Wat het tekort aan arbeidskrachten in halfgeleiderfabs betekent voor de VS

In augustus 2022 tekende de regering-Biden de Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science Act, beter bekend als de CHIPS Act, tot wet. Deze baanbrekende wetgeving stelde meer dan $50 miljard beschikbaar voor de Amerikaanse halfgeleiderindustrie, te besteden aan halfgeleiderproductie, R&D en ontwikkeling van arbeidskrachten (naast nog eens miljarden aan belastingvoordelen). 

Toen het wetsvoorstel in de zomer van 2022 werd aangenomen, herstelde het publiek zich nog van de supply chain-verstoringen door de coronapandemie en het daaruit voortvloeiende tekort aan halfgeleiders, dat tal van sectoren ernstige schade toebracht. Velen verwachtten dat deze ongekend grote financiële injectie van de federale overheid een dynamische impuls aan de binnenlandse halfgeleiderindustrie zou geven, haar concurrentiekracht zou versterken en de afhankelijkheid van een uiterst complexe, kwetsbare mondiale toeleveringsketen (waarvan de fragiliteit net pijnlijk duidelijk was geworden) zou verminderen. Met het niet te onderschatten effect van tientallen miljarden Amerikaanse belastingdollars, zo was de gedachte, zou de regering-Biden Amerikaanse bedrijven weer in de voorhoede van de wereldwijde halfgeleidersector plaatsen. 

Waarom de CHIPS Act niet voldoende is om de Amerikaanse halfgeleiderindustrie te versterken

In het jaar na de inwerkingtreding van de CHIPS Act is evenwel een complexer beeld van de halfgeleiderproductie ontstaan. Het lijkt er kort gezegd op dat de uitdagingen van de binnenlandse industrie niet louter met financiële middelen zijn op te lossen. In juli vorig jaar—net geen jaar na de ondertekening van de CHIPS Act—publiceerde de Semiconductor Industry Association (SIA), samen met Oxford Economics, een onderzoek over de verwachte ontwikkeling van de industrie in de rest van het decennium. Het rapport, "Chipping Away: Assessing and Addressing the Labor Market Gap Facing the U.S. Semiconductor Industry", voorspelde dat de werkgelegenheid in de Amerikaanse halfgeleiderindustrie zou toenemen van 345.000 naar circa 460.000 werknemers tegen het einde van het decennium—goed voor een stevige groei van 33%. 

Dit lijkt op het eerste gezicht bemoedigend nieuws: een teken dat deze uiterst gespecialiseerde productiesector klaar is voor flinke binnenlandse groei in de komende zeven jaar. Maar het kenmerk van het onderzoek dat de meeste aandacht trok, was de daaropvolgende statistiek. Rekening houdend met de huidige afstudeercijfers in richtingen zoals elektrotechniek en informatica, zou de VS in 2030 te maken krijgen met een tekort van bijna 70.000 arbeidskrachten in de sector, waaronder functies als technici, ingenieurs en informatici. (Naast het SIA-rapport becijferde een recent Deloitte-onderzoek dat het tekort aan arbeidskrachten in de Amerikaanse halfgeleiderindustrie de komende jaren zelfs kan oplopen tot 90.000.)

Het feit dat een industrieel onderzoeksrapport landelijke media-aandacht trok, onderstreept hoe cruciaal halfgeleiderproductie is geworden in het Amerikaanse bewustzijn. "Het dichten van de talentkloof is van cruciaal belang voor het succes van de Amerikaanse economie en de halfgeleiderindustrie", aldus het rapport. "Hoewel de technologiesector als geheel moet samenwerken om deze uitdagingen aan te pakken, zijn halfgeleiders de basis voor vrijwel alle kritieke technologieën van de toekomst"—en het oplossen van het arbeidstekort is essentieel voor de groei van deze sector.

Het tekort aan vakbekwame arbeidskrachten zien we nu al bij TSMC Arizona’s fabriek

Hoewel het onderzoek vooruitblikte op de komende jaren, zijn de serieuze gevolgen van het arbeidstekort in de halfgeleiderindustrie nu al zichtbaar in de VS. Afgelopen juni maakte Mark Liu, voorzitter van Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), bekend dat het bedrijf de opening van zijn fabriek in Arizona (vaak aangeduid als TSMC Arizona) moest uitstellen. "We worden geconfronteerd met bepaalde uitdagingen doordat er onvoldoende vakbekwame arbeidskrachten met de vereiste specialistische expertise beschikbaar zijn voor de installatie van apparatuur in een halfgeleiderproductieomgeving", aldus Liu. Oorspronkelijk zou TSMC Arizona in 2024 operationeel zijn, maar door het tekort aan arbeidskrachten wordt de opening uitgesteld tot 2025—een duidelijk signaal van het directe effect van het tekort aan vakmensen.

