想法被高层拒绝后 他凭3D打印机成了亿万富豪

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它位于巴伐利亚森林，在一座曾经是法兰克福日报印刷厂的建筑里，是世界上最大的3d打印机工厂之一。

那是一个冬末的早晨，空的大房间很安静。工人们正在为比人高、比桌子宽的机器安装激光和接线装置。完工后，这些打印机可以打印从火箭零件到臀部植入物的所有东西。这个100，000平方英尺的工厂还不到一半，但是一旦达到最大生产能力，工厂每年将能够生产1，000台打印机。

在这一切的背后，是67岁的汉斯·兰格，3d打印领域最早的企业家之一，他在30年前创建了生产这些机器的公司:eos gmbh。"我预见我们可以在制造业创造一个新世界。"兰格在慕尼黑附近高耸而现代化的公司总部说。

几年前宣布的3d打印革命从未到来。3d打印机不会出现在每个家庭的每张桌子上。市值13亿美元的3d系统是世界上最大的开放式3d打印机制造商之一，其市值自2014年以来已经下降了85%以上。当时，3d系统的每股价格达到97美元，而最近的交易价格约为11美元。

然而，尽管消费者对3d打印机的需求有限，但这项技术的工业应用正在蓬勃发展。像波音和zimmer biomet(一家医疗设备制造商)这样的大公司越来越多地使用3d打印机来重新设计更轻、更高效的产品和部件。根据行业研究公司wohlers associates的数据，今年工业3d打印机的销售额可能达到117亿美元，比2015年的53亿美元增长了一倍多，比2023年的273亿美元增长了一倍多。

这些打印机生产的大量零件通常具有网格结构，内部零件是空，看起来像是大自然的产物，但它们比传统技术生产的零件更坚固、更实用。因此，制造商可以减轻飞机的重量，从而提高燃油效率和减少碳足迹；或者制造更轻的关节植入物，或者让骨头在金属上长出空洞。兰格完美地设置了eos来满足这些需求。3d打印最早的工业应用之一是制造原型，但兰格很久以前就认为3d打印的应用远远不止制造原型。

如今，售价高达160万美元的eos打印机占据了波音、宝马和西门子的工厂。财富是这样积累的。尽管许多3d打印公司仍在亏损，但eos集团(包括eos gmbh，一家3d打印公司，以及相关业务)已经实现了4亿美元的销售额，运营利润率超过10%，收入在大多数年份都以两位数的速度增长。除了3d打印业务，兰格还围绕相关行业建立了公司生态系统，如涂料和激光扫描系统，为集团的未来发展做准备。

工业制造并不像生产消费品那样富有魅力，但兰格是第一个在3d打印领域赢得10亿美元财富的人。他的净资产估计约为26亿美元。拥有整个eos集团的3d打印和数字制造副总裁John dulchinos说:“是何(Lange)创造了这个了不起的企业。”“他富有创业精神，他的公司是这个市场上为数不多的赚钱公司之一。考虑到这个行业在追逐3d打印梦想的过程中耗费了多少资金，这令人印象深刻。”大型合同制造商Jabil从eos购买了大量打印机。

然而，随着一股新力量的突然出现，eos正面临着越来越激烈的竞争，包括像通用电气和惠普这样的传统行业巨头，以及由风险投资支持的showstopper，如独角兽公司的desktop metal。头发花白、喜欢高领领结的兰格并不慌张。他声称他公司的总收入在未来十年将增长十倍。尽管他不想谈论金钱，也不想被视为亿万富翁，但很明显，兰格对自己的成就感到非常自豪。兰格说:“大多数人没有意识到3d打印的潜力。关键不是打印机，而是数字设计软件带来的数字影响。”

兰格在巴伐利亚长大。他的父亲经营着一家小企业，并以教人们驾驶滑翔机为副业。兰格在父亲的指导下学会了驾驶滑翔机，并在14岁时完成了他的第一次独立飞行。他喜欢飞行中的寂静(“一种非常特殊的体验。完全沉默，飞过冰川。”兰格说)，并对飞机的空空气动力学着迷。

