博士摊煎饼,这可不是徒有虚名

10月8日,一款运用3D打印原理的煎饼打印机即将在京东上众筹。这款看似简单的机器背后。竟然藏龙卧虎:有年薪百万前IBM中国区电子商务负责人,有全球第一款的3D打印纯图形化的操作系统发明人,还有十多位清华毕业的科技精英,而这款产品不仅运用了 3D 打印技术,甚至还涉及了《Nature》上的流体力学原理。那么,这机器究竟有何玄妙?他们又是如何运用这一切“摊”出煎饼的呢?

3D 打印在你心中是一种什么样的技术?是人造血管?写生模型?坦克装甲?廉价的AK-47?的确,3D 打印技术可以做到这些。但倘若3D打印能够做出更美味,更生活的东西,比如每天你日日见,日日吃的巧克力,甚至是煎饼,那世界是否更加美好?

说起来容易做起来难,3D 打印进入民用潜力虽大,却面临不少瓶颈:材料价格高、打印时间长,操作难度大。但功夫不负有心人,10月8日,一款运用3D打印原理的煎饼打印机即将在京东上众筹。这款看似简单的机器背后。竟然是前任前IBM中国区电子商务负责人吴一黎,清华博士施凯乐(同时他还是全球第一款的3D打印纯图形化的操作系统的发明人,海芯科技的创始人)。而创始团队除他们之外,还有汇聚了来自清华实验室、谷歌等诸多精英。而这款花费一年时间的煎饼打印机,不仅运用了 3D 打印技术,甚至还涉及了《Nature》上的流体力学原理。那么,他们是如何运用这一切“摊”煎饼的呢?

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“三弟画饼” 联合创始人吴一黎(左)与施侃乐(右)

PingWest:你是清华计算机系毕业,IBM中国区电子商务销售负责人。而佳雪是在投行工作,施侃乐是法国国家信息与自动化研究所博士后,你们三个为什么想到去做煎饼?

吴一黎:我老婆小时候就特别爱吃煎饼。我们俩都是北京人。小时候北京一块钱一个煎饼,然后她买不起,就跟小伙伴俩人一人凑五毛,买一个煎饼。老大爷摊煎饼,水蒸气从面饼上慢慢蒸出来,再放上一把葱花、香菜,铺在上面,五颜六色的。看着觉得就觉得特别有幸福感,我就想“我要长大能摊煎饼就好了”。当然很长时间我都觉得这是个玩笑,但是后来我们想了想,这是不是真的可以创业?

后来我们就到大众点评上去搜“煎饼摊”,一共找到600多家。还不包括街头的小推车。我们算,一个煎饼摊要维持下去,还要保证一家人的比较好的生活,需要150张煎饼,大概是1000多块钱的营业额。这样每天大概北京有十万人在吃煎饼,一年吃掉了2 – 3亿销售额的煎饼。这仅仅是一个城市,这样中国整体下来几十亿是没有问题的,甚至能上百亿。煎饼这个东西是诸葛亮发明的,在清朝成熟,在北方市场上流行了两三百年的时间,走到大街上你跟人说“摊个煎饼”。你不用教育任何一个人,所有人都知道煎饼是怎么回事,不需要你花时间和成本来培养用户。但是它又缺乏一个主导性的品牌来控制这个市场。那我们就想,我们是不是能做这个事情?

PingWest:但你之前没有做过煎饼,那准备怎么做?

吴一黎:我们想了想,初定是三条:把煎饼做出态度,这是指用好的原料,好的配方;做出制度,用之前在IBM学到的ARP、企业流程化管理这些东西放到小档口的经营上。第三个是能不能做出一点创新,有没有可能把一些点放在煎饼摊上,把整个煎饼做的不一样。

过去我认为互联网餐饮大部分都是互联网营销创新,就是你能够在最短的时间内如何炒起来。所以我们一开始是零营销,零炒作,要求不靠炒作,就从煎饼身上,能够搞出点创新的点。举两个例子,第一个例子是说,我们跟很多做游戏的互联网公司在谈,当然现在我们店还太少,没有谈成,就是有没有可能下一个iOS下载并激活是2-60块钱,安卓是2块钱到10块钱,那么有没有可能我们让顾客在排队的时候把Wifi开开,然后你下一个App,等煎饼的时候激活,你的煎饼就免费。就是我们想把线下的小档口变成一个线上和线下的支点,带来更多的消费和体验?把8平米的小档口的效率能够进一步提升?

PingWest:所以创新也包括这次3D打印?

