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Jul 30, 2023

Nuevas estrategias en la construcción de fábricas de semiconductores en EE. UU.

Grúas, excavadoras y andamios ahora salpican el paisaje estadounidense como una ola de

Grúas, bulldozers y andamios ahora salpican el paisaje de los EE. UU. a medida que una ola de edificios residenciales y comerciales barre el país. Además de la inversión privada, se espera que la legislación de infraestructura del gobierno federal de $ 550 mil millones, diseñada para canalizar dinero en mejoras de carreteras, mejoras ferroviarias y otros activos públicos, aumente el gasto en construcción a alrededor de $ 1 billón durante los próximos cinco a diez años.

Este artículo es un esfuerzo de colaboración de Katy Bartlett, Justin Dahl, Rawad Hasrouni, Loraine Li y Bill Wiseman, que representa los puntos de vista de la práctica de semiconductores de McKinsey.

Las empresas de industrias avanzadas, que incluyen sectores como semiconductores, defensa, aeroespacial, baterías, electrónica avanzada y automotriz, podrían representar una buena proporción del gasto en construcción. Hasta 2028, se espera que el valor de sus proyectos de construcción recientes y propuestos alcance alrededor de $ 400 mil millones en los Estados Unidos. La mayor parte de este gasto, entre $ 223 mil millones y más de $ 260 mil millones, se destinará a la construcción o expansión de fábricas de semiconductores en todo el país.1 Estas cifras están actualizadas a enero de 2023. Es posible que se realicen más anuncios próximamente. El resto se dedicará a gigafábricas de baterías, centros de datos, plantas de energía renovable y otras infraestructuras críticas.

Algunas empresas de semiconductores ya han comenzado a construir nuevas fábricas en los EE. UU., pero muchas han encontrado obstáculos relacionados con la pandemia de COVID-19, que detuvo o ralentizó temporalmente la construcción e interrumpió las cadenas de suministro. Persiste la escasez de muchos materiales críticos, incluidas las tuberías y el hormigón de fluoruro de polivinilideno (PVDF). (Para obtener más información, consulte la barra lateral "Materiales y equipos de fabricación".) Las dificultades para obtener licencias y permisos de construcción también han causado demoras. Pero la escasez de mano de obra calificada, incluidos instaladores de tuberías, soldadores, electricistas y carpinteros, plantea el mayor desafío para la construcción fabulosa. La competencia por estos empleados es intensa en todos los sectores, y las personas con habilidades especializadas, como la calibración de herramientas, son particularmente escasas.

La escasez de mano de obra no es el único problema que causa retrasos en la construcción. Las recientes interrupciones en la cadena de suministro, en gran parte como resultado de la pandemia de COVID-19, también han resultado en una grave escasez de materiales de construcción y equipos de fabricación. La falta de oferta, combinada con la inflación, está empujando los precios de las materias primas muy alto. El acero laminado en caliente (HRC), por ejemplo, ahora es aproximadamente 200 veces mayor que los niveles registrados en 2019 y 2020. Los tiempos de entrega para las entregas han aumentado drásticamente y los cronogramas de los proyectos son difíciles de predecir porque los materiales y equipos esperados pueden no llegar a tiempo. .

Algunas obras de construcción recientes en EE. UU. han retrasado la construcción de cimientos debido a la escasez de hormigón. De manera similar, las tuberías de fluoruro de polivinilideno (PVDF) han sido difíciles de obtener debido a la escasez de perlas de polímero utilizadas durante su fabricación. Un suministro insuficiente de componentes HVAC y enfriadores ha retrasado la construcción de algunas salas limpias. Algunas partes interesadas han recurrido a pagar más por ciertos bienes o crear inventarios para evitar problemas.

La escasez de materiales críticos podría persistir o intensificarse debido a que muchas empresas y propietarios de viviendas retrasaron o pospusieron el mantenimiento durante la pandemia. Ahora están tratando de hacer reparaciones o emprender renovaciones, lo que aumenta la demanda. Las recientes crisis mundiales podrían ejercer aún más presión sobre los costos de capital al aumentar los precios de la energía o los combustibles, aumentar y prolongar la volatilidad de los precios de las materias primas o prolongar las presiones inflacionarias.

