Co oznacza niedobór pracowników w fabrykach półprzewodników dla USA

W sierpniu 2022 roku administracja Bidena podpisała ustawę Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science Act, znaną szerzej jako CHIPS Act. Przełomowa legislacja przewidziała ponad 50 miliardów dolarów wsparcia dla amerykańskiego sektora półprzewodników, przeznaczonych na produkcję, badania i rozwój (R&D) oraz rozwój kompetencji kadry (a także na dodatkowe miliardy w zachętach podatkowych).

W momencie uchwalenia CHIPS Act latem 2022 roku opinia publiczna wciąż odczuwała skutki zatorów w łańcuchach dostaw wywołanych pandemią koronawirusa i wynikającym z niej niedoborem półprzewodników, który dotkliwie uderzył w wiele branż. Wielu sądziło, że ta bezprecedensowa interwencja finansowa rządu federalnego da dynamiczny impuls amerykańskiemu przemysłowi półprzewodników, zwiększając jego konkurencyjność i uniezależniając go od złożonego, lecz podatnego na załamania globalnego łańcucha dostaw, którego kruchość właśnie się ujawniła w nadzwyczaj kosztowny sposób. W powszechnym przekonaniu, siła dziesiątek miliardów amerykańskich dolarów podatkowych miała wynieść firmy amerykańskie znów do światowej czołówki branży półprzewodnikowej.

Dlaczego CHIPS Act to za mało, by pobudzić amerykański przemysł półprzewodników

W ciągu ponad roku od uchwalenia CHIPS Act wyłonił się jednak bardziej złożony obraz produkcji półprzewodników. W skrócie: okazuje się, że wyzwania sektora krajowego nie zostaną rozwiązane samym zastrzykiem środków finansowych. W lipcu br., niespełna rok od podpisania ustawy, Semiconductor Industry Association (SIA) wraz z Oxford Economics opublikowały raport dotyczący perspektyw rozwoju branży do końca obecnej dekady. Opracowanie „Chipping Away: Assessing and Addressing the Labor Market Gap Facing the U.S. Semiconductor Industry” prognozuje wzrost zatrudnienia w amerykańskim sektorze półprzewodników z 345 000 do około 460 000 osób do końca dekady, co stanowi aż 33-procentowy wzrost.

Na pierwszy rzut oka to optymistyczna prognoza wskazująca, że ten zaawansowany technologicznie sektor czeka dynamiczny rozwój krajowy w ciągu najbliższych siedmiu lat. Jednak to kolejna statystyka z tego raportu przyciągnęła uwagę mediów w Stanach i na świecie. Biorąc pod uwagę obecne wskaźniki ukończenia kierunków, takich jak elektrotechnika czy informatyka, USA ma stanąć przed deficytem niemal 70 000 miejsc pracy w branży do 2030 roku. Wśród tych stanowisk SIA wymienia techników, inżynierów i informatyków. (Zgodnie z innym raportem Deloitte, deficyt w samych Stanach może sięgnąć nawet 90 000 pracowników w nadchodzących latach.)

Fakt, że raport branżowy przyciągnął uwagę ogólnokrajowych mediów, pokazuje, jak kluczowa dla świadomości społecznej stała się produkcja półprzewodników w USA. „Zamknięcie luki kompetencyjnej jest kluczowe dla sukcesu amerykańskiej gospodarki i branży półprzewodnikowej” – czytamy w raporcie. „Choć cały szeroki sektor technologiczny musi współdziałać, by rozwiązać te wyzwania, półprzewodniki stanowią fundament niemal wszystkich kluczowych technologii przyszłości” – a rozwiązanie kwestii niedoboru wykwalifikowanych kadr jest niezbędne dla rozwoju sektora.

