EOS年营收将达30亿，3D打印正从炒作期到广泛应用期

3D打印商情
△EOS北美公司里的3D打印机

2015年1月，亚利桑那州创业公司Local Motors 3D在底特律的北美国际汽车展上展出一辆车。一台大型的机器，一个滚动臂，就像桌面上的纸质打印机一样来回滚动，层层堆叠连续的碳纤维注塑塑料层，精度可达微米级。这辆名为Strati的最高时速为25英里/小时的车辆，打印耗时44小时，加上电池、电机、悬架和车轮等组装完成。

创新形式制造产品
这是一个工程奇迹。当时未来主义者预计房屋、汽车、电视和几乎其他耐用产品可以用这种新的创新形式——增材制造来制造。但就像很多耀眼的新发明一样，炒作已经消退，四年后，3D打印汽车并没有更接近大规模生产。然而，随着它从炒作期望的高峰期跌下，到生产力不断提高，这个行业进一步发展。

3D打印机在制造工厂中变得常见，甚至有一份报告显示，欧洲特别是德国，已经有三分之一的企业采用3D打印技术，美国使用率也很高。在2019年的底特律车展上，福特汽车公司表示将开始为福特野马GT500使用3D制造的停车制动支架，为F-150猛禽和杠杆臂服务部件配备辅助插头。

位于Novi的EOS North America是德国EOS控股有限公司的子公司，每年生产和销售约1,000台3D打印工业制造机器，这与30年前的艰难起步已大有不同。“我们并非一夜成名，”EOS北美公司总裁Glynn Fletcher说，“销售前1000台机器花了20年时间，销售第二个1000台机器花了五年时间。现在我们已经高速发展，第三个1000台的销售时间差不多是一年。”

△EOS创始人Hans J. Langer

2015年，EOS North America的销售额不到4000万美元。Glynn Fletcher说，2019年预计将达到1.5亿美元。在全球范围内，EOS预计自己的3D打印机销售额将超过4亿美元（近30亿人民币）。它在美国Novi拥有200名员工，在德克萨斯州奥斯汀拥有工厂。“三年前，我们经历了一个放缓的时期。增材制造令人兴奋了一段时间，然后当实际没有满足那些崇高的期望时，它备受考验。” Fletcher说，“大多数早期采用者继续前进，但它现在正在渗透进入主流制造商，因为它设计自由，且在制造过程中允许功能代替设计。”

运动鞋鞋底的网状结构
位于Pleasant Ridge的Fisher Unitech是一家3D打印软件供应商，也是打印机和服务的销售商。随着增材制造的使用变得更加主流，其主要重点是需要培训3D打印设计软件的工程师。首席执行官Matt Wise表示，生产过程变得越来越便宜，即使是规模较小的制造商也在使用它。

“我们每年培训大约2000名工程师如何使用该软件。”Matt Wise说，“然后他们想方设法在他们的制造过程中利用它。我们正在努力使这些中小型公司更有效率地、更大限度地参与竞争。”

Wise表示，该公司预计在未来几年内销售3D打印机。“我们看到制造商在最终生产中采用了更多3D打印。”Wise说，“公司习惯于用这种工艺生产一次性零件或原型，现在正在寻找与更大规模竞争的方法。”

Fisher Unitech拥有约170名员工，预计今年的收入将超过8000万美元。它的软件套件价格在3,000到100,000美元之间。航空航天公司一直是该工艺的主要采用者，包括波音公司、霍尼韦尔公司和联合技术公司。飞机和火箭的产量要小得多，因此3D打印速度较慢的问题不像汽车那样令人担忧，每年生产数百万件零件。

Fletcher说，现代太空计划确实在推动增长，因为他们可以摒弃过去载人飞行任务所需的协议和程序。“设计不受过去所有认证和资格的限制，因为这些航天器不载人。”Fletcher说， “无论是（美国宇航局）的喷气推进实验室还是SpaceX，他们现在非常重视增材制造。”

