关于丰田的管理 请分析一下其过人之处

关于丰田的管理 请分析一下其过人之处,第1张

丰田关键在于他的制造过程的管理

能在一个成本范围做出质量很高的汽车

被人们所广泛知道的就是他的 JIT的生产方式

也就是just in time,也有人说是0库存

当时二战后车辆因为便宜而且质量好行销全球

美国的福特ford和通用汽车GM都很难招架

下面我给你两篇文章详细介绍吧

文章1

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采用标准化运营制胜“客户化定制”

作者:Jayashankar M. Swaninathan

引言

如今,几乎每个行业都采用了程度很高的“客户化定制”。丰田公司采取了多项措施,确保能在收到顾客订单的5天之内交付满足顾客特定需求的汽车1。摩托罗拉公司能在美国本土做到按订单生产(made-to-order),顾客能在确定购买的第二天收到心仪的手机。保洁公司的婴幼儿生产线曾经生产13种不同产品,满足从哇哇坠地的婴儿到蹒跚学步的幼儿的不同需要2。近年来,因特网广泛深入到了顾客端和业务端,将会大大提高客户化定制的程度。例如,最近有篇描述因特网对“客户化定制”影响的文章,说的是:香港的一个网站——idtown.com,顾客能以零售店标准手表的售价,从该网站买到任何一款客户化定制手表3。

以顾客为中心是一个很好的出发点,不过,这种商业环境给企业的供应链运作带来了巨大压力。有研究表明:不同的公司采取了不同的战略来应对产品种类日益增多的现象。例如,Pine4指出有四种不同的客户化定制策略供公司选择:客户化定制的交付、客户化定制的产品或服务设计、快速反应(利用供应链减少交付提前期)、产品模块化设计。Gilmore和Pine一起研究出一套大规模客户化定制的框架,可以用它来帮助识别可供选择的大规模客户化定制方式,并根据产品本身及其衍生品的不同进行分类5。这个框架十分重视顾客在产品生产和配送过程中的作用。分析了在大规模客户化定制中,顾客如何参与产品生产和配送过程,但是,它并没有指出顾客在运营方面所起的关键作用。本文的侧重点是:识别出公司采用大规模客户化定制策略以满足其业务需要的过程中所采取的关键运营战略。

过去的六年里,我们6深入分析了许多公司(包括IBM、3Com、Sun Microsystems、Agilent Technologies、US Filter、Visteon、Chrysler及 Perkin-Elmer)在管理大规模客户化定制过程中所采取的运营战略,并做了实证研究。另外,还有一些学者也分析了与产品品类管理相关的运营战略7。(可以参考Lee和Swaminathan关于运营战略方面的文献回顾。)8基于上述研究,我们掌握了大规模客户化定制方面的一些关键战略,并了解了每种战略最适用的运营情况。本文分析了企业在大规模客户化定制情况下可能面临的问题,同时,介绍了一套思维框架,以帮助企业评估每种备选战略的优劣。

客户化定制与可预测性

当制造企业具备高效且有效地交付种类繁多的产品的能力时,大规模客户化定制能为顾客和制造商带来双赢。做到这点,要求制造商在其运营方面,有能力管理需求与供应层面可能发生的重大可预测性变化。

需求可预测性

大规模客户化定制使得产品种类越来越多,致使企业很难做出需求预测。第一,产品层面的需求预测误差要大于一类产品的需求预测误差。例如,对于丰田公司来说,预测Camrys品牌的总体需求量要比预测Camrys LE的需求量简单得多。产品种类越多,总体需求预测也就越不起作用。第二,产品种类越多,产品之间的预测相关性就越大。例如,假设公司只卖一种产品A,那么,他只需要预测产品A的需求量。但是,如果公司再生产一种产品B,那么,公司既要预测两种产品的总需求量,还要分别预测产品A及产品B的需求量。假设总预测需求量是100,那么,对于产品A和产品B的需求可能是(50,50),或(99,1),或(20,80)等等。更糟糕的是,产品A的需求量和产品B的需求量之间可能存在特定关系——对产品A的需求量大,那么,对产品B的需求量就小。这种相关性使得预测越发困难。

