चिप चरित्र: चिप तुटवड्याचे धडे

तसं पाहू गेलं तर २०१९-२० मध्ये अमेरिकेनं सेमीकंडक्टर पुरवठा साखळीतल्या ‘चोक पॉइंट्स’वर असलेल्या आपल्या नियंत्रणाद्वारे चिप-नाकाबंदी करून, म्हणजेच एक प्रकारे कृत्रिम चिपटंचाई तयार करून, चीनसारख्या महासत्तापदाच्या जवळ पोहोचलेल्या देशालाही कसं जेरीस आणता येतं हे दाखवून दिलं होतं. चिप तुटवड्यामुळे होऊ शकणाऱ्या विपरीत परिणामांची ही केवळ एक झलक होती. २०२१ मधल्या चिप तुटवड्याला मात्र अनेक पदर आहेत; त्यातून पुष्कळ बोधही घेण्यासारखे आहेत.

त्याआधी या चिप तुटवड्यासंदर्भात प्रचलित असलेले काही (गैर)समज दूर करावे लागतील. सर्वप्रथम या परिस्थितीला ‘तुटवडा’ किंवा शॉर्टेज हा शब्दप्रयोग वापरणं तितकंसं सयुक्तिक नाही. खरं तर २०२१ या एका वर्षात तब्बल एक लाख कोटींहूनही अधिक चिप्सची निर्मिती जागतिक स्तरावर झाली, जेवढी त्याआधी कधीही झाली नव्हती. २०२०च्या तुलनेत त्यात चांगली १३ टक्क्यांनी वाढ झाली होती. म्हणजेच, ही समस्या काही सेमीकंडक्टर चिपच्या पुरवठ्याशी निगडित नव्हती कारण जगभरच्या चिपनिर्मिती कंपन्यांनी त्या वर्षी ‘रेकॉर्ड’ उत्पादन घेऊन दाखवलं होतं.

या टंचाईचं खापर कोविडमुळे उद्भवलेल्या अभूतपूर्व परिस्थितीवरही फोडण्यात येतं, पण तेदेखील तेवढं योग्य वाटत नाही. कोविडमुळे काही ठरावीक काळासाठी काही चिपनिर्मिती किंवा जुळवणी-चाचणी कारखान्यांच्या कामकाजावर परिणाम नक्कीच झाला. उदाहरणार्थ, २०२१च्या मध्यावर जेव्हा करोना विषाणूचा ‘डेल्टा’ उपप्रकार जगभरात थैमान घालत होता त्या वेळी लादलेल्या कडकडीत टाळेबंदीमुळे मलेशियातील अनेक चिप जुळवणी /चाचणी केंद्रं बंद करण्यात आली होती. चिपपुरवठा साखळीतल्या अंतिम प्रक्रियेवर अशा टाळेबंदीचा परिणाम निश्चित झाला; पण काही आठवड्यांचं विलगीकरण संपल्यानंतर हे कारखाने पुन्हा त्याच जोमानं काम करू लागले. या कालखंडात बऱ्याच चिप कंपन्यांनी विविध मार्गांनी आपली कार्यक्षमताही वाढवली. त्याचबरोबर जगभरातल्या विविध कंपन्यांना समुद्र किंवा हवाईमार्गाने चिपचा पुरवठा बऱ्याच अंशी सुरळीत सुरू होता.

चिप तुटवड्याला चीनलाही जबाबदार धरण्यात येतं आणि ते मर्यादित प्रमाणात योग्य आहे. २०१९ मध्ये अमेरिकेनं चीनची चिप नाकाबंदी सुरू केल्यानंतर परिस्थिती आणखी चिघळण्यापूर्वी हुआवेसारख्या चिनी कंपन्यांनी लॉजिक तसंच मेमरी चिपचा प्रचंड साठा करून ठेवायला सुरुवात केली. एवढ्यावरच न थांबता चीननं अद्यायावत चिपनिर्मिती उपकरणंही आयात करायला सुरुवात केली होती. या अचानक वाढलेल्या मागणीमुळे २०२०-२१ पर्यंत चिपनिर्मिती आणि पुरवठा साखळीवर थोडा ताण जरूर निर्माण झाला होता. पण चीनमधल्या कडकडीत टाळेबंदीमुळे जागतिक चिपपुरवठ्यावर परिणाम झाला असं म्हणणं धाडसाचं ठरेल. संपूर्ण चिपपुरवठा साखळीत चीनची भूमिका त्या वेळेला आणि आजही दुय्यमच आहे. उलट कोविडचं उगमस्थान असलेले वुहान शहर जेव्हा शतप्रतिशत टाळेबंदी अनुभवत होतं, तेव्हाही तिथल्या ‘वायएमटीसी’ या ‘नॅण्ड’ मेमरी चिप बनवणाऱ्या चिनी कंपनीचा चिपनिर्मिती कारखाना पूर्ण क्षमतेनं कार्यरत होता.