兰格在慕尼黑路德维希·马克西米利安大学获得博士学位，然后继续在德国顶级研究机构马克斯·普朗克等离子体物理研究所(Max Planck Institute for People Physics)进行研究，专门研究当时新兴的激光技术。兰格认为他会成为一名学者，但一名教授让他相信他可以在这个行业中获得更大的影响力。1981年，兰格加入了卡尔·巴赛尔激光技术公司，这是一家由企业家卡尔·巴赛尔创立的激光公司，他是该公司的第11名员工。

尽管兰格认为自己是一名物理学家，但他发现自己有能力销售并专注于为客户解决问题。兰格认为，“总是从‘为什么’开始。如果你有顾客，为什么？你为什么要和我说话？”他的第一个销售电话是打给卡尔斯鲁厄核研究中心的一位教授的。在电话中，兰格不仅卖掉了教授索要的价值5000美元的激光长凳，还卖掉了整个激光系统。三个月内，兰格实现了他的年度目标。

兰格在巴赛尔的持续成功引起了通用扫描公司高管的注意。通用扫描是一家主导激光扫描系统市场的美国公司。1985年，兰格加入通用扫描，负责公司在欧洲的运营。

当时，3d打印还处于初级阶段。3d系统公司的Chuck chuck hull发明了立体平版印刷技术，该技术使用光活化树脂层来快速印刷原型；赫尔在1984年申请了这项技术的第一个专利。兰格意识到，如果零件以这种方式生产，零件可以用传统制造工艺所不允许的新方式设计。他开始翻阅3d打印的专利材料，他看到的专利可以追溯到20世纪50年代，并会见了其他普通扫描客户来探索这项技术。

然后，他向通用公司提议成立一个名为电光系统(eos)的特殊3d打印部门。董事会没有接受。他们认为风险太大是死路一条，因为它可能涉及专利诉讼。毕竟，赫尔已经为他的技术申请了专利，他很可能会尝试实施这项专利。

兰格的下一步非常大胆，但它只是把他变成了德国“中小企业”企业家的典范，就像巴赛尔一样；在他面前；这些企业家的中小型家族企业构成了德国经济的核心。这一步是:兰格退出。1989年，兰格创立了eos，他相信3d打印会成功。

当时，他36岁，有两个孩子，财产仅略高于5万美元。(考虑到公司可能破产，兰格将他一半的产权转让给妻子海拉作为担保。如今，兰格回忆起他对3d打印技术潜力的热情和他的天真:“我当时说，‘这比苹果还大’。”"

另一位激光企业家Falk strascheg成了兰格的早期天使投资人。1981年，斯瑞施格将他的公司激光光电卖给了一家公开交易的美国竞争对手coherent。当时，他想投资，所以他向eos注入了50万美元的种子资金。78岁的斯里奇是欧洲的顶级投资者。

根据斯里奇的建议，兰格开始追求小而不是大；eos的第一个产品是一个简单的设备，可以扫描物体，并在三维空间数字化它们。兰格带着这台新扫描仪去了商展，宝马发现了它。宝马已经成为eos的客户——这对宝马的预算来说微不足道，但对兰格来说却非常重要。

兰格回忆说，与此同时，宝马也在测试美国公司3d系统的新3d打印机，希望改变打印机规格，但对方表示无法调整设备设置。(宝马和3d系统拒绝置评。)。从宝马的联系人那里听到这个消息后，兰格立即开枪。他问联系人，宝马能否一次性给他50%的预算，在12个月内设计一台3d打印机。他回忆道:“他说，‘你不能这么做。你没有任何人，什么都没有，甚至连画都没有。我回答说，‘让我们赌一把吧。"

兰格的联系人将这一想法介绍给了管理层，宝马接受了这一想法——宝马是3d打印技术的早期用户，在过去的10年里已经通过3d打印生产了100多万个零件。兰格的新3d打印机也已经制成。三年内，eos的收入将达到600万美元。

兰格的生意越来越大。同时，事实证明，通用扫描公司对专利诉讼的担忧是合理的。1993年，3d系统公司起诉eos公司专利侵权。鉴于漫长的诉讼和高昂的成本，兰格和石勒苏益格将EOS 75%的股份卖给了德国光学公司卡尔蔡司。兰格保留了剩余的25%的股权，而蔡司同意提供投资(并承担专利诉讼的费用)，希望eos成为一个1亿美元的企业。

