Capitolo 3 - Il problema obsolescenze.

3.2 Background del problema.

Per capire il problema dell'obsolescenza dei componenti e interpretarne le conseguenze, è necessario analizzare il mutamento delle problematiche relative ai trend di mercato degli ultimi trenta-quarant'anni.
Come detto nei paragrafi precedenti, qualsiasi item può essere affetto da DMSMD, ma, essendo tale fenomeno maggiormente evidente per i congegni elettronici, è bene soffermare l'attenzione sulle dinamiche che hanno interessato questo mercato: l'industria elettronica, infatti, è uno dei settori più dinamici dell'industria mondiale; per capire questa realtà basta pensare che, negli Stati Uniti, tale settore si è sviluppato, dal 1990 al 2000, con un tasso di crescita tre volte maggiore a quello relativo agli altri mercati.
Questa crescita così rapida, ha portato drammatiche conseguenze nel mondo dei dispositivi elettronici: cambiamenti come il voltaggio di alimentazione, la riduzione dell'ingombro o l'aumento nella velocità di esecuzione, sono ormai eventi che si verificano con cadenza quasi mensile.
Tale tendenza ha causato una drastica riduzione del ciclo di vita dei componenti di questa classe merceologica, in quanto, per rimanere competitivi in un mercato così dinamico e caratterizzato da una crescita talmente rapida, i produttori si sono visti costretti a mutare continuamente il proprio output, seguendo i dettami delle nuove tecnologie emergenti; estrema conseguenza di questo fenomeno, è che le parti elettroniche, che compongono un sistema complesso destinato ad una lunga vita operativa, hanno un ciclo di vita notevolmente più corto del prodotto che compongono. Un esempio qualitativo di quanto detto è illustrato nella figura successiva.


Figura 3.1: Disuguaglianza fra la lunghezza del ciclo di vita di un sistema complesso e quello dei componenti che lo costituiscono.3

È stato stimato, a riprova di quanto detto, che la produzione di circuiti integrati (IC) ha subito, nel 1998, un turn over nelle tecnologie usate di 34.000 (una media di 153 avvisi di dismissione al giorno)4.
Nella tabella successiva, ad ulteriore esempio, c'è una stima del tasso di introduzione medio di nuove generazioni di circuiti integrati sul mercato.


Tabella 3.1: Tasso medio di introduzione di nuove generazioni di circuiti integrati sul mercato.5

Dunque, uno dei primi driver che conducono allo stato di obsolescenza, è proprio il profitto, per l'azienda manifatturiera, che si può ricavare dalla produzione di un item utilizzando, al suo interno, una tecnologia piuttosto che con un'altra più vecchia: quando la produzione di un componente non è più economicamente conveniente, come sopra accennato, la linea produttiva ad esso dedicata viene dismessa e adattata alla fabbricazione di dispositivi più proficui.
Solo in questo modo, le industrie manifatturiere del settore, possono mantenere il proprio potere competitivo, inevitabilmente a discapito di chi, sicuramente la minoranza di un mercato tanto vasto, necessita di componenti vecchio stile.
Siccome le prime e più copiose applicazioni di tali dispositivi hanno interessato la produzione di sistemi d'arma e paramilitari, è utile analizzare, inoltre come sono cambiate, negli anni, le necessità di questi settori merceologici e dei relativi fornitori: la US Air Force è stata, infatti, una delle prime organizzazioni ad adottare la tecnologia dei circuiti integrati quando nel 1961 scelse di utilizzare computer che montavano chip di silicone.
Negli anni sessanta e settanta, il Dipartimento della Difesa Americano e la NASA divennero i maggiori consumatori mondiali di componenti elettronici e questo dava loro la facoltà di controllarne il mercato, imponendo specifiche e caratteristiche dei dispositivi.
Quello che è avvenuto in seguito, ovviamente, riprende le fila del discorso fin'ora portato avanti, anche se le motivazioni e lo scenario sono un poco differenti.
Significative per la comprensione degli eventi, potrebbero essere utili le seguenti affermazioni:

"During the 1970s, military requirements drove nearly all cutting-edge electronics research and development, and the military purchased about 35 percent of the industry's output of semiconductor components.
By 1984, the military was purchasing only 7 percent of the total domestic semiconductor output.
But in spite of the reduced market share, military business was still desirable, The military still bought the most advanced and profitable chips and components, so most vendors continued to supply the military.
It was at this time, however, that the momentum began building to redesign military acquisition processes, in part to capitalise more effectively on the rapid developments in commercial electronics.
This well-intentioned movement ultimately failed to anticipate the fallout from the electronic industry's explosive growth, which would significantly change the ground rules for manufacturers.
By the late 1990s, military purchasers confronted a commercial electronic base that was expanding exponentially.
Yet there was a lag in the understanding of how commercial growth would affect the manufacture of electronics at the component level.
By 2000 and future, the infrastructure available to support military electronics needs has eroded, the military is counting on legacy systems designed in the 1970s and 1980s to serve well the new century.
The US Army's current roster of tanks and fighting vehicle is expected to be active until 2030, while the US Air Force expects to use its current bomber fleet until 2040.
The sever obsolescence problems experienced by these aging systems can't be fixed by simple component replacement. Many components no longer are available. Those that remain available aren't competitive in either cost or performance with products routinely used in the commercial arena."6 (Cfr. Appendice A pag. 154).

A riprova di quanto detto nelle righe precedenti, basti pensare che, nel 1975, l'industria della difesa usufruiva del 17% del mercato dei semiconduttori, il quale ammontava a ben 4,2 miliardi di dollari; nel 1995 la percentuale era scesa allo 0,7% di un mercato stimato in 150 miliardi di dollari: la differenza era consumata, impietosamente, dall'industria commerciale7.
La domanda di specifici circuiti integrati per la difesa, era stata di gran lunga superata da quella per applicazioni commerciali, malgrado la sempre maggior complessità dei dispositivi impiegati in nuovi progetti militari.
È stato stimato che i produttori di computer, prodotti commerciali e di telecomunicazione, nel 2000, acquistarono ed utilizzarono ben il 93% dei componenti elettronici disponibili in quell'anno, mentre il settore aerospaziale militare e civile, ha assorbito solo lo 0,3 % del mercato8.
Tale fenomeno è ben illustrato nel grafico sotto riportato.


Figura 3.2: Il declino della presenza del settore militare nel mercato dei componenti elettronici.8

Un altro interessante prospetto della situazione, è fornito dalla figura successiva.


Figura 3.3: Proiezione storica del cambiamento nel mercato mondiale dei dispositivi a semiconduttore.9

Ad ulteriore riprova della scarsa presenza del settore militare nel mercato dei semiconduttori, nel 2001, la situazione era quella mostrata dalla figura seguente.


Figura 3.4: L'uso dei dispositivi a semiconduttore nei diversi segmenti di mercato nel 2001.10