Mogelijke oorzaken van arbeidstekort in de Amerikaanse halfgeleiderindustrie

Een relevante vraag is waarom er überhaupt zo’n groot arbeidstekort dreigt in de Amerikaanse halfgeleiderindustrie. Deze sector heeft immers in 2021 wereldwijd meer dan $550 miljard omzet behaald en verwacht verdere groei tot mogelijk $1 biljoen in 2030. Bovendien benadrukt president Biden regelmatig, in het kader van de promotie van de CHIPS Act, dat de sector veel goedbetalende functies biedt (waaronder technische functies waarvoor geen vierjarige opleiding vereist is). 

Waarom kiezen, ondanks de groeiende vraag in de industrie en de overvloed aan stabiele en lucratieve functies, dan zo weinig Amerikanen voor een carrière in de halfgeleiderproductie? Wat veroorzaakt dit arbeidstekort nu de mogelijkheden voor het oprapen liggen?

Gebrek aan zichtbaarheid rond het belang van functies in de halfgeleiderindustrie

Meerdere factoren spelen hierbij een rol. Ten eerste, zoals de CHIPS-implementatiecoördinator van het Witte Huis, Ronnie Chatterji, dit jaar aan The New York Times zei, staan functies in de halfgeleiderindustrie "niet op de radar" van veel jongeren binnen STEM en aanverwante richtingen. Een gebrek aan zichtbaarheid heeft er mede voor gezorgd dat studenten met passende vaardigheden niet instromen in chipdesign, productie of andere specialismen die bijdragen aan chipproductie. Daarnaast is een aanzienlijk percentage van de afgestudeerden in technische hoofdrichtingen aan Amerikaanse universiteiten buitenlands. Omdat het immigratiebeleid het voor velen van hen lastig maakt om een werkvisum te bemachtigen, keren deze afgestudeerden—die potentieel bij Amerikaanse halfgeleiderbedrijven zouden kunnen werken—veelal terug naar hun thuisland. 

Steile leercurve in vergelijking met andere technische vakgebieden

Daarnaast speelt de steile leercurve voor instroom in de chipsector een rol, zeker in vergelijking met aanverwante vakgebieden als software engineering. Ontwerp en productie van halfgeleiders vereisen vaak diepgaande kennis van verschillende disciplines, waaronder elektrotechniek en statistiek. Wie zich in dit vakgebied wil bekwamen, moet doorgaans een gevorderd diploma behalen én langdurige training op locatie volgen. Software engineering legt doorgaans minder academische eisen op, vraagt minder intensieve professionele training, en biedt vaak hogere salarissen dan functies in de halfgeleidersector. De verhouding tussen opleiding/training en toekomstige verdiensten is voor veel ingenieurs minder aantrekkelijk in de chipindustrie dan in alternatieve loopbaanpaden, wat het arbeidstekort verder vergroot. 

Wat zijn de gevolgen van arbeidstekorten voor halfgeleiderfabrieken?

Als de VS er niet in slaagt zijn arbeidsaanbod in de chipindustrie strategisch op te schalen om de groeiende vraag tot 2030 bij te benen, zijn de gevolgen veelzijdig. Allereerst zijn er vanzelfsprekend economische gevolgen. 

Gederfde omzet & gemiste baanmogelijkheden voor Amerikanen

Als wij er niet in slagen de technici, ingenieurs en informatici te vinden voor de duizenden extra functies bij Amerikaanse halfgeleiderfabrieken, lopen de VS miljarden aan inkomsten mis. Dit is een enorme verspilling op individueel niveau—waar tienduizenden midden- en hogere middenklassebanen onbenut blijven. Op nationaal niveau, in een land dat streeft naar het verkleinen van inkomensongelijkheid en het herstel van industriële glorie, is het een net zo teleurstellend falen.

Toeleveringsketens kwetsbaar voor halfgeleidertekorten

Verder leidt het niet inspelen op de groeipotentie van de Amerikaanse halfgeleiderindustrie tot een verhoogde kwetsbaarheid van toeleveringsketens en forse economische schade. De tekorten aan halfgeleiders tijdens de pandemie verlamden tientallen sectoren, veroorzaakten historische prijsstijgingen in de automotive sector en resulteerden in honderden miljarden aan gederfde omzet. 

Fragiele ‘fab renaissance’ in de VS

Een belangrijk motief achter de CHIPS Act en de daaropvolgende "fab-renaissance" in de VS is het streven naar betere supply chain-weerbaarheid en autonomie, om catastrofale verstoringen in de toekomst te voorkomen. Als de VS de unieke groeikansen voor de binnenlandse chipindustrie de komende vijf jaar onbenut laat, blijft het land feitelijk overgeleverd aan een wankele mondiale toeleveringsketen. En bij een volgende crisis zullen kwetsbare knelpunten en een te grote afhankelijkheid van enkele Aziatische landen zorgen voor vergelijkbare gevolgen. 

Toegenomen nationaal veiligheidsrisico in de VS-China ‘chipoorlog’

Ten slotte zijn er geopolitieke implicaties. Het is algemeen bekend dat de VS en China midden in een steeds feller "chip conflict" verkeren. Terwijl de VS exportrestricties oplegt om de toegang van China tot Amerikaanse halfgeleiders te beperken, stelt de Chinese Communistische Partij haar eigen beperkingen in, waaronder een verbod op Amerikaanse chips van Micron voor essentiële infrastructuurprojecten. De chipoorlog is een multidimensionaal conflict dat cyberveiligheid, nationale defensie, militaire technologie en geopolitieke machtsspelletjes omvat. Niet voor niets worden halfgeleiders geregeld "het nieuwe olie" genoemd. 