总部位于科罗拉多州Fort Collins的增材制造咨询公司Wohlers Associates的副工程师Ray Huff表示，对于汽车制造商而言，采用增材制造的速度比预期慢，因为完全改变制造工艺的成本很高。“汽车行业多年来一直主要将增材制造应用于原型制造和生产一些工具，但技术成熟需要几年时间。比如说锻造零件方面，新技术还需要很多时间。”哈夫说，“对于一些用户来说，像通用汽车公司或克莱斯勒公司，他们需要一些成功的商业案例。如果他们认为这项技术具有成本效益，那么他们将会学习并采用它。”

尽管如此，增材制造业仍有望实现跨越式发展。根据Wohlers Report 2019，该行业在2017年至2018年期间增长了33.5％，达到近100亿美元另有一份3月份的研究报告显示，到2027年，全球工业预计将达到近400亿美元。

预计该行业将破坏几个制造业支柱——聚合物、铸造和传统加工。这些行业的年收入总额接近4000亿美元，而Fletcher认为，增材制造业可以创造出20％的市场份额。这让像EOS这样的公司有了巨大的发展空间。

“我没有看到它放缓的迹象，”Fletcher说，“我们计划增加10倍，而不是10％。在某种程度上，我们已经在竞争中处于领先地位，但我们仍在投入生产能力，以便我们扩大规模。”





2019年3月20日，著名的福布斯发布了一个报道3D打印企业家的文章《想法被高层拒绝后，他凭3D打印机成了亿万富豪》——全球领先的金属3D打印企业德国EOS。重要的内容点包括：

• EOS的工厂，年产能可达1000台工业级3D打印机；
• 世界最大3D打印制造商3D Systems最高股价97美元，近来的交易价则是11美元左右，跌了近90%；
• 底价高达160万美元的EOS打印机占满了波音、宝马、西门子的工厂；
• EOS创始人朗格是3D打印领域赢得10亿美元财富的第一人。他的身家估约26亿美元（约合170亿人民币）；
• EOS公司的总营收额在下一个十年内能涨10倍；
• GE曾经想出价超过20亿美元收购EOS；
  

坐落在巴伐利亚森林里，在一座曾是Frankfurter Allgemeine Zeitung报纸印刷厂的大楼里，是世界上最大的3D打印机工厂之一。


△67岁的汉斯·朗格（Hans Langer）是3D打印世界最早的一批企业家。图片来源：JAMEL TOPP

那是晚冬一个清晨，偌大的空间里静悄悄的，工人在为比人还高、比桌子还宽的机器安装激光和线路装置。完成之后，从火箭部件到髋关节植入物，这些打印机都可以打印。这座10万平方英尺的工厂还未满一半，然而一旦达到全容量，工厂每年将能输出1,000台打印机。

这一切的背后是67岁的汉斯·朗格（Hans Langer），他是3D打印世界最早的一批企业家之一，在30年前创立了生产这些机器的公司：EOS GmbH。“我预见到，我们可以在制造业开创一个新天地。” 朗格在他位于慕尼黑附近高耸入云、现代化的公司总部说道。

几年前宣告的3D打印革命从未到来。3D打印机没有出现在每家每户每张桌子上。市值达到13亿美元的3D Systems是世界上最大的公开3D打印机制造商之一，自2014年市值已经降低85%还多。3D Systems当时每股价格达到97美元，近来的交易价则是11美元左右。

不过，尽管消费者对于3D打印机的需求有限，这项技术的工业运用却很兴旺。波音、Zimmer Biomet（一家医疗器械生产商）等大型公司正越来越多地使用3D打印机，重新设计更轻、效率更高的产品和部件。据行业研究公司Wohlers Associates研究，工业3D打印机今年的销售额可能会达到117亿美元——是2015年53亿美元的两倍还多——并再次在2023年翻一番还多，达到273亿美元。


