نگاه نزدیک به ربات‌های دیزی و لیام؛ ربات‌های هوشمند اپل در خدمت محیط‌زیست

از سال ۲۰۱۳ تاکنون، تأسیسات تولیدی اپل در آستین تگزاس به تولید کامپیوتر رومیزی Mac Pro مشغول است. این تأسیسات ۳۷٬۱۶۱ مترمربعی، در میان مجموعه‌ای از پارک‌های صنعتی قرار دارد و فاصله‌ی آن تا پردیسِ درحال‌ ساختِ اپل بسیار کوتاه است.

آستین در سال‌های اخیر و به لطف استعدادهای درخشانی که توسط دانشگاه تگزاس تربیت شده‌اند، به کانون نوآوری در حوزه‌ی فناوری تبدیل شده است. ساخت پردیس جدید یک میلیارد دلاری در سال ۲۰۱۹ آغاز شد و شرکت اپل تنها اندکی پس از تکمیل فاز اول در سال ۲۰۲۲، از برنامه‌های خود برای توسعه‌ی بیشتر این پروژه و تکمیل آن در مارس ۲۰۲۵ خبر داد. پردیس آستین در مجموع ۱۳۳ هکتار خواهد بود که با پردیس مرکزی ۱۷۵ هکتاری کوپرتینو برابری می‌کند.

تولید مک پرو در تأسیسات آستین ممکن است با تلاش‌های اپل برای گسترش تولید در ایالات متحده مرتبط باشد. این تلاش‌ها با ایجاد ۹۰۰ شغل در منطقه، به تولید پریمیوم‌ترین کامپیوتر دسکتاپ منجر شد که کاربران به‌خاطر طراحی عجیبش به آن لقب سطل زباله دادند. تنها سه سال پس از معرفی این نسل از مک پرو، اپل اعلام کرد که مدل جانشین آن را نیز در آستین تولید خواهد کرد.

در ورودی تأسیسات آستین، پس از یک اسکن امنیتی، خطوط مونتاژ دسکتاپ‌هایی با طراحی الهام گرفته از رنده آشپزخانه از بازدیدکنندگان استقبال می‌کنند. پس از آن قفسه‌های بلندی به چشم می‌خورند که ردیف‌به‌ردیف در کنار هم قرار گرفته‌اند. این قفسه‌ها، جعبه‌های مقوایی ساده‌ای را در خود جای داده‌اند که حاوی سیستم‌های گران‌قیمت هستند.

در قسمت پشت قفسه‌ها، تأسیسات کوچک بازیافت واقع شده است که سیستم جداسازی ضایعات الکترونیکی صنعتی با اندازه‌ی متوسط در آن قرار دارد. این هزارتوی سرسره‌های فلزی، از آهن‌رباهای پرقدرت برای استخراج فلزات و مواد خاکی کمیاب از دستگاه‌هایی که به پایان عمر خود رسیده‌اند، استفاده می‌کند. بسیاری از فعالیت‌های اصلی جداسازی زباله‌های الکترونیکی در خارج از سایت و تأسیسات مدیریت زباله‌های الکترونیکی شخص ثالت انجام می‌شود. سیستم خاص داخل سایت هم برای پیشبرد تلاش مداوم شرکت در بهبود فرایند بازیافت کاربرد دارد.

پروژه‌هایی مانند تأسیسات مدیریت زباله‌های الکترونیکی شخص ثالث، بخش کلیدی تلاش‌های اپل برای دستیابی به هدف کربن‌زدایی در فرایند زنجیره‌ی تأمین خود تا سال ۲۰۳۰ است. این تلاش‌ها پس از اقدام جهانی مشابه برای دستیابی به کربن‌زدایی صورت می‌گیرد؛ البته اپل در این زمینه تنها نیست و شرکت‌های همتای آن مانند مایکروسافت، سامسونگ و گوگل نیز اهداف مشابهی را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در پیش گرفته‌اند.

