論國產(chǎn)化元器件替代的可行性及風(fēng)險(xiǎn)

李 季 張旻鳴

（中國電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所，上海 200000）

1 引言

近年來，主流高端制程7nm以下的芯片的全面斷供，國內(nèi)電子行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈再一次近距離的感受到了進(jìn)口元器件停產(chǎn)斷檔、出口限制與禁運(yùn)、存在安全隱患、假冒偽劣以及篩選測試?yán)щy等帶來的隱患和問題。

元器件的選擇和使用歷來是整機(jī)、設(shè)備、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，建立完善的元器件選用、采購及管理機(jī)制，提高元器件的選用水平不僅能提高整機(jī)的性能與可靠性，也可以最大程度實(shí)現(xiàn)自主可控，保障產(chǎn)品延續(xù)生產(chǎn)和迭代。本文通過分析國產(chǎn)化元器件替代選用和采購過程中遇到的各種風(fēng)險(xiǎn)，推薦有效的可行性方案和控制手段，為元器件國產(chǎn)化推進(jìn)提供參考。

2 怎樣看待元器件國產(chǎn)化替代

做國產(chǎn)化替代，不能僅靠簡單的愛國情懷，要基于實(shí)用目的來進(jìn)行。任正非反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不要標(biāo)榜買華為的產(chǎn)品就是愛國，而要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的品質(zhì)和性價(jià)比。因此，在選擇國產(chǎn)元器件時(shí)，不要讓供應(yīng)商談愛國情懷，而要讓他們用產(chǎn)品的質(zhì)量和性價(jià)比來爭取訂單。

國產(chǎn)化元器件尤其是高端半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展要靠合適的、鼓勵(lì)做實(shí)業(yè)的社會(huì)環(huán)境。在全球化倒退的情況下，中國的半導(dǎo)體行業(yè)要全面崛起，可能還需要一、兩代人的共同努力。在做國產(chǎn)化替代之前，企業(yè)還需要評估本公司的產(chǎn)品特性。若產(chǎn)品涉及人身安全及健康或是軍工、航天等高可靠要求的行業(yè)元器件的性能必須要最可靠。

3 國產(chǎn)化替代的可行性分析

在準(zhǔn)備進(jìn)行國產(chǎn)化替代之前，要認(rèn)清一個(gè)現(xiàn)實(shí)：在技術(shù)含量較高的半導(dǎo)體元器件中，國產(chǎn)元器件與進(jìn)口元器件之間仍存在較大的差距，甚至在某些領(lǐng)域中，國產(chǎn)元器件還無法滿足批量應(yīng)用的需求?；谝陨线@個(gè)認(rèn)識(shí)，企業(yè)高層要對國產(chǎn)化替代之后，可能會(huì)出現(xiàn)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)做好技術(shù)防控和供應(yīng)鏈準(zhǔn)備。此外，企業(yè)高層還要評估客戶對質(zhì)量問題的容忍度和容錯(cuò)成本。

實(shí)際上，很多國產(chǎn)元器件面臨的最大問題是沒有經(jīng)過市場檢驗(yàn)和大批量的應(yīng)用，只有在市場中錘煉，在出現(xiàn)問題時(shí)不斷改進(jìn)，才能將質(zhì)量做到能與國際大牌媲美的地步。最關(guān)鍵的是要分析出客戶對產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題后的容忍度和相應(yīng)的質(zhì)量成本，再根據(jù)自己的市場地位，分析同行的情況來綜合處理。

4 如何控制替代過程中的風(fēng)險(xiǎn)成本

1）解決認(rèn)識(shí)誤區(qū)問題。成本問題造成的風(fēng)險(xiǎn)一定不可被忽視，不少企業(yè)的研發(fā)管理人員對進(jìn)口元器件和國產(chǎn)化元器件的成本構(gòu)成差異并不了解，進(jìn)口元器件除了研發(fā)、專利、材料、品牌溢價(jià)、進(jìn)口關(guān)稅等費(fèi)用以外更多的投入在于銷售渠道和各級代理商中間利潤的供應(yīng)鏈成本，而國產(chǎn)元器件受制于供應(yīng)規(guī)模和產(chǎn)能問題等因素下，其設(shè)備投入、測試驗(yàn)證、售后服務(wù)都會(huì)占據(jù)更大的比例，對于產(chǎn)能相對較低的廠商而言原材料成本也很難被攤薄，這些都是增加國產(chǎn)化元器件成本的主要因素。

2）解決制度建設(shè)問題。有效的建立一套互相監(jiān)督、互為制約的管控制度體系是很有必要的。每家企業(yè)對元器件的引進(jìn)或后續(xù)質(zhì)量問題的處理，都有相關(guān)的制約部門，比如紀(jì)監(jiān)、質(zhì)量、售后、銷售、生產(chǎn)、甚至研發(fā)部門基于此建立選用管控制度，明確各部門和成員的分工職責(zé)，明確元器件選用和審批原則。核心制約部門（或特定專家組形成的虛擬組織）與選型把控部門形成相互制約、相互牽制的作用。

