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豐田為何不缺晶片:311 地震後學會了定期儲存備貨

3 月 9 日,全球汽車製造商目前都面臨著晶片供應短缺的困境,甚至許多公司已經被迫停產。然而日本豐田汽車公司卻似乎並未受到太大影響,這要得益於其在十年前建立起的 “業務連續性計劃”(BCP)

BCP 計劃始於 2011 年,當時日本福島核事故導致豐田供應鏈中斷,讓這家全球最大汽車製造商意識到,半導體產品的生產週期過長,且無法應對自然災害等毀滅性衝擊的影響,為此該公司決定定期囤積汽車的關鍵零部件。

按照 BCP 計劃要求,供應商需要為豐田儲存相當於兩到六個月消耗的晶片,具體取決於從訂購到交貨所需的時間。據多位知情人士透露,這就是豐田到目前為止基本上沒有受到全球晶片供應短缺影響的最大原因。此前,新冠肺炎疫情暴發及其導致的封鎖導致電子產品需求激增,迫使許多汽車製造商暫停生產。

熟悉哈曼國際 (Harman International)情況的知情人士表示:“據我們所知,豐田是唯一一家配備得當、能夠應對晶片短缺的汽車製造商。”哈曼國際是韓國三星電子的子公司,專門生產汽車音響系統、顯示器和司機輔助系統的公司。

豐田上個月表示,即使大眾、通用汽車、福特、本田以及 Stellantis 等公司被迫放緩或暫停部分生產,該公司的產量也不會因晶片短缺而受到重大影響,這讓競爭對手和投資者都感到意外。與此同時,豐田提高了截至本月上個財年的汽車產量預期,並將全年收益預期上調了 54%。

經典精益解決方案

知情人士稱,哈曼國際早在 2020 年 11 月就出現了 CPU 和電源管理積體電路短缺的情況。雖然哈曼不生產晶片,但由於與豐田簽署 BCP 協議,它有義務優先考慮這家汽車製造商的需求,並確保其有足夠的半導體維持後者數字系統的晶片供應長達四個月或更長時間。

目前,供應嚴重短缺的晶片是微控制器單元 (MCU),它們控制著一系列汽車功能,如制動、加速、轉向、點火、燃燒、胎壓表以及雨量感測器等。然而,在 2011 年地震之後,豐田改變了購買 MCU 和其他微晶片的方式。那場地震引發了海嘯,導致逾 2.2 萬人死亡,並引發了福島核事故。

地震發生後,豐田估計其 1200 多種零部件和材料採購可能會受到影響,為此起草了一份 500 種未來需要確保供應的優先專案清單,其中包括日本主要晶片供應商瑞薩電子(Renesas Electronics)生產的半導體。這場災難的影響非常嚴重,豐田花了 6 個月的時間才使日本以外的產量恢復到正常水平。而在國內,豐田卻提前兩個月完成了產能復甦。

這對豐田奉行的準時生產戰略造成了巨大沖擊,因為該戰略要求零部件從供應商到工廠再到裝配線順暢流動,還需要採取精簡庫存的措施,這也是豐田崛起為效率和質量行業領先者的核心。當供應鏈風險現在幾乎在每個行業都處於核心地位之際,此舉表明,在半導體領域,豐田已經準備好拋棄自己的規則手冊,並正在收穫回報。

豐田發言人表示,其精益庫存策略的目標之一是對供應鏈中的低效和風險更為敏感,找出最具潛在破壞性的瓶頸,並找出如何避免這些瓶頸。對豐田來說,BCP 就是經典的精益解決方案。

不依賴 “黑匣子”

知情人士稱,根據所謂的年度成本削減計劃,豐田每年都會向晶片供應商返還部分成本削減額度,以支付與晶片供應商簽署的庫存安排協議。MCU 晶片(通常結合了多種技術、CPU、快閃記憶體和其他裝置)的庫存,由豐田集團(Toyota Group)部分持股的電裝 (Denso)等零部件供應商、瑞薩和臺積電等晶片製造商持有。

據悉,雖然有不同種類的 MCU,但現在供不應求的不是尖端晶片,而是半導體節點在 28 到 40 奈米之間的更主流晶片。豐田的 BCP 也緩解了氣候變化帶來的自然災害的影響,比如更猛烈的颱風和暴雨襲擊,這些災害經常在日本各地造成洪水和山體滑坡,包括瑞薩生產晶片的九州南部地區。

參與半導體供應的知情人士表示,豐田及其附屬公司對氣候變化的影響變得 “格外敏感,抗風險能力也大幅增強”。但自然災害並不是迫在眉睫的唯一威脅。汽車製造商擔心,隨著汽車產品變得更加數字化、電動化且需求不斷上升,再加上智慧手機、電腦、飛機以及工業機器人制造商對晶片的需求激增,可能會使晶片供應出現中斷。

知情人士稱,在晶片供應方面,豐田相對於其他競爭對手還有另一個優勢,這要歸功於其長期奉行的政策,即確保瞭解其汽車中使用的所有技術,而不是依賴供應商提供的 “黑匣子”。豐田工程師表示:“這種做法讓我們脫穎而出。”

失去對技術的控制?

由於混合動力汽車和全電動汽車的崛起,以及自動駕駛和聯網汽車功能的出現,本世紀汽車製造商對半導體和數字技術的使用出現了爆炸性增長。

這些創新需要更高的計算能力,並在某種程度上使用了名為 “片上系統”(SoC)的新半導體類別。簡單來說,就是將多個 CPU 組合在相同的邏輯板上,促使許多汽車製造商都同意讓大型零部件供應商來管理風險。

然而,為了與其 “不依賴黑匣子”的策略保持一致,豐田在內部加深了對半導體開發的理解。多年以前,該公司還從晶片行業挖來了工程人才,並於 1989 年開設了半導體工廠,幫助設計和製造用於控制動力總成系統的 MCU。

豐田設計和製造自家 MCU 和其他晶片的歷史已經長達 30 年,直到 2019 年將其晶片製造轉移給電裝以整合供應商的業務。然而,這筆交易可能表明,豐田終於願意放棄 “不依賴黑匣子”的做法,並 “以提高開發效率的名義失去對技術的控制”。