有一群曾经研究火箭的SpaceX前工程师创办了一家做披萨的公司—Stellar Pizza,他们想用造火箭的方法打造一款做披萨的机器人,推动食品自动化领域的发展。
在新冠疫情暴发之初,贾亚·耶尔(Jaya Iyer)开始郑重考虑转换职业。那个时候,她已经有两个机械工程专业的学位,从事航空航天领域8年。作为波音公司附属公司的首席航天器结构工程师,耶尔与曾在SpaceX共事的某人讨论过这件事。SpaceX是埃隆·马斯克(Elon Musk)旗下的火箭公司。她的朋友建议她联络前同事本森·蔡(Benson Tsai),蔡一直在该公司以及洛杉矶周边其他航天类公司挖掘人才,以面对一个新的技术挑战。
蔡以前的工作是为卫星和航天器开发电池,现在他在做披萨。耶尔困惑不解,但也很感兴趣,于是同意了与蔡见面。蔡盛情接待了她,讲述了他设想的车载机器人,可以从原材料开始做出披萨。只要有人将车子开到办公园区、购物中心或居民区,顾客通过应用程序订购,剩下的事就交给机器人去做。蔡已经说服了一些风投资本家投资数百万美元。同时,他也组织了由40多位火箭科学家和其他技术专家构成的团队,目的就是——搞定披萨。
搞定蘑菇
他们首先需要搞定蘑菇。2020年,耶尔第一次参观位于加州霍桑的恒星披萨公司(Stellar Pizza Inc)总部时,这个团队已经想办法解决了揉面、抹番茄酱以及分散放置青椒的问题。但事实证明,蘑菇的料理问题不好解决。根据机器的设计,蘑菇要预先切片,装进一个料槽里。然而比起马苏里拉奶酪丁或意大利辣香肠,蘑菇水分更多、更湿润。切片装进机器之后,蘑菇片会粘在一起,贴在边上。
源于 SpaceX 的航天精神为 Stellar 注入了独特的品牌基因
耶尔的整个职业生涯都在研究航天器,然而对于更异想天开的东西,她心动不已。“从工程学的角度看,这里好像是个非常酷的地方,可以学到新的东西——嗯,还能吃披萨。”她说。于是耶尔加入了Stellar公司,担任负责可配置馅料的机械工程师。
耶尔在Stellar的第一年用来打造料糟原型、测试风扇和叶片,以及尝试把蔬菜切成不同形状。但蘑菇的问题始终徘徊不去。在冷冻披萨工厂,蘑菇不是问题,因为冷冻的蘑菇片不像新鲜蘑菇那样粘在一起。Stellar决心使用非冷冻原料。耶尔了解到,蘑菇是必不可少的。研究公司NDP Group的信息显示,在素食馅料中,蘑菇超过了洋葱、青椒和黑橄榄,是人们需求最多的馅料。
耶尔无数次地向一位同事请教,那位同事克服了奶酪在机器里粘住的类似问题。然而奶制品的解决办法并不能移用到蘑菇上。调转料糟里某个桨片的方向没有用。他们曾经考虑过在料糟壁上加一层薄薄的油料,但尝试了菜籽油和橄榄油等不同油料后,她放弃了这个想法,因为油料会残留在蘑菇上,这会影响口感。
最后在2021年5月,他们终于找到了解决办法。耶尔重新设计了搅拌器。蔡说,相关的细节是专利。更关键的是,耶尔把新鲜现切的小蘑菇改成切片后在冰箱存放了几天的蘑菇。这道工序造就了较为干燥、更容易操作的馅料。公司内部人员试吃成品披萨时,没有人尝出两种蘑菇的差别。
Stellar在机器人方面的进展令耶尔印象深刻。在外行人眼中,这些机器人看着一点也不像机器人,它更像一台流动餐车,里面装配了一条缩微的流水线。出于吸引人才、投资者和顾客的目的,打造机器人的点子听起来比重复亨利·福特(Henry Ford)所做的事情酷多了。蔡说,它的精致和复杂程度几乎可与将航天器送入轨道相提并论。“要是你仔细想想,”他说,“这并不比火箭简单。”
SpaceX的终极任务是实现火星殖民。而在Stellar,蔡的追求则更接地气一些,“我们的竞争对手是达美乐。”Stellar机器制造的不是全世界最好吃的披萨。这是有意为之。“我们没有想做出那种新鲜出炉的那不勒斯风味披萨。”他一边说,一边吃着香肠片和奶酪面包球,这两样都是他的机器人做的。“达美乐每年收入超过40亿美元,”蔡说,“通过将实体店面的成本用于流动披萨店,以及雇用更少的人手,Stellar可以超过达美乐。”
工程师们热爱披萨。他们可能从尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)的科幻小说《雪崩》中获得了灵感,这部小说的开篇就是在洛杉矶快速送披萨的场景。无论出于什么原因,多年来,披萨机器人对技术爱好者们几乎产生了神话般的影响。
机器人成噱头?
