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洗碗机竟然如此“猴赛雷”
网友【白晓剩】 2022-03-19 22:24:03 分享在【时代发展的印记】版块    4920    1    1

洗碗机、扫地机器人、洗烘一体洗衣机,被称为解放双手的懒人三件套,但从中国市场的渗透率来看,洗碗机的普及率远远低于其他两类。

事实上,洗碗机诞生的时间甚至比洗衣机还要早八年(最早的洗碗专利机器出现于1850年,1858年汉密尔顿·史密斯在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机),但在当下,洗衣机已经成为中国家庭的标配,洗碗机还是少数人尝鲜的物件。

洗碗机尚未征服中国市场的原因显而易见:在小红书上搜索洗碗机,很多笔记讨论的都是“洗碗机到底能不能把碗洗干净”,消费者对于洗碗机的效用仍旧心存疑虑。

然而,中式厨房的特点,以及中国市场消费者生活水平的不断提高,使得中国市场对洗碗机的需求在持续强化。面对产品与需求之间横亘着的巨大鸿沟,中国本土的品牌们尝试让这个“舶来品”能够更好地解决中国厨房的复杂需求。

由此,一场迟到的“国产替代与技术进化”拉开帷幕。

洗碗机的hard模式

中国人究竟需要什么样的洗碗机?回答这个问题前,先要从饮食结构和厨房布局两个角度来拆解中式厨房的特点。

中餐的烹饪方式以大火爆炒为主,油污较重,且器皿都较深。与之相比,西方的烹饪方式以煎、烤、拌、煮为主,油污较轻,同时餐具也比较浅。中西方餐饮习惯的差距,使得原生于欧美的洗碗机,无法很好地满足中式餐饮的清洗需求。

除了饮食文化,东西方在居住条件上的差异也阻碍了传统洗碗机的普及。欧美的居住环境普遍更大,厨房有足够空间安装洗碗机,且随着市场消费习惯已经形成,因此在家装设计环节大多都会考虑好洗碗机的安装问题。但在中国,商品房的户型一般比较紧凑,留给洗碗机的空间并不大;部分消费者在装修后意识到了洗碗机的必要性,却苦于改造空间有限、改造成本高。这些门槛,都极大阻碍了洗碗机的普及。

由于市场重心、文化差异等原因,外资品牌很难针对中国市场需求进行有针对性的产品创新和研发,进入中国市场后往往出现“水土不服”的问题,这也导致了无数消费者对洗碗机产生了“鸡肋”的印象。

因此,造出适合中国人使用的洗碗机这一重任,就落到了本土品牌的肩上。

重构技术路线

传统洗碗机的清洗原理是喷射水流(简称射流)清洗,射流的压力以及射流的多少,决定了清洗能力的高低。因此,在这条技术路线下,改良洗碗效果的重点,放在了增加喷淋臂数量、调整喷淋角度上面。

但这条技术路线存在限制。一方面,增加喷淋臂必然意味着洗碗机会更加耗水耗电,与需求背道而驰。更重要的是,水流的多少、冲洗角度对清洗起到的效果并不是决定性的,射流(即喷淋臂喷出的水流)才是。

通过增加或调整喷淋臂以期提升洗碗效果的做法,就像是用马拉车,用套上更多马的方式提高速度,实质上并未改变动力的核心来源。

因此,传统的改良并不可行,洗碗机亟需的是颠覆性的技术变革,一场重构洗碗机技术路线的艰难跋涉,在方太内部展开。

如马斯克所说,“你必须能够把那些问题‘煮沸’才能从里面找出那些最基本的东西”,遵循第一性原理,研发团队将目光聚焦在了洗碗机的技术起点:射流。

1915年,驶入大西洋试航的德林号鱼雷艇螺旋桨溃蚀事件,让科学家们意识到了“空化效应”的破坏作用,螺旋桨在作业时制造了大量气泡,而气泡破裂时的巨大能量破坏了螺旋桨的表面。

但当“空化效应”被限制在一定水平下,可以利用破坏力清洗海洋生物附着问题。研发团队由此得到启发:同样是附着物,锅碗瓢盆上的油污能否通过“空化效应”解决?摆在他们的第一个问题是,空化效应的产生条件苛刻,对水流的流速、流量和温度存在限制,同时需要平衡水流的清洗效力,过小无法彻底清洗,过大则对厨具造成伤害。对研发团队而言,这无异于“螺蛳壳里做道场”。

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通过调研,研发团队借鉴了用于潜艇水下清洗的文丘里结构,为“空化效应”创造了先决条件,而寻找清洗效力的平衡点则免不了大量的测试。一位研发工程师为了提供清洗样本,测试期间吃了一千多份煲仔饭,体重飙升20余斤。

