GE的全新枝椏：增材制造三部曲（上）

　　近年來，GE在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域妙手頻出，給人們留下了極為深刻的印象，似乎它專注于變身為一家以軟件為核心的公司。

　　然而這只是魔法之一。這家工業(yè)領(lǐng)域的百年老店，正在以其實(shí)際行動(dòng)，表明制造仍然是初心和真愛。這一次，它有了一個(gè)全新的枝椏：增材制造。

　　瘋狂地大魚吃小魚!增材制造領(lǐng)域這幾年令人意外地成為的并購角逐場。這場并購浪潮始于2012年，標(biāo)志性事件是Objet和Stratasys的合并。隨后，大部分并購交易是由兩家最大的增材制造企業(yè)發(fā)起的，其中3D Systems參與了30宗并購交易，而Stratasys則收購了6家企業(yè)。

　　作為全世界知名的實(shí)體制造企業(yè)，GE也出手迅速，完全看不出有對(duì)另外一個(gè)市場半點(diǎn)陌生的樣子，不但收購兩大金屬3D打印巨頭德國ConceptLaser和瑞典Arcam，更是投資千萬美元支持3D打印教育事業(yè)，2017年2月，其專門為旗下GE-Additive在紐約Niskayuna的環(huán)球研究中心新購置了新型3D打印機(jī)，瞄準(zhǔn)熔融沉積(FDM)3D打印中的高端技術(shù)。

　　巨鯊撥浪，GE掀起了增材制造的新潮。

　　新一代發(fā)動(dòng)機(jī) 新一代制造

　　GE新一代的LEAP噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴，已經(jīng)采用3D打印技術(shù)進(jìn)行量產(chǎn)，并于2015年開始服役。據(jù)悉，使用3D打印產(chǎn)出的零部件的耐久性是使用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的零部件的5倍以上。不僅如此，3D打印技術(shù)還大大減少了零部件的數(shù)量，過去的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴由多達(dá)20多個(gè)零部件組成，而通過3D打印，這些零部件的數(shù)量減少到了1個(gè)(如圖1所示)，這樣對(duì)其供應(yīng)鏈、物流和倉儲(chǔ)都帶來了本質(zhì)性的變化。

　　圖1 GE噴油嘴由20多個(gè)零件變?yōu)?個(gè)

　　3D打印能夠幫助GE有效提升飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件供應(yīng)鏈效率。通過3D打印，GE能夠使航空發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)速度大幅加快，從而縮短交貨時(shí)間。特別是在一些設(shè)計(jì)復(fù)雜的零散件上，在車間里切割昂貴材料顯得非常浪費(fèi)。GE表示，到2020年，光是3D打印的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴就將達(dá)到40000個(gè)。GE公司預(yù)測到2020年，公司將交付10000臺(tái)大型商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　其實(shí)，這個(gè)令人驚訝的結(jié)果發(fā)生在GE身上，并不奇怪。

　　從2012年起，GE就投資了15億美金建立增材制造基地和專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)體系，這些投資使得GE已經(jīng)在其旗下6大業(yè)務(wù)部門開發(fā)出相應(yīng)的3D打印應(yīng)用，并在整個(gè)公司范圍內(nèi)產(chǎn)生出新的服務(wù)應(yīng)用。

　　技術(shù)的開發(fā)與實(shí)際的應(yīng)用是無法分割的。在技術(shù)開發(fā)的同時(shí)，GE在全球多地投資興建了很多擁有增材制造能力的制造基地。

　　例如，坐落在南卡羅來納州格林威爾工業(yè)區(qū)的GE Monogram工廠，是GE電力投資7500萬美元興建的總面積超過兩個(gè)足球場大小的先進(jìn)制造基地。

　　工廠內(nèi)有成排的工業(yè)級(jí)3D 打印機(jī)，用這些3D打印設(shè)備制作的T25傳感器殼體得到了美國聯(lián)邦航空局的認(rèn)證，這是GE 航空首個(gè)3D打印的金屬零部件。目前已被安裝在超過400個(gè)GE90-94B發(fā)動(dòng)機(jī)中(如圖2所示)。該零部件處于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓縮機(jī)的入口處，負(fù)責(zé)為發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)提供壓力和溫度的測量數(shù)據(jù)。

　　圖2 T25傳感器殼體與GE90-94B發(fā)動(dòng)機(jī)中示意圖

　　通過工廠的新設(shè)施，GE增材在這里與GE能源、GE石油天然氣和GE全球研究一起嘗試新的設(shè)計(jì)和制造理念，并快速生產(chǎn)測試組件，然后找出如何使最佳的設(shè)計(jì)在大批量的生產(chǎn)過程中得以實(shí)現(xiàn)的方法。GE把這種知識(shí)和技術(shù)交流起來的結(jié)果稱之為“GE Store”(如圖3所示)。

　　除了這家工廠，2016年GE還在匹茲堡開設(shè)了一所增材制造技術(shù)研究中心。同時(shí)，GE還投資2億美金在印度也建造著相似的制造中心。

　　圖3 GE STORE與研發(fā)布局示意圖

　　如果說工廠只是載體，那么GE在技術(shù)的升級(jí)方面亦是頻頻出手。GE通過收購大量3D打印公司已達(dá)到快速提高技術(shù)水平的目的。

　　最初的并購也同樣始于2012年。由于供應(yīng)鏈的成本問題，GE干脆決定出手買下它的供應(yīng)商。在2012年11月，GE收購MorrisTech和他的姊妹公司Rapid Quality Manufacturing。當(dāng)時(shí)的Morris和RQM已經(jīng)為LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)中提供組件。

