Непривычные подходы к строительству и организации труда создают препятствия для реализации проекта гиганта полупроводниковой промышленности в Аризоне.
Когда в конце 2021 года Мино Моргезе пришел на работу в Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, его новый работодатель пригласил психолога, чтобы подготовить его и других вновь принятых сотрудников из США к культурному шоку, который может возникнуть при работе в тайваньской компании.
Менее чем через два года инженер, родившийся в Италии и получивший образование в США, погрузился в жизнь крупнейшего в мире производителя полупроводников настолько, что сейчас он руководит процессом транспортировки оборудования на новую фабрику в Аризоне — первую крупную производственную базу TSMC в Америке.
"Редко случается, чтобы сооружалась настолько огромная фабрика и чтобы все это производилось с использованием самых современных технологий", — говорит Моргезе, который гордится тем, что был одним из первопроходцев, помогавших строить завод.
Расположенное на площадке размером с 640 футбольных полей в пустыне на северной окраине Феникса скопление огромных зданий и гигантских кранов вокруг виднеется с автомобильных мостов и холмов на расстоянии 30 км. По словам Моргезе, от работников TSMC "ожидается гораздо бóльшая тщательность на каждом отдельном этапе. [На предыдущих местах работы] мы так не вникали в детали, как, возможно, следовало бы".
TSMC обладает самыми современными технологиями производства микросхем, существующими на сегодняшний день, и контролирует 90% мирового рынка самых современных микросхем, изготавливаемых по индивидуальным заказам. Однако проект в Аризоне, где TSMC строит два завода стоимостью 40 миллиардов долларов, вызвал у компании своеобразный культурный шок и заставил ее и ее сотрудников пройти сложный путь обучения.
Пока что TSMC производит свои самые современные чипы исключительно на огромных заводах в Тайване. Сотрудники отдела исследований и разработок, находящиеся поблизости, готовы устранить любые неполадки, поставщики тесно сгруппированы вокруг, а поставщики услуг, десятилетиями участвовавшие в создании заводов компании, мгновенно реагируют на все ее прихоти. Такая отлаженная модель позволила TSMC стать более прибыльной, чем большинство других производителей полупроводников.
Однако растущая обеспокоенность правительств и промышленных кругов США, Европы и Японии тем, что нападение Китая на Тайвань может оставить мир без поставок чипов, заставляет компанию расширять свое производственное присутствие. Помимо Аризоны, компания строит новый завод в Японии и намерена построить совместную фабрику в Германии стоимостью 10 миллиардов евро.
"Аризона — это первый пробный проект по созданию мега-площадки за рубежом", — заявил в сентябре глава TSMC Марк Лю. "Конечно, мы пока только учимся".
От того, насколько успешным окажется этот опыт, зависит, удастся ли США возродить производство полупроводников на своей территории, что подкрепляется субсидиями в размере 39 миллиардов долларов на строительство новых заводов. Это часть крупнейших государственных инвестиций в промышленную политику страны со времен Второй мировой войны. Проект в Аризоне также определит, сможет ли TSMC стать настоящей транснациональной корпорацией.
Однако первые два года были нелегкими, что поставило под угрозу сроки реализации проекта и амбиции компании. По словам Дилана Пателя, главного аналитика SemiAnalysis, калифорнийской исследовательской и консалтинговой компании, специализирующейся на микросхемах, тайваньская компания испытывает трудности с американским подходом к строительству и организации труда. "TSMC не совсем понимает эту культуру".
В июле Лю сообщил инвесторам, что дата начала производства будет перенесена со следующего года на 2025 год.
© Дианни Чевез/USA TODAY NETWORK/Reuters
Насколько крупным окажется завод в Аризоне, также пока неясно. Два завода, о которых компания объявила на данный момент, позволят ей выпускать до 60 000 пластин в месяц, на которых печатаются микросхемы и вырезаются микрочипы. За счет этого завод в Аризоне станет средним по размеру, но гораздо меньшим, чем "гигафабрики" с производительностью более 100 000 пластин в месяц, которые компания обслуживает на Тайване.
TSMC приобрела достаточно земли для еще четырех этапов расширения, которые могли бы позволить достичь таких масштабов в Аризоне, но публично она не заявляла об этом. Несколько руководителей компаний-поставщиков TSMC сейчас говорят, что не верят в то, что компания завершит строительство всех шести фаз.
