IA pour la récupération des matériaux et le tri des plastiques noirs

La valeur réside dans la garantie, pas dans un modèle parfait.

Assay récupère le plastique noir auquel votre trieur NIR est physiquement aveugle, et certifie la balle. Basculez un simple bouton et le même modèle sur le même flux expédie une balle que la spécification APR rejette. La porte de confiance, et non le classifieur, est ce qui rend une balle vendable.

Un 1D-CNN conçu de zéro lit un spectre MWIR à 154 bandes, une porte calibrée s'abstient sur ce qu'elle ne peut pas prouver, et chaque balle part avec un certificat de pureté signé. Exécutez-le, puis lisez le reçu.

Présentation commentée du tableau de bord Assay en fonctionnement (5:01).

85% vs 22.5%

Balles avec vs sans porte conformes à APR Grade A

Même modèle, 40 balles aléatoires de flux lourd

0.894

Exactitude équilibrée sur jeu de test réservé, proche du benchmark terrain de 83.4%

1D-CNN MWIR, flux lourd de 1,700 objets

2.7–5.3 µm

Bande MWIR qui voit le noir de carbone là où le NIR ne le peut pas

154 bandes, Specim FX50 (émulé)

Trois périmètres d'évaluation sont maintenus distincts tout au long de cette page : une balle unique de démo avec graine 11, l'agrégat de 40 balles, et les statistiques de porte ajustée sur 60 balles. Ils ne sont jamais fusionnés.

Une barquette noire sur un convoyeur noir est un vide sans signal pour le NIR

Le problème de récupération commence par un problème de physique, mais il ne s'arrête pas là.

Le noir de carbone absorbe sur tout le proche infrarouge, de sorte qu'une barquette en PP noir sur un convoyeur noir ne renvoie pratiquement aucun signal à un trieur optique NIR standard. L'objet bascule vers les résidus et la mise en décharge. Entre 3% et 15% du flux de déchets est du plastique noir ainsi perdu, et pour un MRF de 50,000 tonnes par an traitant 5% de plastique noir, cela représente environ 2,500 tonnes par an de matière valorisable, soit une opportunité de l'ordre de 2.2 à 2.7 millions d'euros par an en valeur de rPP, à laquelle s'ajoutent les frais de mise en décharge évités (recherche Veriprajna WP45, 2026).

La bande infrarouge moyen (2.7 à 5.3 microns) est celle où le même objet cesse d'être invisible. Ses signatures d'absorption polymère y apparaissent toujours, de sorte qu'un capteur qui lit le MWIR peut distinguer le PP du PE ou du PVC là où le NIR ne voit qu'un trou noir. Voilà pour la partie détection. Mais lire le spectre ne suffit pas à produire une balle commercialisable.

Un MRF ne vend pas de l'exactitude. Il vend une balle conforme à une spécification. L'APR Model Bale Spec Grade A rPP exige 97% ou plus de PP et 0.5% ou moins de PVC, et une balle non conforme est une balle rejetée, entraînant des frais de réacheminement en décharge de 50 à 150 dollars par tonne, ainsi qu'une relation dégradée avec le recycleur en aval (recherche Veriprajna WP45, 2026). Un seul faux négatif de PVC dans une balle de PP est un problème de chlore dont l'ensemble du chargement fait les frais. Le plus difficile n'est pas de classifier le plastique. C'est d'en certifier la balle.

La porte que le modèle ne peut pas contourner

Assay classifie chaque objet, puis décide en code clair s'il appartient à la balle, s'il nécessite une intervention humaine, ou s'il doit être purement et simplement rejeté. Le classifieur propose ; les portes déterministes disposent.

Lire le spectre

Un 1D-CNN numpy conçu sur mesure (Conv1D×3 vers global average pooling puis deux couches denses et softmax) classifie chaque objet en PP/PE/PS/ABS/PVC à partir de son spectre MWIR à 154 bandes, avec passe avant et rétropropagation réelles, Adam et calibration de température (température 1.811). Il s'exécute sous forme de code numérique pur dans le hot path du convoyeur d'environ 5 ms. Il n'y a aucun LLM nulle part dans la décision.