2020年,“空化效应”成功应用于方太水槽洗碗机,并被命名“高能气泡洗”,即使煲仔锅也能轻松洗净,全面提升了洗碗机的清洗效力。这意味着,方太蹚出了洗碗机的全新技术路线,将洗碗机从“畜力时代”拉进了“内燃机时代”。

然而面对新技术,市场仍旧存在质疑,毕竟这个行业炒作“噱头”的实在太多了。2021年,方太找到了国内专门研究空化射流的机构——中科院力学研究所,希望通过科学实验进一步验证高能气泡洗的效果。作为中科院力学研究所专家和带头人,郭亮博士起初也对这一技术的应用持怀疑态度,但实验数据证明了空化泡的存在与清洗效果,这引起了他的研究兴趣。

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中科院力学研究所出具的检测报告

由此,方太顺势与中科院联手,进一步改进技术应用成果。洗碗机的技术变革迈入第二程。

从原点出发

力学所的实验已经证明了高能气泡洗的技术可行性,既然空化泡是射流威力的关键,是否能让射流产生更多空化泡?已经实现了巨大突破的产品还有创新的空间和可能吗?在航天领域深耕多年的郭亮博士,将目光投向了火箭发动机。

郭亮博士回忆:“我们在航天领域经常打交道的是气体,洗碗机里面是液体,两者在力学中统称为‘流体’。所以,我们就想从航天里面找灵感,看看能不能通过航天中已有的技术,嫁接到洗碗机中。”

遵循这一思路,应用于火箭发动机的拉瓦尔喷管进入了研究团队的视野。拉瓦尔喷管是一个两头大、中间小的喷管,将蒸汽的喷射速度增加到超音速。借鉴思路,方太研发团队也开始对喷口设计下功夫,以期通过调整喷口结构,优化喷射水流的效果。

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拉瓦尔喷管结构

用提高火箭推进力的“牛刀”来提升洗碗机的射流效果,这个思路的含金量显而易见。但在实际研发中,喷口结构的调整并没有想象中那么容易,因为水流压力、空气的混合比例、多个喷口的相互作用都将受到影响,这直接关系着清洗效力。如果采用传统方法打样、测试,工作量大、耗时长,也很难找到最优解。

洗碗机的技术提升了,研发技术的工具也要升级。

高精尖技术再次提供了帮助。由于航天工程很难在现实中进行各种情境的实验,因此,连接现实世界和虚拟世界的数字孪生技术应运而生,通过大数据、物联网、人工智能技术的结合,能够实时、动态地反映真实物体运动状态。

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数字孪生技术演示

有赖于天舟空间站所运用的数字孪生技术,研发团队通过计算机建模和仿真运算,模拟了洗碗机喷嘴的流道设计和布局,计算出了“水流压力+水汽混合+17个喷嘴流道角度”的最佳匹配公式,攻克了洗碗机的结构升级难题。

高能气泡洗技术的升级,使得洗碗机的“动力核心”从“内燃机时代”再一次升级到了“电气化时代”,而技术路线和生产工具则进入了信息化时代。

艰深的专业术语最终都会以产品的形式呈现在消费者面前。当社交网络上越来越多人惊叹于高能气泡洗轻松洗掉鸡蛋羹、拔丝地瓜、年糕等“硬茬”后,中式厨房的hard模式,终于迎来了真正懂它的洗碗机。

结语

无论是从潜艇水下清洗技术中捕捉灵感,还是从火箭发动机的拉瓦尔喷管中获得启发,方太将航天技术和思想应用到洗碗机这个小小的厨房家电上,似乎有点“杀鸡焉用牛刀”的质疑,然而,尽管技术的应用有千百种,但归根溯源,技术可以迁移、底层逻辑可以打通,一切的最终目的,本就是为了服务人类自身。

回顾历史不难发现,航天等前沿领域最容易带来颠覆式的创新,上世纪的太空竞赛,间接催生了芯片、计算机、无线吸尘器、CT、太阳能电池等技术,而如今航天领域用到的石墨烯、火焰喷射技术等,也在逐步“飞入寻常百姓家”。

人类在不断地探索中扩宽了边界。

于方太而言,死磕底层清洗机理、重构技术路线,勇担市场引领者的另一面往往是巨大的风险,但是,对创新的坚持,对以人为本的恪守,是人类得以不断点亮科技树的动力,也是技术最终能够造福人类的根本原因。

正如方太集团董事长兼总裁茅忠群所说:“只有坚持以仁爱为缰,以利他之心让科技有善意,以同理之心让科技有智慧,以平等之心让科技有担当,创新科技才会与美善和幸福同行,为人类创造更多的正向价值。”

洗碗机的“国产替代与技术进化”故事,同样是科技以人为本最真实的写照。

出处:虎嗅APP

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1   2022-03-19 22:24:03  回复

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