullen. Door de toenemende vraag naar grootschalige productie van halfgeleiders wordt investeren in productiecapaciteit financieel haalbaar voor veel kleine, startende bedrijven.  
Als belangrijke klant voor veel bedrijven heeft het Amerikaanse Ministerie van Defensie een goed inzicht in de nieuwste technologische ontwikkelingen in de halfgeleiderindustrie en gebruikt dit perspectief om de dialoog en kennisdeling tussen bedrijven en onderzoekers direct te bevorderen. Het "second source"-contract vereist bovendien dat alle chips die het Ministerie van Defensie aanschaft, door ten minste twee bedrijven worden geproduceerd, waardoor de inkoop gekoppeld wordt aan technologieoverdracht. Het Ministerie van Defensie heeft Bell Labs en andere grote R&D-organisaties zelfs verplicht om technische details vrij te geven en hun technologie breed in licentie te geven, zodat elk bedrijf waarmee het Ministerie van Defensie een contract afsluit, toegang heeft tot de "bouwstenen" van innovatie.  
Dit beleid versnelt het innovatietempo en bevordert de snelle verspreiding ervan binnen de sector. Overheidscontracten voor aanbestedingen zorgen ervoor dat investeerders bereid zijn kapitaal te investeren, en verhoogde uitgaven aan repetitieve kapitaalgoederen kunnen het proces aanzienlijk verbeteren. Tegelijkertijd kunnen professionals zich vrij bewegen binnen het systeem en de kennis die ze bij het ene bedrijf hebben opgedaan toepassen om de productieprocessen bij andere bedrijven te verbeteren.  
Deze competitieve omgeving, in combinatie met de antitrustmaatregelen van die tijd, moedigde grote bedrijven aan om omvangrijke onderzoekslaboratoria op te zetten en zette kleine bedrijven aan tot het uitvoeren van gewaagde experimenten. Succesvolle experimenten leiden tot de oprichting van nieuwe grote bedrijven of tot schaalvergroting met de steun van reeds bestaande grote bedrijven. Richtlijnen van het Amerikaanse Ministerie van Defensie (DoD) voor de industrie helpen deze technologie in nieuwe richtingen te sturen, terwijl de ontwikkeling van de industrie coherent en doelgericht blijft.  
Cruciaal is dat deze strategie impliceert dat de overheid een voorrecht heeft over de ontwikkeling van nieuwe technologieën in hele sectoren, in plaats van individuele bedrijven te helpen hun omzet te maximaliseren of hun kosten te minimaliseren. Financiering is ook beschikbaar als het bedrijf moet investeren en activa moet aanhouden. De overheid heeft de sector beschermd tegen zogenaamde "marktwerking", waardoor bedrijven zich kunnen blijven richten op innovatie en productie in plaats van op wat eng wordt opgevat als economisch succes.  
Tegen het einde van de jaren zestig was de industrie echter zo snel gegroeid dat overheidsopdrachten, en het vermogen van de overheid om via zogenaamde "tweede-leverancierscontracten" te reguleren, relatief onbelangrijk waren geworden. Hoewel het bestaan ​​van de halfgeleiderindustrie in de late jaren veertig gebaseerd was op militaire opdrachten, vertegenwoordigde deze tegen het einde van de jaren zestig minder dan een kwart van het oorspronkelijke marktaandeel.  
  Jaren 1970: Bloeiende zakenmarkt
 
 

Fairchild Semiconductor Manufacturing Facility
Door de toenemende commerciële toepassingen van halfgeleiders en het gebrek aan echte internationale concurrentie waren de jaren zeventig een gouden tijdperk voor de opkomst van Amerikaanse halfgeleiderbedrijven, zelfs toen overheidsopdrachten en -richtlijnen steeds minder belangrijk werden.  
 