Deficyt wykwalifikowanych pracowników już widoczny na przykładzie fabryki TSMC Arizona

Mimo że cytowane badania wybiegają wiele lat w przyszłość, symptomy deficytu kadr widoczne są w USA już dziś. W czerwcu bieżącego roku Mark Liu, przewodniczący rady nadzorczej Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), ogłosił, że uruchomienie fabryki firmy w Arizonie (tzw. TSMC Arizona) zostaje przesunięte. „Zmagamy się z wyzwaniami, gdyż brakuje nam wystarczająco wykwalifikowanych pracowników ze specjalistyczną wiedzą potrzebną do instalacji sprzętu w zakładzie produkcyjnym półprzewodników” – powiedział Liu. Zamiast w 2024 roku, produkcja w TSMC Arizona ruszy najwcześniej w 2025 roku, co wyraźnie pokazuje bieżący wpływ niedoboru fachowców na krajowy rynek półprzewodników.

Potencjalne przyczyny deficytu kadr w amerykańskiej branży półprzewodników

Powstaje pytanie: dlaczego tak duży deficyt kadr narasta akurat w sektorze półprzewodników? W końcu to branża, której światowe przychody już w 2021 roku przekroczyły 550 miliardów dolarów, a perspektywy wzrostu mają doprowadzić do poziomu aż 1 bln dolarów do 2030 roku. Dodatkowo, jak regularnie podkreśla prezydent Biden promując CHIPS Act, w sektorze tym nie brakuje świetnie opłacanych stanowisk (w tym technicznych nie wymagających tytułu licencjata).

Dlaczego więc, mimo rosnącego zapotrzebowania oraz licznych stabilnych i atrakcyjnie wynagradzanych etatów, Amerykanie tak rzadko wybierają karierę w produkcji półprzewodników? Co konkretnie napędza niedobór, skoro możliwości są szerokie?

Brak widoczności zapotrzebowania na pracę w sektorze półprzewodników

Wpływa na to kilka czynników. Przede wszystkim, jak stwierdził w rozmowie z „The New York Times” koordynator wdrożenia CHIPS w Białym Domu Ronnie Chatterji, stanowiska w branży półprzewodników wciąż są poza „radarem” wielu młodych ludzi z obszaru STEM i kierunków pokrewnych. Brak widoczności tych ścieżek sprawia, że studenci posiadający odpowiednie umiejętności nie wybierają projektowania, produkcji ani innych specjalizacji związanych z wytwarzaniem chipów. Dodatkowo znaczny odsetek absolwentów amerykańskich uczelni z zaawansowanymi dyplomami inżynierskimi pochodzi z zagranicy. Przepisy imigracyjne USA utrudniają tym osobom uzyskanie wiz pracowniczych, przez co, mimo kompetencji, wielu z nich wraca do swoich krajów zamiast zasilić amerykańskie firmy półprzewodnikowe.

Bardzo stroma ścieżka kompetencyjna w porównaniu z innymi dziedzinami inżynierii

Istotnym problemem jest również poziom trudności wejścia do branży półprzewodników, szczególnie w porównaniu z pokrewnymi sektorami, np. inżynierią oprogramowania. Projektowanie i produkcja półprzewodników wymaga biegłości w kilku dziedzinach jednocześnie, takich jak elektrotechnika i statystyka. By uzyskać wymagane kompetencje, często potrzeba lat studiów i długotrwałych szkoleń w zakładach. W przypadku branży software'owej droga do wejścia jest przeważnie krótsza, wymogi akademickie łagodniejsze, a oferowane wynagrodzenie wyższe niż na analogicznych stanowiskach w półprzewodnikach. Stosunek niezbędnych nakładów na edukację i szkolenia do potencjalnych zarobków jest przez to mniej atrakcyjny od ścieżek w innych dziedzinach, co potęguje narastający niedobór specjalistów w amerykańskim sektorze półprzewodników.

