지속적인 글로벌 반도체 부족으로 세계 정부와 반도체 제조업체들이 생산을 늘리고 있다. 이런 상황이 다시 발생하지 않도록 애쓰고 있다. 그러나 계획을 세울 때 미래의 컴퓨터 반도체 칩 공급망 자체가 회복탄력성을 갖추는 것을 우선시해야 한다. 일본에 본사를 둔 글로벌 자동차 부품 제조업체 덴소(DENSO)와 함께 수행한 연구에서 반도체 공급망이 얼마나 혼란에 취약한지 확인했다. 대만의 반도체 제조 시설, 즉 ‘팹(fab)’이 열흘간 잠시 중단되면 거의 1년 동안 추가 차질이 빚어질 수 있다는 사실을 발견했다.
필자들의 연구 목적은 반도체 공급망의 회복탄력성을 이해하고, 기업과 연방 정부가 이를 개선하기 위해 활용할 수 있는 전략을 파악하는 것이다. 이를 위해 공급망에 대한 수학적 설명 모델을 구축했다. 덕분에 공급망 붕괴와 가치사슬 전반에 걸친 파급 효과를 시뮬레이션할 수 있었다.
반도체 공장 대부분은 대만, 중국 본토, 한국에 있다. 반도체 칩 한 묶음의 생산 ‘리드 타임(lead time, 팹이 생산을 시작하고 완료하는 사이의 시간)’은 공장과 집적 회로의 복잡성에 따라 20일에서 60일까지 다양하다. 이러한 반도체 칩은 이후 대부분 아시아에 있는 조립 및 테스트 시설로 운송돼 다양한 구성 요소를 생산한다. 이러한 프로세스는 30~40일이 소요될 수 있다.
이렇게 만들어진 구성 요소는 다양한 부품, 모듈 및 시스템, 예를 들어 차량의 차체 제어 모듈, 전자 조명 모듈, 키리스 엔트리 시스템, 인버터, 브레이크, 파워 스티어링 및 인포테인먼트 시스템에 사용된다. 부품들은 완성품으로 조립된다. 차량 제조업체는 반도체 부족으로 부품을 배송할 수 없다는 사실을 뒤늦게 확인할 수밖에 없다.