Veranderingen in de omzet van Amerikaanse halfgeleiderbedrijven van 1955 tot 1973.
Hoewel het industriebeleid vroege innovatie en capaciteitsopbouw in de halfgeleiderindustrie stimuleerde, bleef de relatieve afwezigheid ervan in de jaren zeventig vrijwel onopgemerkt. Weliswaar speelde overheidsaanbestedingen destijds nog wel een rol, maar naarmate particuliere bedrijven elektronica steeds meer in de halfgeleiderproductieketen integreerden, werden zij een belangrijkere afnemer. De massaproductie van computers staat bovendien in een symbiotische relatie met de ontwikkeling van halfgeleiders, aangezien de vraag naar chips leidt tot verbeteringen in verpakkings- en integratietechnologie.  
De prioriteiten van het Amerikaanse ministerie van Defensie beginnen aanzienlijk af te wijken van de behoeften van commerciële klanten. Het ministerie van Defensie zoekt naar nicheoplossingen specifiek voor militaire problemen, met name de ontwikkeling van niet-siliciumgebaseerde of stralingsbestendige halfgeleiders met minimale commerciële toepassingen. Zowel de overheid als de halfgeleiderbedrijven erkenden dat de industrie geen directe sturing meer nodig had en hun behoeften begonnen uiteen te lopen.  
In de jaren zeventig zorgde de bloeiende halfgeleidermarkt buiten de defensiesector ervoor dat succesvolle kleine en grote bedrijven naast elkaar konden bestaan ​​zonder veel overheidssteun of -coördinatie. Technische verbeteringen leiden tot procesverbeteringen, die op hun beurt weer verdere technische verbeteringen teweegbrengen. Nieuwe uitvindingen, zoals MOS-IC's, microprocessors, DRAM, enzovoort, hebben de industrie naar nieuwe hoogten gestuwd en nieuwe innovatiepaden geopend.  
In een omgeving van wijdverspreide welvaart en innovatie worden halfgeleiders op grote schaal gebruikt in de economie als een algemene technologie. Hoewel grote onderzoekslaboratoria en binnenlandse productie aanzienlijke activa vertegenwoordigen, zorgen het gebrek aan internationale concurrentie en de bloeiende markten ervoor dat de meeste investeringen uiteindelijk succesvol zijn, zowel op het gebied van innovatie als winst.  
  Jaren 1980: felle internationale concurrentie
 
 

In 1980 werd Japan 's werelds grootste exporteur van halfgeleiderproducten.
Het optimisme en de vrijgevigheid die deze competitieve omgeving teweegbracht, werden echter in de jaren tachtig abrupt beëindigd, toen de Verenigde Staten hun markt- en technologische dominantie afstonden aan Japanse bedrijven onder leiding van het Japanse ministerie van Internationale Handel en Industrie, middels een industrieel beleid.  
Japan heeft hetzelfde industriebeleid gevoerd als ten tijde van de opkomst van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie, waaronder gecentraliseerde sturing, het sluiten van inkoopovereenkomsten en het stimuleren van financiering, om de productiecapaciteit snel uit te breiden en de wereldmarkt te domineren. Japan heeft echter een iets andere strategie gekozen, waarbij de focus ligt op onderzoek naar begrijpelijker technologieën voor exportmarkten in plaats van alleen op de behoeften van de defensiesector. Toen DRAM de standaard werd en de grootste afzetmarkt in de halfgeleiderindustrie veroverde, greep Japan die positie snel in.  
Hoewel de Amerikaanse overheid de initiële markt voor de halfgeleiderindustrie creëerde, kon Japan zijn industriebeleid afstemmen op deze snelgroeiende en reeds bestaande markt. Hierdoor kan Japan een veel geavanceerdere strategie volgen dan de Verenigde Staten, zoals het bouwen van infrastructuur en het coördineren van joint ventures in computers en halfgeleiders, omdat Japan weet dat er een kant-en-klare commerciële markt is voor zijn producten. Hoewel de Japanse overheidsstrategie om investeringen te ondersteunen en te coördineren dezelfde was als die van de Verenigde Staten in de jaren vijftig en zestig, waren de tactieken voor de uitvoering ervan afgestemd op de concurrentieomgeving van de jaren tachtig.  
 