　　事實(shí)上，成本只是一種考慮問題的方式。增材制造，已經(jīng)成為一種戰(zhàn)略上的考量。我們可以清晰地看到GE已然明確地將增材制造視為一項(xiàng)能夠改變游戲規(guī)則的戰(zhàn)略技術(shù)。

　　在收購Morris之后GE公司進(jìn)行了大范圍的對(duì)小公司的投資行為，其中包括：研發(fā)出百倍速3D打印技術(shù)CLIP的Carbon公司、打造桌面級(jí)金屬3D打印機(jī)的Desktop Metal公司、推出3D打印汽車的Local Motors公司、獨(dú)特氣溶膠噴射3D打印技術(shù)的Optomec公司。

　　收購和投資這些公司的行為預(yù)示著GE對(duì)增材制造的信心大增，并時(shí)刻關(guān)注著增材制造技術(shù)發(fā)展與動(dòng)向，并悄悄進(jìn)行布局，有計(jì)劃的對(duì)3D打印行業(yè)的新星企業(yè)與技術(shù)進(jìn)行資本注入，轟動(dòng)行業(yè)的收購高潮漸漸拉開了序幕。

　　變臉戲法：從最大用戶到最大供應(yīng)商

　　2016年9月，GE通用電氣宣布計(jì)劃收購3D打印公司Arcam AB和SLM。這條消息不僅僅在增材制造，甚至在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都引起了不小的轟動(dòng)。雖然對(duì)于SLM(德國的一家激光熔融技術(shù)公司)的收購并非成功，但在GE的積極推動(dòng)之下，終于將Arcam收入囊中。

　　圖4 GE收購Concept Laser和Arcam AB

　　收購SLM失敗之后，GE馬上發(fā)起了對(duì)另一家德國增材制造公司Concept Laser 5.99億美元的收購。之后，GE宣布，他們已經(jīng)獲得了Concept Laser 75%的股權(quán)，并將在未來幾年內(nèi)取得該公司的全部所有權(quán)，GE的瘋狂并購路線可見圖5：

　　圖5 GE在3D打印領(lǐng)域的瘋狂并購

　　現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩家重要的增材制造系統(tǒng)生產(chǎn)商的控股后，GE承諾將投入大量資金來推動(dòng)3D打印技術(shù)的發(fā)展，以改善這兩家公司的產(chǎn)品組合。

　　從下面這張2015年金屬3D打印機(jī)的出貨量的扇形圖中，可以看出Conceptlaser和Arcam的市場占有率是相當(dāng)高的。

　　圖6 3D金屬打印機(jī)市場份額

　　GE航空集團(tuán)CEO David Joyce解釋了收購緣由來看，Arcam和Concept Laser會(huì)為GE的增材制造業(yè)務(wù)帶來兩種不同、而又互補(bǔ)的技術(shù)。GE通過收購在激光燒結(jié)(Concept Laser)和電子束熔煉(Arcam AB)技術(shù)有獨(dú)特造詣的這兩家金屬3D打印公司來實(shí)現(xiàn)技術(shù)的快速革新。

　　此外，GE LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)需求量的增幅也是收購的原因之一，新款的空中巴士A320 NEO、波音737 MAX和中國國產(chǎn)的C919大客機(jī)也將采用LEAP引擎。收購了Concept Laser和Arcam之后，GE將一舉從3D打印行業(yè)的最大用戶之一躋身于3D打印市場最大的供應(yīng)商之一。

　　對(duì)整個(gè)3D打印行業(yè)生態(tài)圈而言，這一舉動(dòng)將會(huì)給全球3D打印產(chǎn)業(yè)帶來巨大的影響，是金屬3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用深化的重要標(biāo)志性事件。

　　上個(gè)月，GE公司宣布其增材業(yè)務(wù)公司將與通用電氣資本公司合作，開始出售和融資金屬3D打印機(jī)。GE資本將為對(duì)3D打印機(jī)有興趣的客戶提供定制的金融解決方案。在制造業(yè)和設(shè)備融資方面的雙重布局將使GE能夠創(chuàng)造有競爭力的金融解決方案，支持客戶的戰(zhàn)略業(yè)務(wù)目標(biāo)，再加上后端的服務(wù)，通過這樣的策略，GE將鎖定增材制造的大客戶。

　　角色的乾坤大換位，從最大的用戶方，圖謀變成一個(gè)最大的供應(yīng)商，這樣的工業(yè)邏輯，是不是會(huì)嚇壞那些固守生態(tài)鏈的小伙伴們?

　　尾記

　　或許，我們已經(jīng)清晰地聽說過，GE打算成為一個(gè)軟件新巨頭;只是，如果你摸著它的筋骨走一遍的話，你會(huì)對(duì)這個(gè)說法有所保留：一塊閃閃發(fā)著冷光的硬兵器被隱藏起來，它的光芒正在閃耀起來。是的，GE正在成為3D行業(yè)中的新巨頭。

　　增材制造的熱浪乍現(xiàn)，GE卻已經(jīng)如下山猛虎一樣撲了上去。這就是工業(yè)老司機(jī)的戰(zhàn)略布局。

　　增材制造，事關(guān)未來制造的格局。

　　作者簡介

　　王天宇，沈陽機(jī)床i5智能化產(chǎn)品經(jīng)理

　　南山工業(yè)書院研究組

　　林雪萍，南山工業(yè)書院發(fā)起人

　　北京聯(lián)訊動(dòng)力咨詢公司

　　審校：黃昌夏，西門子數(shù)字化工廠戰(zhàn)略部高級(jí)戰(zhàn)略分析師，南山工業(yè)書院研究組

　　鳴謝：北京三帝打印科技有限公司董事長宗貴升提供的建議