S'abstenir, ne pas deviner

Si la confiance max-softmax calibrée descend sous 0.86, l'objet est dirigé vers le QC manuel et tenu à l'écart de la balle plutôt que d'être deviné. Tout objet suspecté de PVC au-dessus d'un seuil asymétrique bas (0.06) est rejeté sans appel pour risque chlore, car un faux négatif de PVC dans une balle de PP est catastrophique et justifie une règle asymétrique.

Certifier la balle

À mesure que la balle accumule uniquement les articles auto-acceptés, une porte de politique déterministe la vérifie par rapport à l'APR Model Bale Spec Grade A rPP encodée (97% ou plus de PP, 0.5% ou moins de PVC). La conformité ou le rejet est une règle que le modèle ne peut contourner, et chaque balle est livrée avec un certificat signé (sha256) attestant sa pureté mesurée, chaque clause vérifiée, et le hachage du modèle.

Le pipeline par objet est une ligne droite : un spectre MWIR à 154 bandes émulé, une standardisation par bande, la classification par 1D-CNN avec une confiance calibrée, la porte de confiance et le rejet ferme du PVC, l'accumulation dans la balle, la porte de politique déterministe APR, et enfin le certificat signé et le tableau de bord en direct. Les couches de confiance – l'abstention, le rejet du PVC et la vérification de politique – se trouvent en dehors du modèle, dans un code que vous pouvez lire.

Cette séparation constitue l'élément pérenne. Le classifieur peut progresser ou régresser, la porte remplit toujours la même fonction : elle garde les éléments ambigus hors de la balle et refuse le PVC. Désactivez la porte et le même modèle à 0.894 sur le même flux produit une balle non conforme, ce qui démontre avec la plus grande clarté que la garantie réside dans l'infrastructure et non dans les poids du réseau. La démo est déterministe (graine 11), s'entraîne en environ 31 secondes et met ses poids en cache, de sorte que chaque exécution est parfaitement reproductible.

Un seul bouton résume toute l'histoire

Les captures d'écran ci-dessous proviennent du véritable tableau de bord Assay en cours d'exécution. Les spectres et les objets sont synthétiques, générés par un émulateur fondé sur la physique remplaçant un Specim FX50, comme indiqué clairement dans l'application. Ce qui est réel, ce sont le CNN, les portes, la vérification de politique et l'évaluation.

Le tableau de bord Assay de la bande latérale MWIR en cours de fonctionnement avec la porte de confiance activée : le tracé spectral en direct au niveau de la tête de balayage, les bacs de tri se remplissant à rPP 121, PE 29, PS 11, ABS 10, rejet PVC 31 et QC manuel 38, ainsi qu'une barre de progression verte Balle certifiée.

Le tri en direct, avec les garde-fous activés

Des objets noirs défilent sur la bande latérale MWIR à la ligne 04. Le 1D-CNN étiquette chacun à partir de son spectre et le stub de l'éjecteur le dirige vers son bac : le PP récupéré dans le bac rPP, les autres polymères dans leurs bacs respectifs, le PVC vers un rejet ferme, et les objets à faible confiance retenus vers le QC manuel au lieu d'être devinés. Avec la porte activée, la balle accumulée est certifiée au fur et à mesure de son remplissage. Les 38 objets envoyés au QC représentent le coût d'honnêteté pour ne pas contaminer le chargement.

Le certificat de balle rPP signé par Assay avec la porte activée : 99.2% PP, PASS selon APR Grade A rPP, teneur en PP de 99.2% et teneur en PVC de 0.00% toutes deux validées, 121 objets dans la balle, 38 dirigés vers le QC manuel, 17 PVC interceptés et 0 fuite.

La balle conforme (porte activée)

Sur la graine de démo 11, la balle avec porte mesure 99.2% PP avec 0.00% de fuite de PVC et passe selon APR Grade A rPP. Le certificat n'est pas un badge marketing. Il liste la composition mesurée, vérifie chaque clause APR avec une mention pass ou fail, et consigne que 17 objets en PVC ont été capturés sans aucune fuite, parallèlement au tonnage récupéré et aux revenus calculés en direct pour le profil d'installation de 50,000 tonnes par an. Il se régénère à chaque exécution et s'exporte sous forme de JSON archivable ou de HTML imprimable.