In de jaren tachtig, toen Japan zijn productiecapaciteit verhoogde, daalde het aandeel van de Verenigde Staten in de wereldwijde halfgeleiderproductie snel.
De komst van Japanse concurrenten had een dramatische impact op Amerikaanse bedrijven. In de daaropvolgende herstructurering van de industrie verlieten veel Amerikaanse bedrijven de DRAM-markt definitief. Als reactie hierop richtte de Amerikaanse halfgeleiderindustrie een belangenorganisatie op, de Semiconductor Industry Association (SIA), om de productie te coördineren en te lobbyen voor importheffingen en interventies in het handelsbeleid. De organisatie lobbyt bij de overheid voor bescherming tegen Japanse "dumping". Hoewel de Semiconductor Research Corporation (SRC) werd opgericht om onderzoek en ontwikkeling in de halfgeleidersector voor de commerciële markt te organiseren en te financieren, is het Ministerie van Defensie niet langer de enige afnemer.  
Het Semiconductor Manufacturing Technology Consortium (SEMATECH) wordt gezamenlijk gefinancierd door leden uit de industrie en het Amerikaanse Ministerie van Defensie. Het consortium was oorspronkelijk bedoeld om horizontale samenwerking tussen halfgeleiderbedrijven te bevorderen, zoals gebruikelijk was in het vroege industriebeleid. Al snel verschoof de focus echter naar verticale integratie tussen leveranciers en fabrikanten in een poging de kosten te minimaliseren.  
De erfenis van verticaal geïntegreerde bedrijven begon in de jaren tachtig af te brokkelen door een combinatie van technologische en economische factoren. Gezien de economische situatie in de Verenigde Staten destijds, bestond er weinig interesse om te investeren in capaciteit voor activiteiten met een lage toegevoegde waarde in een veel competitievere wereldmarkt.  
 

Verkoopcijfers van commerciële geïntegreerde schakelingen in de VS van 1968 tot 1988.
In plaats daarvan bundelden grote bedrijven de resterende productiecapaciteit van kleinere bedrijven en creëerden zo nog grotere conglomeraten. Naarmate bedrijven vergelijkbare ontwerpprincipes gingen hanteren en MOS-transistoren de dominante ontwerpkeuze in de industrie werden, werden gieterijen die zich uitsluitend op de productie richtten betaalbaarder. De daaropvolgende verticale disruptie heeft geleid tot de opkomst van grote, verticaal geïntegreerde bedrijven die naast kleinere, op ontwerp gerichte "fabless" bedrijven bestaan.  
Kleine 'fables'-bedrijven ontwerpen alleen chips, maar produceren ze niet. In theorie stelt dit hen in staat om flexibel te blijven en innovatieve ontwerpstrategieën na te streven, terwijl de administratieve kosten tot een minimum worden beperkt. In de jaren negentig, toen Amerikaanse bedrijven het voortouw namen in de ontwikkeling van nieuwe productcategorieën en Japanse bedrijven concurrentie ondervonden van Koreaanse nieuwkomers, leidde de acceptatie van deze strategie door de Amerikaanse industrie tot een herstel van het marktaandeel.  
Vanuit beleidsoogpunt hebben de Verenigde Staten hun vroegere binnenlandse industriebeleid nooit hersteld. In plaats daarvan hangt het succes van buitenlandse industriebeleidsprogramma's af van binnenlandse fusies, monopolies, handelsbescherming en financiering van wetenschappelijk onderzoek.  
  De jaren negentig: Wetenschapsbeleid vervangt industriebeleid.
 
 