जरा खोलात जाऊन विश्लेषण केल्यास असं आढळतं की २०२१ मधली सेमीकंडक्टर टंचाईची समस्या ही पुरवठ्याच्या संदर्भातली नसून मागणीमध्ये अचानकपणे उद्भवलेल्या बदलाची आहे. २०२०च्या मध्यावर एका गोष्टीची जाणीव सर्व देशांना झाली होती की, कोविडची समस्या ही काही आठवड्यांच्या टाळेबंदीनं सुटणारी नसून ही आपत्ती दीर्घ कालावधीसाठी जगाला ग्रासणार आहे, त्यामुळे शैक्षणिक, कार्यालयीन किंवा शासकीय कामकाज प्रामुख्यानं दूरस्थ (ऑनलाइन) पद्धतीनं करण्याची गरज निर्माण होणार आहे. साहजिकच डिजिटल व्यवहार करण्यासाठी अत्यावश्यक असणाऱ्या डेस्कटॉप, लॅपटॉप, स्मार्टफोनची मागणी अनेक पटींनी वाढली. त्याचबरोबर अचानकपणे वाढलेले ऑनलाइन व्यवहार सुरळीतपणे चालू राहावेत म्हणून डेटा सेंटर सर्व्हरच्या मागणीतही प्रचंड वाढ झाली.

चिप डिझाइन आणि निर्मितीची प्रक्रिया ही क्लिष्ट व दीर्घकाळ चालणारी आहे. साधारणपणे एका चिपचं केवळ उत्पादन करण्यासाठी, प्रक्रियेच्या जटिलतेप्रमाणे चार ते बारा महिन्यांचा कालावधी लागतो. यात चिपनिर्मितीतल्या डिझाइन, जुळवणी, चाचणी, पॅकेजिंग या अन्य महत्त्वाच्या टप्प्यांना लागणारा वेळ मोजण्यात आलेला नाही. अशा दीर्घकालीन प्रक्रियेमुळे सेमीकंडक्टरवर अवलंबून असलेल्या उद्याोगांना आपल्या आजच्या मागणीचा अंदाज वर्ष – दोन वर्षं आधीच चिपनिर्मिती कंपन्यांकडे द्यावा लागतो. या अंदाजात मर्यादित प्रमाणात सुधारणा करण्याची मुभा प्रत्येक कंपनीकडे नक्कीच असते. पण सर्वांनीच घरात बसून शिक्षण किंवा काम करण्याच्या गरजेमुळे, त्याआधी केलेले सर्व अंदाज साफ कोलमडले होते. साहजिकच इतक्या मोठ्या स्तरावरला मागणी-पुरवठा असमतोल त्वरित सुधारणं चिपनिर्मिती कंपन्यांसाठी अशक्यप्राय गोष्ट होती.