图1:大规模客户化定制,不确定性与绩效

因此,选择采取大规模定制策略将会导致产品种类的增加。由于很难预测每种产品的需求,种类越多,需求不确定性就越大。不确定增大,则要求提高库存水平,以确保相同的服务水平。

运营可预测性

相应地,产品种类的增加使得供应端的设计和实施也变得更为复杂。

• 达到所要求的服务水平所需要的库存水平的计算也变得更为复杂。例如,经理需要确定哪种产品是按订单生产,哪种产品按库存生产,以及在必要时刻,哪种产品可以替代哪种产品。

• 设备产能需求预测变得更为困难。由于产品相互混合,有些设备可能不怎么使用,而有些设备则产能不足,造成瓶颈。

• 零部件需求预测也变得更为困难。例如,一个大型PC制造商需要预测处理器、存储器、硬盘、显示器和其它外设等产品的需求量。他们发现很难计算预测量,但零部件之间具有相关性时,预测则变得更为不准确9。

• 零部件或组件的种类将大大增加,继续供应商的数目也会增加。不仅会增加供应商管理成本,还会该产品变更带来更大的复杂性。

• 大规模客户化定制还会缩短产品生命周期,那么,就需要多加注意新产品推出所涉及的问题,如筛选供应商、计算库存、营销及定价。

简而言之,产品多样性的增加,将会使得库存管理、设备产能管理、零部件管理、供应商管理、产品变更管理变得更为困难。企业实施大规模客户化定制的挑战就在于:最小化大规模客户化定制带来的运营方面的变更。针对大规模客户化定制的可预测性,存在一些可供选择的标准化策略,可以降低其负面影响。

产品及流程方面的模块化

客户化定制是否有效,产品及流程的模块化在其中起了重要作用。产品模块化指的是通过组合不同零部件或组件(模块)可以形成一件最终成品,顾客可以自由选择所偏爱的模块10。大规模客户化定制要求提供大量模块供顾客选择。例如,一台PC机可以由不同容量的存储器、不同频率的处理器、不同大小的硬盘、不同外设构成。制造商必须能够提供各个关键模块的多种选择,且可供选择的品种必须达到顾客要求。斯沃琪(Swatch)手表通过提供不同设计和颜色的表盘、表针、表带,向顾客提供了多种选择。非模块化的产品大概只有衬衣、裤子和外套了,因为顾客是按整体效果来评价这些产品的。不过,就是这些产品也有一定程度的模块化。例如,对于一件滑雪衫,其扣子和拉链可以有多种选择,吸引不同顾客的注意力11。

流程模块化指的是产品需要经过一系列独立 *** 作的,可以存储半成品(即在制品),产品的不同就在于后续 *** 作的不同。任何独立的装配过程也可以看成是模块化的。半导体芯片(尤其是应用程序集成电路)的制作过程是模块化的,因为芯片的类型取决于其经过的一系列独立 *** 作。另一方面,石油提炼则是非模块化的,因为提炼过程一旦开始,存储半成品是非常困难的。

模块化产品不一定都是由模块化流程生产出来的。生物制药行业生产的是模块化产品,但是其流程是非模块化的。这类行业的不同产品可以通过添加不同成分而生产出来,使得这些产品成了模块化产品。但是,它们的生产过程是非模块化的,且无法存储半成品。

采用标准化制胜客户化定制的战略框架

企业可以采用四种标准化方法来帮助实施大规模客户化定制策略,同时减少产品种类增加和可预测性降低所带来的负面影响。这些方法包括:部件标准化、流程标准化、产品标准化、采购标准化。