In de jaren negentig, met de sterke toename van binnenlandse investeringen, herwon de Amerikaanse halfgeleiderindustrie haar technologische voorsprong in een felle concurrentiestrijd.
Als de Amerikaanse halfgeleiderindustrie in de jaren tachtig te maken kreeg met uitdagingen als gevolg van technologische veranderingen en een veranderende concurrentieomgeving, dan vormden de jaren negentig het hoogtepunt van de implementatie van wetenschapsbeleid in de VS. De Verenigde Staten keerden in die periode niet terug naar hun eerdere industriebeleid, maar beschouwden de introductie van "wetenschapsbeleid" als een nieuw paradigma voor overheidsoptreden in de halfgeleiderproductie. Wetenschapsbeleid richt zich op het bevorderen van publiek-private partnerschappen met individuele bedrijven, een nauwere integratie van industrieel onderzoek en academisch onderzoek, een brede arbeidsverdeling in onderzoek en de ontwikkeling van industriële structuren die innovatieve bedrijven in staat stellen om kapitaalintensief te opereren.  
Het doel van het beleid verschuift van het creëren van een concurrerend ecosysteem met sterke toeleveringsketens naar het opzetten van publiek-private partnerschappen om complexe relaties te coördineren tussen onderzoekers, fabless ontwerpbedrijven, leveranciers van apparatuur en grote "toonaangevende bedrijven". Op deze manier geeft geen enkel bedrijf meer uit aan onderzoek en ontwikkeling dan strikt noodzakelijk is, waardoor de wereldwijde kostenconcurrentie behouden blijft, terwijl overheden grootschalige investeringen vermijden.  
Het centrale thema van de "wetenschapsbeleid"-aanpak is het verbeteren van de efficiëntie in een engere, niet-redundante zin. Het vroege industriebeleid richtte zich op redundantie en duplicatie om innovatie zo snel mogelijk in elk onderdeel van de toeleveringsketen te brengen. Of grote of kleine bedrijven hun eigen productie beheren, "tweede-leverancier"-contracten zorgen ervoor dat levensvatbare processen zich snel verspreiden binnen het ecosysteem van het bedrijf. Hoewel eerdere industriebeleidsstrategieën het tempo van innovatie aanzienlijk versnelden en ervoor zorgden dat hele toeleveringsketens robuust bleven, zelfs wanneer individuele bedrijven faalden, betekende dit wel een aanzienlijke duplicatie van investeringen. Hoewel deze aanpak de wijdverspreide toepassing van procesverbeteringen bevordert, dicteert het maximaliseren van de aandeelhouderswaarde dat dergelijke duplicatie economisch gezien verspilling is.  
Hoewel het industriebeleid in voorgaande decennia massale werkgelegenheid in de halfgeleiderindustrie, een belangrijke motor voor innovatie, bevorderde, verwierp het 'wetenschapsbeleid' van de jaren negentig deze aanpak ten gunste van minimale efficiëntie. Werknemers wisselen vaak van bedrijf en 'leren door te doen' is een kernbenadering van innovatie geworden. Hoewel de integratie van grote aantallen werknemers in de halfgeleiderindustrie cruciaal is voor snelle innovatie in de sector, wordt dit in deze nieuwe competitieve omgeving ook als verspilling beschouwd. De kosten per eenheid arbeid zijn hoog en bedrijven geloven dat ze, door strategisch hun personeelsbestand te verkleinen, kunnen bijdragen aan het herstel van de wereldwijde concurrentiepositie.  
 


