2024年4月22日发(作者:俟暖梦)
半导体设备制造行业的采购特点、现状和发展
在选购和供应管理方面,行业有区分,大体可分为多量少种还是多种少量两类。家电、
电子、汽车、零售、食品等行业选购量很大,但选购种类相对较少,是典型的多量少种;
飞机制造、设备制造、大型医疗、通讯器材等则是选购种类许多,但每样的选购量很低,
是典型的多种少量。上述两类对选购和供应管理的要求也不尽相同。
多量少种环境下的选购与供应管理相对成熟,国内也更加熟识;多种少量的则有待发
展,不管是国内还是国外。在国内,多量少种的制造业竞争力强;在美国,多种少量行业
则是制造业的龙头。美国之所以在这些高附加值行业领先,除了技术领先、设计精良外,
相对完善的选购与供应管理也功不可没。
半导体行业概述
半导体产业位于电子产品供应链的上游,包括芯片制造、设备制造和设备零部件制造。
拿计算机为例,戴尔是计算机生产商,英特尔给戴尔供应芯片(是芯片制造商),应用材料
(缩写?)给英特尔供应生产芯片的设备(是设备制造商),应用材料又有自己的供应商(零部
件供应商),供应零部件和其它服务。半导体行业的特点之一是公司整合度较高。到目前为
止,全球生产芯片的主要厂家也就十来家,包括英特尔、AMD、三星、东芝、台积电、联
电、海力士、意法半导体、中芯国际等,远低于2000年前后的二十多家,而且公司并购、
联盟之风还在连续。相关设备行业也是如此,全球的主要供应商也就十余家,基本上由美
国和日本垄断,包括应用材料、东京电子、Lam Research、KLA-Tencor、Novellus等。
这些设备制造商又以硅谷为基地,例如上面5家公司中,除了东京电子,总部都在硅谷,
围绕在英特尔、AMD等巨头四周,形成产业聚集区。硅谷的“硅”就是来自半导体行业,
因为半导体的主要原料就是硅。围绕这些设备制造商,许多零部件制造商和服务商也以硅
谷为中心,分布在周边地区。这种格局随着全球选购而有所转变,但不可否认,流程掌握
最好、生产技术最先进的供应商,大多还是在硅谷四周几十公里范围内。这些供应商经过
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几十年的积累,所把握的经验是低成本国家的竞争对手很难超越的。
半导体行业的特点之二是“严格拷贝”(copy exact),这是整个行业能够大批量生产
的关键,也是戴在行业头上的紧箍咒。“严格拷贝”是指:,一旦生产流程、参数、设备确
定好了,就不能随便变动。原因在于芯片生产过程的复杂性:熟识该行业的人都知道,芯
片制造是个化学反应过程,几十种化学气体放在一起,再加上电压、温度、气压等参数,
反应过程特别复杂,反应结果很难预估。科学家和工程师们经过长年累月的摸索,探讨出
一些配方,一旦能够达到既定目的,就固定下来,不能再变。如要扩大生产规模,就建一
条一模一样的生产线,以省时省力。 “严格拷贝”的鼻祖是英特尔,是其能够制造辉煌历
史的一个因素。这对设备制造商来说,意味着设备、零部件的生产过程一旦锁定,就不能
变动,否则引起芯片制造商的流程变动,损失动辄以千百万计。在生产量很小的状况下,
要求每次生产的零部件、设备都一样,对流程、质量掌握的要求之严,可谓苛刻。半导体
行业,听上去很高科技,应当布满活力、创新,但在“严格拷贝”的紧箍咒下,创新、改
进就如戴着脚镣跳舞。在变与不变之间寻求平衡,也成了整个行业的必修课。成功的企业
之所以成功,是能够在不变中求变。
该行业的特点之三是周期性强。大型设备行业大都有一定周期性,不管是农用机械、
医疗设备,还是商用飞机、电力设施。这与它在产业链的上游位置有关:最终消费市场的
微小变动,经过一级又一级的放大效应,传到设备制造商就放得很大。例如计算机的需求
量上升2%,处处理器就可能放大到10%,传到设备制造商就可能放大到20%,再传到零
部件制造商,就可能不止30%了。这种现象在供应链管理上叫“牛鞭效应”。半导体设备
制造行业的周期性,在“牛鞭效应”里也算极端,订单在几个月内上升一半和下降一半,
都有可能;百分之二十五的变动都算正常波动。套用李敖的话,X省只有两季:选举季与
非选举季;放在半导体设备行业,那就是该行业也只有两季:特旺季和特淡季。旺季时来
不及扩张,跟不上订单增长速度;淡季则来不及收缩,动不动就大批裁员。笔者所在的公
司,从2000年前后的5000人左右,裁到20XX年前后的2000人左右,就是一个例子。
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杰克.威尔适当年打算通用电气退出半导体行业,也是因为其周期性太强。下图是2000年
前后全球主要芯片制造商、设备制造商的总体库存水平变动。库存是业务变动的晴雨表,
可见行业变动之一斑。
半导体设备业的选购发展
总体上,高科技行业的选购的发展水平不见得比传统行业高,尤其是在高科技发展的
早期。这是因为高科技行业历来由产品设计部门主导(以后基本也是如此,直到不再是高
科技为止),选购大多是支持产品设计和生产,谈价、下单、跟单、催单、收货、付款,围
绕订单转。重大的选购决策,例如选择供应商、开发供应商,大都由产品设计等技术部门
