Netwerkanalyse en Propositiedocument BCS

Transcriptie

1 Netwerkanalyse en Propositiedocument BCS Uitgevoerd in opdracht van: Business Cluster Semiconductors Nijmegen, 17 juni 2011

2 Inhoudsopgave 1 Inleiding 2 De semiconductorsector ontleed 3 Internationaal profiel van de semiconductorsector in Nederland 4 Economische betekenis Nederlands semiconductorcluster 5 Strategische betekenis Nederlands semiconductorcluster 6 Nieuwe horizonten 7 Samenvattende propositie: wat heeft de semiconductorsector de B.V. Nederland te bieden? 8 Aanbevelingen Buck Consultants International,

3 1 Inleiding Achtergrond opdracht Het Businesscluster Semiconductors (BCS) verenigt 70 tot 80 semiconductorbedrijven met ca werknemers Het projectteam BCS heeft een aantal projecten opgezet zoals het Advanced Packaging Center in Duiven en het Shared EDA Center. Daarnaast is BCS ook betrokken bij de realisatie van Production Services Netherlands en Gebouw M van de Novio Tech Campus Een vorig jaar uitgevoerde strategy review laat zien dat BCS wordt gezien als collectief gezicht van de semiconductorindustrie en dat voor actieve participanten in netwerken en projecten positieve resultaten zijn bereikt Het bestuur van BCS heeft aangegeven een toekomstgericht propositiedocument te willen ontwikkelen. De achtergrond hiervan is om de betekenis van het cluster inzichtelijk maken, zodat toekomstige initiatieven en projecten vanuit een heldere visie plaats kunnen vinden Op korte termijn speelt ook het inspelen op de topsectorenaanpak van het Kabinet-Rutte Buck Consultants International,

4 Vraagstelling Om een propositie te ontwikkelen komen in dit rapport de volgende vragen aan de orde. 1 Hoe is de semiconductorsector in Nederland opgebouwd? 2 Wat is de internationale positie van de Nederlandse semiconductorsector? 3 Wat is de economische betekenis van de semiconductorsector voor de Nederlandse economie? 4 Wat is het strategisch belang van de semiconductorsector voor de Nederlandse economie? 5 Wat zijn de voor Nederland meest kansrijke ontwikkelingen in de semiconductormarkt? 6 Wat is een sterke propositie voor de Nederlandse semiconductorsector? 7 Wat moet er de komende jaren gebeuren om de Nederlandse semiconductorsector te versterken? Buck Consultants International,

5 Werkwijze Desk research Interviews binnen waardeketen Interviews met high-tech triple helix CBS European Semiconductor Industry Association (ESIA) Future Horizons International Solid State Circuit Conference (ISSCC) Ministerie van EL & I OECD Semiconductor Equipment & Materials International (Semi) Technisch Weekblad World semiconductor Trade Statistics (WSTS) Etc. ASML Boschman Catena Micronit NXP Salland Engineering Sencio Solmates Solutions on Silicon Agentschap NL DIMES Mesa+ Sensor Universe Thales TNO TU Eindhoven Resultaat: analyse + rapport + propositie + aanbevelingen Buck Consultants International,

6 2 De semiconductorsector ontleed Binnen de semiconductorsector zijn drie type activiteiten te onderscheiden: Semiconductors: het ontwerpen, produceren, testen, assembleren en systeemintegratie van chips, geïntegreerde circuits (IC), micro-electronische machines (MEM), sensoren, e.d. Equipment & Materials: de machines, onderdelen en materialen die gebruikt worden bij de vervaardiging van chips, IC s, MEM,s, sensoren, etc. Applicaties: toepassingen in producten voor markten als consumentenelektronica, automotive, medical, veiligheid, energie Applicaties Equipment & Materials Semi s Buck Consultants International,

7 Waardeketen semiconductors en equipment & materials De waardeketen van semiconductors bestaat uit zes onderdelen Design Front-end Back-end Testing Assembly System Design 1 Design: ontwerpen en fine tunen van prototypes van chips 2 Front-end: het gehele proces van productie van de wafers en chips 3 Back-end: packaging van chips in beschermende/functionele omhulsels 4 Testing: testen van zowel de wafers als de chips 5 Assembly: opbouwen en integreren van chips tot een werkend geheel 6 System Design: integratie van verschillende chips tot één systeem Binnen de verschillende onderdelen is een aanvullend onderscheid te maken : Bedrijven die een activiteit als core business hebben zoals OEM s, fabless bedrijven (bedrijven zonder productielijn) of foundries (bedrijven met alleen een productielijn) Tier 1: suppliers voor de core businesses, bijvoorbeeld materialen, machines of meet- en regelapparatuur Tier 2: suppliers voor de suppliers en de core business bijvoorbeeld onderdelen voor machines, software of diensten Buck Consultants International,