部件标准化

最简单也是最广为人知的标准化方法就是在零部件或生产子系统方面采用通用件(commonality)。通过在不同生产线上采用通用零部件,企业可以减少成本(源于规模经济),降低库存(源于风险分摊risk pooling),减少部件的种类,并且提高零部件需求量的预测准确度。不过,虽然公司从 *** 作角度获益了,但是,由于同型装配效应(cannibalization effect),在顾客眼里,太多的通用件就是降低产品多样性。Robertson和Ulrich把内部通用件和外部通用件区分开来,并指出增加内部通用件并不一定会带来需求的同型装配效应12。例如,如果汽车制造商在高档车和低档车中采用同一种束线(铠装线),顾客并不会发现(因为束线被车内装饰掩饰了),这样就可以最小化同型装配效应。另外一方面,如果仪表板是标准模块的话,可能就会引起同型装配效应了。

流程标准化

流程标准化能够推迟产生差异的时间,或者说尽可能地延迟客户化定制,使前端流程标准化。流程标准化要求流程必须是可模块化的,可以存储半成品(在了解确切需求信息之前),并根据最终需求来定制产品。惠普公司通过增加由欧洲本地的配送中心所提供的 *** 作指南和电源,把DeskJet打印机的差异性部分延迟到产品运到欧洲后再生产。这项措施让惠普减少了几百万美元的库存13。Swaminathan和Tayur研究了IBM RS6000机型的最终装配过程,结果表明存储半成品(称作“vanilla boxes”)可以减少库存,同时,减少反应时间,并提供更高程度的客户化定制15。

基于明确市场需求的流程标准化可以带来巨大好处,以贝纳通(Benetton)为例16。其毛衣生产过程主要有两个步骤:编织和染色。之前所采取的做法是先染色,然后需要需求编织。但是,需求的不确定性主要是顾客对颜色的选择偏好无法确定。因此,贝纳通决定先编织毛衣,但了解更多的需求信息之后,再染色。Lee和Tang深入地分析了上述案例12。Swaminathan和Tayur在US Filter公司的经验基础上,描述了在延迟策略中优化流程顺序所得到的模型、方法和认识18。他们评估了采用延迟策略的流水线的构造和提供并行 *** 作的逆转渗透泵流水线的构造,考虑了它们的设计成本和 *** 作效益。

汽车行业通过更改流程标准化(包括了设计平台)使得同一条生产线上可以生产各种不同的车型,这过程中并不需要对生产线对很大改动。例如,几年前,本田在同一条生产线上,重新设计了车型,从而生产出私家车、货车和运动型车。

流程标准化使得企业可以通过分摊不同产品之间的需求风险和更加有效地管理需求相关性,从而降低库存水平19。流程标准化的程度取决于很多因素,比如:产品类型、客户化定制发生在哪个子流程等。Lampel和Mintzberg描述了五种标准化——纯标准化、部分标准化、定制标准化、特制标准化和纯客户化制定——交付过程中的不同程度的客户化定制(设计、制造、装配、配送)20。

产品标准化

采取产品标准化之后,企业可以提供很多种最后产品,但是,利用80/20原则,只存储它们中的一部分21。这样,广告所涉及的产品种类要远远多余实际种类的平均水平。但顾客需要一种库存中没有的产品时,制造商可以选择按订单定制该产品,或者采取后向替代(downward substitution)策略,(以相同价格)提供部分模块优于顾客要求的产品。后向取代在半导体行业中非常普遍,但速度更慢/性能更差的芯片缺货时,就提供速度更快/性能更好的芯片(可接受范围内)给顾客。汽车租赁行业也是这样,当顾客要求的车没有了时,就提供更高端的或升级过的汽车给顾客。

这种方法减少了客户化定制致使产品种类剧增所带来的负面影响,既可以降低先有产品的管理成本,同时还可以减少产品生命周期内所需要的设计变更。Rao等人通过研究还发现这种方法还可以降低库存21。产品标准化的后向策略指的是当顾客定购缺货产品时,可以选择等待一段时间待定制产品生产出来后再购买,或者选择和他们要求的不完全一样的产品。无论是哪种选择,顾客的满意度将收到影响。