主宰。这些部门的首要目标是出产品,管理供应商、优化供应商的构成等往往得不到重视,
选购又没有能力和地位去做这些重要事情,结果形不成系统的选购和供应管理策略。供应
商数量浩大、放羊式粗放管理、选购系统陈旧、没有系统的选购战略,是许多高科技行业
早期发展的特点。这些问题被行业早期的高利润率掩盖,但等到行业日渐成熟,市场对价
格和质量的期望更高、利润率降低、产品的技术水平不再是唯一的打算因素时,低效的供
应链就露出水面,成了瓶颈。相应地,公司的留意力也从技术卓越转变到运营卓越。选购
与供应管理,由于在供应链中的关键地位,是这一转变的焦点之一。
半导体设备制造行业见证了这一规律。在2000年前,这个行业主要是技术驱动,一
个公司只要有好技术、好产品,不管多贵总会卖得掉,客户对设备的全寿命成本也没有今
日那么敏感(全寿命成本包括设备选购、修理、备件等成本)。2000年前后对半导体设备
行业来说是个分水岭。网络泡沫破灭,订单锐减,再加上技术更成熟,客户的降价压力与
日俱增。为了生存,有些设备制造商进行大刀阔斧的改革,反应在选购上,就是针对产品
门类,设立供应管理部门,向别的行业招聘高资质的人员;系统地整合供应商,淘汰低效、
量小的供应商,集中选购额,获取规模效益。这些都是有些类似行业经历过的。例如飞机
制造行业,为应对上世纪九十年月的低迷,系统地接受供应商管理体系,整合供应商,导
入精益生产等。而这些的源头则是多量少种的行业,例如家电、汽车、计算机行业,也反
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映了供应管理先进做法从多量少种向多种少量过渡的趋势。美国《选购》杂志每年都评当
年选购管理的佼佼者,颁发选购金牌,一二十年前是多量少种行业的天下,例如IBM、惠
普、摩托罗拉等,近年来却不断涌现多种少量行业的公司,例如20XX年的Cessna航天
公司、20XX年的联合技术,也反映了多种少量行业在迎头赶上。
半导体设备制造的行业特点打算了选购的特点与模式。因为技术含量高、选购对象复
杂,分门别类管理就很重要;因为“严格拷贝”,就得确保零部件生产商的流程掌握;因为
周期性极强,选购就得更加注意外包,增加公司对周期性的免疫力。下面一一阐述。
半导体设备业的选购门类
一台半导体制造设备,动辄要成千上万种零部件,每种部件后面都有一个供应商,供
应商管理上的复杂度可想而知。对零部件有针对性地分类管理,是制定系统的选购策略、
进行供应商管理必备的。就半导体设备制造商来说,选购的对象大致分为加工件、现成品
和外包几大类。
加工件由设备制造商设计,由零部件供应商按图加工。设备制造商拥有设计、规范方
面的学问产权,零部件加工商拥有生产工艺方面的学问产权。这类零部件一般都是为特定
的设备设计,没法用在其它或别的公司的设备上。加工件依据原材料或加工工艺,又可细
分为石英、陶瓷、硅、塑胶、金属加工件、表面处理等。这类零部件往往设计独特,制造
工艺复杂;而供应商往往规模大小不一,管理水平层次不齐。笔者管理过的供应商中,营
业额在几十万到数亿万美金之间,管理难度较高,尤其是小公司,建制不全、人员流淌、
财务困难等时时威逼供应商的表现。在原材料方面,加工件往往要求高纯度的材料,例如
铝和石英,需要大型矿山特殊定制,因为选购量小,交货周期就挺长,交货条件欠佳。所
以有些设备制造商会集中几个供应商的量,与矿山、大公司签订合同,以取得更好条款。
从技术上讲,这类零部件供应商大都有独到的技术、精准的加工工艺或者生产能力,外来
者的进入门槛较高。规模较小的供应商也往往过分依靠半导体设备生产行业,生产经营受
周期影响很大,生意好的时候跟不上进度,生意差了则盈利锐减,生存成了问题,左右都
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是选购方的心头病。为应付这点,选购方准时供应精确的预估,帮助供应商共渡难关就很
重要。
现成品由供应商设计、制造,供应给设备制造商,集成到最终设备中。在飞机制造行
业,引擎属于典型的现成品,主要生产商包括通用电气、罗尔斯?罗伊斯等。不管是波音还
是空中客车,在引擎技术上都没法与这些专业公司媲美。在半导体制造设备行业,移动晶
圆的机器人是典型的现成品,由供应商如Brooks Automation制造,集成到各大设备制
造商的最终产品。与加工件不同,现成品的学问产权归供应商,产品的通用度较高,同一
产品往往供多家设备制造商选用。此类供应商的规模一般都挺大,有些甚至与设备制造商
竞争,例如芯片制造商的机器人坏了,理论上可以向设备制造商选购,也可以向机器人的
生产厂家直接订购。实际操作取决于设备商与现成品供应商之间的协议,例如设备制造商
禁止或允许现成品供应商直接销售给芯片制造商。近几年来,有些设备制造商与现成品供
应商达成协议,让后者负责前者相关的设备售后服务。这有一定的规模经济效益,因为现
成品供应商可以同时为多家设备制造商的设备服务,从备件库存和售后服务人员的配置上
更经济。从管理上讲,这类供应商的内部流程比较健全,而且有独到的技术、专利等,选