با گذشت زمان، سیستم‌های رباتیک نقش پررنگتری در بخش بازیافت ایفا خواهد کرد. استارتاپ‌هایی مانند Amp Robotics و Glacier که در سال‌های اخیر ظهور کرده‌اند، ترکیبی از اتوماسیون و سیستم‌های دید مبتنی‌بر هوش مصنوعی را برای افزایش کارایی جداسازی زباله‌های الکترونیکی و کمک به بستن چرخه‌ی این نوع زباله‌ها به ارمغان آورده‌اند. دستیابی به این هدف بدون شک ستودنی است؛ اما هنوز راه زیادی تا رسیدن به کارایی فناوری و مشارکت مصرف‌کنندگان در پیش است.

اپل در ظاهر شاید به‌اندازه‌ی شرکت‌های دیگری مانند آمازون از سیستم‌های رباتیک برای بازیافت استفاده نمی‌کند، اما پشت پرده، بیش از یک دهه است که اتوماسیون نقشی اساسی در بازیافت دستگاه‌های این شرکت ایفا می‌کند. تیم کوک مراسم رونمایی از آیپد پرو در ماه مارس ۲۰۱۶ را با تشریح آخرین دستاوردهای اپل در زمینه‌ی پایداری آغاز کرد. آخرین تلاش این شرکت برای استفاده از رباتیک پیشرفته در فرایند جداسازی زباله‌های الکترونیکی لیام نام دارد. رباتی که در رویداد سال ۲۰۱۶ از آن رونمایی شد، در واقع لیام 2.0 و به‌روزرسانی نسخه‌ی اولیه‌ی رباتی بود که این شرکت از سال ۲۰۱۳، به‌صورت آزمایشی و دور از انظار عموم کارکردن روی آن را آغاز کرد.

لیام 1.0 تا حد زیادی یک پروژه‌ی در حال توسعه بود و لقبی است که به‌راحتی می‌توان به تمام تلاش‌های رباتیک اپل تا به‌ امروز نسبت داد؛ درواقع اپل اکنون از سیستم نسل اول خود به‌عنوان یک «پروژه‌ی تحقیقاتی» یاد می‌کند. این سیستم قفس‌مانند با استفاده از بازوی رباتیک صنعتی فانوک، برای جداسازی قطعات آیفون‌ 5s دورریخته‌شده طراحی شده بود و برای انجام کار خود به ۱۲ دقیقه زمان نیاز داشت. با درنظرگرفتن ۱۳۳ میلیون آیفونی که آمریکایی‌ها در آن سال دور ریختند و حدود ۱۱ درصد از آن‌ها هم بازیافت شدند، فرایندی که بیش از ۱۰ دقیقه طول می‌کشید، ارزش چندانی نداشت. لیام 1.0 حتی قابلیت ارتقای مقیاس هم نداشت و به‌همین‌دلیل نیز پتانسیل‌های به‌کارگیری از آن محدود بود.

لیام 2.0 که در ژانویه‌ی ۲۰۱۵ به‌صورت مخفیانه شروع‌به‌کار کرد، پیشرفت‌های ملموسی داشت. این سامانه با وجود کوچک‌تربودن نسبت به نسل قبل خود، زمان فرایند جداسازی را به‌طرز چشمگیری به ۱۱ ثانیه کاهش داده بود. اپل در گزارش رسمی خود در سال ۲۰۱۶ می‌نویسد: «سیستم جداسازی خودکار، به‌صورت سفارشی برای آیفون ۶ ساخته شده است و می‌تواند سالانه قطعات ۱٫۲ میلیون دستگاه آیفون را از هم جدا کند.

به‌گفته‌ی سخنگوی اپل، نام تمام ربات‌های آن‌ها از شوخی‌های داخل شرکت نشئت گرفته‌اند و گاهی اوقات، درست مانند اتفاقی که در مورد لیام افتاد، نام‌ها در ابتدا به‌عنوان مخفف‌های چالش‌برانگیز ساخته می‌شدند.

