独家首发:Daisy 是苹果的新机器人,可以吃掉 iPhone 并吐出可回收部件

独家首发:Daisy 是苹果的新机器人,可以吃掉 iPhone 并吐出可回收部件

在德克萨斯州奥斯汀的一家工厂内,一个巨大的箱子里装满了数百台报废的 iPhone。这些 iPhone 碎屏了,外壳变形了,涵盖了九种不同的型号——从 iPhone 5 到 iPhone 8 plus,但不包括塑料版的 5C(对不起,小家伙)。这些设备正在等待机会通过苹果新推出的机器人拆解系统 Daisy。Daisy 回收原材料,以便回收利用,而不是加入 2016 年进入垃圾填埋场的 3500 多万吨电子垃圾。

Daisy 满足了苹果的诸多需求——从可持续性到保密性——但其明确目的是将手机拆分成独立部件,然后公司可以将其发送给合作伙伴进行加工。苹果表示,这一举措可避免手机最终被送入工业粉碎机,而回收商通常会使用工业粉碎机从消费电子产品外壳中分离出贵金属和稀土元素等贵重材料。

“将手机回收得和回收汽车或烤面包机一样,这毫无意义,”苹果公司环境、政策和社会行动副总裁、前环保署署长丽莎·P·杰克逊 (Lisa P. Jackson) 说道。她描述了拆解手机的典型方法。“玻璃被碾碎,铝被卖到废铝市场,其余的被粉碎成一堆塑料和金属。它有一定的价值,但价值不是特别高。它不会再被用作电子产品。”

粉碎也使得回收驱动 iPhone 扬声器的稀土磁铁变得几乎不可能。钕、镨和镝制成的磁铁在粉碎过程中会吸附在黑色金属上,然后在精炼过程中将有价值的材料熔炼掉。开采这些元素主要发生在中国,那里非法采矿作业和露天采矿等有害方法泛滥。这些元素的价格也波动很大,这给苹果等公司带来了经济激励,促使它们在公开市场上购买之前尽可能多地收回成本。

各部分之和

2016 年,苹果首次启动了创建机器人 iPhone 销毁解决方案的探索。其目的是回收设备内部的可回收材料,并确保处理器等专有部件得到销毁,这样它们就不会出现在二级市场上被苹果称为“弗兰肯手机”的东西。第一款模型被称为 Liam,这是一条 100 英尺长的拆解线,配有 29 台独立机器人,每台机器人负责拆解过程的特定部分。Daisy 则有所不同。它长约 30 英尺,仅用五根机械臂就能拆卸手机,其中一些机械臂是从现已停产的 Liams 机器人上改装来的。从外观上看,它就像一台在典型工厂环境中组装 iPhone 的机器,但在这里,它做的恰恰相反。

在满负荷运转的情况下,Daisy 一小时内可以拆解 200 部 iPhone。这比 Liam 少得多,Liam 可以在 60 分钟内拆解 300 部。不过,Daisy 可以拆解 9 种不同型号的 iPhone,而 Liam 只拆解 iPhone 6。Daisy 无需更换工具,也无需在版本切换时停机。

通过自行拆解 iPhone,苹果可以将单个部件发送给回收合作伙伴,杰克逊表示,这些合作伙伴非常希望开始加工这些材料,并将其转化为新产品的零部件。最终目标(虽然还很遥远)是实现“闭环”供应链,利用可再生资源和回收材料,而不是不断开采新材料。

这种闭环系统有时被称为循环经济或从摇篮到摇篮,在消费电子领域并不是一个新概念。用回收材料替代开采的元素可以赚很多钱。例如,最近一项涉及八家中国回收工厂的研究表明,从废物中提取金属比开采新金属便宜 13 倍。

其他金属,比如生产锂离子电池必不可少的钴,由于电动汽车越来越受欢迎,需要巨大的电池,目前正经历疯狂的市场行情。自 2015 年以来,钴的价格几乎上涨了四倍。

寻找连接供应链的方法是电子产品制造商的共同目标。2014 年,电脑制造商戴尔成为首家获得美国保险商实验室闭环认证的公司,其项目旨在将塑料再利用于各种 PC 产品。惠普十多年来一直在闭环系统上生产打印机墨盒。三星遵循 e-Stewards 电子垃圾标准,并为其合作伙伴制定了自己的要求清单。

苹果已经从 Liam 项目中获得了一款小规模的概念验证产品。该公司使用回收的 iPhone 6 外壳中的铝材制造了 Mac Mini 版本。但该产品仅供苹果设施内部使用,目前尚不清楚有多少家这样的设施。

在 iPhone 的闭环方面,苹果已经取得了一个小的标杆。从 iPhone 6 开始(不包括 iPhone X),主板焊料上的锡 100% 都是回收材料,其中一些是 Liam 撕掉的。金属只占 iPhone 总重量的很小一部分,这象征着这一闭环过程的渐进性。

通过 Daisy 进行旅行

一部 iPhone 穿过 Daisy 线大约需要两分钟,途经 4 个站点。

手机从料斗中掉落到传送带上,计算机视觉摄像头会识别设备并分析其方向。机械臂会拾起手机(它只拾起正面朝下的手机,正面朝上的手机会再拾起一圈),从而开始破坏性的拆卸过程。

