MBS深读 | 最成功的两款3D打印商品，地上跑的和天上飞的

近日，美国知名3D打印技术博客Zmorph评选出“全球五大最成功3D打印产品”，其中Nike打印的跑鞋和GE打印的航空发动机零部件荣登榜首。

起飞

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3D打出“冠军战靴”

Nike Flyprint技术 —— 轻量化、高性能和高效率

2018年4月22日，肯尼亚长跑运动员埃利乌德·基普乔盖 (Eliud Kipchoge) 以2小時4分17秒的惊人速度在伦敦马拉松上再度封王。除了十战九冠、三夺伦敦马拉松桂冠让人津津乐道外，基普乔盖的“冠军战靴”也受到了外界极大的关注。

Nike Zoom Vaporfly Elite Flyprint (图片来源:Nike.com)

在2018伦敦马拉松开赛前一周，Nike 发布Flyprint技术，该技术专门为埃利乌德·基普乔盖的卫冕之战而度身定做。有别于以往的鞋类中底解决方案，Flyprint技术 是Nike首次将3D打印技术运用于鞋面科技。除了减轻了6%的重量，Flyprint还能使跑鞋同時保持高透气性、更强抗水性和更低的摩擦阻力。

Nike Flyprint技术 (图片来源：Nike.com)

Flyprint真正实现了柔性生产，做到定制化每一双鞋。首先，Flyprint要对运动员的数据进行捕捉和收集。随后，通过对数据进行运算，确定理想的材料合成物。最后，基于这些信息打造出最终织物鞋面。“冠军战靴”的操盘手Nike全球跑鞋设计高级总监Bret Schoolmeester对3D打印技术带来的革新赞不绝口。

“在设计开发过程中，我们发现跑鞋是否合脚对运动员非常重要。Flyprint的3D打印技术允许我们在鞋子特定部分进行精准的调节，制作设计稿，当天打印，几小时内进行测试，如果测试不成功，还可以马上尝试新的方案。” 

通过功能性打印，耐克能够以前所未有的精准度更快地进行设计和研发——以往要花费9天的开发流程，现在借助3D打印技术只需花费45分钟的时间。

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3D打出“冠军发动机”

“燃料喷嘴内部几何结构非常复杂，3D打印是其批量生产的唯一实用方法。”

与Nike的Flyprint技术共享殊荣的是GE公司的LEAP发动机燃料喷嘴。

3D打印的燃料喷嘴；图片来源：GE.com

GE旗下的CFM公司是航空发动机领域的大赢家，为全球43%民航客机提供发动机解决方案，而GE  Aviation以23%的份额紧随其后。也就是说，GE及其关联企业占据了2/3的航空发动机市场。

目前最畅销的航空发动机是CFM公司旗下的LEAP。LEAP发动机于2016开始交付使用，截至2018年7月已交付了超过1,000台。CFM公司预测LEAP将会在2020年全面替代CFM56。截至2018年6月LEAP未交付订单数已达到15,300台。一台LEAP发动机的售价在1,450万美金，因此CFM获取订单总金额已达到2200亿美金。

图片来源：Adobe Stock

LEAP被认为是第一款使用3D打印燃料喷嘴的喷气式发动机。作为一款全新研制的产品与之前的CFM56发动机相比，3D打印喷嘴协助LEAP发动机提高燃油效率达15％。

燃料喷嘴依赖于复杂的内部几何结构，使其能够有效地混合并在发动机中喷射燃料。因为结构非常复杂，3D打印是批量生产它们的唯一实用方法。每台发动机最多可容纳19个3D打印燃料喷嘴，考虑到发动机将保持使用数十年，这是项有巨大经济效益的革新。