采购标准化

采购标准化是指在部件及设备的采购过程中充分发挥通用件的作用。假如一家公司提供的大量不同产品都是同一台设备生产出来的,或者是利用相同零部件组装出来的,则通过提供不同的最终产品,可以互相弥补需求的不确定性,同时,相应地采购设备和部件。

例如,考虑一家大型半导体芯片制造商生产特定应用程序集成电路(ASICs)的压片机。这种产品具有很高的客户特殊性,并且,由于技术日新月异,需求也很难预测。而且,制造这种压片机的加工设备非常昂贵(几千万美元)、提前期也很长,需要按订单制造。在这种设备上的投资会对资金和运营绩效产生很大影响。虽然顾客对最终产品的要求各不相同,但是每个压片机都需要在同一台加工设备上经历相同的 *** 作。通过多种产品之间互相弥补需求的不确定性,有效地规划和采购设备,公司可以大大减小投资于错误设备所带来的风险。Swaminathan介绍了应用该种标准化方法的模型、方法和经验23。

采购标准化的另一个应用实例是PC行业,并且非常有效。PC机之间有许多通用的零部件,通用预测所有产品的总需求量,然后据此采购所需的零部件,可以企业就可以降低采购风险。

采购标准化的最大好处是更有效地利用产品资源,以及减少原材料或零部件的库存,因为不同最终产品之间可以分摊风险(risk pooling)。

选择标准化策略应考虑的问题

是否选择标准化策略取决于企业模块化其产品及流程的可能性。图2介绍 了四种可能性,以及什么情况下采取什么策略最合适。

• 如果产品及流程都可以模块化的,企业可以采取“流程标准化”来最优化其绩效。模块化的电子产品和计算机类产品,比如打印机、PC机,就是这类型产品。

• 如果流程是模块化的,但产品不是,如生产半导体压片机,企业可以采取“采购标准化”来最大化其收益。

部件标准化

最大化产品之间的通用零部件 流程标准化

把客户化定制部分尽可能的推迟

产品标准化

保留极少量的产品库存 采购标准化

协调产品之间的设备使用情况和通用件

图2:标准化运营战略

• 如果产品是模块化的,而制造流程不是,那么,采用“部件标准化”可以使用通用件,是最有效的。

• 最后,如果产品和流程都是非模块化的,那么,企业可以采用“产品标准化”来有效管理其产品多样化。

显然,有许多实例表明:综合采用其中某些策略是最有效的。Swaminathan和Kukukyavuz研究了生物科技行业的一个实例,该公司既采用了流程标准化,也采用了产品标准化24。这个实例是这样的:通过把包装延迟到最后阶段而使流程标准化;通过最终产品之间可以相互替代卖给顾客,而使产品标准化。另外,一种标准化策略可能需要同时采取另一种标准化策略。例如,部件标准化要求同时采取采购标准化及流程标准化策略(延迟)。

除了考虑产品及流程的特性之外(产品及流程可否模块化很大程度上决定了企业能够采取什么策略),企业还需要考虑其它重要因素:

• 产品设计——采用部件标准化则意味着企业需要改变其产品设计方式。重新设计现有产品,是耗费成本的过时做法。如果基于部件标准化策略,重新设计一类产品,那么,企业得好好考虑一下如何管理产品设计。

• 流程变更——无论采用哪种标准化策略,设计、采购、生产、配送等方面都需要进行相应变更。当权衡选择哪种标准化策略时,应该考虑这种变更成本。有时,变更可能不是行动上的,而是运营决策方面的。例如,如果企业采用采购标准化策略,那么,聚集变得很重要,决策必须是经过集中讨论而做出的。同样,如果采用流程标准化,那么,员工培训得成本可能会很高,并且很难测评出具体是多少。