Le certificat Assay pour le même flux avec la porte désactivée : 94.2% PP, FAIL et balle rejetée, teneur en PP de 94.2% échouant à la clause de 97% et teneur en PVC de 1.94% échouant à la clause de 0.5%, toutes deux marquées d'une croix rouge.

La balle non conforme (porte désactivée, même modèle)

Désactivez la porte de confiance et le classifieur revient à un argmax naïf. Rien n'a changé dans le modèle. Le même flux expédie désormais une balle à 94.2% PP avec 1.94% PVC, qui échoue aux deux clauses APR et se voit rejetée : PP en dessous du plancher de 97%, PVC à près de quatre fois le plafond de 0.5%. La différence entre la balle acceptée et celle rejetée réside dans la couche d'abstention et de rejet ferme du PVC, et non dans un meilleur réseau. Cela reste vrai même lorsque le CNN sous-jacent s'améliore.

Le panneau de référence du modèle Assay affichant 0.894 pour le 1D-CNN MWIR, 0.668 pour la référence de règle par ratio de pics, et 0.834 pour le benchmark terrain RCR de janvier 2026, avec des balles sous porte conformes à l'APR à environ 85% et sans porte à environ 22.5% sur 40 balles aléatoires.

Une exactitude honnête, et l'agrégat qui soutient la thèse

Le panneau de benchmark rapporte le CNN à une exactitude équilibrée de 0.894 sur un flux lourd réservé, aux côtés de la référence interprétable par ratio de pics de 0.668 et du benchmark de terrain évalué par les pairs de 0.834 (Resources, Conservation & Recycling, janv. 2026), de sorte que le modèle n'est pas auto-évalué et s'ancre près du chiffre honnête du terrain plutôt que d'un 99% de laboratoire. L'agrégat sous-jacent est essentiel : sur 40 balles aléatoires de flux lourd, la balle sous porte respecte l'APR Grade A environ 85% du temps, contre environ 22.5% sans porte.

Le panneau de latence de l'architecture de calcul Assay à 3.0 m/s : GPU edge optimisé (Jetson AGX Orin, TensorRT, 14 ms) recommandé avec une salve de 42 mm sur environ 3.4 buses, et flux de données FPGA indiqué comme non justifié, permettant d'économiser 32,000 euros et environ 20 semaines.

Il recommande le matériel le moins cher quand les calculs le permettent

Le moteur de latence calcule le déplacement comme la vitesse de bande multipliée par la latence entre détection et tir, et qualifie une architecture de suffisante lorsque la salve de tir ne s'étend pas sur plus d'environ quatre pas de buses d'éjection. À 3.0 m/s, il recommande le GPU edge optimisé (Jetson AGX Orin, TensorRT, 14 ms), dont la salve de 42 mm couvre environ 3.4 pas de buse dans la fenêtre, et indique que le FPGA n'est pas justifié, économisant 32,000 euros et environ 20 semaines. Poussez la bande au-delà d'environ 3.6 m/s et il bascule vers le FPGA. Il ne cherche pas à vendre la pièce la plus chère.

Les chiffres mesurés, avec leur périmètre exact

Il s'agit de chiffres d'évaluation de démonstration sur des données synthétiques mais honnêtes, et en aucun cas d'une garantie en conditions réelles ou de production. Les trois périmètres ci-dessous constituent des ensembles distincts et ne sont jamais mélangés.

Mesure	Périmètre	Valeur
Exactitude équilibrée du modèle / macro-F1	Flux lourd réservé, n=1,700	0.894
Référence de règle par ratio de pics	Même flux réservé (ancrage)	0.668
Benchmark terrain évalué par les pairs	RCR, janv. 2026 (contexte, non émis par nous)	0.834
Balle sous porte conforme à APR Grade A	40 balles aléatoires de flux lourd	~85%
Balle sans porte conforme à APR Grade A	Mêmes 40 balles, argmax naïf	~22.5%
Balle unique démo-graine-11 (avec porte)	Une balle, porte activée	99.17% PP / 0% PVC → PASS
Balle unique démo-graine-11 (sans porte)	Même balle, porte désactivée	94.19% PP / 1.94% PVC → FAIL
Dirigé vers le QC manuel / capture du PVC / récupération du PP	Ensemble de 60 balles avec porte ajustée	~12.6% / ~99.8% / ~71.2%