这些打印机大量产出的部件常常有着格子结构，内部中空，看上去像是大自然的产物，但是比传统工艺生产的似乎更结实的零件还要来得坚固，更实用。制造商因此可以减轻飞机的重量，从而提高燃料效率，减少碳足迹；或者生产更轻的关节植入物，或是令骨头能够长入金属上的空洞。朗格已经将EOS完美地设置好来满足这些需求。3D打印最早的工业应用之一是制造样机，但是朗格很早就相信，3D打印的运用远不止制造样机。

如今，底价高达160万美元的EOS打印机占满了波音、宝马、西门子的工厂。财富就这样积累起来。 很多3D打印公司还在亏损状态的时候，EOS Group（包含3D打印公司EOS GmbH及相关业务）已实现4亿美元的销售额，营业利润率达到10%以上，收入在大多数年份以两位数增长。除了3D打印业务之外，朗格还围绕相关行业打造了一个公司生态系统，譬如说涂料、激光扫描系统，为集团的未来发展作好了准备。

工业制造业不如生产消费品看上去光鲜，但是朗格是3D打印领域赢得10亿美元财富的第一人。他的身家估约26亿美元。朗格及其家族拥有整个EOS Group。Jabil的3D打印及数字化制造副总裁John Dulchinos说道，“他（朗格）创造了这个令人惊叹的企业。” “他富有创业精神，他的公司是这个市场上极少数的在赚钱的公司之一。考虑到这个行业追逐3D打印梦已经烧了多少钱，这非常令人印象深刻。” Jabil是一家大型合同承包制造商，向EOS购买了大量打印机。

但是异军突起的同时，EOS面临的竞争也日益激烈，其中不乏像GE、惠普这样的传统行业巨头，也有风投支撑的搅局者，如独角兽公司Desktop Metal。头发灰白、爱好高领领结的朗格并不慌乱，他声称，旗下公司的总营收额在下一个十年内能涨10倍。尽管不愿谈论金钱，也宁可不被当作亿万富豪对待，但是很明显，朗格对自己的成就很自豪。朗格说道：“大多数人没有领悟到3D打印的潜力。关键不在于打印机，而在于从数字设计软件开始的数字化冲击。”



△朗格在EOS厂房。图片来源：FORBES

朗格在巴伐利亚州长大，他的父亲曾经营一门小生意，还有一份教人驾驶滑翔机的副业。朗格在父亲的指导下学会飞滑翔机，14岁时完成了首次独立飞行。他喜欢飞行途中的寂静（“非常特别的经历。完全无声，飞越冰川。” 朗格说），并为飞机的空气动力学着迷。

朗格在慕尼黑大学(Ludwig Maximilian University of Munich)获得博士学位，之后在德国顶尖研究机构马克思-普朗克等离子体物理研究所(Max Planck Institute for Plasma Physics)继续做科研，专攻当时正兴起的激光技术。朗格以为他会成为一位学者，但是一位教授说服了他，认为他在业界能实现更大的影响。1981年，朗格加入了企业家Carl Baasel成立的激光公司Carl Baasel Lasertechnik, 是该公司第11位雇员。

尽管视自己为物理学家，但是朗格发现自己有销售的本领，能聚焦于为顾客解决问题。朗格认为，“永远要从‘为什么’开始。如果你有一位顾客，为什么？为什么你要找我说话？”他的第一通销售电话打给了卡尔斯鲁厄核研究中心(Karlsruhe Nuclear Research Center)的一位教授；电话里，朗格卖出的不只是教授询问的5,000美元激光台架，而是一整套激光系统。3个月之内，朗格就完成了年度目标。

朗格在Baasel不断获得成功，因此吸引了General Scanning高管的注意。General Scanning是一家主导了激光扫描系统市场的美国公司。1985年，朗格加入General Scanning，负责公司在欧洲的运营。