سارا چندلر، معاون محیط‌زیست و نوآوری زنجیره‌ی تأمین اپل به تک‌کرانچ می‌گوید: «درواقع همه‌ی ما عاشقان محیط‌زیست یا فناوری هستیم.» پاتریک ویلر، مهندس نوآوری بازیافت اپل هم در ادامه‌ی صحبت‌های چندلر می‌افزاید: «بخش بازیافت احتمالاً تنها بخشی از اپل است که در آن خوره‌های تکنولوژی نامگذاری تولیدات را برعهده دارند و بخش بازاریابی هیچ نقشی در آن ایفا نمی‌کند.» اپل بعدها سیستمی به‌نام دیو را برای خارج‌کردن موتور تاپتیک مستقر کرد. جدیدترین ربات اپل مقدار کمی به زمان انجام فرایند جداسازی اضافه کرده و آن را به ۱۸ ثانیه رسانده است.

تفاوت چشمگیر در زمان چرخه‌ی جداسازی بین لیام 1.0 و دیزی تا حدود زیادی به بازنگری اساسی در این فرایند مربوط می‌شود. ربات‌های اولیه با دقت تمام اجزای مختلف را باز می‌کردند؛ درحالی‌که نسخه‌های جدیدتر با استفاده از رویکرد نیروی ضربه، قطعات داخلی را به بیرون پرتاب می‌کنند. به‌نظر می‌رسد که ازهم‌پاشیدن کامل یک گوشی سریع‌ترین راه برای جداسازی قطعات لازم آن است؛ هرچند نتیجه‌ی نهایی کار چندان زیبا نیست؛ اما گوشی‌های دورریخته‌شده قرار است ذوب شوند و به‌همین‌دلیل هم ظاهر آن‌ها هیچ اهمیتی ندارد.

محوطه‌ی محصور دیزی در مقابل دو ردیف جعبه‌ی کارتونی بزرگ قرار دارد که به‌مرور با قطعات کوچک جداشده از دستگاه‌های آیفون پر می‌شوند. سیستم دیزی هنگام کارکردن پرسروصدا نیست و افرادی که با این سیستم کار می‌کنند نیاز به استفاده از محافظ گوش ندارند. تنها صدایی که از دیزی به‌گوش می‌رسد، صدای برخورد قطعات فلزی با یکدیگر و صدای هیس‌مانند هیدرولیک است.

دیزی به‌طور چشمگیری از ربات‌های قبلی کوچک‌تر است؛ اما همچنان ابعاد بزرگی دارد و طول آن به حدود ۱۰ متر می‌رسد. درست مانند سایر ربات‌های صنعتی، اجزای دیزی هم درون یک سازه‌ی محافظ قرار گرفته‌اند تا از برخورد احتمالی این سیستم فلزی بزرگ و بدن انسان جلوگیری شود. البته نیروی انسانی هنوز هم در فرایند بازیافت با ربات دیزی نقش دارد و سه تا چهار نفر ایستگاه‌های مختلف را مدیریت می‌کنند. این سیستم از چهار محفظه‌ی شیشه‌ای بزرگ با اسکلت فلزی تشکیل شده است.

زمانی‌ که آیفون‌ها به‌صورت صحیح وارد سیستم می‌شوند، ترکیبی از تصویربرداری و یادگیری ماشین مدل هر آیفون را شناسایی می‌کند و دیزی فرایندی مطابق با نوع دستگاه را روی آن انجام می‌دهد. در سیستم دیزی، بازوهای فانوک لیام با مدل‌های میتسوبیشی جایگزین شده‌اند. این بازوها هم درست مانند بیشتر بازوهای رباتیک صنعتی، در ابتدا برای صنعت خودرسازی طراحی شده بودند. وقتی صحبت از به‌کارگیری اتوماسیون صنعتی به میان می‌آید، صنعت خودروسازی چندین دهه جلوتر از صنایع دیگر است. بازوی رباتیک اول دیزی، گوشی‌های آیفون را برمی‌دارد و روی یک پد قرار می‌دهد؛ سپس بازوی دوم وارد عمل می‌شود، گوشی را برمی‌دارد و پیش از جداکردن نمایشگر از دستگاه، آن را در یک براکت فلزی قرار می‌دهد.