购方也不需要像管理加工件供应商那样面面俱到。但是,鉴于现成品的高技术含量、高复
杂度,质量问题往往是长期的,要根治,特别困难。供应商规模大,“船大难掉头”、“店大
欺客”的现象也时有发生,让供应商管理布满挑战。
外包类是对组装件和子模块的处理。长期以来,半导体制造设备行业的竖向集成较高,
有些公司除了加工件和现成品外,全部生产过程都在公司内部进行,把加工件和现成品集
成为组装件,再组装成子模块,最终合并到整台设备。近年来,随着合同制造行业的崛起,
设备制造商在组装件与子模块方面没有什么质量、成本优势,于是越来越多地发包给合同
制造业,有的公司甚至把成熟产品的全部组装都发包出去,形成在北美做设计、接订单,
在亚洲生产、发送给全世界的客户的模式。由于多种少量的特性,支持半导体设备行业的
合同制造供应商一般规模也较小,例如Sanmina,Jabil,Suntron等。外包使得供应链层
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次更多、组织协调更复杂、变更掌握更困难。例如外包前,全部的供应商把货发到设备商;
外包后,供应商A给供应商B供货,供应商B做好组装件给供应商C,由C完成子模块,
供给设备商。再加上合同制造商的总部在北美,生产设施在亚洲或墨西哥,管理上就更困
难。这要求外包商有较高的供应链管理水平,也要求设备商具备高素养的供应商管理人员。
合同制造业竞争激烈,行业盈利水平低,有些公司甚至几年不盈利,造成财务困难、人员
流淌快,影响到质量、交货和服务。设备制造商频频更换合同制造商,客观上也增加了该
行业的动荡。
“严格拷贝”的供应商流程掌握
前面说过,在芯片制造商的“严格拷贝”要求下,半导体设备制造商如何确保它的零
部件的生产、组装是个大难题。“严格拷贝”到哪一步,可能外行人很难想象:有一个供应
商买了台刻零件号的新设备,字号的深度和宽度与原来略有不同,结果零件就达不到设计
性能,芯片商、设备商和零件供应商费尽周折才找到根源,经济损失超过百万美金。其它
诸如用了不同型号的原材料、加工时间长短变化、新模具与老模具不是完全全都、人员变
换,都可能造成质量事故。笔者管理清洗供应商时,问题最多的竟然是手套。不同生产厂
家、不同型号的手套,金属元素含量不同,在清洗过程中导入的残留元素浓度不同,直接
影响最终清洗结果(半导体设备内部的有些部件需要高度清洗,因为粉尘和有些金属元素
是芯片良率的大敌)。优秀的供应商把手套信息也保密,防止选购方泄漏给竞争对手,因为
这也是他们经过多年的实践、测试,交了许多学费才得来的。这也说明不一定非得是大家
都搞不懂的高科技才算学问产权。作为选购方,一定要敬重供应商的学问产权、技术和商
业隐秘,以建立更好的信任关系。
一台设备,动辄成千上万种零部件;一个公司,动辄几万、几十万个零件号。每一个
零件后面都有一个供应商,怎么管得过来呢?帕累托原理是答案:抓住最主要的百分之二
十。依据零部件在设备里的位置与作用,制定不同的关键级别,然后针对不同的关键级别,
制定不同的供应商流程掌握策略。例如接触到晶圆的是关键零件,掌握电压、电流的是关
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键零件,接触化学反应气体的是关键零件,制造等离子环境的是关键零件等。
对非关键零部件,只要能满意设备上的图纸、规范要求,供应商可以自由选材、更换
下级供应商、变更生产流程等。但对关键零部件则有多种限制,主要是5个M:材料
(Material)、设备(Machine)、生产方法(Method)、测试方法(Measurement)和
人员(Man)。这五方面,在资格化时一经敲定,未经设备制造商许可,供应商就不得变更。
材料方面,同一型号规格,不同矿山、厂家生产的化学成分往往有稍微不同,可能影响到
零件的性能,所以有时候确定规格还不够,还得确定矿山和厂家。原材料生产的批次、选
用哪一部位的材料,也往往影响零件性能。生产设备上的“严格拷贝”就更好玩:供应商
即使买一台一模一样的设备,也可能得经过严格的重新资格化,换用不同型号的设备就更
别提了。生产方法上,假如选定的是点焊,你就不得连续焊;生产工序不得调整也就不足
为奇了。测试方面,用什么样的测试方法,由哪个公司来做测试,一经选定,就不能变更,
因为不同的测试方法,甚至同一方法,由不同测试公司来做,都意味着重新确定测试基准,
影响误差范围和流程掌握参数。人员的培训、认证也是掌握过程的一部分。人员培训不足、
人员流淌都可能带来质量问题。假如有一个员工突发奇想,转变加工顺序,或者投机取巧,
后果往往是灾难。
全部这一切都是为削减变动因素,掌握质量的稳定性。“人类一思索,上帝就发笑”,
用在关键零部件的掌握上也很贴切,不过结果更可怕:上帝不但发笑,而且会处罚 –– 质
量事故发生了,把一个小供应商卖掉都不够赔。“一成不变”听上去是个贬义词,但在半导
体行业,褒义却要大过贬义。笔者管理过美国、法国、中国、日本、新加坡、韩国、X省
等各地的供应商,唯一能做到一成不变的只有日本供应商。同一个流程,各国的供应商都
资格化了,过半年去检查,只有日本供应商做的还是跟半年前一模一样,别的八成都走了