一个单独的机械臂会旋转手机,让光学传感器评估外壳是否弯曲,这需要机器在拆卸过程中调整工具对齐。然后,一系列销钉将屏幕从外壳上推开,然后机械臂使用楔形工具将屏幕剥离,屏幕会掉进垃圾箱。利亚姆使用吸力系统来移除屏幕,但该系统无法处理破碎的玻璃,而 Daisy 则更擅长处理严重损坏的设备。

另一只机械臂拿起手机,并将其送到三个电池拆卸站之一。系统用零下 80 摄氏度的空气吹干电池,使其冻结并松开。然后,机器人将外壳拍在平板上,电池掉进铝桶里。

接下来是打孔站,在这里,一台猛烈的冲压机将手机固定在一起的螺丝和其零件打松。不同型号的打孔数量不同,iPhone 5 的打孔数量为 35 个,而 iPhone 6 Plus 的打孔数量为 54 个。

生产线上的最后一台机器人拿起手机,摇晃手机,将冲孔过程中松动的部件取出。然后,旋转的螺旋钻按照预先设定的模式弹出主要部件,如后置摄像头、主逻辑板、扬声器和触觉模块。最后一次冲孔会将 Apple 徽标中的钢材以及环绕摄像头模块的环取下来。

机壳现在看起来布满弹孔,落入三个型号专用箱中的一个。将零件固定在一起的塑料夹子仍留在铝制机壳上;它们的熔化温度比金属低得多,因此合成材料稍后很容易分离。

在生产线的最后,公司根据希望回收的材料将一些部件组合在一起。例如,摄像头和主逻辑板都含有铜和金、银、钯等贵金属。

为什么要拆开 iPhone 呢?

苹果在将手机从粉碎机中拯救出来时,主要担心的是回收过程中产生的材料的质量。当你粉碎一台设备时,回收的铝不符合苹果制造新手机壳的标准。然而,Daisy 吐出的金属可以达到同样的标准,而无需额外的精炼。更少的步骤和更多可用的金属都有助于降低成本和浪费。

这一过程还减少了为获取所需原材料而需要进行的开采量,而开采量是可持续发展的一个挫折源。杰克逊以锡为例。“锡矿开采地可能对劳工和环境标准控制不力,”杰克逊说。“如果我们使用回收的锡,我们就能减少与不负责任的人合作的风险。”例如,尼日利亚和印度尼西亚等国家都存在非法矿山,这些矿山对环境和负责从地下开采金属的工人都造成了严重损害。

不管开采什么金属,采矿都会产生大量的温室气体。例如,iPhone 8 80% 的碳足迹来自苹果所谓的“生产”,其中包括原材料的开采。“开采的大多数东西都必须加工,这是一个相当耗能的过程,”杰克逊说。“如果你能把这部分从公式中剔除,那么碳排放就会减少。”

虽然不再开采金属的目标很吸引人,但距离实现还有很长的路要走。杰克逊表示,苹果公司可能还需要十年甚至更长时间才能实现不再从地下开采金属来制造手机的目标——除非硬件设计出现任何不可预见的变化。

举个例子,iPhone X 因其独特的构造和组件,给 Daisy 的 iPhone 回收计划带来了有趣的阻碍。苹果在 iPhone X 发布之前就开始设计 Daisy,该公司清楚地意识到,iPhone X 在接近使用寿命时将带来截然不同的挑战。它的背面是玻璃而不是金属外壳,里面有一个无线充电线圈。当然,前面还有摄像头凹槽,这给整个设备增加了额外的组件。

对苹果来说,这一流程还让该公司对其专有部件的控制更加严格,苹果表示这有助于打击欺诈行为。“有些人会向你出售假冒 iPhone,”杰克逊说。“他们要么需要外壳,要么需要内部部件,或者需要维修。其中一部分必然会发生,那就是我们的知识产权——使 iPhone 成为 iPhone 的部件——被摧毁。”

雏菊随处可见

Daisy 在奥斯汀的运营并非一蹴而就。苹果的欧洲配送中心已经安装了另一台 Daisy,该公司正在免费开放这项技术,以便第三方可以使用它。当然,这项许可将附带严格的运营指导方针。

在苹果的智能手机制造流程中,Daisy 是最后一步。杰克逊小心翼翼地强调,只有无法使用零件翻新或维修的手机才会进入 Daisy 维修流程。

与此同时,Daisy 是其最终归宿这一概念可能有助于指导未来的设计。杰克逊表示,苹果的设计流程仍然专注于制造美观耐用的设备,但它试图在设计过程开始时就描绘出设备的最终命运。“我认为,我们所有的产品都需要做更多的思考,”杰克逊说,尤其是如果该公司希望将这种回收方式扩展到平板电脑和电脑等其他产品的话。

有了这种设置,苹果每年就可以拆解数百万部 iPhone,但问题首先是如何从消费者手中收回这些 iPhone。苹果有一个名为 GiveBack(以前称为 Renew)的计划,如果手机没有完全报废,该计划会向用户提供礼品卡以换取他们的手机。无法翻新或重复使用的手机不会获得用户补偿,但苹果会将它们寄给 Daisy 进行处理。

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