通过出售股权，兰格可以超越原型阶段，开始开发制造功能部件的聚合物和金属粉末。1994年，eos开始使用激光烧结技术生产3d打印机。这台打印机使用激光有选择地熔化粉末材料，从下到上制造零件。如今，这项技术已经成为公司业务的核心。

兰格忍受了蔡司僵化的企业文化，在那里工作了四年，同时还打了一场专利官司。1997年，蔡司自身经历了财务困难，因此兰格回购了eos的股权。不久，他与3d系统达成了许可协议，并获得了激光烧结技术的专利权，这成为eos未来业务和增长的核心。(后来，eos对德克萨斯州的初创公司dtm提起了更多的专利诉讼。后来，3d系统获得了dtm2004年，诉讼混乱局面终于得以解决。兰格认为，这种技术可以更好地处理功能材料和复杂的几何形状，因此它不仅可以用于制造验证产品，还可以用于大规模生产。(上述许多专利已经过期)

生产塑料原型相对容易，但生产真正的零件却很困难。2015年，通用航空空公司实现了突破，生产了具有3d打印技术的燃油喷嘴。这个喷嘴是一整块材料，而不是一个由20个零件组成的整体，它的重量减轻了25%。eos北美区总裁格林恩弗莱彻(Glynn fletcher)表示:“(对于3d打印)这款喷嘴是一个模型。”

2016年，时任通用电气首席执行官的杰夫伊梅尔特(jeff immelt)斥资14亿美元收购了两家欧洲3d打印机制造商，将这项技术带入了通用电气的口袋。这是对3d打印技术潜力的赌博。在此之前，通用电气曾接触过eos，这比上述两家公司的整体规模要大得多。据业内人士称，通用电气的出价超过20亿美元，甚至可能更高。然而，兰格拒绝了。多年来，他一再拒绝为公司的买家支付高价。现在，兰格过着低调的生活，仍然住在他和妻子在20世纪80年代买的房子里，开着他四年前买的大众高尔夫。兰格说:“我和孩子们谈过，问他们:‘你们为什么要这么做？为什么？我们有足够的钱和一切。"

兰格曾担任eos集团主要的3d打印运营公司eos GmbH的首席执行官。两年前，65岁的兰格从这个职位上退休，把接力棒交给了54岁的阿德里安·凯普勒。开普勒在西门子担任高管，在eos从事战略和营销工作。兰格继续保持控股公司的原有职位，并负责定义宏观愿景。开普勒说:“他是一个雄心勃勃的人。我的任务是把雄心分成几个步骤，然后实现它。”

波音、西门子、洛克希德·马丁和宝马等全球最大的工业企业都是eos客户。法航空航空公司Safran的合资企业空·阿里内格罗蓬特也用eos打印机重新设计了火箭发动机的喷嘴头(喷嘴头是推进模块的核心部件之一，负责将混合燃料喷入燃烧室)。Eos打印机将喷嘴头部件的数量从248个减少到一个，并将生产时间从3个月减少到35小时。瑞士公司Ruag是一家航空航天供应商。公司重新设计了哨兵卫星天线框架的支撑结构。3d打印的铝合金框架具有大量空核心结构设计，重量减轻40%,但稳定性提高。Burloak technologies是一家从事3d打印制造的承包商。该公司正在投资1亿美元在一个新工厂配备七个eos设备。该公司总裁彼得亚当斯(Peter adams)表示:“五年前我想不到的设计变化现在可以实现了。”

Eos的3d打印机精度高，可用于航空/航天和医药等受监管行业的生产。然而，工业3d打印领域的竞争已经加剧，尤其是在金属打印领域。大型企业和初创企业正努力引进更好、更快、更便宜的新技术。桌面金属声称，与eos和其他公司的激光技术设备相比，它自己的设备速度更快，成本更低。