• 外包程度——对于企业来说,不仅决定外包多少产品及供应链方面的业务出去很重要25,而且,对应于这种外包决策,选择哪种标准化策略一样很重要。例如,戴尔(Dell)通过让供应商在关键零部件上面采取及时(JIT)送货策略,把零部件相关的业务都外包给了供应商,而自己则专注做好最终装配这一内部 *** 作。尽管这样做降低了内部 *** 作的复杂性,但需要推出新产品或建立新开发平台时,可能会遇到更多挑战。

小结

产品多样化对于很多行业来说越来越重要。随着产品多样化的增加,不确定性及许多运营方面的挑战也接踵而至。可以采用不同的标准化策略来应对这些挑战——产品标准化、部件标准化、采购标准化及流程标准化。企业应用这些策略的能力取决于多方面:一是企业产品及流程的模块化程度,二是企业想为顾客提供什么样的服务,还有就是与标准化有关的成本。本篇文章提供得框架可以帮助读者做出相应决策。

参考文献:

1. R.L. Simison, "Toyota Develops a Way to Make a Car within Five Days of a Customer Order," The Wall Street Journal, August 6, 1999.

2. J.B. Pine, Mass Customization: The New Frontier in Business Competition (Cambridge, MA: Harvard Business School Press, 1993).

3. FT. McCarthy, "All Yours," The Economist. April 1, 2000.

4. Pine, op. cit.

5. J. H. Gilmore and J. B. Pine, "The Four Faces of Mass Customization," Harvard Business Review. 15I\ (January/February 1997): 91-101.

6. J.M. Swaminathan and S.R. Tayur, "Managing Broader Product Lines through Delayed Differentiation using Vanilla Boxes," Management Science, 44/12.2 (December 1998): S161-S172J.M. Swaminathan and S.R. Tayur, "Managing Design of Assembly Sequences for Product Lines that Delay Product Differentiation," IIE Transactions, 31/4 (1999): 1015-1026J.M. Swaminatiian. "Tool Capacity Planning for Semiconductor Fabrication Facilities under Demand Uncertainty," European Journal of Operational Research. 120/2 (2000): 545-558.

7. H.L. Lee, "Effective Inventory and Service Management through Product and Process Redesign," Operations Research. 44/1 (1996): 151-159H.L. Lee and CS. Tang, "Modeling the Costs and Benefits of Delayed Product Differentiation," Management Science, 43/1 (1997): 40-53H.L. Lee and CS. Tang, "Variability Reduction through Operations Reversal," Management Science. 44/2 (1998): 162-172.

8. H.L. Lee and J.M. Swaminathan, "Design for Postponement," Working Paper, 2001.

9. R. Srinivasan and J.M. Swaminathan, "Managing Configurable Products in the

Computer Industry: Planning and Coordination Issues," Sadhana: Academy Proceedings in Engineering Sciences. 22/1 (February 1997): 33-43.

10. Note that the above definition of a modular product is different from earlier definition given by Ulrich where modularity in products was mainly defined in terms

of independence of the sub-assembly in terms of functionality whereas here we have defined modularity in terms of customer preferences. K.T. Ulrich, "The Role of Produa Architecture in the Manufacturing Firm," Research Policy. 24 (1995): 419-440.

11. M.L. Fisher, J.H. Hammond, W.R. Obermeyer, and A. Raman, "Making Supply Meet in an Uncertain World," Harvard Business Review, 72/3 (1994): 83-89.

12. D. Robertson and K.T. Ulrich, "Planning for Product Platfonns," Sloan Management Review, 39/4 (Summer 1998): 19-31.

13. Hewlett Packard Case. Stanford University Press, Stanford, CA, 1994.

14. Lee and Tang (1997), op. cit.

15. Swaminatlian and Tayur (1998), op. cit.

16. Benetton Case, Harvard Business School Press, Cambridge, MA, 1985.

17. Lee and Tang (1998), op, cit.

18. Swaminathan and Tayur (1999), op. cit.

19. Swaminathan and Tayur (1998), op. cit.

20. J. Lampel and H. Mintzberg, "Customizing Customization," Sloan Management Review. 38/1 (Fall 1996): 21-30.

21. Kandare et al. discuss alternative approaches to customization namely product, process, and transaction customization. Product standardization described here is identified as a form of adaptive product customization in tfieir approach. G. Kandare, A. Kohorn, C Mar, and M. Milby, "Operations Strategy in the 9O's and Beyond: Mass Customization," Technical Report. MIT Sloan School of Management, 1999.

