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當製造業不再只是製造業—桌面金屬,3D列印革命的領頭羊

在1990年代全球化浪潮加速的時期,許多製造業把他們的工廠搬移到世界上成本較低的地區;不過隨著新科技興起,像是製造業加工、機器人生產裝配線以及3D列印,在美國這類高工資國家,如今也可用低廉的成本來設計和製造東西。聰明的公司正藉著創新的方法來強化他們的「雙手」,生產高品質但消費者仍可負擔的產品。

美國麻州的桌面金屬公司(Desktop Metal),利用3D列印技術幫助用戶製作從原型到量產階段的高品質金屬零件。桌面金屬與其客戶緊密合作,提供客製化的解決方案。它打造互信夥伴的長期關係,提供頂級會員一般的優質服務。

領導3D列印革命的新創公司

桌面金屬創立於2015年,是一支高級冶金和機器人研究團隊,目標是推動3D列印革命,讓它成為更快速、便宜、高品質、高量能的增材製造選項。如這家公司的願景宣言所言:

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桌面金屬的存在是要讓3D列印成為每個工程師、設計師及製造者都可取用的技術。我們重新改造工程和製造團隊製作零件的方法—從原型打造到大量生產。

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在麻薩諸塞州成立桌面金屬前,阿根廷出生的瑞克.富洛普(Ric Fulop)已經從事15年創業者的工作,成立過六家新創公司,之後,有五年的時間擔任北橋創投(North Bridge Venture Partners)的合夥人。他本來可以留在創投資金,但還是決心在2013年自創公司。日後,他告訴《富比士》雜誌說:「投資是非常緩慢的活動。它是蜜糖。這之中沒有太多可運作的,而我適合擔任經營者。老實說投資有點無聊。創業比較有趣。」

2019年4月,富洛普來到我的史丹佛課堂,解釋了他全心投入3D列印的決定。儘管增材製造的核心概念已醞釀了數十年,他看出最近的科技進展為這個領域拓展無比巨大的機會。透過增材製造,某些類型的零件生產將變得簡單又便宜,還有些產品則是首次有機會被創造出來。富洛普看出與惠普(HP)這類大型既存者競爭的機會,辦法是開發出傳統製造者無法匹敵的能力。透過技術和資金的適當結合,增材製造的破壞式新創公司可在短短幾年內成為重要的市場參賽者。

他告訴我們,2019年的3D列印大概相當於1979年的半導體產業:它的基本技術已出現一段時間,但人們還沒真正開始發掘它的潛能。富洛普預測未來十年內,增材製造的市場至少成長10倍,製程會從小範圍的利基客戶(niche customer)擴展到廣泛應用的大眾市場。他提出充滿說服力的理由說明,不管是小型機械場或大批量產的生產商,很快都會投資在高品質、可靠、成本合算的3D列印機器,並以此來處理新的合金和材料。

技術

桌面金屬的機器作業影片看來彷彿科幻小說。在一層又一層的疊加後,3D列印機幾乎可用金屬製造任何東西,從飛機零件、工業設備、醫療產品到玩具。想想在未來的世界,你的修車廠再也不需等待幾天來取得你需要的特定零件,因為修車的技工不用一小時就可以列印出來。這種具彈性、客製化的製造似乎機會無窮。

桌面金屬第一套3D金屬列印系統Studio System的宣傳,強調輕巧、適合放在辦公室,不像其他3D列印機,需要個人保護裝備或獨立的工廠設備。這樣的機器在2017年12月推出,定價12萬美元,免去過去常見的危險粉塵和每次使用的昂貴成本。Studio System可進行高品質的原型打樣、製作工具、生產產品,讓顧客隨時可以列印少量零件。截至2020年8月,它是桌面金屬最暢銷的產品,也是主要的營收來源。

2019年3月,桌面金屬推出第二個工業尺寸的產品,名為Production System。它採用嶄新的列印流程—單程噴射(single pass jetting,簡稱SPJ),可應用在粉末陶瓷和金屬列印機,速度比傳統黏合劑的噴射流程更快。桌面金屬宣稱,SPJ和其他創新,讓Production System可比一般最常見的金屬3D列印速度快上近百倍,而且費用便宜20倍。