8 In Nederland zijn ca. 150 bedrijven actief in de waardeketen zowel in productie van semiconductors (core businesses) als leveranciers van equipment & materials (tier 1 en tier 2 suppliers) Design Front-end Back-end Testing Assembly System Design Voorbeelden van semiconductorbedrijven NXP Bruco SiTel Catena Cavendish NXP Micronit S.O.S. Mecon Maser NXP Micronit S.O.S. Mecon Nedcard NXP S.O.S. Nedcard NXP Nedcard Maser. Sencio Nedcard Mecon Cavendish NTS Optel Mecon Voorbeelden van Equipment & Materials bedrijven ASML FEI Salland E. ASML ALSI DEMCON VDL Appl. Mat. ASMI ASML Boschman. Sempro Maser DEMCON ASML Salland E. ASMI FEI Panalytical ASML IMS B.V. Salland E. BESI Boschman ASML IMS B.V. DEMCON Bron: BCS (2011), BCI. Geen volledige opsomming Buck Consultants International,

9 Applicaties Semiconductors vormen een belangrijk onderdeel van veel moderne apparaten en producten Hiernaast is bijvoorbeeld de veelheid van toepassingen van draadloze sensornetwerken weergegeven Toepassingen van draadloze sensor netwerken Bron: OECD (2011) Buck Consultants International,

10 Voorbeelden van applicaties van semiconductors zijn: Consumentenelektronica, zoals witgoed, beeld- en geluidsapparatuur Communicatie-apparatuur, zoals telefoons, modems, routers Kantoorapparatuur, zoals PCs, printers, laptops Auto s, zoals motoraansturing of sensoren voor snelheid en benzinepeil Medische applicaties, zoals CT-scanners, pacemakers Veiligheid, zoals radars, cameranetwerken, bewegingsensoren Er zijn tal van bedrijven in Nederland die micro- en nano-elektronica gebruiken in medische-, automotive-, energie- en veiligheidsapplicaties, zoals bijvoorbeeld Philips of Siemens Ook zijn er bedrijven die ontwikkeling van chips e.d. combineren met de ontwikkeling van applicaties zoals Thales en TNO Buck Consultants International,

11 Kennis en onderzoek Meerdere kennisinstellingen en instituten richten zich in hun onderzoek specifiek op ontwikkelingen in de micro- en nano-elektronica en de ontwikkeling van nieuwe toepassingen. Ook is er aandacht voor vernieuwingen in procestechnologie en ontwerpmethodes. In Nederland zijn dit: Mesa+ (MEms and NAno-electronics), aan de Universiteit Twente Delft Institute of Microsystems and Nanotechnology (DIMES) aan de TU Delft TU Eindhoven Ook het Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum (IMEC) in Leuven is een wereldklasse onderzoeksinstituut op het gebied van micro- en nanoelektronica. In Nederland participeert het IMEC samen met TNO in het Holst Centre, dat ook actief is op het gebied van semiconductoronderzoek en toepassingen daarvan Buck Consultants International,

12 Focus binnen de sector Binnen de scope van dit onderzoek ligt de focus op twee clusters binnen de semiconductorsector: Semiconductors (micro- en Nano-elektronica): bedrijven die activiteiten uit de waardeketen als core business hebben Equipment & Materials (E&M): tier 1 en tier 2 suppliers. Hierbij gaat het met name om bedrijven die actief zijn in Equipment. Er zijn weinig Nederlandse bedrijven die zich bezighouden met de levering van materialen. Daarnaast zal waar mogelijk ingegaan worden op de activiteiten van partijen die zich bezighouden met de applicaties van semiconductors; gezien de veelheid van toepassingen zal dit beperkt worden tot de belangrijkste punten Buck Consultants International,

13 3 Internationaal profiel van de semiconductorsector in Nederland A Wereldmarkt Semiconductors De wereldwijde markt voor semiconductors is de afgelopen 25 jaar verveelvoudigd ondanks sterke cyclische bewegingen De totale wereldmarkt voor semiconductors bedroeg 300 miljard in 2010 Wereldmarkt voor semiconductors en equipment en materials, Equipment & Materials De wereldwijde markt voor E&M bedroeg in miljard De vraag naar E&M hangt sterk samen met de vraag naar semiconductors en vertoont dezelfde cyclische bewegingen Bron: OECD (2010) Buck Consultants International,