Dado que a muchos propietarios les resulta difícil conseguir que un contratista general renueve sus baños, ¿cómo pueden los líderes de semiconductores garantizar la dotación de personal adecuada para proyectos de construcción fabulosos que son de una magnitud más difícil y requieren una cuadrilla mucho más numerosa y especializada? Dado que se han construido pocas fábricas en los Estados Unidos en los últimos años, escasean los trabajadores con las habilidades adecuadas. Algunas estrategias para superar la escasez de mano de obra podrían implicar aumentar el grupo de trabajadores disponibles, como alentar a más mujeres a ingresar a campos no tradicionales. Otras estrategias podrían implicar cambiar cómo y dónde procede la construcción, por ejemplo, dar más consideración a los problemas laborales durante la selección del sitio, hacer un mejor uso de las herramientas analíticas durante el reclutamiento y la retención, alentar una mayor colaboración entre las partes interesadas o incluso crear un equipo interno para gestionar la construcción de fábricas en empresas de semiconductores.

Las fábricas de semiconductores están en construcción en los Estados Unidos, pero la mayor parte de esa inversión está fluyendo hacia grupos geográficos específicos, incluidos Arizona y Texas. El resultado final: la necesidad de trabajadores de la construcción está afectando a múltiples regiones.

Para completar los proyectos de construcción por valor de 400 000 millones de dólares en industrias avanzadas, incluidos los semiconductores, Estados Unidos necesitaría entre 200 000 y 300 000 trabajadores más calificados, como electricistas, mecánicos, soldadores y instaladores de tuberías (documento). La brecha laboral para estos proyectos es aún mayor si se tiene en cuenta la necesidad de construir viviendas temporales y otras instalaciones para albergar la afluencia de trabajadores. Los programas típicos de capacitación y contratación de la industria probablemente serán insuficientes para cerrar la brecha, y la escasez de mano de obra resultante podría generar retrasos en los cronogramas, mayores costos y problemas de calidad.

Aunque las empresas de todos los sectores tienen dificultades para encontrar mano de obra calificada, las empresas de semiconductores enfrentan complicaciones adicionales: pocos trabajadores en los EE. UU. tienen experiencia en el manejo de las complejidades del diseño, la construcción y la instalación de fábricas porque ha habido poca demanda de tales habilidades en las últimas dos décadas. Los trabajadores que tienen este conocimiento especializado tienden a trabajar en áreas que ya tienen fábricas. Los trabajadores generales de la construcción pueden realizar tareas especializadas, incluida la construcción de salas limpias y la calibración de herramientas, pero se enfrentan a una curva de aprendizaje pronunciada. Es posible que muchos gerentes de proyectos de construcción no estén familiarizados con las reglamentaciones u otras consideraciones especiales relacionadas con la construcción fabulosa.

Los empleadores que intentan atraer y retener trabajadores calificados comprenden la importancia de salarios altamente competitivos. Pero otros pasos también pueden ayudar. Otros países han llenado parcialmente la brecha laboral al contratar o capacitar a trabajadores calificados del exterior. En los Estados Unidos, sin embargo, la inmigración probablemente no proporcionará todos los trabajadores necesarios, por lo que también se requieren otras palancas. También puede haber estrategias específicas de EE. UU. que podrían producir resultados positivos.

No existe una bala de plata que resuelva la brecha laboral para la construcción de fábricas, y la solución probablemente implicará una combinación de estrategias. Además, las empresas de semiconductores no pueden resolver el problema por sí solas. Podrían beneficiarse de un esfuerzo coordinado en el que otras partes interesadas, incluidas las empresas constructoras, participen, o incluso lideren, los esfuerzos de contratación y retención. En este artículo, discutimos algunos enfoques que podrían ayudar a cerrar la brecha de mano de obra calificada.

La construcción de fábricas no es el único problema laboral al que se enfrentan las empresas de semiconductores en los Estados Unidos. Una vez que las fábricas estén operativas, también necesitarán trabajadores calificados para administrar una variedad de procesos. Dado que tales empleados son escasos, muchas fábricas están desarrollando programas de capacitación para trabajadores operativos para llenar el vacío, pero su contratación y capacitación están fuera del alcance de este artículo.

Cuando la Segunda Guerra Mundial estalló, la representación de las mujeres en el lugar de trabajo de los EE. UU. era mucho más baja de lo que es hoy. Pero a medida que los hombres se alistaron en el ejército y se abrieron puestos de trabajo, el gobierno se dio cuenta de que se necesitaban mujeres para llenar los vacíos laborales resultantes. Parte del esfuerzo de reclutamiento implicó celebrar a un personaje ficticio llamado Rosie the Riveter, que aparecía en una canción y en carteles, a menudo flexionando el brazo y diciendo: "¡Podemos hacerlo!" Gracias a estos esfuerzos de reclutamiento, las mujeres comenzaron a ocupar puestos no tradicionales y eventualmente representaron el 65 por ciento de toda la fuerza laboral durante la Segunda Guerra Mundial. Aunque el lugar de trabajo ha cambiado enormemente desde la década de 1940, y la cantidad de mujeres trabajadoras es mucho mayor, las campañas que alientan a las mujeres a asumir roles no tradicionales aún pueden resonar.