Onder het wetenschapsbeleid dat in de jaren negentig werd ingevoerd, groeide de toegevoegde waarde van de halfgeleiderindustrie sneller dan het aantal werknemers. In de beginjaren van de halfgeleiderindustrie waren relatief prijsongevoelige overheidscontracten goed voor een groot deel van de totale omzet, en deze inefficiëntie werd gezien als een kostenpost voor innovatie. Maar naarmate buitenlandse concurrenten opdoken en de prijsbewuste commerciële markt de belangrijkste afnemer van halfgeleiders werd, leek deze duplicatie van capaciteiten puur kostenbewust en weinig aantrekkelijk voor veel bedrijven. Zorgen over winstgevendheid betekenen dat, om de kosten in een zeer prijsgevoelige concurrentieomgeving onder controle te houden, er zo min mogelijk dubbel werk moet worden verricht. Dit leidt tot een collectief actieprobleem in de Amerikaanse halfgeleiderindustrie. Bezuinigen lijkt in het belang van elk bedrijf, maar dit ondermijnt het innovatievermogen van Amerikaanse bedrijven juist verder.  
In de jaren negentig koos de Amerikaanse overheid, in plaats van terug te keren naar industriebeleid, voor veel minder kostbare wetenschapsbeleidsprogramma's. Idealiter zou "wetenschapsbeleid" overheden in staat stellen de tegenstrijdige wensen van bedrijven – enerzijds besparen en anderzijds technologisch niet achterop raken – met elkaar te verzoenen. Echter, geheel in lijn met de tijdsgeest, promoot de Amerikaanse overheid ook zuinigheid en biedt zij niet de grootschalige financiële steun die industriebeleid nodig heeft om te slagen in de nieuwe, concurrerende omgeving.  
In plaats daarvan geeft de overheid minder uit en probeert ze een taakverdeling te creëren die alle spelers in staat stelt kosten te besparen en winstgevendheid na te streven zonder hun leidende positie op technologisch gebied op te geven. Om dit te bereiken, financiert ze enerzijds academische onderzoekslaboratoria voor onderzoek en ontwikkeling, en anderzijds industriegroepen om onderzoek om te zetten in commerciële mogelijkheden. Dit leidt tot een zekere mate van verdere vermindering van de investeringen in onderzoek en ontwikkeling door individuele bedrijven.  
In plaats van een ecosysteem van bedrijven met overlappende toeleveringsketens, creëert deze structuur een nieuwe arbeidsverdeling, waarbij elk bedrijf of elke instelling betrokken is bij een afzonderlijk en duidelijk afgebakend deel van het innovatieproces. Tegelijkertijd hebben soepeler handelsbeleid en betere transportmogelijkheden ertoe geleid dat toonaangevende bedrijven economisch gezien kiezen voor het 'fabriekloze' model, wat wellicht de meest kapitaalintensieve strategie is. Het doel is om technologisch voordeel te herwinnen tegen lagere prijzen in de publieke en private sector door collectieve actieproblemen op te lossen en redundanties in het hele systeem te verminderen.  
Op de korte termijn werkte deze strategie echt! Eind jaren negentig, tegen de achtergrond van een algemene bloei in binnenlandse investeringen in halfgeleiders en technologie, herwonnen de Verenigde Staten met succes hun technologische voorsprong. Zonder grootschalige financiële steun vanuit het binnenlandse industriebeleid heeft de industrie kunnen innoveren en tegelijkertijd internationaal concurrerend kunnen blijven.  
De meeste individuele bedrijven richten hun R&D op de volgende stap of twee in het productieproces, terwijl onderzoek op de langere termijn wordt uitgevoerd door door de overheid gefinancierde academische onderzoekers. De betrokkenheid van industriegroepen transformeert deze academische studies in commerciële activiteiten, waardoor de kosten van dubbel werk in R&D en productie in principe worden geëlimineerd. Grote, gecentraliseerde onderzoekslaboratoria raakten echter geleidelijk uitgehold en toeleveringsketens werden steeds meer gericht op de onderzoeksbehoeften van een paar kernbedrijven.  
 

Jaren 2000: De dotcombubbel barst.


 