14 Applicaties De wereldwijde elektronicamarkt bedroeg in 2008 rond de miljard (KPMG 2008) Bewegingen in de markten voor applicaties zijn leidend voor de vraag naar semiconductors en daarmee indirect voor de vraag naar E&M Buck Consultants International,

15 B Europa Semiconductors Europa is met een markt van 28 miljard relatief een kleine speler op de wereldmarkt (ca. 12%) Semiconductorbedrijven zijn goed voor ca arbeidsplaatsen in Europa (EU, 2010) De omvang van de Europese Wereldmarkt voor semiconductors per regio, markt voor semiconductors 300 is de afgelopen 20 jaar 250 toegenomen, maar het 200 aandeel is in relatieve zin 150 afgenomen, met 100 name t.o.v. Z.O. Azië 50 Americas Japan Europe Asia Pacific Bron: OECD (2010) Buck Consultants International,

16 Van de wereldwijde investeringen in semiconductors in 2007 van 28 miljard landde 10% in Europa en 48% in Azië (OECD, 2008) In de figuur rechts is de wereldwijde productiecapaciteit van wafers weergegeven 300 nm is op dit moment de standaard In Europa bevindt de productie van 300 nm wafers zich in Duitsland, Ierland, Frankrijk en België De Europese capaciteit is in vergelijking met de rest van de wereld klein Europese 300 nm wafer capaciteit, 2010 Bron: STM (2010) Buck Consultants International,

17 Equipment & Materials Het E&M cluster telt ca arbeidsplaatsen in Europa (EU, 2010) Europa is goed voor 7% van de Equipment en de Materials-aankopen en is een relatief kleine markt hiervoor. Equipment Sales per regio ( ) Materials Sales per regio (2010) Bron: Semi (2010) Buck Consultants International,

18 Applicaties Qua applicaties richt Europa zich relatief meer op hoogwaardige segmenten zoals o.a. automotive, instrumenten en medische toepassingen Het aandeel van applicaties met semiconductors verschilt per segment en schaalniveau Europa is meer actief in hoogwaardige segmenten met hogere kwaliteitseisen en minder standaardisering zoals industrieel/instrumenten en automotive Marktsegmenten voor applicaties, aandeel per regio 2010 Wereld Europa 42% Overheid/Militair 32% Consumentenelectronica 7% 9% Automotive Computer/Office Industrieel/Instrumenten 20% 17% 19% 1% 22% Communicatie 9% 1% 21% Bron: WSTS (2009), KPMG (2010) Buck Consultants International,

19 Het Europees handelsoverschot (saldo export-import) laat zien dat Europa concurrerend is in de applicatiesectoren medisch & industrieel, aansturing en instrumenten en radio en radar. De overige sectoren verliezen steeds meer terrein op de rest van de wereld Europees handelsoverschot per semiconductorsector Bron: Future Horizons (2010) Buck Consultants International,

20 C Nederland Semiconductors Nederland beschikt niet over 300 nm productiecapaciteit (zie ook sheet 15) Nederland bevindt zich qua 200 nm capaciteit in de middenmoot van Europa, maar met slechts eenvijfde van de capaciteit van Duitsland Verdeling Europese wafercapaciteit in 2008, uitgedrukt in 200nm equivalenten Bron: Semi (2008) Buck Consultants International,

21 Equipment & Materials Binnen haar markten is ASML met een marktaandeel van 75% wereldleider (ASML, 2011). Dankzij andere bedrijven uit het equipment & materials cluster zoals ASM, FEI en BESI, beschikt Nederland over een sterke positie in het cluster Applicaties Zoals al eerder genoemd zijn binnen de applicatiesector Nederlandse bedrijven actief van wereldspeler (Philips) tot middenmoot en kleiner (Océ, TNO) Daarnaast zijn internationale bedrijven die semiconductors in applicaties toepassen in Nederland actief, zoals Siemens en Thales Buck Consultants International,

