Zrozumienie starzenia się w branży elektronicznej

Najważniejsze informacje z artykułu:

• Starzenie się komponentów definiuje się jako sytuację, w której dany element nie jest już produkowany.
• Koszt przebudowy produktu wywołanej wycofaniem komponentu może wynosić od 20 000 do 2 mln dolarów.
• W 2023 roku około 473 000 komponentów osiągnęło koniec cyklu życia (EOL), co stanowi spadek o 37% w porównaniu z 2022 rokiem.
• Prawie 30% wszystkich przypadków EOL nie jest poprzedzonych wydaniem przez dostawcę powiadomienia PCN. 
• Trzy główne czynniki wpływające na starzenie się komponentów to: niskie zapotrzebowanie rynkowe, tani konkurenci i regulacje rządowe. 

Producenci urządzeń oryginalnych (OEM) w branży elektronicznej muszą regularnie funkcjonować w niestabilnym, nieustannie zmieniającym się łańcuchu dostaw, który przeciwstawia się jakiejkolwiek ciągłości czy przewidywalności. Duże, rozpoznawalne firmy OEM, takie jak Apple, Samsung, Sony i Dell, odpowiadają za pozyskiwanie tysięcy komponentów elektronicznych z rozbudowanej sieci dostawców, których stany magazynowe ulegają ciągłym zmianom zależnym od wielu czynników. Jednym z najważniejszych i najbardziej konsekwentnych z nich jest wycofywanie komponentów elektronicznych z produkcji – zjawisko zachodzące, gdy dostawca rezygnuje z wytwarzania danego komponentu. 

Czym jest starzenie się komponentów?

W najprostszych słowach: komponent staje się przestarzały w momencie, gdy nie jest już produkowany. Zwykle następuje to wtedy, gdy popyt spadł na tyle, że dalsza produkcja przestaje być opłacalna lub z powodu braku dostępności materiałów czy technologii niezbędnych do produkcji. 

Skala zjawiska starzenia się komponentów pokazuje, jak istotny jest to czynnik w branży elektronicznej. Według raportu Z2Data Obsolescence Trends in 2024, prawie 750 000 części zostało wycofanych z produkcji w 2022 roku. Choć ta liczba spadła w 2023 roku, w ubiegłym roku ponad 470 000 komponentów osiągnęło koniec cyklu życia (EOL). Producenci działający w branży elektronicznej muszą liczyć się z tym, że każdego roku setki tysięcy komponentów przestanie być produkowanych; poważne zakłócenia, jak pandemia COVID-19, mogą te liczby znacząco zwiększyć. Badania raportu pokazują, że starzenie się komponentów co roku dotyka setek firm – starzenie się elementów staje się problemem systemowym. 

Producenci z branży elektronicznej mogą spodziewać się, że co roku setki tysięcy komponentów zostaną wycofane z produkcji. Duże zakłócenia, takie jak pandemia COVID-19, mogą te liczby znacznie zwiększyć.

Ile kosztuje firmy starzenie się komponentów?

Przebudowa produktów wymuszona starzeniem się komponentów może kosztować od 20 000 do prawie 2 mln dolarów.

Koszty związane z wycofaniem komponentu z produkcji są niemal zawsze znaczne. Przebudowa produktów wymuszona starzeniem się elementów waha się od 20 000 do prawie 2 mln dolarów. Badania branżowe wskazują, że nawet 10% budżetu producentów z sektora lotniczego na komponenty przeznaczane jest na zarządzanie ryzykiem starzenia się. Warto pamiętać, że uporczywe korzystanie z przestarzałych elementów zamiast wdrażania rozwiązań EOL generuje olbrzymie koszty: ceny układów po zakończeniu produkcji mogą być 10–15 razy wyższe od pierwotnych.

Ceny układów po zaprzestaniu produkcji mogą być 10–15 razy wyższe od tych sprzed zakończenia wytwarzania.

Dla firm OEM i innych podmiotów opierających się na elementach IP&E (interconnect, passive & electromechanical) lub układach półprzewodnikowych, pogłębiona znajomość mechanizmów starzenia się komponentów pozwala lepiej przygotować się na nadejście powiadomień EOL, które mogą dotyczyć ich zestawień materiałowych (BOM). Ryzyko starzenia się pozostaje poważnym źródłem zakłóceń; firmy, które rozumieją jego przyczyny i odpowiednio planują, są lepiej przygotowane, by ograniczać jego skutki finansowe i operacyjne. 

