Supply chain challenges in the semiconductor industry

Abstract

This thesis focuses on the challenges of semiconductor supply chain management from the perspective of industrial engineering. The aim of this thesis is to form an overview of the situation, reviewing the factors by which the current events can mostly be explained, and certain remedies presented. The work includes a literature review that discusses the semiconductor manufacturing process, the nature of cyclical markets, the characteristics of demand and supply shocks, and the concept of the bullwhip effect. The results of the literature and market analysis are combined with expert interviews to form a framework on which conclusions and recommendations will be built.

The findings of this study point to divergent incentives and patterns of action, the combined effect of which exacerbates the shortage, partly consciously but also unknowingly. Cooperation and communication between retailers, manufacturers, logistics companies, and raw material producers in certain high-risk sectors of the supply chain will continue to play a key role in minimizing similar shocks in the future. The most effective methods are expanding information flows, as well as direct cooperation between different parts of the supply chain. This development is likely to be further supported in the future by continuous progress in information technology, the expansion of data management, and the improvement of analytics tools.

The study provides an extensive and current overview of a historically unique situation, the long-term effects of which can only be speculated for the time being. Based on the findings, it is possible to make recommendations for organizations operating in the current or somewhat similar circumstances, as well as to create a sort of period piece from the thinking and choices of decision-makers during a crisis for subsequent research.

Tämä diplomityö käsittelee puolijohteiden tilaus-toimitusketjujen haasteita tuotantotalouden näkökulmasta. Tavoitteena on muodostaa yleiskuva puolijohdepulasta kerraten tapahtumat, joilla ainakin suurin osa taustatekijöistä voidaan selittää ja esittää niiden varalta torjuntakeinoja. Työhön kuuluu kirjallisuuskatsaus, jossa käydään läpi puolijohteiden valmistusprosessi pääpiirteineen, syklisten markkinoiden luonne, kysyntä- ja tarjontashokkien piirteitä, sekä esitellään Piiskanisku-ilmiön käsite. Kirjallisuus- ja markkinakatsauksen tulokset yhdistetään lopulta asiantuntijahaastatteluihin ja muodostetaan viitekehys, jonka ympärille johtopäätökset ja suositukset rakennetaan.

Työn tulokset osoittavat erisuuntaisiin toimintamalleihin, joiden yhteisvaikutus pahentaa pulaa osittain tietoisesti, mutta myös osapuolten tiedostamatta. Keskeisimmässä roolissa vastaavien kysyntä- ja tarjontashokkien minimoinnissa tulee jatkossa olemaan tietyillä toimitusketjujen kannalta riskipitoisilla aloilla toimivien tilaajien, tuottajien ja raaka-ainevalmistajien välinen yhteistyö. Menetelmistä tehokkaimpia on suora piiskaniskuilmiöön puuttuminen informaatiovirtoja tehostamalla ja ketjun osien välinen nopeampi kommunikaatio. Tätä kehityskulkua tulevat todennäköisesti jatkossa tukemaan myös tietotekninen kehitys, datanhallinnan laajentuminen ja analytiikan parantuminen.

Tutkimus tarjoaa laajan ja ajankohtaisen yleiskatsauksen historiallisesti ainutlaatuiseen tilanteeseen, jonka pitkäaikaisia vaikutuksia voidaan toistaiseksi vain arvailla. Tulosten pohjalta voidaan laatia toimintasuosituksia nykyisissä tai nykyisiä joltakin osin vastaavissa olosuhteissa toimiville organisaatioille, sekä luoda myöhemmin ajankuvaa kriisin keskellä päätöksiä tekevien tahojen ajattelusta ja valinnoista.