22 4 Economische betekenis Nederlands semiconductorcluster Het cluster (semiconductors + equipment & materials) bestaat uit ongeveer 150 bedrijven. Het ledenbestand van BCS vertegenwoordigt dus helft tot driekwart van de totale industrie Er zijn tussen de en werknemers actief in het cluster. Dit is ongeveer 8% van het Europese totaal en 0,2 % van het totaal aantaal Nederlandse arbeiders De omzet van de Nederlandse semiconductorindustrie (semiconductors + equipment & materials) is rond de 10 tot 11 miljard; dit is ongeveer 2% van het BNP De bedrijven in het cluster geven rond de 9% van hun omzet uit aan R&D (het Nederlands gemiddelde hiervoor is 1%) Nederland Abs.* BCS % Vestigingen % Werkgelegenheid (2.500) 75% Omzet miljard 8 9 miljard ( mln) 80% -85% R&D Investeringen mln mln ( mln) 65% - 70% Patenten ? Bron: CBS (2011), BCS, jaarverslagen bedrijven, interviews * = tussen haakjes excl. ASML en NXP Buck Consultants International,

23 Het cluster kenmerkt zich door Enkele grote bedrijven (ASML, NXP), verder MKB en deelactiviteiten van andere grote bedrijven Concentraties in Eindhoven, Nijmegen, Twente Diverse spin-offs voortgekomen uit Philips, ASML en universiteiten De bedrijven in het cluster zijn verder Internationaal georiënteerd Een groot deel van de omzet wordt in het buitenland (m.n. Z.O. Azië) behaald Export > 50% van de omzet (NL gemiddeld 22%, industrie gemiddeld 45%) kennisintensief Hoge R&D uitgaven, gemiddeld 15-20%, uitschieters tot 80% (afhankelijk van de definitie van innovatie) Diverse patenten per bedrijf (afhankelijk van activiteit en verdedigbaarheid IP) De belangrijkste productiefactor is (unieke kennis van)het personeel Bronnen: Topteam HTSM (2011), interviews, CBS (2011), FO-industrie (2009) Buck Consultants International,

24 en zijn internationaal concurrerend Binnen niches beschikken Nederlandse bedrijven over unieke kennis Producten zijn niet gestandaardiseerd, maar kenmerken zich door maatwerk en hoge aandeel van kennis Concurrerende competenties Nederlandse bedrijven Semiconductors Integrated Circuit (IC) design en application specific IC design (ASIC) Analoge chips High frequency mixed signal Electronic Design Automation (EDA) Fluidics Radio Freguency (RF) chips Wireless IC s Mechatronica toepassingen Micro Electronic Machines (MEMs) System on a Chip (SOC) Equipment & Materials Lithografie Masker ontwikkeling Imaging Test-equipment Packaging Laser equipment Mechatronica toepassingen Bron: Interviews, sites bedrijven (2011) Buck Consultants International,

25 R&D positie semiconductorsector Het Technisch Weekblad publiceert jaarlijks een overzicht van de top 30 bedrijfs R&D van Nederlandse bedrijven en de top 30 Kennis- en onderzoeksinstituten. Semiconductor gerelateerde bedrijven scoren hoog: Semiconductors: 1 bedrijf in de top 10 Equipment & Materials: 3 in de top 30, ASML op 2, ASMI net buiten top 30 Applicaties: 3 in de top 10, Philips op 1 Deze acht bedrijven zijn in totaal goed voor 1,5 miljard aan bedrijfs R&D, 20-25% van de landelijke uitgaven aan bedrijfs R&D Ook semiconductorgerelateerde kennis- en onderzoeksinstituten scoren goed: 3 semiconductorinstellingen in de top 30, TNO op 1, allen gericht op breed onderzoek Daarnaast ook instituten die gerelateerd onderzoek doen zoals fundamenteel natuurkundig onderzoek, nanomaterialenonderzoek, instrumenten en embedded systems engineering in de top 30 In totaal is er jaarlijks minimaal 70 miljoen (exclusief TNO) beschikbaar voor specifiek semiconductoronderzoek en nog eens 241 miljoen voor gerelateerd onderzoek Buck Consultants International,

26 Top Bedrijfs R&D in Nederland 2011 Positie in top 30 Bedrijf R&D-uitgaven 2010 in NL (miljoen euro) R&D-uitgaven 2010 wereldwijd R&D personeel 2010 in NL (FTE) Octrooien 2010 Applicaties Equipment & Materials Philips* ASML Shell Royal DSM Semiconductors 5 6 NXP Unilever Applicaties 7 Océ KPN/Getronics AkzoNobel Applicaties 10 Thales* FEI n.b. Equipment & Materials 22 - VDL* ASMI 17 4,1 18 n.b 120 n.b 5 n.b Bron: Technisch Weekblad (2011) * = Niet alleen semiconductor gerelateerde activiteiten Buck Consultants International,

