Expliqué: Comment et pourquoi Covid-19 a perturbé la production d'automobiles
La perturbation des chaînes d'approvisionnement a créé une pénurie de puces, obligeant les constructeurs automobiles à ralentir leur production. Comment fonctionne l'industrie mondiale de la fabrication de puces et comment des chocs similaires se sont-ils produits plus tôt ?
Alors que pays après pays se bloquaient, les gens ont fini par acheter plus d'ordinateurs, de téléphones et d'appareils de jeu alors qu'ils restaient à la maison. Et depuis la fermeture des usines, les constructeurs automobiles ont réduit leurs achats de puces. Cela a fondamentalement remodelé l'offre et la demande. Mercedes-Benz India a récemment publié des publicités invitant les clients potentiels à supporter une courte période d'attente pour la livraison des véhicules. C'est une demande inhabituelle pour le constructeur automobile de luxe allemand - mais il n'est pas le seul à demander aux clients d'être patients.
Les temps d'attente pour les voitures sont actuellement parmi les plus longs de ces derniers temps, et une pénurie de pièces critiques telles que les puces semi-conductrices est citée comme une raison clé. Les fabricants mondiaux et indiens ont signalé des problèmes de production liés à la disponibilité des puces et ont été contraints de freiner la production.
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Pourquoi cela arrive-t-il?
Un composant commun aux voitures, aux produits électroniques, aux appareils médicaux et aux appareils intelligents est la puce de circuits intégrés (CI). Les circuits intégrés sont la base de tous les équipements électroniques modernes, et la puce est leur cerveau et leur centre nerveux. Le circuit est essentiellement un agrégat de composants électroniques - résistances, transistors, condensateurs - insérés dans une petite puce de silicium et connectés ensemble pour exécuter une ou plusieurs fonctions.
Avant la pandémie de Covid-19, environ un billion de puces étaient fabriquées en moyenne dans le monde chaque année. Cela représente environ 120 puces par personne, ce qui semblerait beaucoup, étant donné que seul un petit pourcentage de la population mondiale utilise des objets connectés haut de gamme contenant de nombreuses puces. Mais la pénurie de puces aujourd'hui a beaucoup à voir avec la pandémie – et la façon dont elle a changé le comportement des consommateurs.
Alors que pays après pays se bloquaient, les gens ont fini par acheter plus d'ordinateurs, de téléphones et d'appareils de jeu alors qu'ils restaient à la maison. Et depuis la fermeture des usines, les constructeurs automobiles ont réduit leurs achats de puces. Cela a fondamentalement remodelé l'offre et la demande.
Aujourd'hui, alors que la demande des constructeurs automobiles revient, les fabricants de puces s'efforcent d'ajuster la production et l'approvisionnement à des secteurs tels que l'automobile.
Les constructeurs automobiles utilisent des puces dans tout, des capteurs de direction assistée et d'injecteur de carburant aux systèmes de navigation et aux caméras de stationnement. Alors que les voitures deviennent « plus intelligentes » et plus « connectées », les pièces et composants électroniques représentent aujourd'hui 40 % du coût d'une nouvelle voiture à moteur à combustion interne, contre moins de 20 % il y a vingt ans. Les puces représentent une grande partie de cette augmentation.
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Sources : Gartner ; Force de tendance Pourquoi les constructeurs automobiles ne pouvaient-ils pas s'approvisionner ?
Avec des livraisons juste à temps, les constructeurs automobiles gardaient généralement de faibles stocks et s'appuyaient sur une chaîne d'approvisionnement de l'industrie électronique pour alimenter les lignes de production en fonction de la demande. Il y avait deux raisons à cela : une baisse constante des prix des intrants et des améliorations de la puissance de traitement des puces. Le nombre de transistors montés dans des puces de circuit IC a doublé tous les deux ans. Ce phénomène, largement connu sous le nom de loi de Moore, signifiait des appareils plus petits avec des vitesses de traitement plus élevées.
Mais une grande partie des progrès dans la conception des puces ont été du côté non automatique. L'industrie automobile s'est dans l'ensemble collée aux puces de base qui ont rempli les mêmes fonctions au fil des ans, principalement en aidant la direction assistée ou l'aide à la navigation. Compte tenu de la dépendance traditionnelle de l'industrie automobile envers les puces bas de gamme, les fabricants de puces à la pointe de la technologie se sont concentrés sur le segment non automobile. Les produits de base utilisés dans l'industrie automobile tels que les microcontrôleurs sont fabriqués sous contrat dans des fonderies plus anciennes.
De plus, l'industrie automobile ne dépense qu'environ 40 milliards de dollars par an en puces, soit environ un dixième du marché mondial. En comparaison, une seule entreprise - Apple - dépense plus en puces pour fabriquer un seul produit - les iPhones.
Comment se forme le marché des semi-conducteurs ?