पण तरीही चिप कंपन्या हे आव्हान पेलू शकल्या कारण त्याच सुमारास इतर काही उद्याोगांनी आपल्या चिपच्या मागणीत अचानकपणे घट नोंदवली. वानगीदाखल मोटारवाहन उत्पादक ऑटोमोबाइल क्षेत्राचं उदाहरण घेता येईल. हा उद्याोग चिपनिर्मिती कंपन्यांचा एक मोठा ग्राहक आहे. एका चारचाकीत साधारणपणे किमान हजार ते कमाल तीन हजार इतक्या चिप लागतात. यातील एक जरी चिप वाहन उत्पादकाकडे वेळेत पोहोचली नाही तर अख्ख्या गाडीचं वितरण खोळंबू शकतं. २०२० मध्ये टाळेबंदी लागल्यानंतर पुढील किमान एक-दीड वर्ष गाड्यांची विक्री चांगलीच मंदावेल असं भाकीत या क्षेत्रातील तज्ज्ञांनी केलं. आज जगभरात बहुतांश वाहन उत्पादकांनी ‘जस्ट इन टाइम’ उत्पादन प्रणालीचा अवलंब केला आहे. अशा उत्पादन प्रक्रियेत आवश्यक तो कच्चा माल किंवा इतर घटक योग्य त्या वेळी आणि मागणीनुसारच पुरवण्याच्या पद्धतीचा वापर केला जातो. त्यानुसार लगेच ऑटोमोबाइल कंपन्यांनी आपली चिपची मागणी पुढल्या एका वर्षासाठी कमी केली.

प्रत्यक्षात मात्र हे भाकीत खरं ठरलं नाही. पहिल्या चार/सहा महिन्यांनंतर गाड्यांची विक्री पुन्हा मूळ पदावर यायला सुरुवात झाली. म्हणजेच अंदाज साफ चुकला. अनावश्यक साठा टाळणं, उत्पादन खर्च कमी करून उत्पादनाची प्रक्रिया जलद व अचूकपणे पूर्ण करणं, असे या ‘जस्ट इन टाइम’ पद्धतीचे फायदे असले तरी त्यात ‘मागणीत तीव्र चढउतार कमी कालावधीत होणार नाहीत’ हे गृहीतक दडलेलं आहे. चिपनिर्मिती प्रक्रिया दीर्घकालीन असल्यानं सेमीकंडक्टर कंपन्या ऑटोमोबाइल क्षेत्राची पुन्हा वाढलेली चिपची मागणी पूर्ण करू शकल्या नाहीत. तोपर्यंत त्यांनी आपल्या निर्मिती क्षमता वाढलेल्या पीसी, सर्व्हर, स्मार्टफोन चिपसाठी राखून ठेवल्या होत्या.

या चिप तुटवड्याची झळ थोड्याफार प्रमाणात प्रत्येक क्षेत्राला बसली तरी ऑटोमोबाइल क्षेत्राचं अपरिमित नुकसान झालं. एका अंदाजानुसार २०२१ या केवळ एका वर्षात जगभरातलं ऑटोमोबाइल उत्पादन सत्तर ते ऐंशी लाखांनी कमी झालं. महसुलाच्या परिभाषेत बोलायचं तर ऑटोमोबाइल क्षेत्रानं २०२१ मध्ये एकत्रितपणे तब्बल वीस हजार कोटी डॉलरची घट महसुलात अनुभवली. गाडीत वापरल्या जाणाऱ्या नट-बोल्टपेक्षाही कमी आकाराच्या आणि गाडी चालवताना जिचं अस्तित्वही जाणवणार नाही अशा सेमीकंडक्टर चिपची अनुपलब्धता वाहन उद्याोगात जागतिक स्तरावर किती हाहाकार माजवू शकते, याचा यावरून अंदाज येईल.

चिप तुटवड्यामुळे सेमीकंडक्टर क्षेत्राचं धोरणात्मक महत्त्व पुन्हा एकदा प्रस्थापित झालं. भविष्यात या प्रकारची टंचाई टाळण्यासाठी दीर्घकालीन नियोजन, संशोधन आणि पायाभूत सुविधांमध्ये गुंतवणूक, उद्याोगांमधलं सहकार्य अशा विविध स्तरांवर प्रयत्न सुरू झाले. पण या प्रकरणाचा सर्वात मोठा धडा म्हणजे भविष्यात चिपपुरवठा साखळीच्या लवचीकतेवर (रेझीलियन्स) भर देण्याची गरज अधोरेखित झाली. ही लवचीकता साध्य करण्यासाठी मग विविध कंपन्या तसेच देशांनी काय उपाययोजना केल्या व त्याचा भारतानं कसा काय लाभ उठवावा याची चर्चा पुढल्या सोमवारी!