先週、TechCrunchはテキサス州オースティンにあるAppleの製造施設を訪問しました。同社は2013年以来、ダウンタウンから北へ約20分の場所でMac Proデスクトップを製造してきました。約3万平方メートルのこの施設は、建設中の企業キャンパスから南へ少し行ったところにあり、工業団地が入り組んだエリアに位置しています。近年、この州都はテクノロジーイノベーションの拠点へと変貌を遂げていますが、これは主に近隣のテキサス大学オースティン校が生み出す膨大な人材のおかげによるものです。
10億ドル規模の新キャンパスの建設は2019年に開始されました。同社は2022年に第一フェーズが完了した直後、2025年3月に完了予定のさらなる拡張計画を発表しました。オースティンキャンパスは合計133エーカーの敷地となり、クパチーノ本社の175エーカーの広さに匹敵します。

一方、Mac Proの存在は、同社が米国での製造拡大を目指していることと直接結びついている。この移転により、この地域には約900人の雇用がもたらされ、Appleの最高級デスクトップの悪名高い「ゴミ箱」モデルが生産された。パンデミックの直前、Appleは同モデルの後継機も同市内で生産することを発表していた。
入口で簡単なセキュリティチェックを受けると、施設正面には何百台もの巨大な「チーズおろし器」デスクトップが並ぶ組み立てラインが訪問者を迎えます。その先には、床から天井まで届く工業用棚が何列も並び、高価なシステムがぎっしり詰まった、何の変哲もない段ボール箱が収められています。
シュートとゴミ

そのすぐ先には小さなリサイクル施設があります。この施設には、中規模の産業用電子廃棄物選別システムが設置されています。金属製のシュートが迷路のように入り組んで配置され、強力な磁石を用いて、使用済みのAppleデバイスから金属や希土類元素を抽出します。実際の選別作業のほとんどは、外部の電子廃棄物管理施設で行われています。このシステムは、Appleがプロセス改善に継続的に取り組んでいるために活用されています。
こうしたプロジェクトは、Appleが2030年までにサプライチェーンのプロセスをカーボンニュートラルにするという目標の重要な一環です。このキャンペーンは、Appleが世界各地の事業活動におけるカーボンニュートラル化を目指す同様の取り組みの一環です。Appleだけが取り組んでいるわけではありません。Microsoft、Samsung、Googleといった競合他社も、排出量削減に向けた同様の目標を発表しています。
今後、ロボット工学はこれらの取り組みにおいてますます中心的な役割を担うようになるでしょう。近年、Amp RoboticsやGlacierといったスタートアップ企業が台頭し、自動化とAIベースのビジョンシステムを組み合わせることで、分別効率を高め、電子廃棄物の循環型社会の構築に貢献しています。これは確かに立派な目標ですが、技術の有効性と消費者の参加には、まだ長い道のりが残されています。
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非常に特殊なスキル

Appleの対外的なロボット工学への取り組みは、Amazonのような企業と比べると比較的小規模ですが、自動化は10年以上にわたり、デバイスのリサイクル活動において一定の役割を果たしてきました。ティム・クックCEOは、2016年3月のiPad Pro基調講演で、同社のサステナビリティへの取り組みの最新情報を解説しました。その発表の一つに、Appleが最先端のロボット工学を選別作業に活用する最新の試みであるLiamがありました。このイベントで初公開されたロボットは、実際にはLiam 2.0で、同社が2013年に水面下で試験運用を開始したロボットの最新版でした。

Liam 1.0はまさに開発中(Appleのこれまでのロボット工学の取り組みすべてに当てはまる言葉です)でした。実際、同社は現在、この第一世代システムを「研究プロジェクト」と呼んでいます。ファナックの産業用ロボットアームを活用したこのケージ型システムは、廃棄されたiPhone 5sの部品を分離するために設計されました。Liamは作業に12分かかりました。
10分以上かかるプロセスは、その年にアメリカ人が廃棄した1億3300万台の携帯電話(そのうち11%がリサイクルされた)を考えると、ほとんど意味がありません。Liam 1.0を実用化する可能性は、システムが全く拡張可能ではなかったという事実によってさらに妨げられました。