Les trois grands de la fabrication de puces sont Intel (États-Unis), Samsung (Corée du Sud) et TSMC (Taïwan). Intel et Samsung sont des fabricants d'appareils intégrés qui peuvent concevoir, fabriquer et vendre des puces de bout en bout. TSMC est une fonderie qui fabrique des puces pour les entreprises qui n'ont pas leurs propres usines ou usines. Selon le cabinet de conseil McKinsey, il en coûte au moins 5,4 milliards de dollars pour construire une installation avec les dernières lignes de production de 5 nanomètres. Un exemple de la puce de 5 nanomètres est la A14 Bionic, qui alimente l'iPhone 12. Celles-ci sont fabriquées par TSMC.
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La pénurie de puces est-elle quelque chose de nouveau ?
Pas vraiment. Quelque chose de similaire à la famine des puces de 2021 s'est produit au moins quatre fois au cours des trois dernières décennies, et l'impact a été plus important à chaque occasion successive. Parmi les raisons, citons le tremblement de terre au Japon de 2011 et une augmentation de la demande suite au boom des PC de 1994 et 1995. Dans presque tous les cas, des pénuries sont survenues après que l'offre n'a pas réussi à rattraper la demande.
L'une des premières pénuries de puces - en 1988 - a été attribuée à un accord commercial de 1986 sur les semi-conducteurs entre les États-Unis et le Japon. Pour empêcher les fabricants japonais de vendre des puces aux États-Unis, l'administration Ronald Reagan a incité le Japon à conclure un pacte pour aider à relancer la fabrication américaine.
Un article du New York Times du 12 mars 1988 déclarait que le pacte interdisait aux entreprises japonaises de vendre à perte, et le gouvernement japonais conseillait aux entreprises de limiter leur production, ce qui assécherait l'offre excédentaire qui avait maintenu les prix bas. Aussi, le Japon, sous la pression américaine, est devenu plus strict dans la délivrance de licences d'exportation de chips, ralentissant les exportations. Bien que ces mesures aient contribué à réduire la production de puces et l'arrêt du dumping, les prix sont [maintenant] si élevés que les prix planchers demandés dans l'accord sont sans objet, selon le rapport.
Tirer les rênes sur les Japonais a aidé l'industrie taïwanaise des semi-conducteurs - qui est passée d'ateliers d'emploi pour d'autres entreprises à une industrie de plusieurs milliards de dollars. Des entreprises telles que TSMC étaient des gagnants directs - selon TrendForce, TSMC a commandé 54 % des revenus mondiaux de la fonderie de 86,65 milliards de dollars en 2020. Taïwan a attiré 64 %.
Une forte dépendance des fournisseurs de semi-conducteurs à une source unique à Taïwan pour les MCU, combinée à une contrainte de capacité générale chez les IDM (fabricants de dispositifs intégrés) et les entreprises de fonderie, entraînera des pénuries jusqu'au troisième trimestre (juillet-septembre 2020). Cela est exacerbé par les déficiences générales de l'infrastructure sur les anciens processus de semi-conducteurs, ainsi que par la forte demande de puces de performance des industries adjacentes, a déclaré IHS Markit dans un rapport de février 2021.
Qu'est-ce-qu'on fait maintenant?
Les pays avec ou sans empreinte dans la fabrication de semi-conducteurs s'efforcent de sécuriser leurs approvisionnements en puces. En mai 2020, TSMC avait annoncé une usine de 12 milliards de dollars en Arizona ; plus tôt ce mois-ci, dans un mouvement qui est considéré comme un défi pour TSMC et Samsung, Intel a annoncé des dépenses de 20 milliards de dollars pour construire deux usines en Arizona.
Le gouvernement indien a renouvelé ses efforts vieux de près de dix ans pour que les entreprises construisent des installations de fabrication de semi-conducteurs en Inde ou acquièrent des usines de semi-conducteurs en dehors de l'Inde. Les tentatives antérieures du Centre pour rendre l'Inde autosuffisante pour les usines de semi-conducteurs ont été en grande partie entravées par les exigences des entreprises d'amortir les inévitables investissements en capital élevés avec diverses mesures.
Étant donné que la fabrication de semi-conducteurs est un processus complexe, une forte dépendance à l'égard d'une seule source rend la chaîne d'approvisionnement vulnérable aux chocs. Une puce prend entre 12 et 16 semaines entre la commande et l'expédition pour les appareils relativement complexes comme les MCU (unités de microcontrôleur) et jusqu'à 26 semaines pour un capteur inertiel utilisé dans un système de stabilité de véhicule. La chaîne d'approvisionnement est complexe et la gestion de ses dépendances tout au long de la chaîne grâce à un arrangement soigneusement géré de commande et de maintien d'un équilibre des stocks est essentielle pour un approvisionnement à temps. Cet équilibre est facilement perturbé par des dynamiques de marché inhabituelles, comme la pandémie de Covid-19. Et cette crise a mis en évidence la fragilité de l'écosystème, surtout lorsque d'autres dynamiques sont en jeu, a noté IHS Markit.
Notamment, une caractéristique clé d'une pénurie de puces est que presque chaque événement de ce type entraîne des répliques, étant donné que le premier crée une demande refoulée qui devient la cause de la famine de suivi.
Cet article est paru pour la première fois dans l’édition papier le 31 mars 2021 sous le titre « Attendez votre voiture, c’est Covid ».
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