Il settore commerciale delle telecomunicazioni e l'industria dei computer, dunque, sono attualmente i dominatori del mercato dei dispositivi tecnologici.
Nel tempo, dunque, il mercato dei componenti elettronici, per scopi militari, era diventato sempre meno attrattivo, mentre i costi di ricerca e sviluppo per nuove generazioni di dispositivi tecnologici crescevano; l'unico modo, quindi, per concretizzare un ritorno su tali investimenti, era servire il mercato di massa.
Il problema era ulteriormente aggravato dal fatto che dispositivi specifici per il settore militare dovevano essere prodotti seguendo specifiche adeguate (MIL-SPEC) che ne assicurassero l'affidabilità e le performance: questo, inevitabilmente, faceva crescere ulteriormente i costi iniziali di produzione.
A causa di questo, alla fine, i 12 fornitori del mercato di componentistica militare, tra cui Motorola, Intel e Philips, nei primi anni novanta, decisero di abbandonare tale tipo di produzione11.
D'altro canto, già negli anni ottanta, alla fine della guerra fredda, con la tendenza a ridurre le spese a scopo militare, negli Stati Uniti venne messa in atto una nuova politica chiamata Acquisition Reform, con la quale si stabiliva di preferire dispositivi rispondenti a specifiche commerciali a quelli costruiti secondo specifiche strettamente militari.
Tale iniziativa, venne poi formalizzata dal Segretario della Difesa William Perry che, il 29 giugno 1994, firmò la policy "Specifications and standards - A new way of doing business", nella quale apertamente si promuoveva l'uso di dispositivi destinati al mercato commerciale al posto di quelli costruiti secondo i dettami MIL-SPEC.
In ultima analisi, questa congiunta tendenza dei produttori all'abbandono del servizio al mercato militare, per il perseguimento del profitto economico, e la flessibilità dei produttori di sistemi d'arma e paramilitari all'uso di componenti commerciali, sia perché costretti, sia per ragioni di convenienza economica ha del tutto esaurito il controllo delle industrie della difesa sul mercato dei semiconduttori e, di conseguenza, sui propri fornitori di dispositivi elettronici.
Tale fenomeno, insieme alle minori performance in termini di affidabilità dei dispositivi non costruiti su specifiche MIL-SPEC, ha portato queste industrie a dover fronteggiare problemi di obsolescenza sia nella fase di acquisizione, a causa dei lunghi tempi di progettazione e realizzazione, che, soprattutto, nella fase di supporto dei sistemi prodotti ed utilizzati.
Altro motivo per cui è indispensabile porre l'attenzione sui settori merceologici non commerciali, com'è anche accennato nella citazione precedente, tratta da "Aging military electronics: what can the Pentagon do?", è la lunghezza del ciclo di vita dei sistemi prodotti ed utilizzati in tali campi.
E' appunto questa una delle ragioni per cui, il supporto di sistemi d'arme, avionici o paramilitari è quello maggiormente colpito dall'insorgere di problemi di obsolescenza: il ciclo di vita dei sistema d'arma, per esempio, ha subito un notevole stiramento nel tempo, dovuto al lungo processo di acquisizione; esempi di quanto detto nella proposizione precedente sono riportati nella figura successiva, che mette in mostra come, il ciclo di vita previsto per alcuni sistemi d'arma, viene prolungato nel tempo.


Figura 3.5: Estensione del ciclo di vita di alcuni sistemi d'arma oltre il termine previsto per la dismissione12

A causa di questo, e del già lungo ciclo di vita dei sistemi sopramenzionati, ci si trova a dover fronteggiare l'insorgere dell'obsolescenza più volte durante la fase operativa dei prodotti di questo genere. Tale tendenza, considerando quanto detto sulla velocità con cui, sempre più col passare degli anni, vengono introdotte nuove generazioni di componenti sul mercato, ha raggiunto ormai ritmi vertiginosi e poco sostenibili dal punto di vista economico. Un esempio qualitativo di tali vicissitudini è mostrato nella figura sotto riportata, nella quale viene illustrato come, in soli dieci anni, gli interventi di upgrade necessari al supporto di un sistema complesso, con un ciclo di vita stimato in trenta anni, si siano triplicati.


Figura 3.6: Esempio di come notevoli problemi di obsolescenza insorgono durante il ciclo di vita di sistemi complessi sempre più frequentemente col passare degli anni.13

Un altro aspetto di notevole rilevanza e che interessa soprattutto sistemi complessi, riguarda l'insorgere dell'obsolescenza non nella fase di utilizzazione, bensì nella stessa fase di acquisizione. Tale fenomeno, più ricorrente di quanto si pensi, dipende sia dal lungo periodo di progettazione che sistemi di questo tipo necessitano, sia dalla mentalità poco propensa all'approccio proattivo all'obsolescenza e che, solo negli ultimi anni, sta subendo un certo mutamento: le policy che si sta cercando di far passare, facendole diventare routine nel modus operandi, infatti, prevedono lo sforzo verso la previsione dell'obsolescenza fin dalla fase progettuale.


 


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