Модели развития электронной промышленности

Электронная промышленность определяет научно-технический прогресс и является базовой отраслью для всех остальных сфер экономики страны. Наиболее наукоемкая и технологически сложная отрасль электронной промышленности – микроэлектроника. Поэтому в РФ развитие электронной промышленности, особенно микроэлектроники, является приоритетным направлением технической политики государства.

Мировая практика построения электронной промышленности

Анализируя опыт других стран централизованное развитие отрасли при поддержке государства и развитие государственно-частного партнерства эффективнее свободного рыночного развития. Такое взаимодействие обеспечивает, в первую очередь, баланс интересов «государство – частный сектор», а также привлечение материальных средств, ресурсов и опыта бизнеса в инвестиционном менеджменте, инновационных технологиях.

Важнейшая тенденция мирового развития – глобализация, в том числе глобализация электронной промышленности, выражающаяся в высоком уровне специализации отдельных предприятий. В Западных странах и Японии сосредоточены интеллектуальная собственность на все важнейшие достижения электронной промышленности, разработка и производство изделий электронной техники, оборудования, ПО, технологий, а также менеджмент и логистика. Китай и страны ЮВА обеспечивают контрактное производство разработок стран Запада и Японии.

В мировой практике электронной промышленности различают горизонтальную и вертикальную интеграцию. Горизонтальная интеграция – производство элементной базы. Сегодня специализация таких предприятий постоянно возрастает (специализация на производстве кристаллов, на корпусировании, на тестировании). Большинство компании, которые используют свои интеллектуальные достижения, отказываются от некоторых собственных производственных мощностей и передают производство контрактным компаниям, контролируя в основном разработку (дизайн), маркетинг и дистрибуцию своих изделий. Но в тоже время производство самых сложных изделий некоторые компании сохраняют за собой.

К вертикально-интегрированными относятся ведущие компании США, Японии, Южной Кореи. Такие компании, используя стратегию «снятия сливок», имеют возможность быстрее других реализовывать свои разработки за счет сохранения практически полной технологической цепочки проектирования и изготовления своих изделий. Здесь большую роль играет бюджетное софинансирование разработок и проектов компаний (сотни миллиардов долларов).

Китай также осуществляет второй вариант стратегии, но отличающейся от компании США, Японии, Южной Кореи. Компании Китая стремятся занять серьезные позиции в сфере контрактного производства электроники, параллельно осваивая и поддерживая собственные компании, осуществляющие разработку электроники. Таким образом, китайские компании постепенно создают собственные вертикально-интегрированных компаний.

Развитие электронной промышленности в Европейских странах характеризуется отсутствием научного задела, в отличие от США и Япония, а также отсутствием мощностей для развития массового контрактного производства в объеме, как Китай и страны ЮВА.

По этим причинам Европейские страны выбрали в первую очередь поддержку направлений электроники, которые являются определяющими для развития приоритетных отечественных отраслей промышленности (автоэлектроника, телекоммуникации и безналичные расчеты).

Таким образом, сегодня существуют три модели построения электронной промышленности:

1. американо-японско-корейская (создание полной цепочки производства);

2. китайская (массовое контрактное производство и сеть дизайн-центров);

3. европейская (развиваются сегменты электронной промышленности, тесно связанные с другими приоритетными областями экономики).

Типы компаний рынка электроники

На рынке электроники выделяют два принципиально разных типа компаний:

1. с комплексной структурой производства – интегрированный изготовитель продукции, поддерживающий все стадии создания, производства и сбыта продукции (разработка, изготовление и сбыт изделия под собственным брендом). Являются первыми исторически сложившимися, когда осуществлялся поиск и разработка базовых технологий.

2. со специализированной структурой производства – разделение функций проектирования, организации бизнеса и производства продукции. Предприятия профессионально специализируются на проблемах своего направления, отдавая несвойственные функции другим специализированным организациям на аутсорсинг. Такой тип начал развиваться по мере стандартизации базовых технологий.

Исторически российские отечественные предприятия электронной промышленности относились к первому типу, но для их существования необходима поддержка инфраструктуры на протяжении всего жизненного цикла, что требует значительных финансовых ресурсов. В свою очередь создание компаний, специализирующихся по направлению, связано со значительно меньшими финансовыми затратами и обеспечивает более высокую оборачиваемость вложений.

В 2007 году в РФ была принята «Стратегия развития электронной промышленности России на период до 2025 года».

Документ, в первую очередь, выражает отношение правительства РФ к электронике и высоким технологиям, направлен «на реализацию мероприятий по обеспечению разработки и организации выпуска отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ)» [1] и определяет новую инфраструктуру отрасли:

1. Дизайн-центры, выполняющие работы по проектированию. Различают дизайн-центры двух типов: центры общего профиля (центры проектирования ЭКБ) реализуют весь цикл проектирования и подготовки к производству; специализированные дизайн-центры осуществляют разработку комплектов документации по определенным процессам производства, необходимым для эффективной разработки на конкретной фабрике, или услуги дизайн-центрам общего профиля по доводке уже разработанной топологии до готовности.

