شیوه های کسب وکار و شرکتهای معتبر در حوزه MEMS

فناوریMEMS بعنوان یك فناوری نوظهور و كاربردی در حوزه صنعت و فناوری پذیرفته شده است. در این حوزه، شیوه‌های كسب و كار متفاوتی توسط شركتهای مرتبط دنبال شده و هر شركت، با توجه به پتانسیل، امكانات و وضعیت بازار، یكی از شیوه‌های متداول كسب و كار را برای خود برمی گزیند. در زنجیره تولید محصولات MEMS، نقشهایی برای شركتهای مرتبط اعم از شركتهای كوچك تولید كننده، طراح و یا گروههای صنعتی بزرگ و دارای Brand معتبر را می توان متصور بود. نظریات مختلفی در رابطه با تبیین شیوه های مختلف كسب و كار وجود دارند كه یك نظریه عمده آن در این مقاله معرفی شده است. در حال حاضر،۳۵۰ واحد MEMS Fab در سراسر جهان وجود دارند كه اكثر آنها، كمپانی‌های كوچك یا متوسط با حداكثر ۲۵ نفر پرسنل می‌باشند. علاوه بر این، در این مقاله، نكاتی پیرامون سیاستهای كسب و كار در حوزه MEMS ، چالشهای اصلی حوزه MEMS و همچنین لیست شركتهای معروف و معتبر برتر فعال در این حوزه نیز ، ارائه شده اند.
۱ ـ معرفی شیوه‌های كسب و كار در حوزه MEMS و متدولوژی تولید محصولات
بیشك زمان زیادی از تولد صنعت نوپای MEMS نمی‌گذرد. در همین مدت كوتاه شیوه های مختلفی برای فعالیت در این حوزه كاری توسط شركتهای فعال، پی ریزی و دنبال شده است . در این زمینه نظریات مختلفی وجود دارد كه یكی از آنها در این مقاله معرفی می شوند.
الف) سازندگان قطعات (component Manufacturers) MEMS
برای سازندگان قطعات MEMS، سه نوع شیوه كسب وكار مختلف بشرح ذیل پیش‌بینی می شود:
▪ سازندگان پیمانكاری (Contract Manufacturers) (قراردادی)
این شركت‌ها عمدتا در حد شركت‌های كوچك و متوسط بوده و بیشتر قطعات خاص (Custom) با ارزش افزوده بالا را برای بازارهای محدود و عمدتا با تیراژ تولید پایین می‌سازند. بعضی از این شركت‌ها عبارتند از: MEMScap ، Tronic Colibrys یا Micralye
▪ كارخانجات (Foundries) سازنده
این دسته از سازندگان، دارای امكانات و تجهیزات بیشتر و قاعدتا توانایی تولید با تیراژ و حجم بیشتری را نسبت به گروه قبل دارند. تیراژ تولید آنها عموما بیش از ۱۰۰۰۰ ویفردر سال می‌باشد. این نوع شركتها معمولا محصولات و Chip های تولیدی را برای مشتریان خود، طراحی، توسعه و تولید می‌نمایند. عموما محصولات اینگونه شركتها تغییر نمی‌كنند( بروز نمی شوند). شركت TMT نمونه ای از اینگونه شركت‌ها می‌باشد.
▪ سازندگان قطعه نهایی استاندارد شده و قابل عرضه (Off – the – shelf)
محصولات اینگونه شركت‌ها، معمولا به صورت Package و قابل استفاده توسط مشتری نهایی عرضه می‌شود. تیراژ تولید این شركت‌ها بسیار بالا (در مقایسه با دو نوع فوق‌الذكر) بوده و بازه گسترده‌ای مانند صنایع خودروسازی (حسگر شتاب كیسه هوا )، سخت‌افزاركامپیوتر (هد پرینتر های جوهر افشان) و همچنین كاربردهای ویژه در حوزه‌های صنعتی ( اندازه‌گیری فشار و شتاب ) را در بر می‌گیرد. برخی از این كمپانی‌ها اكنون بخشی از ظرفیت خطوط تولیدشان را برای مشتریان خارجی باز گذاشته‌ و آماده دریافت سفارشات تولید مربوط به طرح‌هایی كه ازشركت‌های طراح و خارج از مجموعه آنها می باشند، هستند . شركتهای AD، موتورولا و STM نمونه‌ای از اینگونه شركتها می‌باشند.