吴一黎:是的,我们的名字叫做三弟画饼,就是3D打印的谐音,就是一个张飞来画饼。我们是被徐小平投的,施侃乐是我的同班同学,他做的3D打印操作系统也被徐小平投了。今年春天我们班三个人的公司都被徐小平投了,我们就聚了一下,然后就聊:有没有可能一起做一个3D打印的煎饼?

这事说起来挺有意思,那天正好施侃乐去找徐老师融钱去。然后他就跟徐老师吃饭,边吃边聊,正好说起做吃的。然后施侃乐就提起正好我们班(清华计算机03级)也有一个人做吃的,做煎饼。然后徐老师挺感兴趣:你们班的人做煎饼?他觉得有一些反差。然后今年春节的时候,时间凑上了,我就到了他们家给徐老师摊了一张煎饼,徐老师吃了以后就直接给我们投了一个天使。

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带有徐小平头像的煎饼。

PingWest:那施侃乐那时候为什么会去找徐小平呢?也是为了3D打印的事么?

吴一黎:施侃乐是我们班四年的年级第一,他博士导师是孙家广院士。博士毕业之前曾经是hulu的第八个员工,但是他拒绝了,因为他是一个理想主义者。读博之后在法国接触到了3D打印的技术,后来回清华当助理教授。他就在清华实验室组建了一个团队开始筹划3D打印。14年他觉得这事情OK了,就找了徐小平和太有基金,投了500万。

施侃乐:我们是零开始起步,发现3D打印技术领域在民用的应用非常少。除了艺术家偶尔拿来打样,其他的非常少。我就有一个想法,3D打印就像当初的PC机一样,只有学校和工业界,但是家庭里很少有老百姓会用。但是后来普及开来了,原因是什么?我觉得关键是PC机发展出图形化的,老百姓也会用的操作系统。那么3D打印机要普及开来也要这个过程,我当时的切入点就是要做一个Windows那样的图形化的简单的操作方式,我们把所有的3D打印涉及到的程序打包成了一个系统。在我所了解的范围内,应该是全球第一款的3D打印纯图形化的操作系统。解决了原来3D打印专业化,对于消费者用不起来的问题。

PingWest:那么我想问一下,为什么3D打印在民用领域目前的应用很少?

吴一黎:3D打印的瓶颈有三个。首先是时间长,举个例子,打印杯子这么高的一个东西,必须要8个小时以上,它是从底部一层一层的开始打印。每一层是材料高温融化后喷出来,塑料拉丝一样的画一层,凝固,然后再画第二层。一层0.1到0.2毫米,所以你算一个玩偶0.1毫米这么垒的话需要多长时间?即便打出来了,家用的几千块钱的3D打印机,精度也不会特别高,材质不会有非常光滑的感觉。

第二个是价格,3D打印对材质要求很高,需要材料的熔点、安全性、可降解都要达到标准。自然成本也非常高,打印一个杯子要68,但是传统工艺量产可能六块钱就能达到类似的效果。所以这就决定了3D打印很难量产,而必须是定制化的路线。

还有一个就是,原来3D打印的东西是一个类似于数控机床的东西,非常专业化。要使用这个东西,你必须先会设计,同时还会转化、切片,还有设置几十个参数。这对普通消费者来说是用不起来的。

PingWest:那么现在如何能够克服这几个痛点呢?

施侃乐:我认为最重要的是使用的门槛过高问题,这个我们可以用软件的方式去解决它。3D打印针对的是企业、教育和家庭,但是家庭市场现在还没有打开,也是因为这个原因。现在最大的就是教育和企业市场,企业市场我们已经有了一些尝试,例如当客人来拜访的时候,摁一下按钮就可以打印出来有客人名字的Logo,在客人走的时候就可以送给他了。这就是一种企业应用,它的对象是非专业的用户,但是做的是专业的事。我们就把这种应用包装成一个一个的软件,放到我们的操作系统里面,好像手机软件一样包装成APP的形式,这样任何普通用户也可以非常自如的使用。

至于费用问题,这确实也是一个麻烦的问题,两千多种可以3D打印的材料里面,其实只有几种无毒无害的。我们现在选择的材料是从玉米中提炼和处理出来的聚乳酸,无毒而且很便宜,一克大概也就几分钱,一公斤80元到100元左右。我们的策略是机器稍微贵一点,但是材料很便宜,一个学校一年的费用也就两三百块钱。至于速度问题比较难解决,例如机械性能和分辨率都会有影响。我们的机电一体化的设备选用最好的零件,滑杆扭矩的参数比较好,运作性能就会好一些。达到相同打印的效果我们可以把速度提到原来的1.5—2倍左右。更快的技术还在研发过程中。

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真格基金投资人徐小平拿着自己头像的煎饼

PingWest:那具体到做煎饼这件事,为什么觉得煎饼打印这事能成?