蔡有5年的时间一直从事SpaceX电池的结构设计。到了2019年,他准备投身食品和机器人行业。他考虑过珍珠奶茶,然而没有多少美国人喝这种饮料,使其不足以具备商业价值。汉堡也曾在他的考虑范围之内,但Creator和Miso Robotics等公司都已经拥有相当大的领先优势。于是披萨成为了更好的选择。同时,美国农业部的数据显示,每天有约13%的美国人会吃披萨。而且美国有不少人都对达美乐、必胜客、约翰爸爸和小凯撒这四大连锁披萨品牌不满意。在2022年美国顾客满意度指数调查中,上述四大品牌的得分均较2021年下降。
为了创建公司,38岁的蔡极大地运用了自己在SpaceX的经验。他借鉴了马斯克的垂直化产品开发方法。他说,Stellar的员工在内部定制设计并制造了原型机的大部分零部件,与特斯拉打造汽车以及SpaceX制造火箭的方法如出一辙。为了制造他们的第一版披萨机器人Generation Zero,蔡和员工经常去工厂实地调研。
Generation Zero很早就显露出来它的问题。其机械臂连着一个大大的金属铲,用来将披萨铲进和铲出炉子。有一次,它进入炉子的时候比原本的位置高了几毫米,导致披萨饼皮的顶面被粘住了。这个时候,团队叫来了软件主管乔什·威尔勃兰特(Josh Villbrandt),让他为机械臂重新编程,解决了问题。
艾韦丹·罗斯(Avidan Ross)是Stellar公司最早的投资者之一。罗斯是风投公司Root Ventures的创始合伙人,他说自己受到Stellar公司的宏图大志鼓舞。“有这么一群工程师,在人家说‘这简直疯了’的时候,他们没有被吓倒,反倒热爱挑战。”他说。
罗斯从经济的角度出发,他认为对Stellar 投资600万美元是合理的。因为食品行业经受着劳动力短缺和价格上涨的双重影响, 而机器人可以解决这个问题。他说,“最伟大的工程师们正在进入食品自动化领域,因为它具有普遍影响力。”
机器人正在制作披萨
其他的公司也在制造自己的披萨机器人。Picnic Works出售自动化生产线,该公司称其产品每小时可制作100个披萨。Middleby Corp制造的PizzaBot机器人可以在1分钟之内做好一份披萨。还有一家公司Pazzi Robotics试图在巴黎打造自动化的披萨餐厅。但去年10月,公司被迫清算。
罗斯将某些竞争者的做法贬斥为噱头。“披萨加炫技。”他说。Stellar的员工开玩笑地提到了一个国际标准,名为“最低限度可行的披萨”,其定义是评价足够可口的披萨成功与否,在一定程度上是由成功投放进炉子的披萨数量来判定的。用机器人表演来娱乐观众并不是Stellar公司的使命。“你其实就是下个披萨的订单,然后它就从另一边出来了,你不会看到里面的机械。”威尔勃兰特说。
餐厅业看到了自动化的商机,但蔡仍然是外行。“太多的赞誉被归于Stellar Pizza的创始人是SpaceX的前工程师,”零售和策略咨询师布里顿·莱德(Brittain Ladd)说, “披萨不是火箭科学。”他表示,如果机器人能够始终如一地提供更好的体验,而价格与人工制作的产品相当,就可能成功。
用自动化面对挑战
目前的披萨机器人版本是Generation A,这是第一个完全自动制作的版本。这个机器人是一套环环相扣的工具,在五十铃的NRR厢式货车上可以整体装卸。车内有一个冷藏室,里面用托盘装着面团。冰箱空间刚好可以容纳420个面团。一个金属爪钳上面贴着《玩具总动员》里面的三眼机器人贴纸,托盘逐一从下面滑过。到了烘烤时间,爪钳会抓起一个面团,让它沿着生产线循序而行。
下一步是按压,将面团压平。一条传送带将圆形的饼胚送到卡车的前面。几秒钟内,酱汁呈点状滴到饼胚上,在入炉之后,它们会融化成均匀的涂层。随后传送带在一个料糟下暂停,一大团马苏里拉奶酪丁从料糟中落下。
根据顾客的订单要求,下一步可能会有一个带锯同时切割悬挂的19根意大利辣香肠。其他的料糟分配蔬菜或香肠。最后,饼胚移动到卡车的驾驶室附近,那里有一个圆柱形的烤炉。一台微型电梯将饼胚升起,一条机械臂举着自动化的披萨抹刀,将饼胚滑入烤箱。