Cykl życia komponentów elektronicznych 

Aby lepiej zrozumieć zjawisko starzenia się komponentów i jego rolę w branży elektronicznej, warto przyjrzeć się cyklowi życia tego typu elementów. Choć producenci rzadko projektują i tworzą komponenty elektroniczne z myślą o określonym czasie życia, niemal wszystkie one podążają przewidywalną ścieżką: począwszy od wprowadzenia na rynek, przez fazy wzrostu, dojrzałości i schyłku, aż do powiadomienia o końcu cyklu życia (EOL), które zwiastuje nieuchronny koniec produkcji. 

Kluczowe czynniki starzenia się komponentów 

Statystyki dotyczące starzenia się komponentów są niepodważalne. Setki tysięcy elementów elektronicznych każdego roku osiąga EOL, a inżynierowie OEM regularnie muszą reagować na nowe powiadomienia PCN, wprowadzać zmiany w BOM, wyszukiwać zamienniki i przeprojektowywać swoje produkty. Siły napędzające wycofywanie komponentów nie zawsze są jednak oczywiste i przewidywalne – w przeciwieństwie do oficjalnej informacji EOL przekazanej przez dostawcę. Firmy, które rozumieją rozmaite formy ryzyka starzenia się oraz najczęstsze przyczyny wycofywania części przez producentów, są lepiej przygotowane na nieprzewidywalny — często krótszy niż zakładano — cykl życia komponentów. Z czasem ta wiedza pozwala im rozwijać bardziej skuteczne strategie zarządzania starzeniem się. 

Firmy, które poznają rodzaje ryzyka związanego ze starzeniem się oraz główne powody wycofywania części przez producentów, są lepiej przygotowane na nieprzewidywalne, często krótsze niż oczekiwane cykle życia komponentów.

Czynnik 1: Niskie zapotrzebowanie rynkowe

Zgodnie z raportem Z2Data Obsolescence Trends in 2024, ponad trzy czwarte wszystkich przypadków starzenia się komponentów wynika z niskiego zapotrzebowania na rynku. To bardzo wysoki odsetek, który pokazuje, że za wycofywaniem komponentów stoją przede wszystkim OEM i ich klienci końcowi, a nie sami producenci elementów elektronicznych. 

Dlaczego więc popyt rynkowy spada i dlaczego prowadzi to do rosnącej liczby przypadków starzenia się elementów w ostatniej dekadzie? Jednym z kluczowych czynników są szybkie postępy technologiczne u OEM. Firmy produkujące telefony, komputery, konsole do gier, samochody czy sprzęt AGD nieustannie wprowadzają na rynek kolejne generacje flagowych produktów. Wraz z nowymi modelami zastępowane są starsze części – cykl zmian gwałtownie przyspiesza. Przykładowo: Apple co roku wypuszcza nową generację iPhone’a; konstrukcje aut zmieniają się gruntownie co kilka lat. 

Dlaczego więc popyt rynkowy spada i dlaczego prowadzi to do rosnącej liczby przypadków starzenia się komponentów w branży? Jednym z kluczowych czynników są szybkie postępy technologiczne OEM.

Przyspieszający cykl życia produktów powoduje, że zapotrzebowanie na konkretny komponent może gwałtownie spaść – a w konsekwencji producenci rozpoczynają wycofywanie go z oferty. W uproszczeniu: komponent może istnieć na rynku tak długo, jak długo produkowany i sprzedawany jest powiązany z nim produkt końcowy. Gdy okno sprzedażowe danego wyrobu się skraca i wolumeny maleją, ryzyko starzenia się nieuchronnie rośnie.

Czynnik 2: Konkurenci oferujący niższe ceny 

Kiedy popularny komponent pozostaje na rynku przez dłuższy czas, pojawiają się konkurencyjni producenci oferujący zamienniki (cross-references) po niższych cenach. Ten powtarzający się mechanizm rynkowy także wpływa na pogorszenie popytu i w konsekwencji przyspiesza starzenie się komponentów. 

Konkurencyjni producenci chcą również przejąć udział w rynku produktów osiągających wysokie wolumeny sprzedaży. Dostawcy z niższymi kosztami produkcji mogą rozpocząć produkcję analogicznych części, lub krajowa konkurencja przenosi produkcję do tańszych lokalizacji w celu dalszego obniżenia kosztów. 