样。日本产品的质量好,不是偶然。
大起大落的周期管理
由于“牛鞭效应”,半导体设备行业在过去几十年里一直在大起大落。2000年前,周
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期大致是4年左右;2000年后,周期有点加长的趋势,但波动仍很明显。对于设备制造
商,订单量在一两个季度上升50%或者100%都有可能;对零部件供应商,这一幅度又可
加倍;对更下一级的供应商,变动就更大。低谷到来时反之亦然。一个小供应商讲到2000
年前后的那个周期时,满眼都是恐惊:生意回升时,一班变成两班倒,很快成三班倒,员
工从十几人一路增加到50多人,每天都是催货、加急,电话不断,再快都赶不上客户的
需求;终于人员、设备配齐了,还没来得及喘口气,突然间订单消逝了,催货电话一个也
没有了,加工车间空空荡荡,太阳照进门来,只见空气中的灰尘一缕缕往下掉。接着就是
裁员,一路裁到只剩9个技术骨干,保留火种,苦苦挣扎,等待下一个高峰期的到来。同
期,笔者所在的公司的年销售额从20亿美金左右一路掉到不足10亿,员工从5000多人
精简到2000左右。
2000年后的这一个周期有点极端,在半导体设备行业史无前例,对行业影响巨大。在
选购与供应管理方面,一是限制供应商过度依靠半导体设备制造行业,二是推广外包战略。
前面说过,半导体设备制造行业的聚集效应挺明显,有些零部件供应商的全部业务都
是来自该行业。一些设备制造商尽量掌握供应商的依靠度在30%左右,而且本公司占主导。
依靠度太低,可能引不起供应商的足够留意力,不管是设备投资还是产能安排;本公司不
占主导,产能不足时自己的订单就斗不过竞争对手。由于半导体设备行业不景气,供应商
也不得不向医疗设备、通讯设备和其他行业发展,客观上分散了风险。但是,随着一些行
业整体向低成本区转移,供应商就失去了那些生意,又增加了对半导体设备行业的依靠度。
这些变动因素导致设备商对零部件商的产能掌握困难重重。有些设备商试图从行业预估、
公司预估的角度来帮助零部件商建立长期产能模型,但也处于初步阶段,成功与否有待下
一个高峰期的检验。
相反,外包战略则颇见成效。在2000年后的经济低迷期,有的半导体设备公司系统
地推行外包战略。外包对象也从传统的加工制造、物流、仓储等向人事管理、金融会计、
信息技术等延伸。外包的好处是让本公司能够集中做自己的骨干业务,例如产品设计、客
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户服务,这是外包的最主要驱动力之一。外包伙伴服务多个行业,一个行业增长时另一个
行业往往下降或不变,这样外包商就可从另一个行业抽调资源,而用不着大幅度扩招人员。
从职业发展上讲,一个高科技企业的保管员怎么发展也不会超过仓储主管,但假如这个员
工随着外包到了专业的仓储公司,他的职业发展则明朗更多:可以向主管发展,然后向部
门经理、分公司的经理、总公司的经理等发展。在财务报表方面,外包降低了公司的固定
资产,资产周转率、回报率一般会更高(除非外包的开支太大,大幅降低盈利)。在过去几
年里,推行外包的设备商的盈利水平、股票价格都明显好于没推行的。
但是,外包的风险不容忽视。能力流失是其一。外包久了,公司内部知道怎么做某些
事的人就越来越少,假如要重新收回业务,困难就很大。例如ERP的维护,一个公司先是
外包给IBM,但后来发觉这也是核心能力,花了很大精力才收回。其二是外包服务水平。
一些外包商薪酬太低,没法吸纳、保留高素养的员工,导致服务水平越来越低,质量问题
不断。例如物流行业在美国的人员流淌很高,物流外包商就挺头痛:员工刚培训好就走了,
新招员工又得从头来过,影响到客户就不足为奇了。其三是大家都做不好的事,外包只是
把风险转移给别人,不等于风险没了。例如逆向物流,由于复杂的供应链和进出口限制等,
半导体设备行业一直备受熬煎,专业公司也好不到哪里去。分包给他们不等于你的问题没
了。相反,问题发生了则更难解决。
结语
今日的半导体设备行业的选购已非10年前可比,不论是就业人员的整体素养还是选
购体系。但是,挑战却是更多。芯片制造商的年复一年的降价要求、低成本地区的供应商
质量问题、大起大落的行业动荡,都要求选购与供应管理更上层楼。这些挑战也不是半导
体设备行业特有。飞机制造行业经历过这些,而且还没完;医疗器械行业、大型通讯设备
制造也是。整个过程与其说是受煎熬的过程,不如说是选购与供应管理化蛹为蝶,从围绕
订单转的“小选购”到选择供应商、提高供应商、管理供应商,并把供应商及早纳入产品
开发的“大选购”。这些是挑战,也是机遇,是选购与供应管理增值的机遇,也是优秀的选
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购人脱颖而出的机遇。
中国的产业升级不但是在多量少种行业领先,而且是在多种少量行业博得一席之地。
设备行业是必争之地。但愿本文能对国内设备制造行业的发展有所帮助。
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2024年4月22日发(作者:俟暖梦)