"Wetenschapsbeleid" heeft de Amerikaanse halfgeleiderindustrie weliswaar op korte termijn succes gebracht, maar het heeft ook de toeleveringsketen kwetsbaarder gemaakt, waardoor TSMC en andere bedrijven van de gelegenheid gebruik konden maken om te groeien.
Het is duidelijk dat het succes van bovenstaande strategie op de korte termijn gepaard gaat met hoge kosten op de lange termijn. De vermindering van arbeid en kapitaal zorgt ervoor dat bedrijven procesverbeteringen snel kunnen internaliseren en helpt tegelijkertijd bij het opleiden van de volgende generatie ingenieurs en technici. Hoewel deze duplicatie vanuit het perspectief van het maximaliseren van het rendement voor aandeelhouders over een bepaalde periode wellicht "overbodig" lijkt, is het cruciaal voor het waarborgen van een innovatietraject op de lange termijn. "Ontslagen" en "verhoogde kwetsbaarheid" zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden geraakt.  
Op de lange termijn zullen de gevolgen van onderinvestering in arbeid en kapitaal zich uiteindelijk ergens manifesteren, ofwel op de balans, in het innovatievermogen, of beide. Momenteel dreigt de VS haar voorsprong in geavanceerd ontwerp te verliezen en heeft ze een groot deel van haar dominantie in geavanceerde productie verloren aan TSMC. Het toewijzen van een deel van het investeringsproces aan elk bedrijf afzonderlijk kan de balans van elk bedrijf er sterker uit laten zien, maar de industrie als geheel wordt kwetsbaarder door de aanhoudende onderinvestering. Decennia van het minimaliseren van arbeidskosten hebben het aantal gekwalificeerde technici en ingenieurs doen afnemen, terwijl decennia van onderinvestering in capaciteit het vermogen van Amerikaanse bedrijven om te reageren op de huidige tekorten in de toeleveringsketen hebben belemmerd.  
De huidige problemen in de Amerikaanse halfgeleiderindustrie zijn de natuurlijke gevolgen op lange termijn van de wetenschapsbeleidsstrategie die eind jaren negentig en begin jaren 2000 zo succesvol leek. De drang naar consolidatie en verticale integratie heeft zich gericht op langetermijnonderzoek in academische laboratoria, een combinatie van enorme "kampioenbedrijven" en kapitaalintensieve "fables"-innovatoren, wat heeft bijgedragen aan een wankel concurrentie-ecosysteem.  
Omdat deze "topbedrijven" een onevenredig groot aandeel hebben in het concurrentielandschap, bepalen hun R&D-focus en de benodigde middellangetermijninvesteringen de voorwaarden voor de hele sector. Grote afnemers zoals Intel kunnen hun relatieve monopoliepositie, impliciet of expliciet, gebruiken om toeleveringsketens nauw af te stemmen op hun behoeften. Wanneer de bredere economische vraag verandert, zoals sinds de uitbraak het geval is, kunnen deze kwetsbare toeleveringsketens gemakkelijk worden verbroken. Deze kwetsbaarheid is het duidelijke gevolg van toeleveringsketens die geoptimaliseerd zijn voor winstgevendheid op korte termijn en het elimineren van redundanties, in plaats van toeleveringsketens die zijn afgestemd op de behoeften van de algehele economie.  
Of het nu opzettelijk of onopzettelijk is, "koploperbedrijven" bepalen ook de koers van de technologische ontwikkeling op basis van hun eigen financiële behoeften en plannen. Tegelijkertijd zijn deze koplopers, in technische zin, "te groot om te falen": als ze procesverbeteringen mislopen, betekent de afwezigheid van vergelijkbare binnenlandse concurrenten dat de hele sector die vooruitgang ook misloopt.  
 

2010 en verder: bedrijven zonder eigen fabriek, onderzoek en ontwikkeling en outsourcing
 
Er begonnen zich ook vreemde inconsistenties en feedbackloops voor te doen in het proces van onderzoek en ontwikkeling naar productie. Cruciaal voor een wetenschapsbeleidsstrategie is de analytische en economische scheiding van innovatie in intellectueel eigendom en innovatie in productieprocessen. Simpel gezegd: het beleid geeft prioriteit aan onderzoek, ontwerp en ideeën boven implementatie, productie en investeringen. De opkomst van 'fabless'-bedrijven, die procesverbeteringen in buitenlandse productievestigingen benutten, is een direct gevolg van deze strategie.  
Het prioriteren van onderzoek en ontwikkeling (O&D) kan echter het tempo van innovatie vertragen. Het subsidiëren van O&D op zich is niet anders dan het aanmoedigen van outsourcing: het beleid beloont de ontwikkeling van intellectueel eigendom in plaats van het bezit van fysieke activa. Het punt is dat procesverbeteringen voortkomen uit de implementatie van nieuwe technologieën die belichaamd zijn in nieuwe fysieke activa, en "leren door te doen" is een belangrijk onderdeel van technologische innovatie. Een goede ingenieur wil innoveren in elke stap van het productieproces en in elke schakel van de toeleveringsketen. Uitbestede productie van geavanceerde ontwerpen introduceert een black box rond het proces, waardoor oneconomisch gedrag mogelijk onopgemerkt blijft. Een focus uitsluitend op O&D zou leiden tot tragere verbeteringen in deze processen en binnenlandse producenten in de steek laten, terwijl het de beroepsbevolking belet nieuwe vaardigheden te ontwikkelen.  
Sterker nog, academisch onderzoek is afgeweken van het pad van commercialisering en heeft een vast patroon gevormd langs bepaalde innovatieparadigma's. Aangezien academisch onderzoek vaak is gestructureerd rond problemen die ver verwijderd zijn van de huidige productie, slaagt het er soms niet in om inzicht te bieden in alternatieve toepassingen van bestaande technologieën of alternatieve, procesgedreven innovatiepaden. Maar nu het wetenschapsbeleid deze groep de leiding geeft over de innovatiestrategieën voor de lange termijn voor de hele industrie, kan deze blinde vlek niet worden genegeerd. Het falen van de Wet van Moore en de verschuiving naar unieke ontwerpen voor heterogene chips in veel toepassingen is een goed voorbeeld van hoe innovatie vaak betekent dat er op elk moment meerdere paden naar technologieontwikkeling bestaan.  
 