22. U.S. Ran, J.M. Swaminathan, and J. Zhang, "A Multi-Product Inventory Problem

wiih Sci-up Costs and Downward Substitution," MSOM Conference Proceedings,

Seattle, 1998, pp. 149-154.

23. Swaminathan (2000), op. cit.

24. J.M. Swaminaihan and S. Kukukyavuz, "A Perishable Inventory Problem with Postponement and Substitution." Working Paper, University of California, Berkeley, CA, 2000.

25. K. Ulrich, R. Taylor, M. Fisher, and D. Reibstein, Managing Product Variety. Product Variety Management: Research Advances (Norwell, MA: Kluwer Publishers, 1998), pp, 178-205.

作者/朱公子

第三代半导体

我估摸着只要是炒股或者是关注二级市场的朋友们,这几天一定都没少听这词儿,如果不是大盘这几天实在是太惨了,估计炒作行情会比现在强势的多得多。

那到底这所谓的第三代半导体,到底是个什么玩意?值不值得炒?未来的逻辑在哪儿?

接下来,只要您能耐着性子好好看,我保证给它写的人人都能整明白,这可比你天天盯着大盘有意思的多了!

一、为什么称之为第三代半导体?

1、重点词

客官们就记住一个关键词—— 材料 ,这就是前后三代半导体之间最大的区别。

2、每一代材料的简述

①第一代半导体材料: 主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。

兴起时间: 二十世纪五十年代。

代表材料: 硅(Si)、锗(Ge)元素半导体材料。

应用领域: 集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业。

历史 意义: 第一代半导体材料引发了以集成电路(IC)为核心的微电子领域迅速发展。

对于第一代半导体材料,简单理解就是:最早用的是锗,后来又从锗变成了硅,并且几乎完全取代。

原因在于: ①硅的产量相对较多,具备成本优势。②技术开发更加完善。

但是,到了40纳米以下,锗的应用又出现了,因为锗硅通道可以让电子流速更快。现在用的锗硅在特殊的通道材料里会用到,将来会涉及到碳的应用,下文会详细讲解。

②第二代半导体材料: 以砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)为代表,是4G时代的大部分通信设备的材料。

兴起时间: 20世纪九十年代以来,随着移动通信的飞速发展、以光纤通信为基础的信息高速公路和互联网的兴起,以砷化镓、锑化铟为代表的第二代半导体材料开始崭露头角。

代表材料: 如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。

应用领域: 主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。

因信息高速公路和互联网的兴起,还被广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信和 GPS 导航等领域。

性能升级: 以砷化镓为例,相比于第一代半导体,砷化镓具有高频、抗辐射、耐高温的特性。

总结: 第二代是使用复合物的。也就是复合半导体材料,我们生活中常用的是砷化镓、磷化铟这一类材料,可以用在功放领域,早期它们的速度比较快。

但是因为砷含剧毒!所以现在很多地方都禁止使用,砷化镓的应用还只是局限在高速的功放功率领域。而磷化铟则可以用来做发光器件,比如说LED里面都可以用到。

③第三代半导体材料: 以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石为四大代表,是5G时代的主要材料。

起源时间: M国早在1993年就已经研制出第一支氮化镓的材料和器件。而我国最早的研究队伍——中国科学院半导体研究所,在1995年也起步了该方面的研究。

重点: 市场上从半年前炒氮化镓的充电器时,市场的反应一直不够强烈,那是因为当时第三代半导体还没有被列入国家“十四五”这个层级的战略部署上,所以单凭氮化镓这一个概念,是不足以支撑整个市场逻辑的!