吴一黎:为什么煎饼这事能成?首先是市场,国内3D打印市场一共是10-20亿,整个中国,3D打印机加衍生产品。这市场是无法跟饮食业相比的,所以很多人都在探索运用3D打印机进入饮食行业。这是一个最基本的需求。但其实做起来很难,比如说巧克力,打一块10 * 20 厘米的巧克力,厚度0.5厘米,大概要200块钱。尽管也可以打字和定制照片,但是对消费者这不是一个有竞争力的价格。你要卖15万- 20万这样的巧克力你才能把机器的本挣回来。在市场上是不划算的。

但煎饼有几个特点,第一个是成本低,一张煎饼即便用上最好的材料,成本不超过2块,这样卖10块消费者和商户都能接受,还有充足的利润空间。第二是个性化的问题,装饰巧克力已经被很多人做过了,你机器做的再精致,没办法赶得上大师手工做的水平。但是煎饼不同,大家都见过松饼华夫饼,这基本没有什么美感。所以大家对它的期待就没那么高,我们今天能够做到把你的自拍,把小孩子的涂鸦直接打出来,这都会有吸引力。

有一个例子是异地恋,这个我很有感触,因为我谈了六年的异地恋。两个人异地恋吵了架表达诚意是很麻烦的。过去是手写信,今天你可以手写一个“对不起,我错了,我想你。”你在北京的店里写好,发到上海店里打出来,派送到外卖公司。跟女朋友说:你要是原谅我你就吃下去。煎饼这个东西相对于它现在的样子是可以有很多提升。它可以完全不是你现在想的那样。

施侃乐:我刚听到的时候是逗乐,我以为他在开玩笑。但是开玩笑归开玩笑,回去我想了想这事,就给他打了个电话,我说这事搞不好还真能做,我说让我想想。当时我调研了一个星期,考量了技术,后来发现能行,就组织了一个十个人的团队来做这个事情。

PingWest:那技术上怎么做到呢?你喷的是面糊,可3D打印机是工业原料。

吴一黎:这个技术上是不同的原理。因为是面浆,所以要靠空气来进行控制。原来3D打印机是热熔化材料,再进行喷射。但是面不行,面一加热就堵住了。实际上喷头是不能加热,所以只能下面加一个烤盘,加热烤盘。然后将移动的Z轴去掉,只剩下X跟Y,上面是一个龙门控制机械臂的走向。通过空气控制这个泵泵压出面糊的。

施侃乐:其实我们相对于3D打印煎饼,更严格的说法,也就是我们官网上的说法是 “煎饼打印机器人” 。因为它其实上是借鉴了3D打印机的技术,但是没有3D打印机的Z轴。但是所有的原理、芯片、操作系统还是与3D打印一样的。

PingWest:听上去挺简单的,需要十个清华研究生来做吗?

施侃乐:一开始我们觉得也挺简单的,把传统的3D打印机给改装一下就行了。然后我拿木头做了一个原始的版本,后来一试就根本试不通,做不出来,各种情况。比如说,3D打印机的喷头,是随着物体走的,因为下边不会加热,是打印头在加热。但是煎饼机不一样,是下面在加热,打印头是不加热的,那所以距离远了,这个面糊的流体位置就非常难控制,距离近了呢?你打印头上的面糊就容易烧糊,时间久了就会堵住,打印不出来了。这样的问题非常多。

后来我们是怎么做的呢?打印头还是离煎饼远一点,免得被烧糊,但是我们我们通过软件控制打印的路径,让它打印出来是正确的。但是这样软件必须先计算好流体流下来的轨迹,仿真它,才能确保最后的打印效果。

3D打印更接近固态的成型,煎饼更接近液体的成型。正好我们那时候在准备做玻璃的打印,玻璃从坩埚里流出来的时候有点像蜂蜜,它是有一定流向的。如果你要是正着走,它其实上会形成一个正弦曲线一样的弯弯曲曲的线。你用一个勺子挖一勺蜂蜜倒出来,你会发现它会盘旋的往上打转,煎饼面糊和这个特别的像。如果我们沿着直线走,会出现一条弯弯曲曲的直线。这是在《Nature》上的一篇论文,说一种浓稠的液体下滴落的时候会打卷的现象。你画的时候就会弯曲,所以我动的时候必须是反着圈来运动。

PingWest:摊个煎饼还惊动了《Nature》?