当时，3D打印还处在婴儿期。3D Systems的查克·赫尔（Chuck Hull）发明出了立体光刻技术，利用光活化树脂层层叠加快速打印样机；赫尔于1984为该技术申请了首项专利。朗格意识到，若是用这种方法生产部件，就能用传统制造工艺所不能允许的新方式设计部件。他开始翻阅3D打印专利资料，看过的专利可以追溯到20世纪50年代，并与其他General Scanning客户会面，探索这项技术。




接着，他向General提议成立专门的3D打印分支，称之为Electro Optical Systems（EOS）。董事会没有接受。他们认为太冒险了，因为有可能会卷入专利诉讼。毕竟，赫尔已经为他的技术申请了专利，很有可能试图实施专利。

朗格的下一步极为大胆，但也正好把他打入了德国”mittelstand”企业家的模子里，就如同在他之前Baasel；这些企业家的中小型、家族制企业形成了德国经济的核心。这一步就是：朗格退出了。1989年，带着自己的3D打印想法定能成功的信念，朗格创立了EOS。

当时的他36岁，有两个孩子，名下的财产只高出5万美元一点。（考虑到公司可能失败，朗格把自己拥有的一半房屋产权转到了妻子Hella名下，作为安全保障。）如今，朗格回忆起对3D打印技术潜力的热情以及自己的天真：“我当时说，‘这比Apple还宏大。’”

另一位激光领域的创业家佛可·斯瑞施格（Falk Strascheg）成了朗格的早期天使投资人，斯瑞施格在1981年将他的公司Laser Optronic售给了公开交易的美国竞争对手Coherent，当时正想要投资，于是为EOS注入了50万美元的种子资金。斯瑞施格现年78岁，是欧洲顶级投资人。

根据斯瑞施格的建议，朗格起步时求小不求大；EOS的第一件产品是一台简单的装置，能够扫描物体，并以三维形式数字化。Langer带着这台新的扫描仪去了贸易展，被宝马发现。宝马成了EOS的客户——这对宝马的预算来说微不足道，对朗格却是至关重要。

朗格回忆道，与此同时，宝马也在测试美国公司3D System的新型3D打印机，希望改变打印机规格，但是对方表示不能调整设备设置。（宝马和3D System拒绝对此发表评论）。从宝马的联系人那里听到这个消息后，朗格立即出手。他向这位联系人询问，宝马能否给他一笔预算，一次性拨付50%，在12个月内设计一台3D打印机。他回忆道：“他说：‘你干不了。你没人，什么都没有，连图纸都没有。’我回答道：‘咱们赌一把。’”

朗格的联系人向管理层介绍了这个想法，宝马接受了——宝马是3D打印技术的早期使用者，过去10年，已经以3D打印的方式生产了超过100万零件。朗格的新型3D打印机也做成了。3年内，EOS的营收即达到600万美元。

朗格的生意越做越大。同时，事实证明General Scanning对专利诉讼的担心有合理之处。1993年，3D Systems 起诉EOS专利侵权。鉴于官司漫长，费用高昂，朗格和斯瑞施格将EOS 75%的股权出售给德国光学公司Carl Zeiss。朗格保留剩余的25%股权，Zeiss则同意提供投资（并负担专利官司的费用），希望EOS成为一家1亿美元的企业。



△EOS 首席执行官Adrian Keppler。图片来源：JAMEL TOPPIN FOR FORBES

出售了股权，朗格就能超越样机的阶段，着手开发聚合物和金属粉末，用于制造功能零件。1994年，EOS开始生产使用激光烧结技术的3D打印机。这种打印机利用激光，有选择地融化粉末材料，自下而上地制造零件。如今，该技术已经是公司业务的核心。

朗格忍受着Zeiss刻板的企业文化，一边那里工作了4年，一边打着专利权官司。1997年，Zeiss本身也出现了财务困难，朗格便将EOS的股权购回。很快，他与3D Systems达成了授权协议，获得了激光烧结技术的专利权，而正是这项技术成为了EOS未来业务与成长的核心。（后来，EOS又打了更多专利官司，起诉了德克萨斯初创企业DTM。后来，3D Systems将DTM收购；2004年，诉讼乱局终于得到解决。）朗格认为，这种技术能更好地处理功能材料和复杂几何外形，因此不仅仅可用于制造验证型产品，而是可用于大规模生产的卓越技术。（上述很多专利已经失效）