3）解決質(zhì)量管控問題。質(zhì)量問題必須管控在前端，以往許多企業(yè)在質(zhì)量管控方面常常滯后。設(shè)計(jì)時(shí)不考慮維修、保養(yǎng)的問題，產(chǎn)品出了問題又不去查設(shè)計(jì)缺陷而是去追究配件兼容性和元器件失效率的問題，這是很多公司容易犯的通病。因此在選用國產(chǎn)化元器件進(jìn)行替代時(shí)更容易走入這個(gè)誤區(qū)，放棄元器件質(zhì)量失效率相關(guān)KPI指標(biāo)考核，建立真正有效的元器件質(zhì)量監(jiān)督體系是一條可行之路。

5 有序推進(jìn)和改善方案的落實(shí)

首先建立有效地元器件優(yōu)選目錄，從清理元器件編碼信息庫、最大限度的壓縮進(jìn)口元器件品種、規(guī)格和生產(chǎn)廠家。下定決心，刪除或封存冗余、錯(cuò)誤、功能相同或可覆蓋、長期呆滯等元器件品種、規(guī)格和生產(chǎn)廠家等信息，并經(jīng)過專業(yè)部門篩選梳理，剔除重復(fù)、確認(rèn)停產(chǎn)、型號有誤、質(zhì)量等級不符合要求的元器件信息資料。

其次，完善有效的元器件基礎(chǔ)信息，包括元器件類別、產(chǎn)品名稱、型號規(guī)格、生產(chǎn)廠商、供貨狀態(tài)、質(zhì)量等級、封裝外形、主要性能參數(shù)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)選狀態(tài)、電路設(shè)計(jì)模型、可靠性預(yù)計(jì)參數(shù)等等，優(yōu)先選擇符合以上條件的國產(chǎn)化元器件進(jìn)行補(bǔ)充和校正，確保采購的國產(chǎn)元器件可以完全滿足替代進(jìn)口器件的要求同時(shí)具備必要的可采購性，而國產(chǎn)化元器件的使用則必須提供產(chǎn)品主要性能參數(shù)、封裝形式、產(chǎn)品手冊、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、EDA設(shè)計(jì)庫、三維模型庫等數(shù)據(jù)資源，設(shè)計(jì)人員才可以順利展開電路原理設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)等工作。

設(shè)立元器件專項(xiàng)管理委員會(huì)，并下設(shè)專項(xiàng)審查組，對企業(yè)研制生產(chǎn)使用新器材及元器件優(yōu)選評定工作，主要負(fù)責(zé)展開以下五方面的專項(xiàng)審查，分別是技術(shù)專項(xiàng)審查、質(zhì)量專項(xiàng)審查、工藝專項(xiàng)審查、國產(chǎn)化專項(xiàng)審查、保障性專項(xiàng)審查。技術(shù)專項(xiàng)審查主要從選用的必要性，是否有利于企業(yè)的優(yōu)選統(tǒng)型，選用元器件技術(shù)指標(biāo)的合理性；質(zhì)量專項(xiàng)審查主要從元器件質(zhì)量可靠性是否滿足設(shè)計(jì)需求、生產(chǎn)廠家質(zhì)量保證體系、供貨能力是否經(jīng)過認(rèn)定，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是否滿足型號質(zhì)量要求，質(zhì)量保證單位是否落實(shí)等方面進(jìn)行審查；工藝專項(xiàng)審查主要從元器件使用裝配工藝等方面進(jìn)行審查，是否滿足當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)工藝水平和工藝要求，工藝專家簽署審查意見；國產(chǎn)化專項(xiàng)審查主要對選用的國產(chǎn)化元器件是否在性能指標(biāo)上達(dá)到要求，在企業(yè)主流產(chǎn)品上的應(yīng)用過程中是否存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、在項(xiàng)目研制和生產(chǎn)階段的保障方案是否合理可行、廠家的規(guī)模化生產(chǎn)能力和技術(shù)支持能力是否達(dá)到預(yù)期要求；保障性專項(xiàng)審查主要從選用國產(chǎn)化元器件的安全性、元器件生產(chǎn)周期是否滿足項(xiàng)目要求和供貨穩(wěn)定性方面進(jìn)行審查、是否具備應(yīng)急響應(yīng)的能力等。

6 結(jié)論

綜上，國產(chǎn)化元器件的替代之路任重而道遠(yuǎn)，這不僅僅是采購一款國產(chǎn)替代產(chǎn)品取代原先進(jìn)口產(chǎn)品的簡單過程，而是一種對企業(yè)從研發(fā)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品推廣甚至用戶使用全方位的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)過程。當(dāng)前國際形勢和供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型的情況下，尤其在IT和智能化行業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域被西方發(fā)達(dá)國家實(shí)施管制的情況下，元器件的國產(chǎn)化替代已經(jīng)處在勢在必行、不得不為的環(huán)境壓力之下，那么如何更高效、更穩(wěn)妥、更可靠地推進(jìn)國產(chǎn)化元器件的替代工作就成為電子行業(yè)內(nèi)幾乎每家企業(yè)必須面臨的一大課題。

本文通過系統(tǒng)地論述當(dāng)前電子行業(yè)發(fā)展趨勢、技術(shù)需求、采購過程與質(zhì)量保證等幾個(gè)方面，結(jié)合國產(chǎn)化元器件替代存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和控制方案的介紹，推薦國產(chǎn)化替代推進(jìn)過程中必須實(shí)施的方案，全面地剖析了國產(chǎn)化元器件替代的可行性與風(fēng)險(xiǎn)，給企業(yè)在元器件國產(chǎn)化替代方面帶了可借鑒和參考的成功實(shí)踐方略。