Aunque el 47 por ciento de la mano de obra total de EE. UU. es ahora femenina, las mujeres representan solo el 5 por ciento de los empleados de la construcción, según la Oficina de Estadísticas Laborales, y esta proporción apenas se ha movido a lo largo de los años. Con una brecha de género tan grande, las mujeres pueden representar la mayor fuente de potencial sin explotar, y las empresas pueden querer alentar su participación en trabajos no tradicionales, como lo han hecho durante otras situaciones de escasez de mano de obra (consulte el recuadro "El lugar de Rosie the Riveter en la historia"). De hecho, este podría ser un momento oportuno para reclutar mujeres. Un estudio reciente de McKinsey mostró que el cambio al trabajo remoto, la disminución de los viajes de negocios y una mayor automatización están reduciendo el tamaño de la fuerza laboral en campos que emplean a muchas mujeres, incluido el servicio de alimentos, el servicio al cliente y el apoyo administrativo.

Ayudar a las mujeres a obtener acceso a los programas de aprendizaje puede atraerlas al oficio. Los programas que ayudan a las mujeres a acceder a dichos programas ahora son bastante raros, pero algunas organizaciones sin fines de lucro están haciendo esfuerzos y muestran cómo se podría hacer esto. Las mujeres en estos programas de preaprendizaje realizan excursiones, escuchan a oradores invitados y participan en talleres prácticos además de aprender habilidades básicas, como el uso de herramientas eléctricas. Luego, las organizaciones sin fines de lucro ayudan a los participantes a ganar lugares en programas de aprendizaje oa conseguir trabajos apropiados.

Una mayor atención a la fuerza laboral inmigrante también podría tener un impacto importante. Considere Ohio, donde los ciudadanos no estadounidenses representaron solo el 3 por ciento de la fuerza laboral de la construcción desde 2015 hasta 2019. Una de las fábricas nuevas más grandes se está construyendo en el estado, y los gerentes de proyectos de construcción podrían atraer más mano de obra inmigrante al crear un ambiente de trabajo amigable. para personas que no hablan inglés—por ejemplo, usando instrucciones bilingües o contratando supervisores bilingües—y proporcionando alojamiento temporal. Tales medidas pueden estar bien establecidas en regiones donde los inmigrantes ya representan una gran parte de la fuerza laboral, pero podrían representar una solución novedosa en lugares como Ohio.

Los programas de desarrollo de la fuerza laboral a menudo tienen una variedad de patrocinadores, incluidas agencias gubernamentales, sindicatos, pequeñas escuelas de oficios o empresas individuales. Estos grupos pueden tener objetivos diferentes y, a veces, contradictorios. Una colaboración más estrecha entre dichos grupos podría aumentar la alineación y ayudarlos a desarrollar objetivos comunes que les permitirían aumentar sus esfuerzos de manera más amplia y rápida.

En el sector público, los formuladores de políticas estatales y federales podrían considerar garantizar que sus iniciativas estén alineadas con los objetivos de las partes interesadas privadas. Los funcionarios podrían, por ejemplo, trabajar con empresas privadas e instituciones educativas para alentar a las universidades y escuelas de oficios a ofrecer clases que desarrollen habilidades de gran demanda. New York ahora trabaja con escuelas de comercio, colegios comunitarios y otros para garantizar que las personas que desean capacitación técnica puedan obtenerla; ahora hay más de 17,000 aprendices de construcción activos en el estado. Sin embargo, los nuevos programas de aprendizaje serán solo una de las soluciones, ya que Estados Unidos tendría que agregar 15 grandes programas de aprendizaje sindicales en la escala de los que ofrece el estado de Illinois solo para llenar el vacío para proyectos de construcción en industrias avanzadas.

No obstante, las colaboraciones destinadas a crear más programas de aprendizaje de la construcción en la industria de los semiconductores podrían ayudar, como lo han hecho en otros sectores. Considere la Rework America Alliance, patrocinada por la fundación sin fines de lucro Markle Foundation y apoyada por McKinsey. Al trabajar con un amplio grupo de organizaciones de los sectores de tecnología, negocios, trabajo, educación y otros, Rework America Alliance ayuda a las personas, independientemente de su educación formal, a acceder a buenos trabajos en la economía digital al brindarles la capacitación adecuada.