生产塑料样机相对容易，但是生产真正的零件则很困难。2015年，GE航空实现了突破，以3D打印技术生产了燃油喷嘴。这种喷嘴是一整块材料，而不是20个零件组成的整体，重量还降低了25%。EOS北美总裁格林·弗莱彻（Glynn Fletcher）说：“（对于3D打印来说）这款喷嘴堪称典范。”

2016年，GE时任CEO杰夫·伊梅尔特（Jeff Immelt）斥资14亿美元，收购两家欧洲3D打印机制造商，将这种技术纳入GE囊中。此举可谓对3D打印技术潜力的豪赌。在此之前，GE曾接触过EOS，而EOS远大于前述两家公司的整体规模。业内人士表示，GE出价超过20亿美元，甚至可能更高。然而，朗格拒绝了。多年来，他曾多次拒绝出高价收购公司的买家。现在，朗格生活低调，依然住在和妻子于80年代购买的房子里，开的是4年前购置的大众Golf。朗格说：“我和孩子们聊了聊，问道：‘为什么要这么做呢？为什么呢？咱们的钱已经够了，什么都有了。’”

朗格曾担任EOS集团主要3D打印操作公司EOS GmbH首席执行官。2年前，65岁的朗格从这个位子上退了下来，将接力棒交给54岁的亚德里安·开普勒（Adrian Keppler）。开普勒曾在西门子担任高管，并曾在EOS从事战略和市场营销工作。朗格继续在控股公司担任原职并负责确定宏观愿景。开普勒说：“他是个雄心勃勃的人。我的任务就是把雄心壮志分解成一个个步骤，并且实现。”

波音、西门子、洛克希德·马丁、宝马等全世界最大的工业企业都是EOS的客户。空客与法国航空航天企业赛峰的合资企业ArianeGroup也使用EOS的打印机重新设计火箭发动机的喷嘴头（喷嘴头是推进模块的核心组成部分之一，负责将混合燃料注入燃烧室）。EOS的打印机将喷嘴头的零件数量从248个减到1个，将生产时间从3个月降至35小时。瑞士公司Ruag是一家航天供应商。该公司重新设计了哨兵卫星的支撑结构——天线架。3D打印出的铝合金架有大量空心结构设计，重量减轻了40%，却提高了稳定性。Burloak Technologies公司是一家合约商，从事3D打印制造业务。该公司正在一家新厂投资1亿美元，配有7台EOS设备。该公司总裁彼得·亚当斯（Peter Adams）说：“5年以前想都想不到的设计变革，现在已经能够实现了。”

EOS的3D打印机的精确度够高，可以在航空航天和医学等受到监管的行业用于生产。不过，工业级3D打印领域的竞争已经加剧，金属打印尤甚。大型企业和初创企业都在努力推出更好、更快、更廉价的新技术。Desktop Metal公司声称，比起EOS等公司的激光技术设备，自己的设备速度快得多，成本低得多。

该公司CEO瑞克·福勒普（Ric Fulop）说：“很多人想要一台EOS或（GE的）概念激光设备（Concept Laser），但是设备价格太过昂贵。”因为竞争日趋激烈，一系列新技术涌现，行业就可能出现分化，不用项目使用不同设备，大型工厂既使用多个制造商的3D打印机，又采用较传统的制造技术。例如，合约制造商Jabil已经从EOS、HP和Desktop Metal都购置了工业级3D打印机。高德纳公司负责研究的副总裁皮特·巴斯利尔（Pete Basiliere）说：“你可以使用EOS设备生产对于任务起关键作用的部件，用其他制造商的设备生产其他零件。”