施侃乐:是的,一开始它喷出来的料不是一条直线。它跟很多参数有关,跟流量有关,跟气压有关,跟喷嘴粗细也有关。我数了一下,我们总共画了一万条线。都做不好。我们最后大量的采样,用几千个采样点做实验,最后我们把几千个实验数据拿出来拟合,得出一个超平面线性公式。这个公式很精确,能够告诉我们面糊怎么放才能好,然后我们才能够反求回去,才能够告诉机器:你要画一个四毫米的线,要用多大的力,多快的速度才能吐出来?你各种情况下,我都能够严格的控制打出来的线条的粗细。

PingWest:那还有什么技术难点?

施侃乐:还有我们发现我们打印出来的煎饼,有些地方糊了,有些地方还没有烤熟,下面的底板加热不均匀。后来我们发现是底板的加热问题,平常我们都是用的热传导加热,下面有电阻丝。我们以为觉得这样很快,但是后来发现不行,我们又测算了一下发现确实不均匀。后来就完全改成了热辐射,但热辐射又是四面八方都在辐射,把饼和桌子一块都烤糊了。那么我们就在下面加一个反射热量的反射层。把热量反射回去,还增加了饼的热效率。我们现在还在进行版本迭代,推出更多的功能。

PingWest:你刚刚说,煎饼没有Z轴,那么3D打印的意义在?

吴一黎:是这样,传统3D打印机是切片一层一层的垒,会形成高度的不同。那么面糊无法做到这一点,但是面糊喷射会有先后顺序,这样,面糊到烤盘上面的时间就会不同。这样就会形成色度、灰度的不同,产生不同的图案。这样用户编辑好图案以后,输入操作系统,就可以直接在煎饼上呈现出来。

施侃乐:这个也是技术难点之一,我们测了不少的温度曲线,最后才建立了一个参数,把它输入到操作系统中去。但是这也不是唯一的参数,还有线条的粗细,线条的多少,你比如说线条粗需要烤的时间就更长。我们放了很多的采样点。

吴一黎:我们的技术会不断的迭代,以后把 3D 打印功能完善之后还会在餐饮自动化方向上继续开拓。你比如说过去一个人摊煎饼看一张锅,我看到的最牛的人也不过一个人摊三张锅。但是 3D 打印机一个人可以同时摊 20 个。以后我们按图案的复杂程度不同,可以在 2 分钟到 5 分钟中内完成好几张煎饼的打印。最重要的是我只需要雇一个人,他只需要配料,翻饼和顾客聊天就行了。软件什么都由我们提供,连订单或图案都是可以通过网上或者移动端直接发送过来。

PingWest:面糊的浓度不一样也可以吗?

施侃乐:我们在软件里已经把这些参数加入了进去,你可以稍微打一条线,然后调整一下参数就。如果你配的浓,你就选择+1、+2,根据具体情况来调节。以后可能参数都不需要了,更小白的人都会用。

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PingWest:那这个煎饼打印机以后大概多少钱一台?

吴一黎:我们一台煎饼打印机正常售价 2 万,然后我们在京东十月八号会有众筹,限 30 台,全国每个省限制一台,仅此一次,6666 到 8888 。包括操作的软件和平板电脑一起。

PingWest:说了这么多,煎饼的口味到底怎么样?

吴一黎:我们是有信心的,我们现在有两种煎饼;传统煎饼是我们传统的品牌。为了坚持我们的品质,我们的辣酱是老干妈的,比一般的辣酱贵五倍,榨菜是上百种榨菜里面挑的乌江涪陵的三样榨菜,比一般榨菜贵八倍,每个鸡蛋都可以知道是哪个县产的,现在换到了河北逐鹿。薄脆是中粮的油炸的,花生是四粒红花生,因为它颗粒最均匀,最红,含铁量最高,补血。每一个原材料都是无数次挑选,我们买了十几个配方,在山东煎饼和天津煎饼中一直在调。我半年时间里一直在研究配方,我,我老婆,我丈母娘三个人我们在那调了半年。

那么我们3D打印的煎饼则更接近西式的华夫饼,原料一滴水不放,都是纯牛奶,至少是伊利蒙牛级别的。

PingWest:但你吃了这么多煎饼,再吃不烦吗?

吴一黎:现在到店都会吃。我在摸索摊煎饼那半年是崩溃的,不说煎饼,什么都吃不下去,一天要吃上百块煎饼,看面的比例,配料加了减了,都得自己吃。现在到了店也还是要吃,看水准下没下来,但不管怎么样,煎饼还是喜欢吃,自己做得东西必须喜欢吃,如果不喜欢吃的话就没法做了。

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