De R&D-uitgaven van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie verschuiven van bedrijven naar universiteiten.


De Verenigde Staten hebben decennialang nagelaten te investeren in industriële capaciteit en banen, met als gevolg dat Amerikaanse bedrijven sterk afhankelijk zijn van productievestigingen in het buitenland. Het huidige Amerikaanse plan om te investeren in de chipfabrieken van TSMC in de VS is eerder een poging om het probleem af te kopen dan om de afhankelijkheid van Amerikaanse leveranciers van geavanceerde ontwerpen te verminderen. In plaats daarvan zouden we de geschiedenis van het industriebeleid in de beginjaren van de halfgeleiderproductie moeten herzien, onze leidende positie aan de technologische voorhoede herwinnen en innovatie in elke schakel van de toeleveringsketen bevorderen.


 

Lessen uit de evolutie van het Amerikaanse industriebeleid


 


In de context van tekorten aan geavanceerde halfgeleiders en afnemende innovatiecapaciteit, moeten Amerikaanse beleidsmakers zorgvuldig overwegen welke maatregelen nodig zijn om een ​​herhaling van de wereldwijde chiptekortcrisis te voorkomen.
Nu de Verenigde Staten te kampen hebben met een tekort aan geavanceerde halfgeleiders en een afname van innovatie, overwegen beleidsmakers ingrijpende maatregelen. Hoewel het misschien te laat is om het huidige tekort aan te pakken, moet er nu al begonnen worden met het voorkomen van een volgend tekort. De combinatie van brede steun voor investeringen in infrastructuur van beide grote Amerikaanse politieke partijen, de urgentie van de wederopbouw na de pandemie en de nationale veiligheidszorgen met betrekking tot de inkoop van halfgeleiders, zou beleidsmakers ertoe moeten aanzetten te erkennen dat het nu tijd is voor ambitieuze hervormingen. Zoals hierboven al opgemerkt, biedt de geschiedenis van het beleid voor de halfgeleiderindustrie veel lessen over hoe men het beste kan zorgen voor een hoge werkgelegenheid, technologische innovatie en sterke binnenlandse toeleveringsketens.  
De geschiedenis leert dat wetenschapsbeleid een noodzakelijke aanvulling is op industriebeleid, maar dat wetenschapsbeleid alleen niet voldoende is. Gecoördineerd onderzoek en ontwikkeling is een essentieel onderdeel van elke oplossing, maar het is niet de complete oplossing. Om procesverbeteringen te realiseren en ervoor te zorgen dat het personeel voldoende gekwalificeerd is om aan de voorhoede van de technologie te opereren, moet de industrie haar capaciteit blijven uitbreiden. Zoals we echter eerder hebben aangetoond, is er in een omgeving met een lage vraag een duidelijke terughoudendheid bij particuliere bedrijven om onzekere investeringen te doen.  
Industriebeleid, door middel van een combinatie van overheidsopdrachten en financieringsgaranties, directe financiering en andere middelen, is de enige manier om de industrie van voldoende liquiditeit te voorzien. Dit is nodig om een ​​snelle capaciteitsuitbreiding te garanderen, zodat de industrie technologisch voorop blijft lopen. Tegelijkertijd moet de overheid, met het oog op de nationale veiligheid en de veerkracht van de toeleveringsketen, over voldoende financiële middelen beschikken om binnenlandse bedrijven in staat te stellen achterhaalde halfgeleiderproducten te produceren. Op de lange termijn zal een uitbestedingsbeleid gericht op het maximaliseren van aandeelhoudersbelangen meer kwaad dan goed doen.  