27 Top Kennis- en onderzoeksinstituten in Nederland 2011 Semiconductor Breed Positie in top Naam TNO* ECN Omzet/budget (miljoen ) R&D personeel 2010 in NL (FTE) Thema s Zeven thema s Duurz. Energie en beleid 3 Deltares Deltatechnologie 4 Stichting FOM Fundamenteel natuurkundig Semiconductor Breed 5 6 NLR Mesa Lucht- en ruimtevaart Nanotech, microtech, materialen Gerelateerd 8 IMPACT-UT Energie en materialen Semiconductor Breed Dimes DPI Microsystemen, nano-elektronica Polymeren, materiaaltechniek 14 M2i Delft Materialenonderzoek Gerelateerd 18 ASTRON Astronomie, instrumenten 23 Debye Natuurkunde, nanomaterialen 24 Embedded Systems Inst Embedded systems engineering Bron: Technisch Weekblad (2011) * = Niet alleen semiconductor gerelateerde activiteiten Buck Consultants International,

28 Samenstelling Nederlandse semiconductorsector Samenstelling semiconductorcluster Nederland NXP grootste bedrijf in de sector: 4,5 miljard omzet wereldwijd 207 miljoen R&D investeringen in Nederland, 493 miljoen wereldwijd jaarlijks medewerkers in Nederland, ca R&D medewerkers NXP patenten Top overige bedrijven binnen semiconductors Bedrijf Omzet (wereldwijd) Medewerkers wereldwijd Medewerkers NL Dialog 300 miljoen NTS Systence 100 miljoen Chess 20 miljoen n.v.t. 150 Catena 20 miljoen Bron: Sites bedrijven (2011) Buck Consultants International,

29 Samenstelling Equipment & Materials-cluster Nederland ASML, wereldwijd marktleider met tussen de 60 en 70% marktaandeel: 3,3 miljard omzet wereldwijd 375 miljoen R&D investeringen jaarlijks in Nederland, 560 wereldwijd medewerkers in Nederland, R&D medewerkers ASML gaf in per werknemer uit aan R&D het hoogste aandeel in Europa en één van de hoogste ter wereld (ASML, 2007) Top overige bedrijven binnen equipment & materials Bedrijf Omzet (wereldwijd) Medewerkers wereldwijd/nl Medewerkers NL VDL Groep* 1,4 miljard ASM International 1,2 miljard Panalytical (Spectris)* 650 miljoen FEI Electron Optics* 600 miljoen BESI 350 miljoen Bron: Sites bedrijven met informatie(2011) * = Niet alleen semiconductor gerelateerde activiteiten ** = VDL Enabling Technologies Buck Consultants International,

30 Samenstelling Applicatiesector Nederland Philips grootste Nederlandse bedrijf dat zich bezighoudt met de toepassingen van semiconductors 25,4 miljard omzet wereldwijd 617 miljoen R&D investeringen jaarlijks in Nederland, 1,5 miljard wereldwijd medewerkers in Nederland, ca R&D medewerkers Top overige bedrijven binnen applicaties Bedrijf Omzet (wereldwijd)* Medewerkers wereldwijd/nl Medewerkers NL Siemens 76 miljard Thales 13 miljard Océ 2,9 miljard TNO 576 miljoen n.v.t Bron: Sites bedrijven (2011) Buck Consultants International,

31 5 Strategische betekenis Nederlands semiconductorcluster Van semiconductors naar applicaties De traditionele drijvende kracht achter ontwikkelingen in de semiconductorindustrie is Moore s Law. Dit houdt in dat het aantal transistoren per chip elk jaar verdubbelt. Inmiddels presteert de industrie op More Moore niveau, dus meer dan een verdubbeling per jaar Een aantal jaar geleden is daar een nieuwe richting bijgekomen: More than Moore. Dit houdt in dat de focus niet meer alleen ligt bij verbetering van prestaties, maar ook op nieuwe applicaties Met verbeteringen in technologie wordt een veelvoud aan applicaties mogelijk Semiconductors zijn hiermee een enabling technology complexiteit Prestaties tijd Moore s Law Toepassingen More than Moore Buck Consultants International,