Konsekwencje niedoboru kadr dla fabryk półprzewodników

Jeśli Stany Zjednoczone nie znajdą sposobów na strategiczne zwiększenie liczby wykwalifikowanych pracowników, by sprostać rosnącemu popytowi w kolejnych latach, skutki będą wielopłaszczyznowe. Przede wszystkim – co jest niemal oczywiste – ucierpi gospodarka.

Utracone przychody i utracone szanse na zatrudnienie dla Amerykanów

Bez techników, inżynierów i informatyków do obsadzenia nowych stanowisk w amerykańskich fabrykach półprzewodników USA mogą stracić miliardy dolarów przychodów i PKB. To poważna strata na poziomie jednostkowym ze względu na nieuruchomione dziesiątki tysięcy atrakcyjnych miejsc pracy klasy średniej i wyższej. W skali całego kraju dążącego do odbudowy splendoru produkcyjnego i walki z nierównościami społecznymi, taki scenariusz będzie równie rozczarowującym niepowodzeniem.

Łańcuchy dostaw podatne na niedobory chipów

Zaniechanie dopasowania rozwoju sektora półprzewodnikowego do rosnących potrzeb rynku narazi USA na przyszłe dysfunkcje w łańcuchu dostaw i wysokie koszty gospodarcze. Niedobory chipów z czasów pandemii uderzyły w dziesiątki branż, wywołując rekordowe zwyżki cen m.in. w sektorze motoryzacyjnym i generując setki miliardów dolarów utraconych przychodów.

Zagrożony „renesans fabryk” w USA

Główną motywacją stojącą za CHIPS Act i późniejszym „renesansem fabryk” w Stanach Zjednoczonych jest dążenie do budowy odporności i autonomii łańcucha dostaw, by uniknąć powtórki katastrofalnych zakłóceń. Jeśli USA nie wykorzysta wyjątkowych możliwości wzrostu krajowego sektora chipów w ciągu najbliższych kilku lat, pozostawi się na łasce kruchego globalnego łańcucha dostaw. Przy kolejnych kryzysach ponownie ujawnią się wąskie gardła i zbyt duża zależność od kilku krajów azjatyckich – z podobnie dotkliwymi skutkami.

Większe ryzyko dla bezpieczeństwa przy eskalacji „wojen na chipy” USA-Chiny

Istotne są też geopolityczne konsekwencje. Faktem jest, że USA i Chiny prowadzą obecnie coraz ostrzejsze „wojny na chipy”. USA ogranicza eksport określonych półprzewodników do Chin, a Komunistyczna Partia Chin nakłada własne restrykcje, np. zakazując chipów amerykańskiej firmy Micron w projektach infrastrukturalnych. Konflikt o chipy obejmuje kwestie cyberbezpieczeństwa, obronności, technologii wojskowych i globalnych układów sił. Półprzewodniki nie przypadkowo nazywane są dziś „nową ropą”.

Państwa, które zdołają rozwinąć i zabezpieczyć własną technologię półprzewodników w najbliższych dekadach, uzyskają bezcenne przewagi w globalnych napięciach politycznych, gospodarczych i militarnych. Jeśli USA nie wykorzysta obecnych szans na rozwój krajowego przemysłu półprzewodników, odda nie tylko dobrobyt indywidualny, ale i znaczącą część wpływów na arenie międzynarodowej.

Nie tylko USA: niedobór kadr w branży półprzewodników dotyczy również Europy

Warto podkreślić, że inne kraje zachodnie zmagają się z podobnymi wyzwaniami przy rozbudowie kompetencji kadrowych do zwiększenia produkcji chipów. Przykładowo w Niemczech, gdzie czołowe koncerny rozpoczynają budowę wielkich fabryk półprzewodników, trwa wyścig o przeszkolenie studentów na inżynierów i techników tej branży. Ponieważ także Unia Europejska przyjęła własną ustawę Chips Act o wartości 48 mld dolarów, kraje członkowskie zmagają się z presją czasu, by wykształcić profesjonalistów niezbędnych do powstawania i działania dofinansowywanych zakładów.