Liam 2.0は2015年1月に裏で稼働を開始しました。このシステムは目に見える改善をもたらしました。以前のシステムよりも小型化されたにもかかわらず、処理時間は11秒まで劇的に短縮されました。
Appleは2016年のホワイトペーパーで、「自動分解システムはiPhone 6向けに特別に開発され、年間120万台のiPhoneを分解できる能力を備えています」と述べています。「Liamから出力される部品は、最終処理リサイクル技術の研究に使用され、現在、望ましい規模や純度で回収できない材料を回収します。Liamは、Appleの前処理技術への投資を象徴しています。」
しかし、効率性は大幅に向上したものの、Liam 2.0 は短命に終わり、2016 年 5 月にその職を退いた。Apple がそのポジションを埋めるまでにはさらに 6 か月を要した。
120万ドルで作られたロボット

同社の広報担当者によると、ロボットの名前はすべて社内ジョークから生まれたものだという。リアムのように、最初は非常に怪しい頭字語として作られたものもある。
「基本的に、私たちは全員、環境やロボット工学のオタクです」と、環境およびサプライチェーンイノベーション担当副社長のサラ・チャンドラー氏はTechCrunchに語った。
「おそらくAppleの中で、ギークが名前を付けられる唯一の部分でしょう」と、リサイクル・イノベーション・エンジニアのパトリック・ウィーラー氏は付け加える。「マーケティング部門が名前を付けたわけではないのです。」
Apple はその後、デバイスから Taptic Engine を抽出するために「Dave」というシステムを導入しましたが、どちらもアーサー・C・クラークのロボットに関する訓戒物語「2001年宇宙の旅」を参考にしたものではないことは確かです。
最新のロボットは、このプロセスにもう少し時間を追加し、現在は 18 秒で完了します。
しかし、Daisyの導入により、Liamの設置面積は100フィート(約30メートル)に29台のロボットから4つの主要モジュールへと大幅に縮小され、同時に材料出力ストリームの数も8から15に増加しました。最大の改良点は、対応機種がiPhone 1機種(Liam 2.0の場合は6機種)から複数機種に増えたことです。AppleはDaisyの導入以来7年半にわたり、この数値を継続的に更新してきました。現在、Liamは1年半前の18機種から29機種に増加しています。
Liam 1.0とDaisyのサイクルタイムの著しい違いは、分離プロセスの根本的な見直しによるところが大きい。初代ロボットは様々な部品を慎重にネジを緩めていたが、新型では力ずくで部品を外すという手法が採用されている。ロボットは部品を「打ち抜く」のだ。結果的に、携帯電話を分解する速度が大幅に向上した。仕上がりは見た目では劣るものの、廃棄された携帯電話の見た目を気にする人はいない。結局のところ、再生ではなく、溶解なのだ。
4つの部屋に入る

デイジーは、フロアの区切られた一角に座り、その前には二列に並んだ背の高い段ボール箱が並んでいる。段ボール箱には、取り出された小さな部品が徐々に詰め込まれていく。システムは稼働中、金属同士がぶつかる音と油圧のシューという音が混ざり合って、騒音を発する。耳栓をしなければならないほどではないが、近くでインタビューをするのは絶対にお勧めできない。
デイジーは以前のロボットに比べるとかなり小型化されているものの、それでも全長33フィート(約10メートル)と堂々とした大きさを保っています。多くの産業用ロボットと同様に、部品は保護構造内に収納されており、巨大な金属製のシステムと脆弱な人間の身体との接触を回避しています。しかしながら、人間は依然としてシステム内に存在し、3~4人のスタッフがそれぞれのステーションを管理しています。システムは、工業用金属フレームで囲まれた4つの大きなガラス製の箱で構成されています。
このプロセスは、人がバケツ一杯のiPhoneをシュートに投入するところから始まります。その後、Daisyがそれらを1台ずつベルトコンベアに載せます。そこから、搭載された画像システムがすべてのデバイスをスキャンします。デバイスが裏向きでシステムに入ったことを検知すると、最初の状態に戻ります。ロボットシステムを使ってデバイスを正しい状態に戻すのではなく、デバイスは裏向きで着地するまでこのプロセスを繰り返すことになります。ご想像のとおり、裏向きで着地する確率は50%です。
デバイスが正しい向きでシステムに入ると、画像処理と機械学習の組み合わせによってモデルの種類が識別され、Daisyがそれに応じて処理します。LiamのFanuc製アームは三菱製に交換されました。多くの産業用ロボットアームと同様に、これらのアームも当初は自動車製造を念頭に設計されました。
結局のところ、この業界は産業オートメーションの導入において他業界より数十年も先を進んでいます。最初のロボットアームがスマートフォンを拾い上げてパッドの上に置き、2つ目のアームがそれを金属製のブラケットに取り付けてから、ディスプレイをデバイスから剥がします。

