GE的全新枝桠：增材制造三部曲（上）

　　近年来，GE在工业互联网领域妙手频出，给人们留下了极为深刻的印象，似乎它专注于变身为一家以软件为核心的公司。

　　然而这只是魔法之一。这家工业领域的百年老店，正在以其实际行动，表明制造仍然是初心和真爱。这一次，它有了一个全新的枝桠：增材制造。

　　疯狂地大鱼吃小鱼!增材制造领域这几年令人意外地成为的并购角逐场。这场并购浪潮始于2012年，标志性事件是Objet和Stratasys的合并。随后，大部分并购交易是由两家最大的增材制造企业发起的，其中3D Systems参与了30宗并购交易，而Stratasys则收购了6家企业。

　　作为全世界知名的实体制造企业，GE也出手迅速，完全看不出有对另外一个市场半点陌生的样子，不但收购两大金属3D打印巨头德国ConceptLaser和瑞典Arcam，更是投资千万美元支持3D打印教育事业，2017年2月，其专门为旗下GE-Additive在纽约Niskayuna的环球研究中心新购置了新型3D打印机，瞄准熔融沉积(FDM)3D打印中的高端技术。

　　巨鲨拨浪，GE掀起了增材制造的新潮。

　　新一代发动机 新一代制造

　　GE新一代的LEAP喷气发动机燃料喷嘴，已经采用3D打印技术进行量产，并于2015年开始服役。据悉，使用3D打印产出的零部件的耐久性是使用传统方法生产的零部件的5倍以上。不仅如此，3D打印技术还大大减少了零部件的数量，过去的发动机燃料喷嘴由多达20多个零部件组成，而通过3D打印，这些零部件的数量减少到了1个(如图1所示)，这样对其供应链、物流和仓储都带来了本质性的变化。

　　图1 GE喷油嘴由20多个零件变为1个

　　3D打印能够帮助GE有效提升飞机发动机零部件供应链效率。通过3D打印，GE能够使航空发动机的生产速度大幅加快，从而缩短交货时间。特别是在一些设计复杂的零散件上，在车间里切割昂贵材料显得非常浪费。GE表示，到2020年，光是3D打印的航空发动机燃料喷嘴就将达到40000个。GE公司预测到2020年，公司将交付10000台大型商用航空发动机。

　　其实，这个令人惊讶的结果发生在GE身上，并不奇怪。

　　从2012年起，GE就投资了15亿美金建立增材制造基地和专业知识培训体系，这些投资使得GE已经在其旗下6大业务部门开发出相应的3D打印应用，并在整个公司范围内产生出新的服务应用。

　　技术的开发与实际的应用是无法分割的。在技术开发的同时，GE在全球多地投资兴建了很多拥有增材制造能力的制造基地。

　　例如，坐落在南卡罗来纳州格林威尔工业区的GE Monogram工厂，是GE电力投资7500万美元兴建的总面积超过两个足球场大小的先进制造基地。

　　工厂内有成排的工业级3D 打印机，用这些3D打印设备制作的T25传感器壳体得到了美国联邦航空局的认证，这是GE 航空首个3D打印的金属零部件。目前已被安装在超过400个GE90-94B发动机中(如图2所示)。该零部件处于飞机发动机高压压缩机的入口处，负责为发动机控制系统提供压力和温度的测量数据。

　　图2 T25传感器壳体与GE90-94B发动机中示意图

　　通过工厂的新设施，GE增材在这里与GE能源、GE石油天然气和GE全球研究一起尝试新的设计和制造理念，并快速生产测试组件，然后找出如何使最佳的设计在大批量的生产过程中得以实现的方法。GE把这种知识和技术交流起来的结果称之为“GE Store”(如图3所示)。

　　除了这家工厂，2016年GE还在匹兹堡开设了一所增材制造技术研究中心。同时，GE还投资2亿美金在印度也建造着相似的制造中心。

　　图3 GE STORE与研发布局示意图

　　如果说工厂只是载体，那么GE在技术的升级方面亦是频频出手。GE通过收购大量3D打印公司已达到快速提高技术水平的目的。

　　最初的并购也同样始于2012年。由于供应链的成本问题，GE干脆决定出手买下它的供应商。在2012年11月，GE收购MorrisTech和他的姊妹公司Rapid Quality Manufacturing。当时的Morris和RQM已经为LEAP发动机的燃烧系统中提供组件。