La colaboración entre las partes interesadas también puede ser fundamental para fomentar un cambio de mentalidad entre los jóvenes y sus padres sobre las carreras comerciales. Mucha gente no cree que un título técnico asociado o un aprendizaje comercial pueda ser un camino hacia una carrera satisfactoria con oportunidades de progreso. Sin embargo, estas credenciales pueden dar a los empleados con solo un título de escuela secundaria o menos la oportunidad de mejorar significativamente sus perspectivas. Si bien el salario medio promedio por hora para todos los trabajadores en 2021 fue de $22, ciertos trabajos en los oficios de la construcción tienden a pagar mejor, por ejemplo, $29 por hora para electricistas y instaladores de tuberías. A los aprendices también se les paga durante los programas de aprendizaje, para que puedan ganarse bien la vida y evitar endeudarse antes de emprender sus carreras.

Dado que los sitios de trabajo de semiconductores están dispersos geográficamente y los desafíos laborales varían según la región, las partes interesadas podrían beneficiarse del desarrollo de soluciones personalizadas para cada sitio de construcción fabril. Los funcionarios de los estados que experimentan transiciones drásticas en su base industrial, por ejemplo, una disminución en la fabricación de componentes automotrices, podrían priorizar la capacitación y capacitación de los trabajadores locales para la construcción de fábricas. En algunos casos, estos funcionarios podrían considerar contratar trabajadores de la construcción de otros sectores, como la construcción de viviendas residenciales, y brindarles capacitación específica para fábricas. Los funcionarios estatales también podrían considerar ayudar a las partes interesadas a coordinar sus esfuerzos para aumentar la cantidad de comerciantes calificados.

Las empresas de semiconductores también pueden mitigar los retrasos al considerar los problemas laborales, especialmente la disponibilidad de trabajadores de la construcción locales, más profundamente durante la selección del sitio. Podrían, por ejemplo, considerar trabajar con escuelas de oficios u otros grupos para crear programas que se centren en las habilidades de construcción de fábricas. Asimismo, las empresas de semiconductores podrían evaluar otros factores que podrían influir en la contratación y la dotación de personal, como la proximidad de los lugares de trabajo al transporte público o las carreteras principales. En áreas donde la escasez de mano de obra es particularmente grave, es posible que las empresas deban considerar aumentar los salarios aún más por encima de la norma y ofrecer mejores incentivos, como la provisión de guarderías y viviendas temporales.

Los factores que mejorarán los esfuerzos de contratación y retención pueden variar según la ubicación. Las empresas podrían establecer salas de control donde utilicen análisis para obtener una mejor comprensión de la fuerza laboral en diferentes áreas geográficas. Con los conocimientos resultantes, las empresas pueden mejorar sus horarios de trabajo, implementar procesos de trabajo que alivien la tensión física o introducir otros cambios que aumenten la satisfacción de los empleados. Para optimizar la agilidad y la capacidad de respuesta de los contratistas, las empresas pueden beneficiarse del uso de herramientas analíticas de proyectos. Por ejemplo, podrían usar herramientas diseñadas para rastrear el flujo de materiales para monitorear la retención y el desgaste de los empleados.

Las empresas también podrían invertir en mejoras de productividad y automatización que ayuden a redistribuir la mano de obra a tareas críticas. Los análisis de McKinsey de los proyectos de construcción muestran que los empleados dedican, en promedio, alrededor del 30 por ciento de su tiempo a un trabajo importante y efectivo. Eso es mucho más bajo que el promedio de muchas otras industrias, como la manufactura, donde alrededor del 60 por ciento de todo el tiempo es productivo. Las empresas de construcción pueden eliminar parte del tiempo de inactividad aprovechando las herramientas de gestión de proyectos de ingeniería y construcción, como los sistemas de producción de fabricación que optimizan la secuencia de tareas y los flujos de trabajo. La mano de obra también se puede redistribuir mediante el uso de otras tecnologías, incluidas las herramientas de control de producción digital, los gemelos digitales y la realidad virtual y aumentada.

Cuando comienza la construcción, las empresas pueden reducir los plazos y minimizar los problemas laborales al invertir en la construcción modular de fábricas, como lo hacen sus contrapartes en el sudeste asiático, ya que esto permite que se produzca algo de producción en lugares donde hay una mayor oferta de trabajadores. Incluso las salas limpias pueden prefabricarse fuera del sitio y luego ensamblarse en los lugares apropiados. La construcción modular es común para muchas otras instalaciones en los Estados Unidos, pero aún no ha ganado fuerza con las fábricas. Pasar a este método requerirá una cuidadosa colaboración entre propietarios, constructores, diseñadores y equipos de adquisiciones.