半导体设备制造行业的采购特点、现状和发展
在选购和供应管理方面,行业有区分,大体可分为多量少种还是多种少量两类。家电、
电子、汽车、零售、食品等行业选购量很大,但选购种类相对较少,是典型的多量少种;
飞机制造、设备制造、大型医疗、通讯器材等则是选购种类许多,但每样的选购量很低,
是典型的多种少量。上述两类对选购和供应管理的要求也不尽相同。
多量少种环境下的选购与供应管理相对成熟,国内也更加熟识;多种少量的则有待发
展,不管是国内还是国外。在国内,多量少种的制造业竞争力强;在美国,多种少量行业
则是制造业的龙头。美国之所以在这些高附加值行业领先,除了技术领先、设计精良外,
相对完善的选购与供应管理也功不可没。
半导体行业概述
半导体产业位于电子产品供应链的上游,包括芯片制造、设备制造和设备零部件制造。
拿计算机为例,戴尔是计算机生产商,英特尔给戴尔供应芯片(是芯片制造商),应用材料
(缩写?)给英特尔供应生产芯片的设备(是设备制造商),应用材料又有自己的供应商(零部
件供应商),供应零部件和其它服务。半导体行业的特点之一是公司整合度较高。到目前为
止,全球生产芯片的主要厂家也就十来家,包括英特尔、AMD、三星、东芝、台积电、联
电、海力士、意法半导体、中芯国际等,远低于2000年前后的二十多家,而且公司并购、
联盟之风还在连续。相关设备行业也是如此,全球的主要供应商也就十余家,基本上由美
国和日本垄断,包括应用材料、东京电子、Lam Research、KLA-Tencor、Novellus等。
这些设备制造商又以硅谷为基地,例如上面5家公司中,除了东京电子,总部都在硅谷,
围绕在英特尔、AMD等巨头四周,形成产业聚集区。硅谷的“硅”就是来自半导体行业,
因为半导体的主要原料就是硅。围绕这些设备制造商,许多零部件制造商和服务商也以硅
谷为中心,分布在周边地区。这种格局随着全球选购而有所转变,但不可否认,流程掌握
最好、生产技术最先进的供应商,大多还是在硅谷四周几十公里范围内。这些供应商经过
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几十年的积累,所把握的经验是低成本国家的竞争对手很难超越的。
半导体行业的特点之二是“严格拷贝”(copy exact),这是整个行业能够大批量生产
的关键,也是戴在行业头上的紧箍咒。“严格拷贝”是指:,一旦生产流程、参数、设备确
定好了,就不能随便变动。原因在于芯片生产过程的复杂性:熟识该行业的人都知道,芯
片制造是个化学反应过程,几十种化学气体放在一起,再加上电压、温度、气压等参数,
反应过程特别复杂,反应结果很难预估。科学家和工程师们经过长年累月的摸索,探讨出
一些配方,一旦能够达到既定目的,就固定下来,不能再变。如要扩大生产规模,就建一
条一模一样的生产线,以省时省力。 “严格拷贝”的鼻祖是英特尔,是其能够制造辉煌历
史的一个因素。这对设备制造商来说,意味着设备、零部件的生产过程一旦锁定,就不能
变动,否则引起芯片制造商的流程变动,损失动辄以千百万计。在生产量很小的状况下,
要求每次生产的零部件、设备都一样,对流程、质量掌握的要求之严,可谓苛刻。半导体
行业,听上去很高科技,应当布满活力、创新,但在“严格拷贝”的紧箍咒下,创新、改
进就如戴着脚镣跳舞。在变与不变之间寻求平衡,也成了整个行业的必修课。成功的企业
之所以成功,是能够在不变中求变。
该行业的特点之三是周期性强。大型设备行业大都有一定周期性,不管是农用机械、
医疗设备,还是商用飞机、电力设施。这与它在产业链的上游位置有关:最终消费市场的
微小变动,经过一级又一级的放大效应,传到设备制造商就放得很大。例如计算机的需求
量上升2%,处处理器就可能放大到10%,传到设备制造商就可能放大到20%,再传到零
部件制造商,就可能不止30%了。这种现象在供应链管理上叫“牛鞭效应”。半导体设备
制造行业的周期性,在“牛鞭效应”里也算极端,订单在几个月内上升一半和下降一半,
都有可能;百分之二十五的变动都算正常波动。套用李敖的话,X省只有两季:选举季与
非选举季;放在半导体设备行业,那就是该行业也只有两季:特旺季和特淡季。旺季时来
不及扩张,跟不上订单增长速度;淡季则来不及收缩,动不动就大批裁员。笔者所在的公
司,从2000年前后的5000人左右,裁到20XX年前后的2000人左右,就是一个例子。
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杰克.威尔适当年打算通用电气退出半导体行业,也是因为其周期性太强。下图是2000年
前后全球主要芯片制造商、设备制造商的总体库存水平变动。库存是业务变动的晴雨表,
可见行业变动之一斑。
半导体设备业的选购发展
总体上,高科技行业的选购的发展水平不见得比传统行业高,尤其是在高科技发展的
早期。这是因为高科技行业历来由产品设计部门主导(以后基本也是如此,直到不再是高
科技为止),选购大多是支持产品设计和生产,谈价、下单、跟单、催单、收货、付款,围
绕订单转。重大的选购决策,例如选择供应商、开发供应商,大都由产品设计等技术部门