32 Semiconductors als enabling technology maken nieuwe ontwikkelingen mogelijk door grotere efficiëntie, betere prestaties, nieuwe eigenschappen, kwaliteitseisen en testcycli. Bron: OECD (2011) Ontwikkeling Kleinere afmetingen processors/geheugen Integratie van sensoren, MEM s Onderdelen voor ruimtevaart (hoge eisen) Toename frequentiebereik Draadloze technologie i.c.m. sensoren Nieuwe toepassingen Mainframes PC s PDA s Tablets Computerisering van auto s (15+ computers en 250+ sensoren per auto) Luchtvaart, defensie en automotive onderdelen Body Scans, CT scans Body Area Networks, Smart Grids Buck Consultants International,

33 Belang van enabling technologies Ook de Europese Unie onderkent het belang van semiconductors (micro- en nano-elektronica) door het te benoemen als Key Enabling Technology (KET). De belangrijkste kenmerken van Key Enabling Technologies zijn Ze vormen een kerntoepassing van innovatieve geavanceerde producten Ze zijn een integraal onderdeel van Europese waardeketens Andere belangrijke kenmerken van KETs: Ze zijn kennisintensief en kenmerken zich door hoge R&D intensiteit, korte innovatiecycli, hoge kapitaalinvesteringen en hoogwaardige werkgelegenheid Ze faciliteren proces-, product- en diensteninnovatie door de gehele economie Ze kunnen een antwoord geven op maatschappelijke vraagstukken Andere KETs zijn: nanotechnology, photonica, biotechnology, advanced materials en advanced manufacturing systems. Buck Consultants International,

34 Figuur: Voorbeelden van KET s als kern van innovatieve producten Bron: EU (2010) Buck Consultants International,

35 KETs en Kassa KETs vertegenwoordigen ook markten met interessante groeiperspectieven KETs hebben ook een multipliereffect op de toegevoegde waarde van een sector. Bijvoorbeeld, door meervoudige hefboomeffecten en toepassingen in andere innovatieve producten faciliteert de semiconductorindustrie een elektronische systemenmarkt die een factor 6 groter is en een dienstenmarkt die een factor 25 groter is (KPMG, 2008) Marktomvang (miljard ) Verwachte jaarlijkse groei KET Micro- en nano-elektronica % Nanotechnologie % Advanced materials % Industriële biotechnologie % Photonics % Advanced Manufacturing Systems % Bron: Confindustria (2009) Buck Consultants International,

36 Positie Nederland op KETs Europa en Nederland hebben verschillende concurrentieposities op de KETs Nederland scoort op micro- en nano-elektronica en industriële biotechnologie beter dan de Europese concurrentiepositie De voornaamste concurrentie op micro- en nano-elektronica gebied (semiconductors) komt uit Azië (met name Taiwan en Zuid-Korea) Concurrentiepositie Voornaamste concurrentie KET EU NL Micro- en nano-elektronica + ++/+++ Azië Legenda Nanotechnologie Advanced materials Industriële biotechnologie Photonics / VS VS/Azië VS China + = Concurrentievoordeel in sommige niches ++ = Ruime concurrentievoordelen +++ = Wereldklasse Advanced Manufacturing Systems VS Bron: EU 2010, Inschatting BCI Buck Consultants International,

37 6 Nieuwe horizonten De afgelopen jaren hebben een constante toename laten zien van het gebruik van semiconductors van 2% tot een aandeel van 25 30% in elektronische apparatuur De drijvende krachten achter de vraag naar semiconductors zullen de komende jaren maatschappelijke uitdagingen zijn, zoals nieuwe zorgtoepassingen en energiebesparing De producten van de toekomst vragen om integratie van bestaande mogelijkheden, zoals MEMs, system on a chip (SOC), digital signal processing (DSP) in platforms Aandeel semiconductors in elektronische apparatuur heden 2% 5% 10% 20% 25 30% Voornaamste toepassingen Main frames Defensie Mid frames Automatisering Motoren van vraag; producten; schaalgrootte PC moederbord Communicatie Mobiliteit Multimedia Medisch en zorg Energiebesparing Productiviteit van infrastructuur Productiviteit van bedrijven Productiviteit van individuen Maatschappelijke uitdagingen Standaard en goederen Micro, processor, geheugen MEMs, SOC, Digital Signal Processing (DSP) Platforms Millimetrics Micro-electronics Nanoelectronics Nano- & microelectronics Bron: CATRENE (2008) Buck Consultants International,

38 Ontwikkeling vraag naar semiconductors en equipment & materials In de figuur hiernaast toont de blauwe lijn het exponentiële verloop van de vraag naar semiconductors De groene lijn geeft het aandeel van 300 nm wafers in die vraag weer, de bruine lijn het aandeel 200 nm wafers, de paarse lijn het aandeel 450 nm wafers Perspectief van verschillende waferafmetingen en vraag naar semiconductors Bron: ISMI (2010) Buck Consultants International,