那年10月,桌上金屬也推出名為Fiber的機器,專供使用玻璃纖維等非金屬材料來列印高解析度零件的顧客。富洛普的宣傳強調,Fiber「製作超高解析度的零件,使用比鋼強、比鋁輕的材料—一年的訂用費用起價不到3500美元」。它對於消費性電子產品來說格外有用。

桌面金屬推出的第四項主要產品,是2019年11月推出的Shop System,號稱全世界第一個專為機械和五金工廠設計的金屬黏著劑噴射系統(metal binder jetting system)。它的大小適中,適合需要比Studio System更大,又不像Production System那樣龐大的顧客。特別適用於開拓重工這類的重工業設備製造公司,因為它們可能需要在偏遠地區列印備用的零件。

這些精密的列印機,說明了桌面金屬研發團隊的強大實力。截至2020年8月,這家公司已經取得或正在申請超過120項專利。

商業策略

桌面金屬的商業模式,需與要求嚴格的B2B客戶建立長期密切的關係,這類客戶中,許多都需要客製化的解決方案。購買一部或多部列印機並調整你的生產系統,除了投資資金外,還需要所謂「信心的一躍」。顧客需放心信任桌面金屬,把它當成長期合作夥伴。採購列印機的決策不是為了節省成本差額;而是要判定,桌面金屬是否能成為可靠的夥伴,即使其價格不菲。

不同的市場區段會有很不一樣的需求,這迫使桌面金屬保持彈性。有些原型打樣的客戶想要全套式的解決方案:機器、墨水、金屬粉末和針對需求提供的支援。有些客戶,像洛克希德馬丁(Lockheed-Martin)或歐文斯科寧(Owens Corning)公司,規模夠大,可和金屬供應商建立自己的關係,他們對桌面金屬的產品和服務需求就比較少。

新創公司Lumenium是桌面金屬最早的客戶之一,它需借助3D列印量產一種有複雜設計的新型內燃機。在2017年的匹茲堡貿易展(Pittsburgh trade show)上,桌面金屬的機器讓Lumenium的執行長比爾.安德森(Bill Anderson)大開眼界。「他們的展示攤位深深撼動我們,」2018年他如此告訴《富比士》雜誌。「我們從不曾想過,這些零件可用低成本來大量生產。」Lumenium與桌面金屬密切合作,發現3D列印大大節省了時間和成本。一個原本要花980美元,花一星期打造的複雜引擎零件,如今可在四天內完成,成本只需148美元。

富洛普在我的班上強調,漫長的銷售週期對桌面金屬的員工來說,雖然充滿挫折挑戰,但一旦產品得到認證,公司就會成為客戶製作流程的一環。富洛普和他的團隊贏得一個客戶的信任後—不管開拓重工這樣的大公司或Lumenium這樣的小公司—就等於取得了未來幾年,在該公司銷售產品的資格。強化客戶的雙手是桌面金屬隨著時間推移,取得超額利潤的真正力量。

為了來自各種產業的客戶,桌面金屬需發展深度的領域知識,這些產業包括:機器人、工業零件、軍事、航空、綠色能源,其中最重要的或許是汽車業。截至2020年,它已經和全球主要的汽車公司建立合作關係,包括:福特、BMW、雷諾(Renault)、豐田、福斯、通用及日產。同時,桌面金屬也接受來自福特和BMW的策略投資。

如富洛普2018年在《富比士》雜誌中說的,「這是福特汽車和其他公司支持我們的原因,傳統流程製造12個推進器的時間,桌面金屬可以生產超過560個。」《富比士》也提到,他的辦公桌上展示了幾十個桌面金屬用3D列印製造的金屬零件。其中一個是BMW汽車水泵鋼材原型的小模型,它過去的製作成本是80美元,但透過3D列印只需五美元。

這些改良做法,大量節省材料及燃料成本。桌面金屬正在推進增材製造於認知成本/交付成本曲線的邊界,以更低的交付成本提供客戶同等甚至更好的認知價值,其中包括時間成本。

財務賭注

桌面金屬基於它破壞性創新的技術和未來巨大的潛在市場,一開始就吸引創投者很大的興趣。截至2018年,市值超過10億美元,包括:2.77億美元來自恩頤投(New Enterprise Associates)和凱鵬華盈(Kleiner Perkins)等創投資金。福特汽車這家藍籌股(blue-chip)的客戶,投入6,500萬美元的策略投資,並安排技術長進入桌面金屬董事會。對一個成立三年、員工人數250人的公司來說,是不錯的成績。