主宰。这些部门的首要目标是出产品,管理供应商、优化供应商的构成等往往得不到重视,
选购又没有能力和地位去做这些重要事情,结果形不成系统的选购和供应管理策略。供应
商数量浩大、放羊式粗放管理、选购系统陈旧、没有系统的选购战略,是许多高科技行业
早期发展的特点。这些问题被行业早期的高利润率掩盖,但等到行业日渐成熟,市场对价
格和质量的期望更高、利润率降低、产品的技术水平不再是唯一的打算因素时,低效的供
应链就露出水面,成了瓶颈。相应地,公司的留意力也从技术卓越转变到运营卓越。选购
与供应管理,由于在供应链中的关键地位,是这一转变的焦点之一。
半导体设备制造行业见证了这一规律。在2000年前,这个行业主要是技术驱动,一
个公司只要有好技术、好产品,不管多贵总会卖得掉,客户对设备的全寿命成本也没有今
日那么敏感(全寿命成本包括设备选购、修理、备件等成本)。2000年前后对半导体设备
行业来说是个分水岭。网络泡沫破灭,订单锐减,再加上技术更成熟,客户的降价压力与
日俱增。为了生存,有些设备制造商进行大刀阔斧的改革,反应在选购上,就是针对产品
门类,设立供应管理部门,向别的行业招聘高资质的人员;系统地整合供应商,淘汰低效、
量小的供应商,集中选购额,获取规模效益。这些都是有些类似行业经历过的。例如飞机
制造行业,为应对上世纪九十年月的低迷,系统地接受供应商管理体系,整合供应商,导
入精益生产等。而这些的源头则是多量少种的行业,例如家电、汽车、计算机行业,也反
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映了供应管理先进做法从多量少种向多种少量过渡的趋势。美国《选购》杂志每年都评当
年选购管理的佼佼者,颁发选购金牌,一二十年前是多量少种行业的天下,例如IBM、惠
普、摩托罗拉等,近年来却不断涌现多种少量行业的公司,例如20XX年的Cessna航天
公司、20XX年的联合技术,也反映了多种少量行业在迎头赶上。
半导体设备制造的行业特点打算了选购的特点与模式。因为技术含量高、选购对象复
杂,分门别类管理就很重要;因为“严格拷贝”,就得确保零部件生产商的流程掌握;因为
周期性极强,选购就得更加注意外包,增加公司对周期性的免疫力。下面一一阐述。
半导体设备业的选购门类
一台半导体制造设备,动辄要成千上万种零部件,每种部件后面都有一个供应商,供
应商管理上的复杂度可想而知。对零部件有针对性地分类管理,是制定系统的选购策略、
进行供应商管理必备的。就半导体设备制造商来说,选购的对象大致分为加工件、现成品
和外包几大类。
加工件由设备制造商设计,由零部件供应商按图加工。设备制造商拥有设计、规范方
面的学问产权,零部件加工商拥有生产工艺方面的学问产权。这类零部件一般都是为特定
的设备设计,没法用在其它或别的公司的设备上。加工件依据原材料或加工工艺,又可细
分为石英、陶瓷、硅、塑胶、金属加工件、表面处理等。这类零部件往往设计独特,制造
工艺复杂;而供应商往往规模大小不一,管理水平层次不齐。笔者管理过的供应商中,营
业额在几十万到数亿万美金之间,管理难度较高,尤其是小公司,建制不全、人员流淌、
财务困难等时时威逼供应商的表现。在原材料方面,加工件往往要求高纯度的材料,例如
铝和石英,需要大型矿山特殊定制,因为选购量小,交货周期就挺长,交货条件欠佳。所
以有些设备制造商会集中几个供应商的量,与矿山、大公司签订合同,以取得更好条款。
从技术上讲,这类零部件供应商大都有独到的技术、精准的加工工艺或者生产能力,外来
者的进入门槛较高。规模较小的供应商也往往过分依靠半导体设备生产行业,生产经营受
周期影响很大,生意好的时候跟不上进度,生意差了则盈利锐减,生存成了问题,左右都
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是选购方的心头病。为应付这点,选购方准时供应精确的预估,帮助供应商共渡难关就很
重要。
现成品由供应商设计、制造,供应给设备制造商,集成到最终设备中。在飞机制造行
业,引擎属于典型的现成品,主要生产商包括通用电气、罗尔斯?罗伊斯等。不管是波音还
是空中客车,在引擎技术上都没法与这些专业公司媲美。在半导体制造设备行业,移动晶
圆的机器人是典型的现成品,由供应商如Brooks Automation制造,集成到各大设备制
造商的最终产品。与加工件不同,现成品的学问产权归供应商,产品的通用度较高,同一
产品往往供多家设备制造商选用。此类供应商的规模一般都挺大,有些甚至与设备制造商
竞争,例如芯片制造商的机器人坏了,理论上可以向设备制造商选购,也可以向机器人的
生产厂家直接订购。实际操作取决于设备商与现成品供应商之间的协议,例如设备制造商
禁止或允许现成品供应商直接销售给芯片制造商。近几年来,有些设备制造商与现成品供
应商达成协议,让后者负责前者相关的设备售后服务。这有一定的规模经济效益,因为现
成品供应商可以同时为多家设备制造商的设备服务,从备件库存和售后服务人员的配置上
更经济。从管理上讲,这类供应商的内部流程比较健全,而且有独到的技术、专利等,选