2つ目のチャンバーは、4つの中で最も目を引く光景です。マイナス80℃(華氏112度)に保たれた工業用冷却ユニットから噴き出す霧が目に見えるからです。これは、AppleがiPhoneに推奨する0℃~35℃(華氏32度~95度)の周囲温度をはるかに下回っています。実際、バッテリーの接着剤が剥がれるほどの低温です。デバイスを極寒にさらした後、デイジーはバッテリーを勢いよく取り出します。このステーションにはもう1人の作業員が立ち、作業を監視し、廃棄されたバッテリーを回収します。
3つ目のチャンバーでは、デイジーが小さなネジを叩き外し、個々の部品を解放します。ここでこそ、まさに力仕事の真価が発揮されます。パンチングは、ロボットを使って個々の部品をネジを外すよりもはるかに高速です。最後の4つ目のチャンバーに入ると、回転工具が個々の部品を削り取り、振動するスクリーンのメッシュに接触させて部品を分離します。
そこから、破片は大きな回転台に落ち、別の作業員がそれぞれの部品の山に分ける作業を行います。山に積まれた部品は近くの段ボール箱に空けられ、箱がいっぱいになったら電子廃棄物処理施設に送られます。
しっかり把握する

実際、Liamと同様に、Daisyも大部分を既製の部品で構成しています。これはロボット工学の世界では標準的な手法で、システム構築においては車輪の再発明は避けるのが一般的です。特にDaisyは2台が製造されており、自社開発の部品はごくわずかです。エンドエフェクタはiPhoneに対応するよう特別に設計されており、これはごく一部です。
Liamの初期バージョンは空気圧式吸盤システムを採用していましたが、これは過去10年以上にわたり産業分野でますます人気が高まっているオプションです。しかし、Daisyでは、同社は再び硬質グリッパーを採用しました。これらのシステムはソフトロボティクスの同等製品よりも安定していますが、柔軟性に欠けます。
これは、農産物のように個体差が大きい物体を掴む際に大きなメリットとなります。一方、iPhoneのように寸法にばらつきがある物体を掴むように設計されている場合、コンプリメントグリッパーのメリットはそれほど顕著ではありません。
オースティンのシステムは北米のデバイスを扱い、オランダのブレダにあるシステムはヨーロッパで廃棄されたiPhoneを管理しています。現在、アジア、アフリカ、南米、オセアニアには同等のシステムはありません。しかし、Appleは中国の製造施設の近くに「Dave」と「Taz」という2つのシステムを導入しています。これらのシステムは、iPhoneから触覚と音声に関するコンポーネントを抽出するために特別に設計されています。
表面を掻く

現在のペースでいくと、Daisyは年間最大120万台のiPhoneをリサイクルできます。これは以前のモデルと比べると大幅な改善ですが、2023年に廃棄されたスマートフォン1億5000万台(1日あたり約41万6000台)と比較すると、ほんのわずかな量です。これは、世界で廃棄された6800万トンのガジェットのほんの一部に過ぎません。そのうち約22%がリサイクルされていますが、国連によると、電子機器の廃棄率は「記録されているリサイクル率の5倍の速さで増加している」とのことです。
デイジーのようなリサイクルロボットは、良いスタートではあるが、昨年リサイクルされずに廃棄された620億ドル相当の天然資源に意味のある影響を与えるためには、大幅な規模拡大が必要だ。
この問題の多くは、電子機器のリサイクルに関する教育や取り組みの不足に起因しています。多くの人が古い機器を引き出しにずっとしまい込んだり(私もその一人です)、ゴミと一緒に捨ててしまったりしています。
「私たちのレポートをご覧になったことがあると思います」とチャンドラーは言います。「ウェブサイトや長文のレポートも公開しています。」私もご覧になりましたし、ここまで読んでくださったあなたもご覧になっている可能性が高いです。一方、平均的なiPhone購入者は、限られた自由時間にAppleのホワイトペーパーを読むようなことはしません。
チャンドラー氏はさらにこう付け加えた。「私たちはメッセージングを試して、人々の心に響くものを見つけ出すために、もっと共感を得ようとしています。」
AppleはDaisyを、リサイクル活動のいわばアンバサダーと位置付けています。スピードと効率という点ではまだまだ目標達成には程遠いものの、同社のリサイクル活動に注目を集め、注目を集める存在となっています。
「デイジーから回収される1トンの物質は、2,000トンの採掘を防いでくれます」とチャンドラーは言います。「顧客エンゲージメントをさらに強化していく必要があると考えています。だからこそ、デイジーにとって今日は最も生産性の高い日ではないでしょう。[施設見学]に対応するため、少しペースを落としています。でも、それだけの価値はあります。こうしてメッセージを発信しているのですから。」
Daisyのスループット向上に加え、新規および既存の地域でロボットの生産台数を増やす可能性もあるが、真の熟練度とは、より広範な製品ポートフォリオを管理するシステムを構築することを意味する。Appleは、これらのシステムをMacBookやiPadといったiPhone以外の製品にも適用できると考えているが、今後の計画については明らかにしていない。
Appleは、他の企業に対し、Daisy IP特許の無償ライセンス供与を呼びかけています。デバイスや製造プロセスによって多少の違いはありますが、多くの手順は他のスマートフォンにも応用可能です。Appleは競合企業数社と交渉を行っていますが、まだどの企業もこの申し出に応じていません。
寿命の延長