Jak USA może złagodzić niedobór kadr w branży półprzewodników

Na szczęście istnieje kilka strategii, które interesariusze tego rynku — w tym producenci chipów, uczelnie wyższe, a także agencje rządowe stanowe i federalne — mogą zastosować, by zrównoważyć grożący niedobór specjalistów.

1. Budowa lokalnych ścieżek rozwoju kadry 

Kluczowym sposobem na zniwelowanie niedoboru specjalistów jest aktywne budowanie relacji przez producentów półprzewodników z otoczeniem miejsc, w których powstają fabryki. Firmy takie jak Intel, TSMC, Samsung czy Texas Instruments rozpoczynają nowe inwestycje w stanach takich jak Arizona, Teksas czy Ohio. Jeśli korporacje te chcą zdążyć z realizacją harmonogramów i osiągnąć pełną wydajność produkcyjną, muszą ze wsparciem lokalnych uczelni, college'ów i szkół technicznych kształcić i przyciągać przyszłych pracowników. W praktyce mogą to być programy certyfikacyjne i staże na poziomie dwuletnich college’ów lub rozwój dedykowanych programów nauczania w ramach czteroletnich kierunków związanych z branżą półprzewodników.

Producenci powinni aktywnie zaznaczać swoją obecność w tych społecznościach – budować widoczność, partnerstwa i możliwości, które pozwalają skutecznie zasilić lokalną bazę kadrową na lata.

2. Zachęcanie absolwentów kierunków STEM do pracy w sektorze półprzewodników

Jednym z głównych wniosków raportu SIA jest niski odsetek absolwentów STEM podejmujących pracę w branży półprzewodników. Przyczyn jest wiele – część przedstawiono już powyżej – jednak kluczowe pozostaje wdrażanie i realizowanie strategii, które przekonają więcej z tych wykwalifikowanych osób do wyboru ścieżki inżyniera, projektanta układów czy technika w tym sektorze.

CHIPS Act podejmuje już konkretne kroki w tym obszarze, wspierając liczne inicjatywy mające zwiększyć świadomość i zainteresowanie sektorem. Należą do nich m.in. National Semiconductor Technology Center oraz CHIPS For America Workforce and Education Fund. Dzięki takim inicjatywom USA może wzmocnić programy rozwoju kadr i skuteczniej przekonywać absolwentów kierunków STEM, że branża półprzewodników to stabilna, perspektywiczna i dochodowa ścieżka zawodowa.

3. Budowanie rozpoznawalności marek amerykańskich producentów półprzewodników

Zgodnie z raportem McKinsey & Company z 2022 roku „Badania wśród pracodawców i studentów ujawniają chłodny stosunek do marek półprzewodnikowych”. McKinsey wyjaśnia, że wielu studentów i profesjonalistów nie postrzega producentów chipów na równi z czołowymi, konsumenckimi markami jak Apple, Amazon czy media społecznościowe. „Poziom ekscytacji, wynagrodzenia i możliwości rozwoju – jak czytamy w raporcie – są przez kandydatów oceniane wyżej w przypadku najlepiej rozpoznawalnych brandów świata”.

Nawet najwięksi amerykańscy producenci półprzewodników nie są w stanie konkurować o uwagę z dominującymi firmami Big Tech pod względem rozpoznawalności marki. By skutecznie przyciągnąć wybitnych inżynierów, programistów czy techników, muszą świadomie budować swój wizerunek – tworzyć aurę prestiżu i pożądania wokół ścieżek kariery podobnie jak czołowe firmy technologiczne. Jednym z prostych sposobów na wzrost rozpoznawalności jest eksponowanie logotypów na końcowych urządzeniach, np. laptopach. Im częściej amerykańskie firmy jak Intel, Advanced Micro Devices, Inc. czy Micron Technology będą „markami domowymi”, tym większe szanse pozyskają najbardziej obiecujących kandydatów.

‍