发展现状: 在5G通信、新能源 汽车 、光伏逆变器等应用需求的明确牵引下,目前,应用领域的头部企业已开始使用第三代半导体技术,也进一步提振了行业信心和坚定对第三代半导体技术路线的投资。

性能升级: 专业名词咱们就不赘述了,通俗的说,到了第三代半导体材料这儿,更好的化合物出现了,性能优势就在于耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能更强、工作速度更快、工作损耗更低。

有一点我觉得需要单独提一下:碳化硅与氮化镓相比较,碳化硅的发展更早一些,技术成熟度也更高一些;两者有一个很大的区别是热导率:在高功率应用中,碳化硅占据统治地位;氮化镓具有更高的电子迁移率,因而能够比碳化硅具有更高的开关速度,所以在高频率应用领域,氮化镓具备优势。

第三代半导体的应用

咱们重点说一说碳化硅 。碳化硅在民用领域应用非常广泛:其中电动 汽车 、消费电子、新能源、轨道交通等领域的直流、交流输变电、温度检测控制等。

咱先举两个典型的例子:

1.2015年,丰田 汽车 运用碳化硅MOSFET的凯美瑞试验车,逆变器开关损耗降低30%。

2.2016年,三菱电机在逆变器上用到了碳化硅,开发出了全世界最小马达。

而其他军用领域上,碳化硅更是广泛用于喷气发动机、坦克发动机、舰艇发动机、风洞、航天器外壳的温度、压力测试等。

为什么我说要重点说说碳化硅呢?因为半导体产业的基石正是 芯片 ,而碳化硅,正因为它优越的物理性能,一定是将来 最被广泛使用在制作半导体芯片上的基础材料

①优越的物理性能:高禁带宽度(对应高击穿电场和高功率密度)、高电导率、高热导率。而且,碳化硅MOSFET将与硅基IGBT长期共存,他们更适合应用在高功率和高频高速领域。

②这里穿插了一个陌生词汇:“禁带宽度”,这到底是神马东西?

这玩意如果解释起来,又得引申出如“能带”、“导带”等一系列的概念,如果不是真的喜欢,我觉得大家也没必要非去研究这些,单说在第三代半导体行业板块中,能知道这一个词,您已经跑赢90%以上的小散了。

客观们就主要记住一个知识点吧: 对于第三代半导体材料,越高的禁带宽度越有优势

③主要形式:“衬底”。半导体芯片又分为:集成电路和分立器件。但不论是集成电路还是分立器件,其基本结构都可划分为“衬底 -外延-器件”结构,而碳化硅在半导体中存在的主要形式是作为衬底材料。

④生产工艺流程:

原料合成——晶体生长——晶锭加工——晶体切割——晶片研磨——晶片抛光——晶片检测——晶片清洗

总结:晶片尺寸越大,对应晶体的生长与加工技术难度越大,而下游器件的制造效率越高、单位成本越低。目前国际碳化硅晶片厂商主要提供4英寸至6英寸碳化硅晶片,CREE、II-VI等国际龙头企业已开始投资建设8英寸碳化硅晶片生产线。

⑤应用方向:科普完知识、讲完生产制造,最终还是要看这玩意儿怎么用,俩个关键词:功率器件、射频器件。

功率器件: 最重要的下游应用就是—— 新能源 汽车

现有技术方案:每辆新能源 汽车 使用的功率器件价值约700美元到1000美元。随着新能源 汽车 的发展,对功率器件需求量日益增加,成为功率半导体器件新的增长点。

新能源 汽车 系统架构中,涉及到功率器件包括——电机驱动系统、车载充电系统(OBC)、电源转换系统(车载DC/DC)和非车载充电桩。碳化硅功率器件应用于电机驱动系统中的主逆变器。