ب) شركت‌های طراح MEMS
این شركت‌ به دو شیوه فعالیت می كنند :
▪ شركت‌های طراح Fabless
این شركتها اغلب در زمینه طراحی یك نوع خاص از محصولات و قطعات MEMS فعالیت داشته و فقط طراحی را انجام می‌دهند. در بیشتر موارد، این شركتها بهیچ عنوان فعالیت ساخت انجام نداده و ساخت قطعه در خارج از این شركت‌ها توسط شركت‌های سازنده انجام می شود. البته در مواردی، شركتهای مزبور می‌توانند شریك تجاری شركتهای سازنده MEMS باشند. شركتهای Akustica و Discera نمونه‌هایی از اینگونه شركت‌ها هستند.
▪ شركت‌های مهندسی طراح و سازنده
شركت‌های مذكور می‌توانند انواع مختلف محصولات و قطعات MEMS را طراحی نموده و در حد نمونه‌سازی تولید با ظرفیت پایین و در مواردی تولید با حجم بالا نیز فعالیت داشته باشند. البته ممكن است این شركتها پروسه ساخت را در مواردی به دیگر شركتهای سازنده بعنوان پیمانكار سفارش دهند. شركت Lionix نمونه‌ای از اینگونه شركتهاست.
ج ) شركت‌های سازنده سیستمی MEMS
شركت‌های این گروه به كار تولید قطعات و تجهیزات MEMS برای سیستمهای تولید شده توسط خود اشتغال دارند. این شركتهاجزئی از یك گروه صنعتی و كارخانجات مجتمع هستند كه سیستمهای مختلف MEMS را برای گروه خود، طراحی و تولید می نمایند. بعبارت دیگر مشتری عمده سیستمهای MEMS تولید شده توسط این شركتها خودشان هستند، شركتهای بوش (صنعت ساخت قطعات خودرو) Honeywell (صنایع دفاعی) و Olympus نمونه هایی از این شركتها هستند. كسب و كار اینگونه شركتها در حوزه MEMS به دو شیوه متفاوت معمولا صورت می گیرد :
▪ شركتها یی كه انحصارا برای گروه كاری خود ، قطعه و سیستم MEMS تولید میكنند، مانند بوش GYROS و Honeywell
▪ شركتهایی كه علاوه بر تولید برای خود، برای شركتهای دیگر و مشتریان خارجی نیز محصولات MEMS تولید می نمایند مانند BMX.
علاوه بر این گروه‌ها، موسسات R&D (به عنوان نمونه دانشگاه‌ها و مراكز تحقیقاتی)معمولا به كارهایی از قبیل طراحی و ساخت نمونه ( prototype )های آزمایشگاهی و نیمه‌صنعتی اشتغال دارند.
۲ ـ سیاست‌ها و علایق Business Modelهای مختلف در حوزه MEMS
همه انواع Business Model های ذكر شده، دارای مزایا و معایبی هستند. برای سازندگان سیستمی كه اغلب دارای حجم هزینه های R&D قابل توجه میباشند، بیشترین تمایل به سمت دارا شدن توانایی و قابلیت توسعه كاربرد سیستم‌ها، قطعات MEMS و به كار بستن قطعات MEMS در سیستم‌های مختلف است (خلق كاربردهای جدید MEMS). این شركتها معمولا از زیرساختارهای موجود MEMS استفاده نموده و كاربردهای جدید را با استفاده از زیرساختارهای موجود طراحی نموده و توسعه می¬دهند. دغدغه و دلمشغولی اصلی این شركتها ، یافتن شركای واقعی است كه علاقمند به استفاده از محصولات توسعه داده شده و پرداخت هزینه‌های طراحی اولیه كه عمدتا مبالغ زیادی بوده و جزء هزینه های قبل از بهره برداری هستند، باشند. البته این شركتها، بدنبال طرحهای آماده تولید (كه هزینه تحقیقات و توسعه برای به جواب رسیدن به شركت تحمیل نكند ) و محافظت از طرحهای توسعه داده شده از دسترسی رقیبان نیز می‌باشد. شركتهای سازنده سیستم، بیشتر به استفاده از امكانات ساخت و تولید موجود خود به منظور دستیابی به تكنولوژی‌های كلیدی و تولید محصولات پیشرفته MEMS با امكانات خود علاقه نشان می دهند. از این گذشته، افزایش و ارتقاء ارزش قطعات MEMS با بكار بردن آنها در سیستمهای مختلف همواره مد نظر شركتهای مذكور بوده است. یكی از دغدغه های مهم شركتها این است كه سازنده سیستم، توانایی و امكان ساخت Fab و همچنین بروزكردن ( up-to-date ) آن را داشته باشد.