"Именно здесь существует большая неопределенность и напряженность", — говорит Кейтлин Легаки, бывший старший советник министра торговли США Джины Раймондо, которая сейчас руководит консалтинговой компанией по связям с общественностью. "Это неизведанная территория для TSMC, и это объясняет, почему они не спешат".
Трудности в процессе строительства
Строительство первой очереди завода было сопряжено с определенными трудностями.
Принятая в компании методика заключения контрактов на проектирование вызвала множество разногласий, что привело к задержкам. В США производители чипов обычно выбирают трех отдельных подрядчиков для строительства офисного здания, центрального административного здания, где размещается вся электрическая и сантехническая инфраструктура, и "чистого помещения", где осуществляется собственно производство чипов. Но TSMC обычно разделяет этот процесс на 20 и более пакетов.
"TSMC разделяет эти контракты на очень небольшие части ради экономии средств", — говорит Чарльз Ли, один из руководителей тайваньской компании Topco, которая управляет поставками некоторых химикатов и комплектующих для TSMC. "Они привыкли решать все вопросы по принципу "сверху вниз". На Тайване подрядчики привыкли послушно выполнять эти приказы и адаптироваться к быстро меняющимся требованиям, но в США может возникнуть недопонимание".
В последнее время TSMC испытывает трудности с поиском достаточного количества квалифицированных рабочих для установки ключевого современного оборудования. В июне компания направила из Тайваня еще 500 специалистов для оказания помощи на этом этапе.
В конце сентября некоторые из вновь прибывших собрались на барбекю в Aspire Pinnacle Peak, закрытом жилом комплексе в 12 км от завода TSMC, где они остановились.
Лин, сотрудник компании, попросивший называть его только по фамилии, рассказал, что приехал помочь в настройке оборудования для экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV), которое производит голландская компания ASML и которое необходимо для производства самых современных чипов.
Некоторые отраслевые эксперты отмечают, что в США действительно меньше опыта в области EUV-литографии. Кроме центра разработки технологий Intel в штате Орегон, ни на одном американском заводе пока не установлена система EUV. Компания TSMC ввела в эксплуатацию первую EUV-машину на своем заводе в Аризоне в мае.
Задержки в Аризоне также осложняют работу цепочки поставок TSMC.
Производитель чипов полагается на многих поставщиков на своей базе. "У них очень развитая экосистема на Тайване — цеха по производству запасных частей и механической обработке, по производству некоторых сыпучих химикатов, цеха по ввозу и вывозу. Но многие из них — небольшие компании, и вопрос в том, какие из них будут готовы к переезду", — говорит Питер Хэнбери, эксперт по полупроводникам из консалтинговой компании Bain.
Несколько тайваньских поставщиков химикатов для TSMC, включая Chang Chun Petrochemical, Kanto PPC и Topco, купили землю в Casa Grande к югу от Феникса с намерением построить заводы и склады. Некоторых из них шокировал тот факт, что им приходится самостоятельно заниматься планированием и получать разрешения на строительство дорог и инженерных коммуникаций, в отличие от готовых к эксплуатации участков в индустриальных парках на родине, а также резко возросшая стоимость строительства.
"Стоимость строительства в США для TSMC в несколько раз выше, чем на Тайване, и то же самое можно сказать о нас", — говорит Винсент Лю, президент компании LCY, которая производит химикаты для очистки, используемые в производстве микросхем TSMC. "Чтобы получить точную стоимость, нужно увеличить привычные показатели в пять раз".
Возможности фабрики
Но настоящей проблемой для TSMC, по мнению руководителей и аналитиков, станет обеспечение такой же эффективности работы новой фабрики, как и на ее тайваньских заводах.
"Мы считаем, что это предприятие может быть прибыльным, хотя и не таким прибыльным, как наши тайваньские фабрики", — говорит один из руководителей TSMC. По словам одного из руководителей, компания могла бы воспроизвести в США операции, которые уже годами отрабатывались на Тайване, но не уверена, что сможет применить технологии, только недавно разработанные в ее глобальном центре исследований и разработок, при налаживания производства в Аризоне.
Успех компании основан на ее способности быстро повышать выход продукции (долю чипов без дефектов) на каждом новом этапе технологического процесса, чего она добилась, предоставив инженерам возможность экспериментировать на заводе.
Это контрастирует с практикой некоторых других производителей микросхем. Например, Intel уже много лет придерживается подхода " Копировать В ТОЧНОСТИ!", согласно которому каждая новая фабрика должна работать в точном соответствии с параметрами, переданными из центра разработки технологий компании в Орегоне.