39 Implicaties voor Nederland De echte groei van productiecapaciteit vindt plaats buiten Nederland Het grootste aandeel van de vraag naar semiconductors wordt geleverd door 300 nm wafers. Zoals al eerder gemeld heeft Nederland geen fabrieken die dit formaat wafers produceren (sheet 15). maar dit heeft relatief weinig invloed op de Nederlandse capaciteit Het vraagaandeel van 200 nm wafers blijft de komende tien jaar redelijk stabiel en neemt slechts licht af. Er lijkt dus relatief weinig verandering op te treden voor de vraag naar producten van NXP De verwachtingen voor equipment & materials zijn positief Stijgende vraag naar semiconductors betekent immers dat er een uitbreiding van de productiecapaciteit nodig is Ook al is de definitieve doorbraak van productie van 450 nm wafers nog niet aanstaande, ASML is nu reeds bezig met de ontwikkeling van 450 nm machines Buck Consultants International,

40 Ontwikkeling vraag naar applicaties Onder invloed van More than Moore neemt het aantal applicaties met semiconductors sterk toe Als gevolg van de groei van het aantal applicaties zal ook de vraag naar semiconductors en equipment & materials toenemen De grootste segmenten in Europa zijn daarbij nu computer/office, communicatie, automotive en instrumenten. Marktomvang (indicatief) Computer/office 32% Communicatie 21% Automotive 20% Industrieel/instr 17%. Consumenten 9% Overheid/militair 1% Semiconductors Equipment & Materials Applicaties Bron: WSTS (2010), BCI Buck Consultants International,

41 Kansrijke segmenten voor Nederland zijn daarbij met name automotive, industrieel/instrumenten en overheid/militair en in mindere mate communicatie. Deze sluiten het beste aan bij de Nederlandse competenties (sheet 23) Marktsegment Voornaamste componenten Nederlandse competenties Kansrijk voor NL? Computer/office Geheugen, processoren, displays Communicatie Analoge IC s, RF, Displays Automotive Analoge ICs, Sensors/MEMs, Platforms Industrieel/ instrumenten Analoge ICs. Sensors/MEMs, Image Sensors Consumenten Displays, Processoren, Platforms Overheid/militair Image Sensors, RF, Sensors/MEMs Bron: Interviews, ISSCC (2011), BCI Buck Consultants International,

42 Lange termijn technologische ontwikkelingen Op de langere termijn zijn twee technologische richtingen te onderscheiden. Ultra low power in combinatie met kleine vormfactor, SOC s Met name medische, energie- en logistieke toepassingen Body Area networks, Body Channel Communication, RFID s, Smart Bandages, Smart Grids Data verwerking en processing High data rate in combinatie met power efficiency, 3D-IC s Met name automotive-, communicatie- & gezondheidtoepassingen Combinatie van toepassingen: bijv. Diabetessensoren in auto s, point of care diagnostics Meervoudige sensoren in één package. Voor de lange termijn richt het Nederlands onderzoek zich o.a. op: Toepassing van grafeen als materiaal, Toevoegen van exotische materialen aan chips Optische verbindingen Photonica TeraHertz frequenties voor beveiliging (Imaging) en spectroscopie (materiaalanalyse) LED s op chips (systeem integratie) Buck Consultants International,

43 7 Samenvattende propositie: wat heeft de semiconductorsector de B.V. Nederland te bieden A Sterk in de breedte Naast V.S. en Japan is Nederland de enige plek ter wereld waar bedrijven uit de gehele waardeketen op internationaal concurrerend niveau opereren. Bedrijven in de volledige semiconductorwaardeketen van design en productie en testing en systeemintegratie en een uitgebreid cluster equipement & materials, gecentreerd rond Eindhoven B Goed gepositioneerd in Europa Eindhoven/Nijmegen/Twentecluster is in combinatie met Leuven en Delft (in potentie) en de nabijheid van het Ruhrgebied één van de topregio s in Europa De fysieke en kennisinfrastructuur is compleet en van hoog niveau Ierland ENT Leuven Grenoble Ruhr Dresden München Buck Consultants International,