3D打印适用于复杂结构；图片来源：GE.com/Chris New

早在2003年，GE团队就开始开发一种用于新型喷气发动机的高效燃油喷嘴，但设计非常复杂，因此难以生产。它有20多个零件必须焊接和钎焊在一起。“我们曾尝试过八次，但我们每次都失败了，”Mohammad Ehteshami回忆说，他现在经营GE Additive（GE增材），这是一家GE旗下致力于提供3D打印机，材料和工程咨询服务的新业务。最后，通过与3D打印专家Greg Morris的合作中，GE团队从3D打印技术中看到了梦想成真的曙光。原先复杂的20个零部件，在Greg Morris的3D打印技术下变成了一个部件。重量比其之前的设计降低了25%，但耐用性超过了之前的5倍。Ehteshami感叹到：“在航空发动机设计中, 复杂性是昂贵。但是，3D打印（增材技术）使我们能同时获得复杂性和降低成本。这是工程师的梦想。我从来没有想到，这能被实现。”

2012年，GE航空宣布收购合作伙伴Greg Morris的公司Morris Technologies和其姊妹公司Rapid Quality Manufacturing。这两家增材制造企业的服务领域主要在医疗和航空。

产品越复杂，增材技术越适用

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“疯狂”收购

GE近年收购了全球3D打印前10中的2家公司

GE航空绝对是近年来3D打印或增材制造（Additive Manufacturing）并购市场上备受瞩目的明星，仅在 2016年就将行业前10中的2名企业成功收入麾下。

2016年9月，GE向世界上两家顶尖的金属3D 印刷机器制造商 —— 瑞典的 Arcam 和德国SLM Solutions发出收购要约，对两家公司的报价总值14亿美元。2016年底GE完成收购Arcam公司77%的股份，之后一年陆续将股份增加到95%以上，2018年1月GE宣布Arcam从Nasdaq退市，开始与GE Additive的整合。

2016年10月，由于SLM Solutions其他股东的反对，GE撤回了收购报价。并立马宣布与另一家德国公司Concept Laser达成协议，收购其75% 股权 ，交易金额高达6亿美元。交易中的条款将允许 GE 在几年后能够在公司中拥有100%股权。

GE对Arcam公司发出每股$33.26的收购要约，对比公司股价溢价53%。对比Arcam公司2016年7300万美元的营业收入，GE对Arcam高达7亿美金的估值相当于整整10倍的市销率（Price-to-sales ratio，市销率 = 总市值除以主营业务收入）。

GE对SLM Solutions报价$42.40，比股价高出36.7%。SLM Solutions在2016年报收9400万美元营业收入，比2015年增长22%。因此GE对SLM Solutions价值7.6亿美元的报价相当于8倍的市销率。

要知道，标普500指数公司过去18年的平均市销率是1.5倍，最高值也仅仅是2.29倍。(标准普尔500指数是记录美国500家上市公司的一个股票指数。）在外界看来，GE付出了“疯狂”的代价来收购这两家3D打印/增材制造公司。

为什么GE会不惜血本也要拿下这两家公司？甚至收购Acram过程中还出现了被小股东对冲基金Elliot Management“要挟”而提高报价的小插曲。

其实，最核心的原因MBS在本文第二章已有透露 —— GE的航空发动机爆款LEAP已经收获了累计2200亿美金的订单！增材制造技术不仅能协助LEAP的燃油效率提高15%，还可大大提高生产效率和缩短交付时间。另外，除了在生产过程中展示其优越性，在售后服务方面的优势也是无可比拟 —— 比前款高出5倍的强度；将传统制造20个零部件变成1个零件单元从而降低受零件供应商的制约和提高维修效率。

以上提及增材制造的种种优势，为GE和CFM所带来的经济效益若提高1%的话也将价值22亿美金，大大超越收购中多付出的几亿美金的代价。

GE公司已经掌握了航空发动机领域最顶尖的3D打印技术，进一步巩固了其一骑绝尘的市场地位。其他发动机品牌罗罗公司、IAE和普惠公司将如何应对，是同样布局3D打印？还是从其他技术路线实现弯道超车呢？MBS将会陆续为大家带来最新报道和深读分析。

参考资料：

https://iecetech.org/index.php/Technology-Focus

https://www.manufacturing.net/article

https://3dprint.com/tag/3d-printing-acquisitions

https://www.3dprintingmedia.network

https://www.cbinsights.com

https://www.ge.com

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