Любой запрос на отклонение от этих требований должен быть одобрен в письменном виде, включая проведение экспериментов, доказывающих целесообразность предлагаемых изменений. Такой контроль над процессом необходим компании для обеспечения единообразия продукции в сети заводов, которые расположены в ряде штатов США и в странах от Ирландии до Израиля.
Однако в TSMC "работники фабрик обладают большей самостоятельностью с целью повышения производительности", — говорит Патель. "Именно это позволяет им добиваться такой эффективности, которой никогда не было у Intel".
Патель видит в устройстве модели TSMC главную причину того, что технологический процесс этой компании служит гораздо дольше, чем у ее конкурентов.
Но в значительной степени подход TSMC зависит от того, что команда R&D, разрабатывающая новые технологические процессы, находится всего в часе езды по скоростной железной дороге. С учетом того, что между Аризоной и штаб-квартирой компании 20 часов полета, необходимы новые процедуры.
Инженеры, имеющие опыт работы в других компаниях, производящих микросхемы, утверждают, что запуск и работа спутниковых фабрик на больших расстояниях вполне возможны. "Я наблюдал, как это происходит на практике, когда мы наращиваем производство в Ирландии или Израиле", — говорит один из старших инженеров Intel.
"Новая фабрика направляет инженера-исследователя на площадку разработки технологии в Орегоне на срок от недели до трех месяцев, чтобы он мог в точности скопировать то, что будет сделано. Затем этот человек возвращается и помогает внедрить это на другой площадке".
В процессе подготовки первой фабрики в Аризоне компания TSMC взяла на вооружение все принципы своего строгого подхода. По словам генерального директора Topco Ли, все материалы, поставляемые в Аризону, являются точными копиями тех, что используются на фабрике Fab 18, расположенной в южном тайваньском городе Тайнань, где TSMC применяет ту же технологию, которая будет использоваться в Аризоне.
"Они даже требуют, чтобы при поставке необработанных пластин на фабрику в Аризоне они были из той же партии, что и на Fab 18", — говорит он.
Однако опыт работы Моргезе в TSMC показывает, что компания, взяв пример с Intel, все же пытается сохранить свой более гибкий подход.
В прошлом году Моргезе провел на Fab 18 шесть месяцев. Принятый на работу в качестве менеджера по химико-механической планаризации — особому процессу полировки, он наблюдал за работой своего коллеги на Fab 18, а затем начал самостоятельно решать связанные с этим задачи.
"Когда вы передаете технологию с Fab 18, ваша ключевая задача — сохранить производительность на этой фабрике", — говорит Моргезе. Он и его коллеги-инженеры, готовящиеся к началу производства в Аризоне, сначала убеждаются в том, что все процессы и параметры инструмента точно соответствуют тем, которые используются на заводе в Тайване.
Но как только они начинают пропускать кремниевые пластины через оборудование, "речь заходит о внесении небольших изменений, чтобы понять, как можно оптимизировать процесс".
Найм на местном уровне
Однако эксперты отрасли предупреждают, что гибкость, которую TSMC предоставляет своим работникам тайваньских фабрик, будет трудно воспроизвести в США.
"Вы можете предоставить работникам фабрики больше возможностей, если они обладают высокой квалификацией, но в США это невозможно", — говорит Патель. По его словам, технические специалисты на Тайване обычно заканчивают четырехлетнее инженерное образование. Но у выпускников инженерных факультетов в США "есть возможности для более высокооплачиваемой и вдохновляющей работы, например, разработка новых линз для Apple или работа в компании Meta, а не на заводе".
В Фениксе эта проблема отчетливо видна. Компания TSMC уже наняла более 2200 из 4500 сотрудников, которых она планирует принять на работу после запуска двух заводов. Но, по словам двух человек, знакомых с ситуацией, почти половина нанятых на данный момент сотрудников — это специалисты, направленные из Тайваня.
Компания старается развивать таланты, поддерживая несколько местных инженерных школ, в том числе в Университете штата Аризона.
© Brendan Smilaowski/AFP/Getty Images
Студенты-инженеры считают TSMC интересной компанией из-за ее лидерства в области производственных технологий, но опасаются, что работа в ней может привести их на завод и лишить возможности внедрять инновации.
"Я бы рассмотрела возможность работы в TSMC после окончания магистратуры в следующем году, потому что там очень хорошая зарплата и первоклассные технологии", — говорит Гарима, аспирантка из Индии, назвавшая только свое имя.