Landen die erin slagen hun halfgeleidertechnologie te ontwikkelen en te consolideren, verwerven de komende decennia onschatbare onderhandelingsmacht op het mondiale toneel—bij crises, conflicten, spanningen en oorlogen. Als de VS de kans om de binnenlandse halfgeleiderindustrie krachtig uit te bouwen niet benut, verspeelt het niet alleen welvaart, maar ook mondiale invloed.  

Niet uniek: ook Europa worstelt met arbeidstekorten in de halfgeleidersector

Het is relevant om hierbij te benoemen dat ook andere Westerse landen grote moeite hebben om voldoende arbeidskrachten te vinden voor hun groeiende chipindustrie. In EU-lidstaten zoals Duitsland, waar grote chipfabrikanten werken aan enorme nieuwe fabrieken, haasten universiteiten zich om studenten op te leiden tot ingenieur of technicus. Omdat de EU inmiddels haar eigen Chips Act heeft gelanceerd, ter waarde van $48 miljard, werken lidstaten onder vergelijkbare tijdsdruk om professionals te ontwikkelen die de met overheidsgeld gefinancierde fabrieken kunnen bouwen en exploiteren. 

Hoe de VS het arbeidstekort in de halfgeleiderindustrie kan aanpakken

Gelukkig zijn er meerdere strategieën waarmee belanghebbenden—zoals chipfabrikanten, het hoger onderwijs en overheidsinstellingen op lokaal, staats- en federaal niveau—het tekort aan vakbekwame arbeidskrachten kunnen bestrijden. 

1. Lokale talentpijplijnen ontwikkelen voor vakbekwame arbeidskrachten 

Misschien wel de belangrijkste oplossing voor het tekort aan vaklieden is het opbouwen van sterke relaties tussen chipfabrikanten en de gemeenschappen waar fabrieken verrijzen. Bedrijven als Intel, TSMC, Samsung en Texas Instruments bouwen fabrieken in staten zoals Arizona, Texas en Ohio. Als zij hun bouwplanningen willen halen en de volledige productie willen opstarten, zullen ze met lokale universiteiten, community colleges en technische scholen moeten samenwerken om talent op te leiden. In de praktijk betekent dit: certificaatprogramma’s en leerwerktrajecten bij tweejarige opleidingen, en pleiten voor relevante curricula op vierjarige opleidingen.

Over het algemeen dienen deze fabrikanten een stevig lokaal profiel te hebben—met zichtbaarheid, partnerschappen en kansen die onmisbaar zijn voor een duurzame talentpijplijn. 

2. STEM-afgestudeerden stimuleren richting halfgeleidersector

Uit het rapport van de SIA blijkt dat slechts een fractie van de afgestudeerden in STEM-richtingen kiest voor de halfgeleiderindustrie. De redenen zijn divers—en deels hierboven belicht—maar vaststaat dat de VS concrete strategieën moet ontwikkelen en uitvoeren om meer van deze gekwalificeerde studenten als ingenieur, circuit designer of technicus aan zich te binden. 

De CHIPS Act heeft hierin al belangrijke stappen gezet door verschillende initiatieven op te richten gericht op het vergroten van belangstelling en bewustzijn. Het National Semiconductor Technology Center en de CHIPS For America Workforce and Education Fund zijn enkele voorbeelden. Met dergelijke programma’s kan de VS zijn talentontwikkeling versterken en STEM-afgestudeerden overtuigen van het aantrekkelijke en stabiele loopbaanperspectief in de halfgeleidersector. 

3. Bekendheid van Amerikaanse semiconductorbedrijven vergroten 

Volgens een rapport van McKinsey & Company uit 2022 "staan werkgevers en studenten lauw tegenover halfgeleidermerken." Het adviesbureau stelt dat veel studenten en professionals chipproducenten simpelweg niet zien als aansprekende merken, zoals Apple, Amazon of grote socialmediaplatforms. "Het enthousiasme, de beloning en mogelijkheden voor professionele groei", vervolgt McKinsey, "worden als aanzienlijk gunstiger ervaren bij de grote herkenbare merken." 

Zelfs de grootste Amerikaanse halfgeleiderbedrijven hebben moeite om qua merkbekendheid te concurreren met de aantrekkelijkste techmerken. Willen zij talent uit de pool voor engineering, softwareontwikkeling en techniek aantrekken, dan zullen zij hun profilering en aanzien moeten versterken. Een praktische manier om dit te bereiken, is door hun logo vaker zichtbaar te maken op eindproducten, zoals laptops. Hoe meer Amerikaanse bedrijven als Intel, Advanced Micro Devices, Inc. en Micron Technology "wereldnamen" worden, des te groter hun kans om uit te groeien tot gewilde werkgevers bij beloftevolle studenten. 

‍