在这个过程中,有众多传感器检查饼胚圆不圆,以及馅料的位置。如果某一个参数对不上,饼胚就会从生产线落到垃圾桶里。在团队尝试新的馅料或进行其他调整时,这种情况偶尔会发生。蔡说,现场制作的次品率几乎为零。整个过程都有录像,每个披萨都分配了识别码和二维码,以备在顾客投诉的情况下查看。
曾有记者尝了一片素食披萨,感觉颇为惊喜。饼皮略有焦香,口感适中,奶酪的黏稠度恰到好处,与黑橄榄的浓烈味道形成对比。为了确保质量,Stellar付费征求了诺尔·布劳纳(Noel Brohner)的建议,这位知名厨师曾帮助洛杉矶的餐厅老板以及汤姆·汉克斯(Tom Hanks)等名人提升披萨制作技艺。
Stellar在2022年9月开始压力测试,他们将卡车开到南加州大学周边的街区,那里的学生十分乐意下载应用程序以换取免费的披萨。在最早的一次测试中,5分钟内有180名顾客下了单,结果要让顾客等两个小时才能取到披萨。10月底,Stellar开始为12英寸的披萨收取8美元的基础价格,这大大减少了顾客的等待时间。
每辆卡车上有两名员工,主要是回答顾客的问题,并将做好的披萨装盒打包。很多时候还会有第三位员工在场——蔡。他喜欢观察人们怎样与应用程序以及员工互动。他说,下一代的机器人(预计2023年推出)会自己打包。即使到那个时候,蔡仍希望保持每辆卡车配备两个人手。这样的话就可以轮流休息,而生产线也不会无人照应。
在位于加州霍桑的 Stellar 总部,装载披萨机器人的厢式货车十分醒目
蔡的想法是建立一套能够以低廉成本轻松复制的系统。目前,一辆新的花园式餐车价格大约在10万美元。一位了解相关开支的人士说,算上薪水、租金、原材料以及两年多的研发过程,Stellar原型机的成本至少为600万美元。
蔡说,能够克服将设备缩小的工程学难关,他觉得很满意。Stellar已经俘获了南加州大学的学生群体,也得到了美国歌手Jay-Z的支持,他的风投公司在2022年10月领投了一轮1650万美元的投资。但Stellar未来还会有更多的挑战。它需要将这款机器人复制到更多卡车上,证明这项业务在经济上可行,还要扩展到洛杉矶以外。蔡说,为了人类,这家初创公司决心要成功,“解决地球上的问题对我来说真的很重要。”
link 链接
面团挑战
对于Stellar来说,一致性是最大的挑战之一。SpaceX前自动化工程师阿里克·詹金斯(Arik Jenkins)在2020年加入Stellar,很快就面临了他造火箭的时候最恐惧的情形:产品不停地爆炸。在烹饪程序的压力之下,面团过度膨胀,然后炸开,使硬化的碎片遍布在高温的烤炉四壁和炉顶。这种情况一再发生。
这种爆炸是由于出现无法预知的气泡,它们会膨胀到很大,导致酱料和奶酪滑下来。一些披萨采用膨松的面饼,但这种面饼不适合Stellar。更糟糕的是,没有人知道哪些气泡会爆开,而哪些没问题。工程师们只得在炉子的观察窗外窥探,拿着绑在一根棍子上的餐刀,随时准备打开门,刺破任何正在膨胀的气泡。工程师们处理这个问题的办法与他们在SpaceX遇到某些问题时的做法一样。
他们先提出一个假设——认为面团被压平之后,其层次没有牢牢地粘合在一起,然后检验这种假设。他们调整了擀面程序,这个过程被称之为对接。他们还调整了擀面杖上的纽结,先调短,后来又调长,让它更锋利,之后又将它磨钝,但全都没用。解决这个问题还需要更多的数据。
为了优化结构和提升风味,Stellar的披萨面团在入炉烤制前会饧发两个小时左右,大多数情况下是冷藏饧发。这就留下了出现变数的空间,从而导致一些面团更容易爆裂。工程师们买来了热电耦温度计,测量每个发起来的面团内部的温度。“面团经历的每一秒,从它在烤炉内的温度上升过程到之后温度下降的过程,我们都会测量记录。”Stellar的测试和整合主管詹金斯说。
研究揭示了面团发酵过程中的每一步所需的精确酵母含量以及一系列温度,从而让每个面饼能以同样的方式烘烤。在2022年初左右,他们终于制造出能够一直不产生气泡的饼皮。
詹金斯的第一反应是不相信。整个团队已经习惯了每隔几个披萨就要应对一次气泡灾难。过了一段时间,他们才终于安心地解散了定时巡视烤炉的“餐刀小队”。
“我们已经在不用动手的情况下做了200个披萨,”詹金斯说,“这让人大大地松了口气。”
编辑—邹健、钟婧瑜