"Но от друзей, которые там работают, я узнала, что часы работы слишком длинные и очень трудно получить отпуск", — говорит она. Она утверждает, что TSMC хочет видеть в своих работниках послушных "роботов", что, по ее мнению, является характерной чертой азиатской корпоративной культуры, которая встречается и в ее родной Индии. "Им нужно больше ориентироваться на Intel, если они хотят стать привлекательными здесь", — добавляет Гарима.
Многие молодые инженеры начинают рассматривать TSMC как хороший старт для карьеры, но планируют покинуть компанию спустя некоторое время. "Если вы проработаете в TSMC первые несколько лет и сможете выдержать культуру строгого воспитания, то вы сможете перейти практически в любую другую полупроводниковую компанию", — говорит Смита Суэйн, который защищает докторскую диссертацию в ASU и знаком с сотрудниками этой компании. "Когда люди приходят в TSMC, они сперва проводят определенное время на Тайване, чтобы обучиться работе с оборудованием, а когда они возвращаются, все местные компании пытаются переманить их, заплатив им больше, так что это постоянная борьба".
Майкл Козицки, профессор школы электротехники, компьютерной техники и энергетики ASU, говорит, что в Аризоне TSMC столкнется с совершенно иными условиями текучести кадров, к которым компания не привыкла на Тайване, где она является одним из самых уважаемых работодателей.
По мнению аналитиков, TSMC столкнется с различными проблемами на новых производственных площадках. Строительство фабрики в Японии проходит гораздо более гладко, чем в США. "Наши культуры ближе друг к другу, и Япония имеет схожий с нами производственный менталитет и рабочую этику", — говорит инженер TSMC, знакомый с обоими проектами.
По мнению аналитиков, поскольку на заводах в Японии и Германии будут использоваться более совершенные технологии, чем на площадке в Аризоне, то и строительство, и начальные этапы производства должны вызывать меньше трудностей. "Но я подозреваю, что в Германии будет сложнее с точки зрения трудовых вопросов", — говорит Хэнбери из Bain. "Учтите уроки Аризоны и приумножьте их".
TSMC прекрасно осознает эти глубокие различия. Помимо технической подготовки, компания проводит для иностранных сотрудников языковые курсы и курсы по культуре, аналогичные тем, которые проходил Моргез.
По словам людей, знакомых с ситуацией, за последние 12 месяцев около 6 тыс. сотрудников TSMC прошли межкультурную подготовку в тайваньской консалтинговой компании TLI.
В частности, речь идет об обучении своего персонала более эффективной работе за рубежом. За последние пять лет TLI столкнулся с ростом спроса со стороны тайваньских компаний, которые вынуждены расширяться до мировых масштабов, поскольку иностранные заказчики и правительства требуют диверсификации цепочек поставок технологий за пределы Китая.
"Часто они обращаются за помощью только потому, что тайваньское руководство отдает те или иные распоряжения и удивляется негативной реакции иностранного персонала", — говорит Ивонн Ву, заместитель генерального директора TLI. "Но гораздо больший спрос будет на обучение тайваньских руководителей и менеджеров среднего звена, чтобы подготовить их к работе в условиях глобализации".
По словам консультантов, TSMC и другие тайваньские компании, расширяющие свое присутствие в США или Европе, первоначально отправляют туда большое количество своих сотрудников, поскольку им трудно нанять и удержать достаточное количество местного персонала для быстрого масштабирования бизнеса.
"Но после того, как они достигли масштабов и завоевали хорошую репутацию на новом месте, им необходимо систематически формировать стабильную, устойчивую местную рабочую силу", — говорит Ву. "Нельзя полагаться на то, что тайваньские специалисты будут работать здесь всегда".
Даже если испытания TSMC в Аризоне увенчаются успехом, эффект от диверсификации мирового производства микросхем в сторону от Тайваня останется ограниченным из-за огромных масштабов компании.
По оценкам аналитиков и руководителей, после выхода на полную мощность первых двух фаз завода в Фениксе и завершения строительства заводов компании в Японии и Германии, общий объем продаж от производства за пределами Тайваня вряд ли составит более 10% от выручки TSMC.
Однако американские наблюдатели считают, что это, по крайней мере, первый шаг к восстановлению потенциала производства микросхем в стране. "Наличие хотя бы небольшого объема мощностей за рубежом", — говорит Легацки, бывший советник Министерства торговли, — "это лучше, чем ничего".
Источник: @thebugged