购方也不需要像管理加工件供应商那样面面俱到。但是,鉴于现成品的高技术含量、高复
杂度,质量问题往往是长期的,要根治,特别困难。供应商规模大,“船大难掉头”、“店大
欺客”的现象也时有发生,让供应商管理布满挑战。
外包类是对组装件和子模块的处理。长期以来,半导体制造设备行业的竖向集成较高,
有些公司除了加工件和现成品外,全部生产过程都在公司内部进行,把加工件和现成品集
成为组装件,再组装成子模块,最终合并到整台设备。近年来,随着合同制造行业的崛起,
设备制造商在组装件与子模块方面没有什么质量、成本优势,于是越来越多地发包给合同
制造业,有的公司甚至把成熟产品的全部组装都发包出去,形成在北美做设计、接订单,
在亚洲生产、发送给全世界的客户的模式。由于多种少量的特性,支持半导体设备行业的
合同制造供应商一般规模也较小,例如Sanmina,Jabil,Suntron等。外包使得供应链层
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次更多、组织协调更复杂、变更掌握更困难。例如外包前,全部的供应商把货发到设备商;
外包后,供应商A给供应商B供货,供应商B做好组装件给供应商C,由C完成子模块,
供给设备商。再加上合同制造商的总部在北美,生产设施在亚洲或墨西哥,管理上就更困
难。这要求外包商有较高的供应链管理水平,也要求设备商具备高素养的供应商管理人员。
合同制造业竞争激烈,行业盈利水平低,有些公司甚至几年不盈利,造成财务困难、人员
流淌快,影响到质量、交货和服务。设备制造商频频更换合同制造商,客观上也增加了该
行业的动荡。
“严格拷贝”的供应商流程掌握
前面说过,在芯片制造商的“严格拷贝”要求下,半导体设备制造商如何确保它的零
部件的生产、组装是个大难题。“严格拷贝”到哪一步,可能外行人很难想象:有一个供应
商买了台刻零件号的新设备,字号的深度和宽度与原来略有不同,结果零件就达不到设计
性能,芯片商、设备商和零件供应商费尽周折才找到根源,经济损失超过百万美金。其它
诸如用了不同型号的原材料、加工时间长短变化、新模具与老模具不是完全全都、人员变
换,都可能造成质量事故。笔者管理清洗供应商时,问题最多的竟然是手套。不同生产厂
家、不同型号的手套,金属元素含量不同,在清洗过程中导入的残留元素浓度不同,直接
影响最终清洗结果(半导体设备内部的有些部件需要高度清洗,因为粉尘和有些金属元素
是芯片良率的大敌)。优秀的供应商把手套信息也保密,防止选购方泄漏给竞争对手,因为
这也是他们经过多年的实践、测试,交了许多学费才得来的。这也说明不一定非得是大家
都搞不懂的高科技才算学问产权。作为选购方,一定要敬重供应商的学问产权、技术和商
业隐秘,以建立更好的信任关系。
一台设备,动辄成千上万种零部件;一个公司,动辄几万、几十万个零件号。每一个
零件后面都有一个供应商,怎么管得过来呢?帕累托原理是答案:抓住最主要的百分之二
十。依据零部件在设备里的位置与作用,制定不同的关键级别,然后针对不同的关键级别,
制定不同的供应商流程掌握策略。例如接触到晶圆的是关键零件,掌握电压、电流的是关
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键零件,接触化学反应气体的是关键零件,制造等离子环境的是关键零件等。
对非关键零部件,只要能满意设备上的图纸、规范要求,供应商可以自由选材、更换
下级供应商、变更生产流程等。但对关键零部件则有多种限制,主要是5个M:材料
(Material)、设备(Machine)、生产方法(Method)、测试方法(Measurement)和
人员(Man)。这五方面,在资格化时一经敲定,未经设备制造商许可,供应商就不得变更。
材料方面,同一型号规格,不同矿山、厂家生产的化学成分往往有稍微不同,可能影响到
零件的性能,所以有时候确定规格还不够,还得确定矿山和厂家。原材料生产的批次、选
用哪一部位的材料,也往往影响零件性能。生产设备上的“严格拷贝”就更好玩:供应商
即使买一台一模一样的设备,也可能得经过严格的重新资格化,换用不同型号的设备就更
别提了。生产方法上,假如选定的是点焊,你就不得连续焊;生产工序不得调整也就不足
为奇了。测试方面,用什么样的测试方法,由哪个公司来做测试,一经选定,就不能变更,
因为不同的测试方法,甚至同一方法,由不同测试公司来做,都意味着重新确定测试基准,
影响误差范围和流程掌握参数。人员的培训、认证也是掌握过程的一部分。人员培训不足、
人员流淌都可能带来质量问题。假如有一个员工突发奇想,转变加工顺序,或者投机取巧,
后果往往是灾难。
全部这一切都是为削减变动因素,掌握质量的稳定性。“人类一思索,上帝就发笑”,
用在关键零部件的掌握上也很贴切,不过结果更可怕:上帝不但发笑,而且会处罚 –– 质
量事故发生了,把一个小供应商卖掉都不够赔。“一成不变”听上去是个贬义词,但在半导
体行业,褒义却要大过贬义。笔者管理过美国、法国、中国、日本、新加坡、韩国、X省
等各地的供应商,唯一能做到一成不变的只有日本供应商。同一个流程,各国的供应商都
资格化了,过半年去检查,只有日本供应商做的还是跟半年前一模一样,别的八成都走了