△汉斯·朗格在1989年创办了EOS。图片来源：EOS

朗格和开普勒希望，用过对EOS的设备进行创新，并新建咨询部门，从而赢得竞争。本行业有一个不太光彩的小秘密：一些企业斥巨资购买3D打印机，却不知道如何使用这些设备让投资物有所值。其他企业知道，自己需要3D打印战略，至于应该怎么做，却完全没有头绪。EOS的一个咨询项目是与欧洲最大巴士制造商、戴姆勒集团旗下EvoBus合作，找到方法使用3D打印技术，管理超过32万的零件——过去，这些零件要占据仓库的不少空间。那么，它能不能重新设计零件？备用零件能不能少一点？能不能在需要零件时当场打印生产出来？首先，EOS帮助EvoBus找到了2,600个可能进行3D打印的零件，后来选择了35个金属和聚合物部件进行测试。现在，EvoBus正在努力实现如下目标——只在需要维修时，才当场打印零件。

EOS的总部有一座配有铝制曲线轨道的建筑——轨道如同3D打印的产品一般，是朗格的设计创意——建筑有一处秘密研究区，运行着100台3D打印机。EOS高管表示，这套3D打印机是全世界运行中的最大一组。EOS使用这个秘密实验室来为客户测试零件，并且探索本公司打印机的新用途。

去年9月，EOS在芝加哥一次行业展上介绍了一套新型技术打印机，激光能力更强大，而且更加灵活，可以选择使用激光束的数量。11月，该公司在法兰克福展示了新型聚合物打印技术。该技术使用近百万束二极管激光，可以加快生产速度。未来，该公司生产的零件可能做到数量只有一个，但是不同部位金属性质不同。这样，设计就有了更大发展空间，还可以提高功能和效率。朗格说：“这就意味着，可以开发火箭行业的朋友们翘首以待的新设计。”

除了打印机以外，朗格的3D打印生态系统中还有很多其他组成部分在发挥作用。Scanlab成立于1990年，其所有者通过另一家控股公司对其实现控股（朗格拥有该公司约三分之一的股权）。该公司生产扫描系统，在三维空间中反射、放置激光束。这些系统用于EOS及其竞争对手的3D打印机，也用于其他工业产品。Scanlab及相关公司的年收入已经超过1.7亿美元。AM Ventures是另外一家独立于EOS集团的企业，是一家创投机构，在20家专注于3D打印相关技术的初创企业中拥有少数股。每进行一次新投资，EOS就能对技术行驶销售和营销权利。该机构投资的Dye Mansion对3D打印的产品进行精细上色和高质量加工，已经用于EvoBus等客户。

过去3年，朗格一直在研究接班计划，并且与儿女讨论了二人可能在公司中扮演的角色。朗格的儿子Uli今年35岁，是一名医生；女儿Marie今年32岁，是一名心理学家。他还请慕尼黑哲学学院哲学与领导力研究所负责人米歇尔·博德（Michael Bordt）为讨论提供帮助。博德著有多部作品，如The Art of Disappointing Your Parents（暂译名：《让父母失望的艺术》）。他曾协助其他欧洲富有家族、宝马和化工企业Wacker Chemie等企业的高管团队进行企业传承和岗位接班。博德进行大量的指导工作，使用冥想方法，帮助人们深入了解自己的意愿。而且，只有在企业主愿意接受子女的拒绝时，他才与之合作。博德表示：“我们努力分辨不同的意愿、情感和伤痛。有时，子女因为担心父母对自己不满，所以不敢拒绝。”

9月，Uli和Marie开始跟随父亲参加会议，了解企业各方面的情况（二人通过EOS表示，不愿为本文接受采访）。未来6个月，他们将首次走上家族企业的领导岗位。

如果二人选择不加入家族企业，朗格也会同意。不过，他很高兴儿女过来了解自己30年来一直相信的东西——3D打印的影响力将会远远超过车间厂房。朗格说：“我们的孩子第一次问我；‘为什么要做这件事呢？’我答道：‘因为你可以改变世界。’”


本文作者为Amy Feldman
译 Xiaxun & Joe