Czynnik 3: Regulacje rządowe 

Mimo że nie są tak przewidywalne i wpływowe jak trendy popytu, regulacje rządowe stanowią istotne źródło ryzyka starzenia się komponentów. Ograniczenia handlowe mogą zakłócać relacje w łańcuchu dostaw i odcinać producentów od odbiorców. Z kolei ekodirective, wprowadzające ograniczenia materiałowe, mogą praktycznie z dnia na dzień wyeliminować setki lub nawet tysiące elementów z rynku. 

Zgodnie z informacją Electronics Sourcing, wejście w życie unijnej dyrektywy RoHS (Restriction of Hazardous Substances) w 2006 roku – ograniczającej stosowanie takich materiałów jak ołów, rtęć czy kadm – wywołało falę wycofywania elementów elektronicznych. Rozszerzenia unijnego rozporządzenia REACH (Registration, Evaluation, Authorisation, and Restriction of Chemicals) w kolejnej dekadzie przyniosły podobne skoki przypadków końca cyklu życia (EOL). Coraz większa koncentracja rządów na ESG oraz zrównoważonym rozwoju to kolejne źródło nowych, coraz bardziej restrykcyjnych regulacji środowiskowych – co również zwiększa ryzyko starzenia się komponentów. 

Niedobory surowców i inne problemy w łańcuchu dostaw 

W przeciwieństwie do coraz krótszych cykli generacji produktów i proliferacji ekopolityki, wyzwania w łańcuchu dostaw komplikują produkcję elektroniki od wielu dekad. Przeciągające się niedobory kluczowych surowców mogą wprost zmusić producentów do zaprzestania produkcji określonych komponentów. Jeśli firma nie jest w stanie stale pozyskiwać niezbędnych materiałów, produkcja jest ograniczana lub zawieszana, co skutkuje utratą klientów i udziału rynkowego. Jeśli niedoboru nie uda się szybko rozwiązać lub zrekompensować, wycofanie komponentu może okazać się najprostszą i najbardziej efektywną opcją operacyjną. 

Ryzyko starzenia się w 2024 roku i później 

Kryzys wycofywania komponentów w czasie pandemii doprowadził do poważnych zakłóceń w łańcuchach dostaw elektroniki, wymuszając na producentach i ich klientach OEM wdrażanie daleko idących zmian w strategiach pozyskiwania i produkcji. Na szczęście bezprecedensowe wzrosty z okresu COVID-19 stopniowo wyhamowały. Jednak powrót liczby ogłoszeń EOL do poziomów sprzed pandemii nie oznacza, że strukturalne czynniki napędzające te zjawiska ustąpiły. 

W okresie pracy i nauki zdalnej związanych z pandemią producenci półprzewodników i elementów elektronicznych musieli zmierzyć się z nagłym skokiem popytu. Branża nie była przygotowana do obsłużenia takiego wolumenu zamówień ze strony OEM i innych klientów. Globalny niedobór układów, który nastąpił, stał się katalizatorem transformacji branży: firmy rozbudowywały moce produkcyjne, inwestowały w nowe fabryki i zwiększały podaż najbardziej poszukiwanych komponentów. Tak rozległa rozbudowa zdolności produkcyjnych jest jednak niezwykle kosztowna. By obniżyć koszty stałe i przygotować się na nowe linie produkcyjne, firmy często wycofują z rynku starsze, mniej rentowne elementy. W praktyce duże zmiany produkcyjne w sektorach technologicznych nie tylko zwiększają popyt na nowe układy półprzewodnikowe, ale także prowadzą do wyraźnych wzrostów przypadków starzenia się części.

W kolejnych latach to branże takie jak lotnictwo, obronność, technologie medyczne oraz w szczególności motoryzacja (wraz z rozwojem rynku EV) będą napędzać ogromny popyt na półprzewodniki i inne elementy elektroniczne. Wraz ze spodziewanymi okresami przyspieszonego wzrostu branży można spodziewać się, że liczba przypadków starzenia się komponentów ponownie wzrośnie. Dlatego, mimo chwilowej stabilizacji po zawirowaniach początku lat 20., nadchodzące zmiany w kluczowych sektorach mogą oznaczać kolejny okres wzmożonego ryzyka starzenia się komponentów. 

Dlatego, mimo chwilowej stabilizacji po zawirowaniach początku lat 20. XXI wieku, nadchodzące zmiany w strategicznych branżach mogą wkrótce przynieść kolejny wzrost ryzyka starzenia się komponentów.