样。日本产品的质量好,不是偶然。
大起大落的周期管理
由于“牛鞭效应”,半导体设备行业在过去几十年里一直在大起大落。2000年前,周
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期大致是4年左右;2000年后,周期有点加长的趋势,但波动仍很明显。对于设备制造
商,订单量在一两个季度上升50%或者100%都有可能;对零部件供应商,这一幅度又可
加倍;对更下一级的供应商,变动就更大。低谷到来时反之亦然。一个小供应商讲到2000
年前后的那个周期时,满眼都是恐惊:生意回升时,一班变成两班倒,很快成三班倒,员
工从十几人一路增加到50多人,每天都是催货、加急,电话不断,再快都赶不上客户的
需求;终于人员、设备配齐了,还没来得及喘口气,突然间订单消逝了,催货电话一个也
没有了,加工车间空空荡荡,太阳照进门来,只见空气中的灰尘一缕缕往下掉。接着就是
裁员,一路裁到只剩9个技术骨干,保留火种,苦苦挣扎,等待下一个高峰期的到来。同
期,笔者所在的公司的年销售额从20亿美金左右一路掉到不足10亿,员工从5000多人
精简到2000左右。
2000年后的这一个周期有点极端,在半导体设备行业史无前例,对行业影响巨大。在
选购与供应管理方面,一是限制供应商过度依靠半导体设备制造行业,二是推广外包战略。
前面说过,半导体设备制造行业的聚集效应挺明显,有些零部件供应商的全部业务都
是来自该行业。一些设备制造商尽量掌握供应商的依靠度在30%左右,而且本公司占主导。
依靠度太低,可能引不起供应商的足够留意力,不管是设备投资还是产能安排;本公司不
占主导,产能不足时自己的订单就斗不过竞争对手。由于半导体设备行业不景气,供应商
也不得不向医疗设备、通讯设备和其他行业发展,客观上分散了风险。但是,随着一些行
业整体向低成本区转移,供应商就失去了那些生意,又增加了对半导体设备行业的依靠度。
这些变动因素导致设备商对零部件商的产能掌握困难重重。有些设备商试图从行业预估、
公司预估的角度来帮助零部件商建立长期产能模型,但也处于初步阶段,成功与否有待下
一个高峰期的检验。
相反,外包战略则颇见成效。在2000年后的经济低迷期,有的半导体设备公司系统
地推行外包战略。外包对象也从传统的加工制造、物流、仓储等向人事管理、金融会计、
信息技术等延伸。外包的好处是让本公司能够集中做自己的骨干业务,例如产品设计、客
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户服务,这是外包的最主要驱动力之一。外包伙伴服务多个行业,一个行业增长时另一个
行业往往下降或不变,这样外包商就可从另一个行业抽调资源,而用不着大幅度扩招人员。
从职业发展上讲,一个高科技企业的保管员怎么发展也不会超过仓储主管,但假如这个员
工随着外包到了专业的仓储公司,他的职业发展则明朗更多:可以向主管发展,然后向部
门经理、分公司的经理、总公司的经理等发展。在财务报表方面,外包降低了公司的固定
资产,资产周转率、回报率一般会更高(除非外包的开支太大,大幅降低盈利)。在过去几
年里,推行外包的设备商的盈利水平、股票价格都明显好于没推行的。
但是,外包的风险不容忽视。能力流失是其一。外包久了,公司内部知道怎么做某些
事的人就越来越少,假如要重新收回业务,困难就很大。例如ERP的维护,一个公司先是
外包给IBM,但后来发觉这也是核心能力,花了很大精力才收回。其二是外包服务水平。
一些外包商薪酬太低,没法吸纳、保留高素养的员工,导致服务水平越来越低,质量问题
不断。例如物流行业在美国的人员流淌很高,物流外包商就挺头痛:员工刚培训好就走了,
新招员工又得从头来过,影响到客户就不足为奇了。其三是大家都做不好的事,外包只是
把风险转移给别人,不等于风险没了。例如逆向物流,由于复杂的供应链和进出口限制等,
半导体设备行业一直备受熬煎,专业公司也好不到哪里去。分包给他们不等于你的问题没
了。相反,问题发生了则更难解决。
结语
今日的半导体设备行业的选购已非10年前可比,不论是就业人员的整体素养还是选
购体系。但是,挑战却是更多。芯片制造商的年复一年的降价要求、低成本地区的供应商
质量问题、大起大落的行业动荡,都要求选购与供应管理更上层楼。这些挑战也不是半导
体设备行业特有。飞机制造行业经历过这些,而且还没完;医疗器械行业、大型通讯设备
制造也是。整个过程与其说是受煎熬的过程,不如说是选购与供应管理化蛹为蝶,从围绕
订单转的“小选购”到选择供应商、提高供应商、管理供应商,并把供应商及早纳入产品
开发的“大选购”。这些是挑战,也是机遇,是选购与供应管理增值的机遇,也是优秀的选
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购人脱颖而出的机遇。
中国的产业升级不但是在多量少种行业领先,而且是在多种少量行业博得一席之地。
设备行业是必争之地。但愿本文能对国内设备制造行业的发展有所帮助。
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