Le chiffre qui porte la thèse est l'écart entre avec porte et sans porte sur le même modèle. Augmenter l'exactitude du classifieur est un projet lent et plafonné. L'activation de la couche d'abstention et de rejet fait passer une balle d'environ 22.5% de chances de conformité à environ 85%, immédiatement, sur le modèle dont vous disposez déjà. La porte ajustée a un coût réel et honnête : environ 12.6% du flux est envoyé au QC manuel, et environ 71.2% du PP est récupéré au lieu de la totalité. Elle achemine davantage vers le QC au lieu de faire échouer votre balle, et elle capture environ 99.8% du PVC avec 1 fuite sur 60 balles.

Ce que cette démo ne fait pas

Il s'agit d'une démo exécutable qui prouve le mécanisme, et non d'un pipeline déployé sur une ligne réelle.
Le capteur Specim FX50 est émulé par un générateur spectral synthétique fondé sur la physique ; le PLC et l'éjecteur pneumatique sont un stub OPC-UA journalisé ; la segmentation d'objets RGB est supposée acquise. Rien ici n'est un flux de capteur en direct ni un éjecteur actionné.
0.894 est un résultat de test sur un flux lourd réservé (n=1,700), et non le chiffre de laboratoire Specim d'environ 99%, ni une garantie en conditions réelles. Nous l'ancrons au benchmark de terrain de 83.4% évalué par les pairs.
Elle montre 1 fuite de PVC sur 60 balles, environ 12.6% dirigés vers le QC, et environ 71% de récupération de PP. Elle est rigoureuse et honnête, pas parfaite, et nous ne prétendons pas atteindre zéro PVC, zéro contamination ou 100% de pureté.
Nous concevons le cerveau de rétrofit neutre vis-à-vis des fournisseurs pour bande latérale, pas la machine. Nous ne clonons, ne remplaçons ni ne surpassons TOMRA, Steinert, Machinex, Pellenc ou tout autre trieur commercialisé, et nous nous positionnons en aval du tri NIR primaire.
Le certificat est une preuve de pureté archivable, et non une allégation de conformité ou de certification PPWR, California SB 54, RecyClass ou EPR. Ces réglementations sont citées à titre de contexte.
La fusion de brome WEEE/XRF, la boucle de recalibration hebdomadaire et la qualification de capteurs alternatifs constituent une voie d'extensibilité, différée, non démontrée ici.
Aucun client, MRF, recycleur ou tonnage sur le terrain n'est sous-entendu. RCR janv. 2026, APR, PPWR, SB 54, RecyClass et les trieurs nommés sont des références publiques, pas nos clients.

Questions que posent les équipes d'usines et de technologies de recyclage

Comment triez-vous le plastique noir lorsqu'un trieur NIR ne peut pas du tout le voir ?

Le noir de carbone absorbe sur l'ensemble du proche infrarouge, de sorte qu'une barquette noire sur un convoyeur noir est un vide sans signal pour un trieur optique NIR. Sa signature dans l'infrarouge moyen (2.7 à 5.3 microns) n'est pas vide, car les bandes d'absorption propres au polymère continuent de s'y manifester. Assay lit un spectre MWIR à 154 bandes par objet et un 1D-CNN numpy conçu de zéro le classifie en PP, PE, PS, ABS ou PVC. Dans cette démo, le capteur FX50 est émulé par un générateur spectral fondé sur la physique, comme indiqué clairement dans l'application.

Devons-nous remplacer notre trieur NIR existant pour utiliser cette solution ?

Non. Assay est une station de détection sur bande latérale qui lit les rejets de résidus fortement chargés en plastique noir issus de votre tri NIR primaire. Elle se positionne en aval du trieur que vous exploitez déjà et récupère la fraction qui, autrement, finirait dans les résidus et la décharge. Nous ne remplaçons ni ne clonons TOMRA, Steinert, Machinex, Pellenc ou tout autre trieur commercialisé, et nous ne prétendons aucunement faire un meilleur tri qu'eux.

Quelle est la précision réelle du classifieur ?