Het is ook belangrijk te erkennen dat een sterke vraag in de hele economie en de daaruit voortvloeiende krappe arbeidsmarkt in het algemeen, en in de halfgeleiderproductie in het bijzonder, cruciaal zijn voor het succes van dit beleid. Grootschalige investeringen en bouwprojecten onder leiding van de overheid zullen goede werkgelegenheid creëren voor mensen met verschillende ervarings- en vaardigheidsniveaus. Dit zal leiden tot een hooggekwalificeerde beroepsbevolking en ruime mogelijkheden voor een leerproces in de praktijk, wat zinvolle procesverbeteringen mogelijk maakt.  
In gespecialiseerde, kapitaalintensieve sectoren gedraagt ​​arbeid zich bijna als een ander kapitaalgoed, dat duidelijke dividenden oplevert voor investeringen. Bij gebrek aan voldoende werkgelegenheid verdwijnen deze specialistische vaardigheden echter, omdat werknemers naar andere sectoren overstappen. Dit wil echter niet zeggen dat het bijscholen van de beroepsbevolking voldoende is. Als wetgeving alleen de ontwikkeling van opleidingsprogramma's ondersteunt zonder ook de noodzakelijke banen en investeringen te creëren, zal dit al snel averechts werken.  
Sommigen maken zich wellicht zorgen over de enorme omvang van de financiering die nodig is voor industriebeleid in de halfgeleiderindustrie en andere belangrijke sectoren. Het is een gigantische markt die enorme investeringen vereist, zoals de bouw van een moderne fabriek die miljarden dollars kan kosten. Halfgeleiders zijn echter een cruciale, algemeen toepasbare technologie die in vrijwel elke belangrijke toeleveringsketen voorkomt. Industriebeleid kan knelpunten voorkomen die de economische groei afremmen en tegelijkertijd een sterke binnenlandse toeleveringsketen creëren voor de nationale veiligheid. De kosten van een terugkeer naar industriebeleid zijn, in verhouding tot de initiële investering in halfgeleidertechnologie, veel hoger, maar de opbrengsten zullen ook hoger zijn. Het revitaliseren van achtergebleven grensverleggende industrieën en het herstellen van een sterk concurrerend ecosysteem als onderdeel van een infrastructuurpakket van 4 biljoen dollar of een tweepartijdig wetsvoorstel voor de toeleveringsketen is duidelijk een zeer goede investering die niet mag worden gemist.  
Het doel van het Amerikaanse beleid voor de halfgeleiderindustrie is nu eenvoudig: een schaalbaar instrumentarium voor industriebeleid ontwikkelen dat innovatie stimuleert, een krappe binnenlandse arbeidsmarkt creëert en de essentiële infrastructuur van de toeleveringsketen in stand houdt. De halfgeleiderindustrie is een ideaal uitgangspunt voor de ontwikkeling van deze beleidsinstrumenten, omdat ze grootschalige investeringen en banencreatie vereist. Het herstellen van een sterk innovatieklimaat zal de Verenigde Staten ook helpen om op duurzame wijze terug te keren naar de technologische voorhoede, waardoor banen en investeringen worden gecreëerd die zich de komende jaren zullen uitbetalen.  
 

Halfgeleiders spelen een essentiële rol in de moderne industriële economie, en hun technologische ontwikkelingen zijn te cruciaal om zich te richten op winstgevendheid op korte termijn. De overheid heeft de kans én de verantwoordelijkheid om via industriebeleid het volgende tekort aan halfgeleiders te voorkomen voordat het zich voordoet, en tegelijkertijd te waarborgen dat de Verenigde Staten hun leidende positie op technologisch gebied behouden.



Disclaimer: Dit artikel is overgenomen van "Today's Core News", dat de bescherming van intellectuele-eigendomsrechten ondersteunt. Vermeld de oorspronkelijke bron en auteur van de herpublicatie. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.


Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen

whatsapp

Service Hotline

tel: +86 755 83044319

WhatsApp

Whatsapp:+8618073002950