Zachód pozostaje w tyle za Tajwanem. Fabryki półprzewodników droższe i trudniejsze w budowie

Stany Zjednoczone i inne kraje zachodnie wciąż nie dorównują Tajwanowi pod względem efektywności budowy zakładów produkcji półprzewodników. Według najnowszych raportów, tylko w 2025 roku zaplanowano aż 18 nowych projektów budowy fabryk na Tajwanie, co podkreśla kluczowe wyzwania stojące przed zachodnimi rynkami. Konieczność usprawnienia procesów budowy fabryk staje się priorytetem, jeśli Zachód chce dogonić wiodące azjatyckie centra produkcyjne.

Tajwańska firma TSMC, światowy lider w produkcji półprzewodników, napotkała poważne trudności podczas budowy nowej fabryki w Arizonie. Trzy główne problemy podkreśliły znaczącą różnicę między procesem budowy fabryk w USA a Tajwanem. Po pierwsze, brak wykwalifikowanej siły roboczej w Stanach Zjednoczonych stanowił istotne wyzwanie, które jest rzadko spotykane na Tajwanie. Po drugie, różnice kulturowe pomiędzy tajwańskim kierownictwem a amerykańskimi pracownikami stworzyły nieoczekiwane bariery komunikacyjne. Po trzecie, konieczność dostosowania się do skomplikowanych lokalnych regulacji znacząco spowolniła proces inwestycyjny.

Niepowodzenia TSMC w Arizonie nie wynikają jednak wyłącznie z braku doświadczenia na amerykańskim rynku. Przeciwnie, uwypukliły one fundamentalne różnice w efektywności i organizacji budowy fabryk pomiędzy USA a Tajwanem.

Dlaczego Tajwan jest liderem w budowie fabryk?

Tajwan od lat buduje przewagę w sektorze półprzewodników, z Chinami i Azją Południowo-Wschodnią tuż za nim. Różnice w harmonogramach i kosztach budowy fabryk w różnych regionach świata są uderzające. Według Semiconductor Digest, Herbert Blaschitz, wiceprezes globalnej jednostki biznesowej ds. zaawansowanych technologii w firmie Exyte, ujawnił na niedawnym sympozjum SEMI, że bardzo duża fabryka na Tajwanie – należąca do amerykańskiej firmy (której nazwy nie ujawniono) – została ukończona w zaledwie 20 miesięcy.

Dla porównania, budowa fabryki w USA zajmuje średnio 38 miesięcy, licząc od momentu uzyskania pozwolenia do rozpoczęcia produkcji. W Europie czas ten wynosi około 34 miesięcy.

Koszty i efektywność – kluczowe różnice

Nie tylko czas budowy, ale i koszty stanowią istotną różnicę. Koszt budowy fabryki w USA jest średnio dwukrotnie wyższy niż na Tajwanie, mimo że ceny sprzętu produkcyjnego pozostają podobne. Blaschitz podsumował to krótko: „Budowa fabryki półprzewodników na Zachodzie kosztuje dwa razy więcej i zajmuje dwa razy więcej czasu niż na Tajwanie”.

Głównym powodem tej dysproporcji jest ogromne doświadczenie Tajwanu w budowie fabryk. „Ich łańcuch dostaw jest po prostu niewiarygodnie dobry” – mówi Blaschitz. „Nie chodzi o to, że są bardziej precyzyjni, ale o to, że wiedzą, co robią”.

Nowoczesne fabryki – wyzwania budowlane

Skala nowoczesnej budowy fabryk półprzewodników jest ogromna. Według Blaschitza, inwestycje w duże fabryki sięgają 20 miliardów dolarów, z czego 4-6 miliardów przeznacza się na sam zakład. Budowa takiego obiektu wymaga od 30 do 40 milionów godzin pracy oraz wykorzystania ogromnych ilości materiałów, w tym 83 000 ton stali i 9000 km okablowania.

Typowa nowoczesna fabryka posiada pomieszczenie czyste o powierzchni 40 000 metrów kwadratowych, mieszczące około 2000 narzędzi procesowych. Każde z nich wymaga około 50 indywidualnych połączeń procesowych i użytkowych, co w skali całego zakładu oznacza ponad 50 000 połączeń.

Jak Zachód może dogonić Tajwan?

Aby zniwelować różnice w budowie fabryk, Stany Zjednoczone wdrażają rozwiązania takie jak ustawa US CHIPS Act, której celem jest zwiększenie krajowej produkcji półprzewodników. Jednak eksperci wskazują, że same dopłaty rządowe nie wystarczą – konieczne są zmiany w procesach budowlanych i usprawnienie łańcucha dostaw.

Blaschitz sugeruje, że „wirtualne uruchomienie” może być jednym z rozwiązań. Polega ono na stworzeniu cyfrowego bliźniaka fabryki na etapie planowania, co umożliwia dokładne przetestowanie i optymalizację całego procesu jeszcze przed rozpoczęciem fizycznej budowy.