Sur un flux lourd réservé de 1,700 objets sur une distribution délibérément plus sale que celle de l'entraînement, le 1D-CNN MWIR obtient une exactitude équilibrée de 0.894, se situant près du benchmark de terrain évalué par les pairs de 83.4% (Resources, Conservation & Recycling, janv. 2026), ancré par une référence interprétable de règle par ratio de pics à 0.668. Nous présentons volontairement cette plage honnête de démarrage à froid. Nous ne nous approprions pas le chiffre d'environ 99% obtenu en laboratoire par Specim, et 0.894 est un chiffre issu d'un ensemble de test, pas une garantie en conditions réelles.

Si le modèle n'est pas parfait, comment pouvez-vous garantir qu'une balle respecte les spécifications ?

La garantie provient d'une infrastructure externe au modèle, et non du classifieur. Une porte de confiance calibrée délègue au QC manuel tout objet dont la probabilité softmax est inférieure à 0.86 au lieu de deviner son affectation dans la balle, le PVC fait l'objet d'un rejet ferme en tant que risque chlore, et une porte de politique déterministe vérifie la balle accumulée par rapport à l'APR Model Bale Spec (le rPP Grade A exige 97% ou plus de PP et 0.5% ou moins de PVC). Sur 40 balles aléatoires de flux lourd, la balle sous porte respecte l'APR Grade A environ 85% du temps, contre environ 22.5% avec un argmax naïf sur le même modèle.

Que prouve réellement le certificat de balle à un auditeur ?

Chaque balle est expédiée avec un enregistrement signé (sha256), archivable sous format JSON ou imprimable en HTML, qui indique la composition mesurée de la balle, chaque clause APR vérifiée avec succès ou échec, le hachage et l'architecture du modèle, le seuil de confiance, ainsi que le décompte des objets auto-acceptés, orientés vers le QC et fermement rejetés, plus le tonnage et les revenus récupérés. Il s'agit d'une preuve de pureté, non d'une certification réglementaire. Nous ne formulons aucune revendication de conformité PPWR, SB 54 ou RecyClass.

Avons-nous besoin d'un matériel FPGA coûteux pour exécuter cela à la vitesse de la ligne ?

Pas à une vitesse de convoyeur standard. Le moteur de latence calcule le déplacement comme le produit de la vitesse de bande par la latence entre détection et tir, et vérifie que la salve de déclenchement ne couvre pas plus d'environ quatre pas de buses d'éjection. À 3.0 m/s, il recommande un GPU edge optimisé (Jetson AGX Orin, TensorRT, 14 ms), dont la salve de 42 mm couvre environ 3.4 pas de buse, et indique que le FPGA n'est pas justifié, économisant 32,000 euros et environ 20 semaines. Poussez la bande au-delà d'environ 3.6 m/s et il bascule honnêtement vers le FPGA. Il préconise l'option la plus économique dès que les calculs le permettent.

Recherche technique

La recherche derrière cette démo – l'architecture, la conception de la vérification et le plan directeur d'entreprise.

Solution complète

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Placez une porte de pureté entre votre classifieur et votre balle

Si une balle rejetée vous coûte des revenus et détériore une relation en aval, le mode de défaillance est l'absence de porte, et non le modèle.

Nous avons conçu Assay pour démontrer qu'une abstention calibrée, un rejet ferme du PVC et une porte de politique déterministe peuvent transformer un classifieur honnêtement performant en un certificat de balle archivable. Ce même cadre s'adapte à une spécification différente et à un autre capteur. Décrivez-nous la fraction noire que votre ligne perd et la qualité qu'exige votre recycleur, et nous évaluerons ensemble l'opportunité d'une station de récupération avec porte.

Évaluation de la récupération de la fraction noire

✓ Estimer le plastique noir que votre tri NIR perd dans les résidus
✓ Cartographier la spécification de balle imposée par votre recycleur en aval
✓ Dimensionner une station de bande latérale MWIR en aval de votre trieur
✓ Définir les seuils d'abstention et de rejet du PVC requis par votre grade

Construction d'une station de récupération avec porte

✓ Classifieur spectral avec portes déterministes sous forme de code inspectable
✓ Abstention calibrée vers le QC et rejet ferme asymétrique du PVC
✓ Certificat de pureté signé par balle selon votre spécification
✓ Calcul de latence selon la vitesse de bande sélectionnant le calcul suffisant le plus économique

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