另外还应用领域也包括——光伏发电、轨道交通、智能电网、风力发电、工业电源及航空航天等领域。

射频器件: 最重要的下游应用就是—— 5G基站

微波射频器件,主要包括——射频开关、LNA、功率放大器、滤波器。5G基站则是射频器件的主要应用方向。

未来规模:5G时代的到来,将为射频器件带来新的增长动力!2025年全球射频器件市场将超过250亿美元。目前我国在5G建设全球领先,这也是对岸金毛现在狗急跳墙的原因。

我国未来计划建设360万台-492万台5G宏基站,而这个规模是4G宏基站的1.1-1.5倍。当前我国已经建设的5G宏基站约为40万台,未来仍有非常大的成长空间。

半导体行业的核心

我相信很多客官一定有这样的疑问: 芯片、半导体、集成电路 ,有什么区别?

1.半导体:

从材料方面说 ,教科书上是这么描述的:Semiconductor,是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的一类材料;

按功能结构区分, 半导体行业可分为:集成电路(核心)、分立器件、光电器件及传感器四大类。

2.集成电路(IC, integrated circuit):

最经典的定义就是:将晶体管、二极管等等有源元件、电阻器、电容器等无源元件,按照一定的电路互联,“集成”在一块半导体单晶片上,从而完成特定的电路或者系统功能。

3.芯片:

半导体元件产品的统称 ,是指内含集成电路的硅片,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。硅片是一块很小的硅,内含集成电路,它是计算机或者其他电子设备的一部分。

为什么说集成电路,是半导体行业的核心? 那是因为集成电路的销售比重,基本保持在半导体销售额的80%。

比如,2018年全球4700亿美元的半导体销售额中,集成电路共计3900亿美元,占比达84%。

第三代半导体的未来方向

中国半导体业进入IDM模式是大势所趋,其长久可持续性我非常认可。但是讲到IDM,又有一堆非常容易混淆的概念,篇幅实在是太长了,咱们就不再拆分来讲了,你只要知道IDM最牛逼就完事了!

IDM: 直译:Integrated Design and Manufacture, 垂直整合制造

1.IDM企业: IDM商业模式,就是国际整合元件制造商模式。其厂商的经营范围涵盖了IC设计、IC制造、封装测试等各个环节,甚至也会延伸到下游电子终端。典型厂商:Intel、三星、TI(德州仪器)、东芝、ST(意法半导体)等。

2.IDM模式优势:

(1)IDM模式的企业,内部有资源整合优势,从IC设计到IC制造所需的时间较短。

(2)IDM企业利润比较高。根据“微笑曲线”原理,最前端的产品设计、开发与最末端的品牌、营销具有最高的利润率,中间的制造、封装测试环节利润率较低。

(3)IDM企业具有技术优势。大多数的IDM企业都有自己的IP(知识产权),技术开发能力比较强,具有技术领先优势。

3.IDM重要性

IDM的重要性是不需要用逻辑去判断的,全球集成电路市场的60%由IDM企业所掌握。比如三星电子、恩智浦、英飞凌、NXP等。

4.中国为什么要发展IDM模式?

IDM模式的优势: 产业链内部直接整合、具备规模效应、有效缩短新产品上市时间、并将利润点留在企业内部。

市场的自然选择: 此外,中国已成为全球最大的集成电路消费市场,并具有丰富的劳动力资源,对于发展自有品牌的IDM具有市场优势和成本优势。

现在,无论是被M国的封锁倒逼出来,还是我们自主的选择,我们都必须开拓出一条中国IDM发展之路!

现状: 目前国内现有的所谓IDM,其制造工艺水平和设计能力相当低,比较集中在功率半导体,产品应用面较窄,规模做不大。我知道,这些事实说出来挺让人沮丧的,但这就是事实。

但正因为我们目前处在相对落后的阶段,才更加需要埋头苦干、咬牙追赶,然后一举拿下!

本来写这篇文章的时候不想说股的,但还是提几只吧,也算是给咱们国家的半导体事业做一点点微小的贡献。

射频类相关优质标的:卓胜微、中天 科技 、和而泰、麦捷 科技 ;

IDM相关优质标的:中环股份、上海贝岭、长电 科技


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