دومین محفظه‌ی موجود در تأسیسات، به‌دلیل مه بسیار زیادی که از واحد‌های خنک‌کننده با دمای منفی ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد خارج می‌شود، خیره‌کننده‌ترین محفظه در میان ۴ محفظه‌ی موجود در این محوطه به‌شمار می‌رود. این دما به‌میزان چشمگیری از دمای محیطی صفر تا ۳۵ درجه‌ی سانتی‌گراد که اپل برای آیفون‌های خود توصیه می‌کند، پایین‌تر است. دمای این محفظه‌ به‌ اندازه‌ای سرد است که باعث می‌شود چسب باتری آیفون‌ها از کار بیفتد. دیزی پس از قراردادن دستگاه تلفن در معرض سرمای شدید، باتری را از آن خارج می‌کند. فردی که در این ایستگاه حضور دارد، همزمان با نظارت بر عملیات، باتری‌های دورریخته‌شده را جمع‌آوری می‌کند.

دیزی در محفظه‌ی سوم هم وارد عمل می‌شود و با ضربه‌زدن به پیچ‌های ریز، تک‌تک قطعات را از هم جدا می‌کند. اینجا همان مرحله‌ای است که نیروی شدید، نقش بسیار پررنگی در آن ایفا می‌کند؛ چراکه ضربه‌زدن به‌مراتب سریع‌تر از استفاده از یک ربات برای بازکردن تک‌تک پیچ‌ها است. پس از ورود قطعات به محفظه‌ی چهارم و نهایی، یک ابزار چرخشی آن‌ها را از هم جدا می‌کند و سپس قطعات جداشده روی یک توری مرتعش فرود می‌آیند. این توری به جداسازی قطعات کمک می‌کند. پس از آن، قطعات روی سطح چرخان و بزرگی می‌افتند که فرد دیگری در کنار آن حضور دارد و قطعات را به قسمت‌های مختلف تقسیم می‌کند. قطعات جمع‌آوری‌شده در جعبه‌های کارتونی بزرگ قرار می‌گیرند تا در نهایت به مرکز بازیافت زباله‌های الکترونیکی ارسال شوند.

دیزی هم مانند لیام بیشتر از قطعات آماده ساخته شده است. استفاده از قطعات آماده، رویکردی استاندارد در دنیای رباتیک به‌شمار می‌رود و هیچ‌کس برای ساخت سیستم‌های مختلف به‌دنبال رویکرد اختراع مجدد چرخ نیست. این موضوع در مورد دیزی هم کاملاً صدق می‌کند و تنها دو مورد از قطعات آن برای نخستین‌بار ساخته شدند. گفتنی است بخش کوچکی از این قطعات داخلی به‌طور اختصاصی برای سازگاری با انواع آیفون‌ها طراحی شده‌اند.

در نسخه‌ی اولیه‌ی لیام از یک سیستم مکنده‌ی پنوماتیکی استفاده می‌شد که در دهه‌ی گذشته با استقبال بیشتری در بخش صنعت مواجه شد؛ بااین‌حال شرکت برای ساخت این سیستم به سراغ یک پنجه‌ی رباتیک سفت‌وسخت رفت. این پنجه‌ها با وجود استحکام بیشتر نسبت به نمونه‌های رباتیک نرم، به اندازه‌ی آن‌ها انعطاف‌پذیر نیستند؛ البته انعطاف‌پذیربودن پنجه‌ی رباتیک زمانی یک مزیت مهم به‌شمار می‌رود که از آن برای برداشتن چیزهایی مانند محصولات کشاورزی استفاده شود؛ اما اگر برای برداشتن گوشی‌های آیفون با تغییرات ابعادی اندک طراحی شده باشد، انعطاف‌پذیربودن آن مزیت خاصی به‌شمار نمی‌رود.

سیستم مستقر در شهر آستین مسئول بازیافت دستگاه‌های آمریکای شمالی است؛ درحالی‌که همتای آن در شهر بردا (واقع در کشور هلند) مدیریت بازیافت آیفون‌های دورریخته‌شده در اروپا را برعهده دارد. درحال‌حاضر هیچ سیستم معادلی در آسیا، آفریقا، آمریکای جنوبی یا اقیانوسیه وجود ندارد؛ البته اپل از دو سیستم دیگر به نام‌های دیو (Dave) و تاز (Taz) در نزدیکی تأسیسات تولیدی خود در چین استفاده می‌کند. این سیستم‌ها به‌طور خاص برای استخراج اجزای لمسی و صوتی از گوشی‌های آیفون طراحی شده‌اند.