44 C Toppen van wereldklasse ASML is marktleider in equipment & materials, samen met de rest van het cluster een unieke concentratie Kennis van design van high frequency mixed signal en RF van wereldniveau (NXP) D Perspectief op groei Wereldwijde vraag naar semiconductors en equipment & materials zal blijven stijgen onder invloed van de exponentiële toename van het aantal applicaties Nederlandse competenties zijn gericht op de vraag vanuit kansrijke applicatiemarktsegmenten Ook op kansrijke nieuwe toepassingen zijn bij Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen onderscheidende competenties aanwezig energiesector in Noord-Nederland en Rotterdam, biotechnologie in medische en industriële sector Buck Consultants International,

45 E Stevige bijdrage aan de economie Met 11 miljard omzet en werknemers vertegenwoordigen semiconductors en equipment & materials ca. 2% van het BNP met ca. 0,2% van de beroepsbevolking Door hefboomeffecten faciliteert het cluster een wereldwijde applicatiemarkt van ca. 65 miljard, een factor 6 meer F Van strategisch belang Hoge R&D intensiteit, de top 8 van bedrijven is goed voor 20 25% van de landelijke bedrijfs R&D Kennisinstellingen beschikken over 70 miljoen semiconductor gericht budget en nog een 240 miljoen gerelateerde budgetten Micro- en nanotechnology is door de EU als Key Enabling Technology bestempeld Semiconductors bieden routes naar oplossingen voor maatschappelijke vraagstukken Buck Consultants International,

46 8 Aanbevelingen A Veranker en versterk de toppen (design en equipment & materials) in Nederland Acties A1: Breng de competenties van bedrijven en kennisinstellingen in beeld en maak deze (online) toegankelijk voor het gehele cluster Faciliteer gebruik hiervan door de inzet van makelaars en ontmoetingsdagen A2: Formuleer een gezamenlijke propositie met Leuven (en eventueel het Ruhrgebied) om uit te groeien tot European Region of Excellence for Semiconductors Hiermee kunnen de Nederlandse toppen gekoppeld worden aan Belgische (IMEC) en Duitse toppen A3: Vraag de overheid om duidelijke keuzes te maken voor het belang van het semiconductorcluster en semiconductors als enabling technology Bijvoorbeeld in internationale handelsreizen, nationale promotie en lobby richting Brussel A4: Wordt als BCS hét nationale gezicht van de semiconductorindustrie door het ledenbestand uit te breiden tot % van de potentiële bedrijven Buck Consultants International,

47 B Stimuleer applicatieontwikkeling door publiek-private samenwerking op kassa niveau Acties B1: Identificeer de grootste belemmeringen tussen kennis en kassa en ontwikkel efficiënte programma s om deze aan te pakken Bijvoorbeeld één toegankelijke prototype productielijn voor nieuwe chips. Door de investeringen te bundelen wordt het effect van investeringen gemaximaliseerd B2: Betrek overheden om productgerichte innovatie te ondersteunen Dit kan door gericht innovatief bij Nederlandse bedrijven in te kopen om maatschappelijke doelstellingen te behalen, bijvoorbeeld door te investeren in slimme straatverlichting voor kostenreductie en verduurzaming B3: Vorm triple helix consortia rond de ontwikkeling van nieuwe toepassingen, waarin alle partijen risicodragend participeren Koppel bijvoorbeeld IP van kennisinstellingen aan innovatief MKB Semiconductors en Equipment & materials zijn hierbij verschillende markten die op sommige thema s om een verschillende benadering vragen (zie volgende sheet) Buck Consultants International,

48 Verschillende segmenten vragen om een verschillende benadering van samenwerking. Equipment & materials bedrijven zijn gericht op het vergroten van efficiëntie in de keten en in productontwikkeling en op standaardisering Semiconductor- en applicatiebedrijven zijn gericht op het ontwikkelen van nieuwe toepassingen en producten en het omzetten van kennis en kunde in kassa Horizontale samenwerking ASML Verticale samenwerking? Philips Nieuwe applicaties NXP Buck Consultants International,

49 C Voorkom achterblijven op kennis & talent Acties C1: Organiseer uitwisseling van competentiebehoeften tussen bedrijven en onderwijsinstellingen en ontwikkel curricula Denk hierbij zowel aan studenten en starters als aan de ontwikkeling van cursussen en opleidingen op een hoger ervaringsniveau C2: Houd het kennisniveau en de kennisinfrastructuur in Nederland internationaal concurrerend Maak daarvoor bijvoorbeeld keuzes voor de locatie van onderzoek of faciliteiten om op specifieke thema s meer massa en focus te organiseren Buck Consultants International,