Daisyが2016年11月に稼働を開始した際、Appleはこの産業用ロボットシステムの稼働期間は2~3年と見込んでいました。実際、Daisyに先立つ2台のLiamは、わずか1~2年しか稼働しませんでした。Appleは両システムのロボットアーム部分を一時的に退役させ、博物館の展示品として、過去10年間の技術の進歩を示すことにしたのです。
デイジーは7年半が経った今もなお、力強く動き続けています。アップルは、この長寿の理由をシステムの適応力にあるとしています。ソフトウェアとハードウェアの改良により、デイジーが扱えるiPhoneの数は増え続けているからです。
こうした改善の一部は、ロボット工学研究の主要機関であり、自動運転発祥の地の一つでもあるカーネギーメロン大学などの大学との提携を通じて実現しました。この具体的な提携は2019年頃に始まりました。
Apple のさまざまな部門間で共有される学習もかなりあります。
「常に対話を続けています」とウィーラー氏は語る。「新製品の開発に携わる自動化チームからは、多くのことを学べます。彼らは常に独自の課題に直面しているからです。私たちは彼らの学びをその場で活かし、それを彼らのチームにも共有することができます。私たちがDaisyをどのようにプログラミングしていたかを共有することで、彼らは新製品の自動化に向けた新たなアプローチを考えることができるのです。」
アップルのロボティクス

アップルの不運な電気自動車プロジェクトの最近の解消は、同社が家庭用ロボットという悪名高い難題の世界に踏み込むきっかけとなったと報じられている。2022年より前には、同社は自律機能の開発を検討していると伝えられていたが、いわゆる「プロジェクト・タイタン」の作業を縮小したため、最終的に計画を断念した。
アップルは、このプロジェクトが中止される前に、コンピュータービジョン、機械学習、自動化といった、デイジーのようなロボットの鍵となる分野の専門知識を持つ優秀なチームを構築しました。これらのプロジェクトがデイジーの開発にどのような影響を与えたかについては、アップルは詳細を明らかにしませんでした。
デイジーにとって、同社がこの地域に投資してきた資金の多さを考えると、オースティンは理にかなった場所でした。また、オースティンは、成長著しいテキサス大学オースティン校のロボット工学部へのアクセスも可能にしています。
「ここは長年にわたり強固なつながりを築いてきました。もちろん、大きなキャンパスがたくさんあるので、ここで多くのリサイクル活動を行うことができます」とチャンドラー氏は言います。学術的な連携にも大きな成果を上げています。多くのインターン生を受け入れることができています。ロボット工学、リサイクル、材料回収を研究したいという人がたくさん来ています。
他の大企業と同様に、Appleにおいてもロボット工学の役割は今後ますます拡大していくでしょう。製造、テスト、リサイクル、そして将来的には製品化も含まれるでしょう。
「社内で取り組むことが非常に重要です」とウィーラー氏は語る。「あらゆる進化が、自動化で何ができるのかを教え、私たちを大きく前進させてくれます。」
チャンドラーは付け加えた。「デイジーをリアムと同じくらい時代遅れにする必要がある。常に前進し続けなければならないんだ。」
更新:記事は更新され、デイジーのプロセスの新しい時間は 18 秒になったことが反映されました。