سرعت فعلی دیزی امکان بازیافت سالانه حدود ۱٫۲ میلیون دستگاه آیفون را برای این سیستم فراهم می‌آورد. این رقم در مقایسه با عملکرد سیستم‌های بازیافت پیشین پیشرفت عظیمی به‌شمار می‌رود؛ اما نگاهی به ۱۵۰ میلیون گوشی هوشمند دورریخته‌شده در سال ۲۰۲۲ (روزانه حدود ۴۱۶ هزار دستگاه) نشان می‌دهد که عملکرد دیزی هم رقم ناچیزی است. این آمار در مقابل ۶۸ میلیون تن گجت دورریخته‌شده در همان سال در سراسر جهان ناچیزتر هم دیده می‌شود. با وجود گزارش سازمان ملل مبنی‌بر بازیافت حدود ۲۲ درصد از این تجهیزات، هنوز هم افزایش سرعت دورریختن لوازم الکترونیکی ۵ برابر بیشتر از اسناد و مدارک مربوط به بازیافت این لوازم است.

افراد بسیاری هستند که دستگاه‌های الکترونیکی قدیمی خود را برای همیشه در کشوی کمد نگه می‌دارند یا آن‌ها را همراه با سایر زباله‌های خود دور می‌ریزند. چندلر با اشاره به گزارش‌های مفصلی که اپل در وب‌سایت‌های مختلف منتشر کرده است این موضوع را خاطرنشان می‌کند که خریداران معمولی آیفون در اوقات فراغت خود این گزارش‌ها را مطالعه نمی‌کنند و به‌همین دلیل نیز اپل در تلاش است تا راه پیام‌رسانی مناسبی را برای ارتباط مؤثر با مردم پیدا کند.

اپل دیزی را به نوعی سفیر خود در زمینه‌ی تلاش‌هایش برای بازیافت محصولات الکترونیکی می‌داند. دیزی از نظر سرعت و بازدهی به جایگاه مطلوب خود حتی نزدیک هم نیست؛ اما دستاوردی جنجالی به‌شمار می‌رود و توجهات بیشتری را به فعالیت‌های اپل در زمینه‌ی مدیریت پسماند محصولات خود جلب می‌کند. به‌گفته‌ی چندلر، بازیافت یک تن مواد اولیه با دیزی، از استخراج دو هزار تن مواد معدنی جلوگیری می‌کند. او بر این باور است که اپل باید تعامل بیشتری با مشتریان خود داشته باشد و پیام خود را به آن‌ها منتقل کند.

مهارت واقعی در بازیافت رباتیک فراتر از بهبود عملکرد دیزی یا حتی ساخت ربات‌های بیشتر در مناطق مختلف است. این امر مستلزم ایجاد سیستم‌هایی است که بتوانند با گستره‌ی وسیع‌تری از محصولات کار کنند. اپل اعتقاد دارد که این سیستم‌ها را می‌توان برای مدیریت محصولاتی غیر از آیفون مانند مک‌بوک‌ها و آیپدها تطبیق داد. این شرکت هنوز هیچ جزئیاتی در مورد برنامه‌های آینده‌ی خود منتشر نکرده است.

اپل اجازه‌نامه‌های مالکیت فردی دیزی برای صدور مجوز را هم به‌صورت رایگان در اختیار سایر شرکت‌ها قرار داده است. اگرچه دستگاه‌های مختلف و فرایندهای ساخت آن‌ها تفاوت‌های چشمگیری با یکدیگر دارند؛ اما بسیاری از مراحل انجام‌شده توسط دیزی برای سایر گوشی‌ها هوشمند هم انطباق‌پذیر هستند. با وجود گفت‌وگوهای اپل با برخی از رقبای خود، هنوز هیچ شرکتی این پیشنهاد را نپذیرفته است.