桌面金屬並非逐步朝IPO(首次公開發行)前進,而是在2020年8月,透過與崔恩收購公司(Trine Acquisition Corp.)合併的方式,突如其來公開上市。崔恩的執行長里歐.辛德瑞(Leo Hindery Jr.)在投資人視訊會議裡開心宣布,「桌面金屬將是公開市場投資人於增材製造2.0領域,唯一的大好機會,我們也相信,這家公司正在推動產業革命。桌面金屬的技術是取代過時之量產領域重大的第一步。」

辛德瑞說,在分析過數百個可能的收購案後,崔恩公司決定選擇桌面金屬這個最具吸引力的投資機會,因為它結合了:

  • 非常強大的產品與智慧產權組合。
  • 一個能創造高利潤和強大經常性收入流(recurring revenue stream)的商業模式。他讚揚,桌面金屬具有「跨越60多國、80多個合作夥伴之專有派送網絡(proprietary distribution network)」。
  • 一個蓬勃發展的市場。「產業專家預測,未來10年,增材製造產業將實現爆炸性成長,達到2019年10倍以上的市場規模。我們相信,桌面金屬的前進計畫,從強而有力的長期趨勢看來,非常合理可行。」

在同一場投資者會議中,富洛普預測,到了2030年,整體產業將從120億美元成長到1460億美元。他預期,桌面金屬的年營收將從2019年的2640萬美元擴增3倍,在2021年到達7750萬美元,之後的增長會更快,到了2025年會到達10億美元。「我們相信,桌面金屬獨特的市場位置將領導產業進入新時代。過去的增材技術主要專注於原型打樣,我們的產品組合掌握價值包含:從研發到高量能量產的每個階段。」富洛普並補充說,2021年年底前,桌面金屬將加速運送它的四種產品,同時將從「經常性耗材」方面,為成長中的客戶群提供服務,以創造營收。

不令人意外地,眾多投資人樂於購買它的股票,有人形容,桌面金屬是「下一間超過百億美元的公司」,儘管它購併後的市值還只有25億美元。如今它擁有大筆資金,包括來自崔恩公司的3億美元和其他購併前投資者的2.75億美元。它擁有經驗豐富的經營和研發團隊。它擁有破壞式創新的技術,超過120項專利。同時,它在這個10年內會成長10倍的產業裡,還有先動者(first mover)的優勢。它能出什麼問題呢?

每當我們嘗試預測未來,方方面面都有出錯的可能。桌面金屬可能在五年內,主宰增材製造的市場;或者,也可能仍只是個利基市場的參賽者,默默賺取一些低產能產業的利潤,永遠無法如觀察家預期的出現大爆發;或者,也可能沒生意可做,被其他一些至今未被發現的新創者取代。凡事都說不準,唯一可確定的是,把握既有腦又強健的原則,是在難以預測世界裡唯一可能的最佳保護。不管桌面金屬的未來如何,它成立的前五年已發展出驚人的強大雙手。證明了製作生產絕不只是個無聊繁瑣的能力。把東西做好仍然很重要—能用創新的方式製作東西,進而推動產業發展曲線尤其重要。

書名/腦與力無限公司:虛實整合的挑戰!史丹佛商學院教你領先企業必備的十大核心能力(Business Model Shifts: Six Ways to Create New Value for Customers)
出版社/遠流出版
出版日/2022.5.26
作者/勞勃.席格 Robert Siegel
作者簡介/史丹佛商學研究所講師。他的工作包括指導研究生與教導企業主管教育課程,並對Google、嘉信理財、百威英博、Stripe、美猴調查等公司做廣泛研究。他也是矽谷創投公司XSeed Capital和Piva的合夥人,擔任多家新創公司的董事,並經常在商業與學術期刊發表文章。席格擁有加州大學柏克萊分校文學士學位和史丹佛大學商業管理碩士學位。他和妻子住在加州波托拉谷(Portola Valley, California),育有三名子女。

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