Las empresas también podrían examinar formas de ayudar a los empleados a avanzar, ya que algunas investigaciones sugieren que las oportunidades profesionales laterales son dos veces y media más predictivas de la retención de empleados que la compensación y 12 veces más predictivas que las promociones. También podrían considerar invertir en habilidades de gestión de empleados. Si las empresas alientan a todos los miembros de la tripulación a adoptar una "mentalidad de propiedad" y aceptar la responsabilidad de su trabajo, los empleados pueden sentirse más involucrados en sus trabajos.

Por último, las empresas podrían crear un sentido de propiedad al dar a los empleados la autoridad para tomar decisiones sin pasar por los niveles de gestión. Los empleados que desarrollan sus habilidades pueden asumir algunas tareas importantes incluso si carecen de la antigüedad o la experiencia para ellas, lo que podría permitir que los trabajadores especializados con más experiencia se concentren en tareas más críticas. Por supuesto, es posible que no sea posible descargar algunas tareas que requieren licencias, aprendizaje o habilidades específicas.

En este mercado, los constructores pueden dudar en ofertar por un proyecto de construcción fabuloso o retirarse de la consideración después de expresar su interés inicial. A las empresas de semiconductores les puede resultar particularmente difícil encontrar constructores que tengan la experiencia adecuada en diseño mecánico, incluido el conocimiento especializado de equipos, requisitos de procesos y códigos específicos. Aunque los elementos de la subestructura, como los cimientos, pueden ser manejados por una empresa generalista, los especialistas deben asegurarse de que el interior de la fábrica pueda soportar procesos y equipos únicos.

Una posible solución es hacer que las empresas de semiconductores desarrollen un equipo de proyecto central de empleados con experiencia en construcción fabulosa para gestionar proyectos desde el diseño hasta la finalización durante dos o tres años. El equipo podría ayudar a la empresa de semiconductores a centrarse en cuestiones de diseño pragmático, reducir el tiempo de comunicación y obtener más control sobre todo el proyecto. Si una empresa de semiconductores quiere construir múltiples fábricas en los próximos años, el equipo central ayudaría a formar un enfoque de gestión estandarizado para todas ellas.

Para crear un equipo central interno para la construcción, las empresas de semiconductores primero podrían identificar el talento interno sin explotar con experiencia en gestión de instalaciones, procesos de construcción y procesos de diseño mecánico. También podrían buscar talento externo con conocimientos de gestión de la construcción y protocolos de procesos de fabricación. Los equipos centrales efectivos podrían crear un enorme valor en la industria de los semiconductores, como lo han hecho en otros sectores, como el inmobiliario.

La construcción de fábricas significativas en los Estados Unidos no tiene precedentes, pero es posible. La clave es encontrar soluciones coordinadas y personalizadas que beneficien a todos: trabajadores de la construcción, líderes de semiconductores y otras partes interesadas. Los esfuerzos directos para reclutar y retener a los empleados de la construcción a menudo son esenciales, pero los líderes de semiconductores también pueden mitigar los problemas laborales al volverse más estratégicos en asuntos como la selección del sitio, los incentivos y la eficiencia de la planta. Todas las partes interesadas, incluidos los líderes de semiconductores y construcción, pueden acelerar el progreso coordinando sus esfuerzos y alineando sus objetivos para contratar y retener mano de obra calificada.

Estas actividades no solo beneficiarán a las empresas de semiconductores, sino que también ayudarán a los trabajadores que buscan puestos desafiantes y bien remunerados, así como a los clientes finales que esperan chips. Todo el mundo está para ganar.

katy bartlettes socio asociado en la oficina de Denver de McKinsey;justin dahles socio en la oficina de Houston;Rawad Hasrounies socio asociado en la oficina de Washington, DC;Lorena Li es consultor en la oficina de Boston; yBill Wisemanes socio mayoritario en la oficina de Seattle.

Los autores desean agradecer a sus colegas de McKinsey Tim Bacon, Luis Campos, Bo Julie Crowley, Kyle Cugnet-Huber, Kweilin Ellingrud, Garo Hovnanian, Maxwell Koehler y Teck Lun Lee, así como a los asesores externos Dave Comstock, Suzanne Nimocks y Paul Zarba, por sus contribuciones a este artículo.

Este artículo fue editado por Eileen Hannigan, editora sénior de la oficina de Waltham, Massachusetts.