该公司的首席执行官Ric fulop说:“很多人想要eos或(ge)概念激光，但设备的价格太贵了。”由于日益激烈的竞争和一系列新技术的出现，行业可能会出现分化。大型工厂使用来自多个制造商的3d打印机，并采用更传统的制造技术，而不是在项目中使用不同的设备。例如，合同制造商jabil从eos、hp和台式金属公司购买了工业级3d打印机。Gartner研究部副总裁皮特巴西尔耶(Pete basiliere)表示:“你可以使用eos设备生产对任务至关重要的零部件，也可以使用其他制造商的设备生产其他零部件。”"

兰格和开普勒希望通过创新eos设备和建立新的咨询部门来赢得竞争。这个行业有一个不光彩的小秘密:一些企业花费巨资购买3d打印机，但他们不知道如何使用这些设备使投资物有所值。其他公司知道他们需要3d打印策略，但他们不知道该怎么做。eos的咨询项目之一是与欧洲最大的客车制造商、戴姆勒集团的子公司evobus合作，寻找一种使用3d打印技术管理32万多件零件的方法——过去，这些零件占据了仓库中许多空的房间。那么，它能重新设计零件吗？备件能少一些吗？当你需要的时候，你能当场印刷和生产零件吗？起初，eos帮助evobus找到了2600个可以3d打印的零件，然后选择了35个金属和聚合物零件进行测试。目前，evobus正努力实现以下目标:仅在需要维护时才在现场印刷零件。

Eos的总部有一个装有铝制弧形轨道的建筑——轨道就像一个3d打印产品，这是兰格的设计理念——而且这个建筑有一个运行100台3d打印机的秘密研究区。Eos高管表示，这款3d打印机是全球最大的运营团队。Eos利用这个秘密实验室为客户测试零件，并探索我们打印机的新用途。

去年9月，eos在芝加哥的一个工业展览会上推出了一套新技术打印机，它的激光能力更强、更灵活，可以选择使用的激光束数量。11月，该公司在法兰克福展示了新的聚合物印刷技术。这项技术使用了近一百万个二极管激光器，可以加快生产速度。将来，公司生产的零件数量可能只有一个，但不同的零件有不同的金属性能。这样，设计有了更大的发展空，功能和效率都可以得到提高。兰格说:“这意味着你可以开发新的设计，这是火箭行业的朋友所期待的。”

除了打印机，兰格的3d打印生态系统中还有许多其他组件。扫描实验室成立于1990年，其所有者通过另一家控股公司控制着它(兰格拥有该公司约三分之一的股权)。这家公司生产扫描系统，该系统将激光束反射并放置在3D 空房间。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和相关公司的年收入已超过1.7亿美元。eos集团的另一家独立企业Am ventures是一家风险投资机构，在20家专注于3d打印相关技术的初创企业中拥有少数股权。每次进行新的投资，eos都可以推动销售和营销技术的权利。该机构投资的染料大厦对3d打印产品进行精细着色和高质量加工，并已在evobus和其他客户中使用。

在过去的三年里，兰格一直在研究继任计划，并与他的孩子讨论他们在公司可能扮演的角色。兰格的儿子乌利35岁，是一名医生；我的女儿玛丽，32岁，是一名心理学家。他还邀请了慕尼黑哲学研究所哲学与领导力研究所的负责人迈克尔·伯特来帮助讨论。波德写了许多作品，如《让父母失望的艺术》。他曾协助欧洲其他富裕家庭的高级管理团队——宝马(BMW)和瓦克化工(Wacker Chemie)——进行企业继承和工作继任。博德进行了大量的指导工作，并使用冥想方法来帮助人们深刻理解他们的愿望。此外，只有当企业主愿意接受拒绝他的孩子，他才会与他们合作。博德说:“我们试图区分不同的愿望、情感和痛苦。有时候，孩子们不敢拒绝，因为他们担心父母对自己不满意。”

9月，乌利和玛丽开始参加与父亲的会议，了解企业的各个方面(他们通过eos表示，他们不想接受这篇文章的采访)。在接下来的六个月里，他们将首次担任家族企业的领导职务。

如果他们选择不加入家族企业，兰格会同意的。然而，他很高兴他的孩子们已经知道了他们30年来的信念——3d打印的影响将远远超过工作室。兰格说:“我们的孩子第一次问我；你为什么要这么做？我回答说，‘因为你可以改变世界。"