شركتهای طراح Fabless به نظر می‌رسد كه كسب و كار موفق و زنده‌ای داشته باشند. آنها قادر به فروش كارها و طراحی‌های خود به سایر شركت‌ها هستند و بنابراین فروش مداوم دارند. در اینگونه كسب و كار، اصلی‌ترین كشمكش و دغدغه، دسترسی به یك Fab باز و آماده پذیرش سفارشات ساخت می‌باشد. برای سازندگان پیمانی و قراردادی MEMS، امروزه فرصت‌های كسب و كار واقعی وجود دارد. اما این شركت‌ها از قانون معروف حاكم بر حوزه MEMS («یك قطعه، یك پروسه ساخت» ) رنج می‌برند . این موضوع مانعی برای رسیدن به یك كسب و كار سودزا با بازدهی سرمایه مناسب می‌باشد. از طرف دیگر، از آنجایی كه طراحی و توسعه یك محصول جدید بین ۲ تا ۴ سال و با در نظر گرفتن تحكیم موقعیت آن در بازار ، بین ۳ تا ۵ سال طول می‌كشد، این شركتها باید سرمایه‌گذاری اولیه خود را تا رسیدن به محصول نهایی انجام دهند. شركتهای مزبور باید خط مشی خود را براساس تمركز روی مشتریان كلیدی بنا نهاده و ساخت FAB های كوچك، قابل انطباق و ارتقاء ( Upgradeable ) را برای پروسه تولید در دستور كار قرار دهند . آنها همچنین باید از سیاست نادرست برخی از شركتهای فعال در حوزه MEMS كه داشتن طیف‌ متنوع و زیاد مشتریان و به تبع آن پروسه‌های مختلف و گوناگون تولید است، پرهیز نمایند.
در پایان لازم به ذكر است مدل كسب و كار سازندگان قطعه نهایی استاندارد شده و قابل عرضه (off – the – shelf) ، یك مدل كسب و كار با كشش و جذابیت‌های زیاد است. این نوع فعالیت، مشابه فعالیت شركتها و كارخانجات نیمه‌هادی است. آنها هم اكنون دارای بازاری كوچك و رو به رشد بوده و در آینده، امكان رشد و توسعه بیشتر خواهند داشت.
۳ ـ سازندگان برتر (۳۰ سازنده برتر ) در حوزه صنعت MEMS
بزرگ‌ترین شركت‌های سازنده MEMS در سال ۲۰۰۳ میلادی در زمینه سخت‌افزار IT فعالیت می‌كنند، شركت HP با ساختن Head پرینتر جوهرافشان و همچنین شركت TI (Texas Instrument) با سیستم‌های آینه دیجیتال مبتنی بر كاربرد قطعات MEMS در این حوزه جزءبازیگران اصلی هستند . شركت بوش سومین سازنده بزرگ MEMS است كه در زمینه تولید سیستم‌های الكترونیكی خودرو فعالیت می‌نماید. از دیگر نتایج این نمودار اینست كه بیشترین درآمد حوزه MEMS متعلق به شركت‌های سازنده قطعات نهایی استاندارد شده می‌باشد و شركت‌های سازنده پیمانكاری یا قراردادی به نظر می‌رسد بازاركوچكتر و محدودتری نسبت به بقیه داشته باشند. كل فروش سالیانه این نوع كسب و كار، حدود ۱۰۰ میلیون‌دلار بوده و شركتهای Polsa و Colybris شركتهای مطرح در این زمینه می‌باشند، اما در عین حال، شركت‌های مذكور دارای بازارهای متعدد برای تولید محصولات خاص و ویژه MEMS با ارزش افزوده بالا و قابل عرضه در بازارهای محدود هستند.