2. Фабрики-фаундри (контрактное производство) специализируются на изготовлении микроэлектронных компонентов по спецификациям заказчика с предоставлением широкого спектра высокотехнологичных услуг по использованию инструментальных средств, библиотек стандартных элементов, элементов интеллектуальной собственности [1].

3. Фаблесс-компании сочетают функции центров по разработке, маркетингу и сервису, но не имеющие собственного производства. Их усилия нацелены на рынок – поиск новых идей и решений, разработку и вывод на рынок новых изделий [3].

4. Испытательные центры выполняют испытания и измерения изделий, произведенных фабрикой-фаундри.

5. Фабрики по сборке электронных компонентов осуществляют сборочное производство (корпусирование) изделий.

Новая инфраструктура определилась современным уровнем разработок в микроэлектронике, который не позволяет организовать проектирование и разработку на одном предприятии. Каждый участник рынка микроэлектронной промышленности выполняет свои определенные функции и должен иметь узкоспециализированный квалифицированный персонал, современное техническое оснащение.

Дизайн-центры и фаблесс-компании должны быть оснащены современной компьютерной техникой и необходимым специализированным ПО. Они не имею своих технологических мощностей. Поэтому размещают заказы на изготовлении изделий на фабриках-фаундри. Произведенные изделия тестируются, корпусируются в испытательных центрах и на фабриках по сборке электронных компонентов, оборудование которых должно настраиваться под технологические особенности изделия.

Организация взаимодействия профессиональных участников российского рынка микроэлектроники

Представим схематично варианты организации взаимодействия профессиональных участников российского рынка микроэлектроники (см. рис. 1 и рис. 2).

Модели взаимодействия профессиональных участников российского рынка микроэлектронной промышленности соответствуют Стратегии развития электронной промышленности России на период до 2025 года, а также мировым моделям построения электронной промышленности, но на данном этапе развития микроэлектронной промышленности каждый из профессиональных участников имеет конкурентные недостатки.

Ориентированность российского рынка микроэлектроники на государственного заказчика диктует использование каскадной модели жизненного цикла при разработке и производстве изделий, но реальный процесс обычно не укладывается в жесткую схему. Кроме этого государственный заказчик при обращении в дизайн-центр общего назначения с ТЗ заранее определяет список остальных соисполнителей, что ограничивает возможности дизайн-центров.

Проблемы российской микроэлектронной промышленности

Обеспеченность кадрами является одной из главных характеристик микроэлектронной промышленности. На данный момент отечественная микроэлектроника характеризуется отсутствием:

– условий для полноценной подготовки профессиональных кадров;

– целостной системы профессиональной подготовки высококвалифицированных кадров;

– некоторых специальностей и направлений подготовки в учебных заведениях;

– кадров, умеющих работать с современными технологиями.

Проблемы кадровой обеспеченности в равной степени касаются всех профессиональных участников рынка микроэлектроники.

Для реализации основных бизнес-процессов дизайн-центрам и фаблесс-компаниям необходимо специализированное ПО, разработчиками которого являются только западные компании. Стоимость такого ПО составляет несколько сотен тысяч долларов.

Отечественные фабрики-фаундри имеют ограниченный набор технологий для производства опытных образцов (90 нм, 0,18 мкм, 0,35 мкм, 0,5 мкм) и массовой продукции (0,18 мкм). Значительное отставание от мирового уровня (28 нм) вынуждает отечественные дизайн-центры и фаблесс-компании обращаться к зарубежным фабрикам-фаундри. Кроме этого, у отечественных фабрик-фаундри наблюдается недостаток современных производственных мощностей.

Нехваткой производственных мощностей также характеризуются отечественные испытательные центры и фабрики по сборке электронных компонентов. Оборудование испытательных центров должно быть узкоспециализированно, поверено, аттестовано и иметь соответствующий сертификат. Поверка и аттестация некоторого оборудования сопоставимы с их стоимостью. Число испытательных центров в России сегодня не велико, что затягивает процесс разработки и производства изделий.

Оборудование фабрик по сборке электронных компонентов должно быть настраиваемым и обеспечивать возможность работы с разными типами корпусов.

Вывод

Сформулированные выше не решенные проблемы тормозят дальнейшее развитие российской микроэлектроники. Но в тоже время со стороны и правительства, и бизнеса наблюдается их неравнодушное участие в решении этих проблем: принятие Стратегии развития электронной промышленности России на период до 2025 года, а также увеличение числа профессиональных участников российского рынка электронной промышленности.