　　事实上，成本只是一种考虑问题的方式。增材制造，已经成为一种战略上的考量。我们可以清晰地看到GE已然明确地将增材制造视为一项能够改变游戏规则的战略技术。

　　在收购Morris之后GE公司进行了大范围的对小公司的投资行为，其中包括：研发出百倍速3D打印技术CLIP的Carbon公司、打造桌面级金属3D打印机的Desktop Metal公司、推出3D打印汽车的Local Motors公司、独特气溶胶喷射3D打印技术的Optomec公司。

　　收购和投资这些公司的行为预示着GE对增材制造的信心大增，并时刻关注着增材制造技术发展与动向，并悄悄进行布局，有计划的对3D打印行业的新星企业与技术进行资本注入，轰动行业的收购高潮渐渐拉开了序幕。

　　变脸戏法：从最大用户到最大供应商

　　2016年9月，GE通用电气宣布计划收购3D打印公司Arcam AB和SLM。这条消息不仅仅在增材制造，甚至在整个工业领域都引起了不小的轰动。虽然对于SLM(德国的一家激光熔融技术公司)的收购并非成功，但在GE的积极推动之下，终于将Arcam收入囊中。

　　图4 GE收购Concept Laser和Arcam AB

　　收购SLM失败之后，GE马上发起了对另一家德国增材制造公司Concept Laser 5.99亿美元的收购。之后，GE宣布，他们已经获得了Concept Laser 75%的股权，并将在未来几年内取得该公司的全部所有权，GE的疯狂并购路线可见图5：

　　图5 GE在3D打印领域的疯狂并购

　　现在，实现了对两家重要的增材制造系统生产商的控股后，GE承诺将投入大量资金来推动3D打印技术的发展，以改善这两家公司的产品组合。

　　从下面这张2015年金属3D打印机的出货量的扇形图中，可以看出Conceptlaser和Arcam的市场占有率是相当高的。

　　图6 3D金属打印机市场份额

　　GE航空集团CEO David Joyce解释了收购缘由来看，Arcam和Concept Laser会为GE的增材制造业务带来两种不同、而又互补的技术。GE通过收购在激光烧结(Concept Laser)和电子束熔炼(Arcam AB)技术有独特造诣的这两家金属3D打印公司来实现技术的快速革新。

　　此外，GE LEAP发动机需求量的增幅也是收购的原因之一，新款的空中巴士A320 NEO、波音737 MAX和中国国产的C919大客机也将采用LEAP引擎。收购了Concept Laser和Arcam之后，GE将一举从3D打印行业的最大用户之一跻身于3D打印市场最大的供应商之一。

　　对整个3D打印行业生态圈而言，这一举动将会给全球3D打印产业带来巨大的影响，是金属3D打印技术在工业领域应用深化的重要标志性事件。

　　上个月，GE公司宣布其增材业务公司将与通用电气资本公司合作，开始出售和融资金属3D打印机。GE资本将为对3D打印机有兴趣的客户提供定制的金融解决方案。在制造业和设备融资方面的双重布局将使GE能够创造有竞争力的金融解决方案，支持客户的战略业务目标，再加上后端的服务，通过这样的策略，GE将锁定增材制造的大客户。

　　角色的乾坤大换位，从最大的用户方，图谋变成一个最大的供应商，这样的工业逻辑，是不是会吓坏那些固守生态链的小伙伴们?

　　尾记

　　或许，我们已经清晰地听说过，GE打算成为一个软件新巨头;只是，如果你摸着它的筋骨走一遍的话，你会对这个说法有所保留：一块闪闪发着冷光的硬兵器被隐藏起来，它的光芒正在闪耀起来。是的，GE正在成为3D行业中的新巨头。

　　增材制造的热浪乍现，GE却已经如下山猛虎一样扑了上去。这就是工业老司机的战略布局。

　　增材制造，事关未来制造的格局。

　　作者简介

　　王天宇，沈阳机床i5智能化产品经理

　　南山工业书院研究组

　　林雪萍，南山工业书院发起人

　　北京联讯动力咨询公司

　　审校：黄昌夏，西门子数字化工厂战略部高级战略分析师，南山工业书院研究组

　　鸣谢：北京三帝打印科技有限公司董事长宗贵升提供的建议