۴ ـ چالش‌های عمده در حوزه كسب و كار MEMS
در چند سال گذشته عوامل متعددی بر وضعیت حوزه MEMS تاثیر گذاشته‌اند. شركت‌های سازنده IC در چند سال گذشته، تمایل و علاقه برای ورود به بازار MEMS از خود نشان داده و در این زمینه، سرمایه گذاری هنگفتی نموده اند (شركت‌هایی از قبیلSemefab، Dalsa، Fairchild Motorola، Infineon ، STM و ...). اما باید توجه داشت كه MEMS فقط برخی اوقات و در برخی شرایط، یك كسب و كار با حجم بازار بالاست (با تیراژ بیش از ۱۰۰ هزار نمونه در سال). با این حال، مزایای ویژه تولید انبوه به شیوه Fab های تولید نیمه هادی از قبیل : قیمت پایین، تولید انبوه و حجم بالای محصول، سازندگان MEMS را وا می دارد كه پروسه ساختی مشابه پروسه ساخت نیمه هادیها برای قطعات MEMS را دنبال نمایند. البته لازم بذكر است پروسه ساخت قطعات MEMS با قطعات نیمه هادی از نظرتكنولوژیكی تفاوتهای جزئی دارد. در این فرایند، مواردی از قبیل: پروسه Etching عمیق، alignment دو طرفه، ابعاد بحرانی لیتوگرافی، ابعاد ویفر، بریدن، پكیجینگ و تست با موارد مشابه در تكنولوژی ساخت IC همخوانی ندارد. از طرفی، توسعه و طراحی یك قطعه MEMS با توجه به عدم وجود استاندارد زمان زیادی طول می‌كشد (نسبت به طراحی و ساخت قطعات نیمه هادی).لازم بذكر است در حال حاضر اختلاف زیادی بین دوره عمر تكنولوژی محصولات MEMSوIC وجود دارد و دوره عمر محصولات MEMS طولانیتر از قطعات الكترونیكی است. از سوی دیگر در حال حاضر، هنوز تعامل بین Business model های مختلف MEMS به درستی تعریف نشده است. برخی از موانع و مشكلات دیگر موجود در حوزه MEMS ، به شرح ذیل می باشند :
▪ در حال حاضر مشكلات جدی برای استفاده مجدد از یك ساختار و تجهیزات در یك پروسه متفاوت وجود دارد.
▪ تحقق ساخت MEMS (و ارائه محصول نهایی قابل عرضه ) ساده نیست و نیاز به تلاش و صرف وقت و هزینه فراوان دارد.
▪ سرویس‌ها و خدمات ویژه MEMS از قبیل : تست، پكیجینگ و ابزار طراحی MEMS هنوز به طریق كاملا باز برای شركت‌های MEMS در دسترس نیستند .
▪ در این صنعت، زنجیره ارزش تولید به روشنی تعریف نشده كه همین امر باعث ایجاد مشكلاتی در توسعه بازار MEMS شده است.
▪ طبق پیش بینی كارشناسان در آینده، شركت‌هایی كه فاقد مشتریان كلیدی و پروسه‌های صنعتی در این حوزه می باشند، كسب و كارشان متوقف خواهد شد.
▪ هنوز هم قاعده و قانون معروف MEMS (یك قطعه، یك پروسه مجزا) از درجه اعتبار ساقط نشده است. این قانون، باعث الزام شرایط مشتری كلیدی/پروسه كلیدی شده است و لذا هنوز امكان بهره‌برداری از یك پروسه تولید در ساخت چند نوع محصول بصورت جدی در سطح صنعتی فراهم نشده است، اما با این وجود در آینده صنعت MEMS به رشد خود ادامه خواهد داد . در آینده مهم‌ترین تاثیر، خارج ساختن پروسه ساخت از دل مجموعه‌های سازنده سیستم خواهد بود. الان كه سازندگان پیمانكاری زنده‌اند، سازندگان سیستم‌ها فرصت دارند تا از میان آنها شركای ساخت خود را انتخاب كرده و پروسه ساخت را به دست آنها بسپارند.

حسین مهویدی
مراجع :
۲۰۰۳Overview of the European MEMS industry "،۱- http://www.yole.fr
http://www.yole.fr/micronews/micronews_form.html, "Micronews"، ۲-
, " Status in MEMS industry in ۲۰۰۶" www.sensorportal.com http:/، ۳-
http://www.memsinfo.jp/whitepaper/WP۳۵_MEM.pdf"MEMS foundries" ۴-
"MEMS entry"http://www.memsinfo.jp/whitepaper/WP۴۰_MEM.pdf

منبع : مجله گسترش صنعت