اپل هنگام راه‌اندازی دیزی در نوامبر ۲۰۱۶ پیش‌بینی می‌کرد که این سیستم رباتیک صنعتی تنها دو یا سه سال کارایی داشته باشد؛ زیرا سیستم‌های لیام که پیش از دیزی وجود داشتند هم نتوانستند بیشتر از یک یا دو سال دوام بیاورند. این شرکت مدت کوتاهی پس از بازنشستگی سیستم‌های لیام، بازوی رباتیک هر دو سیستم را به‌عنوان قطعاتی دیدنی به نمایش گذاشت تا نشان دهد که این فناوری در طول دهه‌ی گذشته تا چه حد پیشرفت کرده است.

میلر با اشاره به اینکه تبادل دانش در اپل یک رویکرد همیشگی است، می‌گوید: «ما چیزهای زیادی از تیم اتوماسیون که روی محصولات جدید کار می‌کنند یاد می‌گیریم؛ چراکه آن‌ها همیشه با چالش‌های منحصربه‌فردی مواجه هستند. ما می‌توانیم با سرمایه‌گذاری روی یادگیری این تیم، پیشرفت متقابلی را در بخش خود و بخش آن‌ها رقم بزنیم. به‌اشتراک‌گذاری نحوه‌ی برنامه‌نویسی دیزی این امکان را در اختیار تیم اتوماسیون قرار می‌دهد تا در مورد رویکردهای نوین برای محصولات جدید هم فکر کنند.»

به‌گفته‌ی برخی، لغو پروژه‌ی خودرو برقی اپل باعث شد این شرکت وارد دنیای فوق‌العاده‌ دشوار ربات‌های خانگی شود. پیش از سال ۲۰۲۲ گفته‌ می‌شد که اپل درحال بررسی قابلیت‌های خودران است؛ اما در نهایت با کاهش مقیاس کار روی پروژه‌ی تایتان، این برنامه را کنار گذاشت. این شرکت پیش از کنارگذاشتن پروژه‌ی خودروهای برقی، موفق به تشکیل تیمی قوی و متخصص در زمینه‌هایی مانند بینایی کامپیوتری، یادگیری ماشین و اتوماسیون شده بود که برای ربات‌هایی مانند دیزی حیاتی هستند. اپل از ارائه‌ی جزئیات در مورد تأثیر احتمالی این پروژه‌ها روی توسعه‌ی دیزی خودداری کرد.

باتوجه‌به سرمایه‌گذاری‌های هنگفت اپل در آستین، این منطقه مکانی منطقی برای دیزی به‌شمار می‌رود. آستین امکان دسترسی اپل به نیروگاه روبه‌رشد بخش رباتیک دانشگاه تگزاس را نیز در اختیار این شرکت قرار می‌دهد. به‌گفته‌ی چندلر، در کنار وجود دانشگاه‌های متعدد در آستین، اپل روابط قوی و دیرینه‌ای هم در این منطقه دارد و می‌تواند بازیافت‌های زیادی را در آنجا انجام دهد. به‌باور چندلر، این منطقه برای همکاری دانشگاهی نیز عالی است و این فرصت را در اختیار اپل قرار می‌دهد که از میان افراد علاقه‌مند به پژوهش در زمینه‌ی رباتیک، بازیافت و بازیابی مواد، تعدادی کارآموز جذب کند.

نقش رباتیک در آینده‌ی اپل پررنگ‌تر از امروز خواهد بود؛ درست همان اتفاقی که در شرکت‌های بزرگ دیگر نیز رخ خواهد داد. این اتفاق شامل ساخت، آزمایش، بازیافت و احتمالاً محصولات قابل‌ فروش تجاری خواهد شد. به‌گفته‌ی ویلر انجام چنین کاری به‌صورت داخلی بسیار مهم است. او می‌گوید: «هر تکاملی به ما آموخت که چه کاری می‌توانیم در زمینه‌ی اتوماسیون انجام دهیم و چگونه می‌توانیم گامی روبه‌جلو برداریم.» از سوی دیگر چندلر معتقد است که اپل باید چنان در صنعت رباتیک پیشرفت کند که دیزی نیز هم مانند لیام منسوخ به‌نظر برسد. «همیشه باید برای دستیابی به پیشرفت بیشتر تلاش کنیم.»