Les petites et moyennes entreprises (PME) sont l’épine dorsale de l’économie suisse : les entreprises de moins de 250 collaborateurs représentent environ 99% de toutes les entreprises suisses et deux tiers de tous les emplois. Pour nombre de ces PME - surtout celles qui sont confrontées à la concurrence internationale - les innovations sont essentielles à leur survie. Ce n’est que si elles parviennent à réagir à temps aux évolutions technologiques et à introduire sans cesse de nouveaux produits, services et procédés de production qu’elles peuvent s’imposer à long terme face à la concurrence mondiale et garantir des emplois en Suisse. Mais contrairement aux grandes entreprises, les PME ont souvent plus de mal à se consacrer intensivement à l’innovation. "Les projets d’innovation demandent beaucoup de temps, d’argent et de personnel. Ces ressources sont rares dans les PME, car elles n’ont généralement pas de département de recherche et développement et leurs collaborateurs sont occupés par les affaires opérationnelles. De plus, il n’est pas certain que les efforts consentis soient finalement payants", explique Mirko Meboldt, professeur de développement de produits et de construction à Zurich.
Meboldt doit le savoir. Depuis sa thèse de doctorat, il s’intéresse à la question de savoir comment la nouveauté arrive dans le monde et comment une idée devient un produit. Au cours de ses treize années à Zurich, il a travaillé avec de nombreuses PME et a toujours fait des expériences similaires : "C’est un défi pour les PME d’évaluer si et quand les nouvelles technologies sont suffisamment mûres pour en profiter. Elles doivent peser exactement le pour et le contre entre des projets d’innovation à long terme avec une grande incertitude et des projets qui rendent meilleur, plus rapide et moins cher ce qui fonctionne déjà". Cela vaut même pour les projets financés par des fonds publics comme ceux de l’Agence suisse pour la promotion de l’innovation, en abrégé Innosuisse. Dans ces projets, des chercheurs et des entreprises collaborent pendant plusieurs années pour développer ensemble quelque chose de nouveau. Ces dernières années, Meboldt a mené à bien plusieurs projets de ce type. Mais pour pouvoir postuler aux subventions de l’État, les PME doivent déjà avoir une idée claire des nouvelles technologies qui ont un sens pour elles. Et cela leur fait souvent défaut.
Les prototypes créent la confiance
C’est dans cette lacune que s’engouffre le professeur Meboldt de l’ETH avec son Feasability Lab : "Nous voulons construire un pont entre les PME et la recherche", dit-il. Avec ses chercheurs et ses étudiants, il aide les entreprises à se familiariser avec les nouvelles technologies et à déterminer si celles-ci offrent un avantage économique dans le contexte de leur création de valeur. "Les entreprises s’adressent à nous parce qu’elles veulent rester compétitives, mais ne savent pas exactement si elles peuvent tirer profit des nouvelles technologies, comme l’intelligence artificielle par exemple", explique le -professeur.La plupart de ces projets exploratoires sont ouverts aux résultats et prévus pour une durée maximale de six mois. Il s’agit d’abord de créer des bases de décision solides pour choisir la bonne technologie. Ce n’est que lorsque celle-ci est identifiée et que l’entreprise est convaincue qu’elle peut également lui rapporter de l’argent, qu’il vaut la peine de travailler sur une demande de projet d’innovation d’Innosuisse.
Pour Meboldt et son équipe, le chemin semé d’embûches passe toujours par des prototypes. "From crazy ideas to first prototype", telle est la devise de son laboratoire. En règle générale, Meboldt ne se lance pas dans un projet de grande envergure avant d’avoir pu prouver à petite échelle que l’application d’une technologie fonctionne réellement. Mais il ne s’agit pas seulement pour lui d’une technique froide : "Nous voulons montrer aux partenaires potentiels comment nous travaillons et ainsi mieux les connaître. Cela crée de la confiance et constitue une bonne base pour les inévitables hauts et bas d’un projet d’innovation de plusieurs années", explique Meboldt.
Feedback numérique pour les opérations
Lorsque Heinz Hügli voit pour la première fois le prototype d’assistant de formation assisté par caméra pour les futurs chirurgiens que Mikro Meboldt et son équipe ont construit, il pense "Alléluia". Le CEO de la PME suisse de technologie médicale Synbone est depuis un certain temps déjà à la recherche d’un domaine d’activité supplémentaire et innovant. Son entreprise, dont le siège est à Zizers et le site de production en Malaisie, vend dans le monde entier des modèles d’os pour la formation des chirurgiens orthopédiques. C’est surtout la crise de Corona qui a montré à ce manager expérimenté à quel point les affaires pouvaient s’effondrer rapidement. "Il devrait être possible d’améliorer la formation chirurgicale initiale et continue - qui consiste encore aujourd’hui en grande partie à regarder par-dessus l’épaule de collègues expérimentés - grâce aux technologies numériques et d’établir ainsi un deuxième pilier pour Synbone", pense le manager expérimenté.Hügli fait la connaissance de Meboldt un peu par hasard, car le professeur utilise également les produits de Synbone pour d’autres projets. Les deux hommes entament une conversation et Hügli parle à Meboldt de sa vision d’une formation assistée numériquement pour les chirurgiens, dans laquelle les modèles d’os de Synbone sont utilisés. A l’époque, Hügli ne savait pas du tout comment cette vision allait devenir réalité. Son entreprise, qui emploie dix personnes en Suisse, n’a pas les ressources nécessaires pour chercher des technologies adaptées et encore moins pour les mettre en œuvre. Le CEO est donc d’autant plus surpris lorsque Meboldt lui propose de construire un prototype en deux semaines.
"Grâce à d’autres projets de recherche, nous avions déjà l’expérience de la numérisation des activités d’un chirurgien avec une caméra", se souvient Meboldt. Pour cela, il faut avant tout une expertise dans les domaines de la reconnaissance d’images et de l’apprentissage automatique. Le jour de la présentation du prototype, un doctorant de Meboldt tente d’assembler un os cassé de Synbone, tandis qu’une caméra le filme. Sur un écran, ces mouvements sont reproduits, enregistrés et évalués en temps réel. "À partir de ce moment, j’ai compris qu’il était effectivement possible de numériser l’entraînement avec nos modèles d’os. J’ai été enthousiasmé par ce que Mirko et son équipe ont mis en place en si peu de temps", se souvient Hügli.
Hügli est maintenant certain que l’effort pour un projet d’innovation d’Innosuisse en vaut la peine. Avec Meboldt, il rédige une demande et obtient les fonds de soutien pour une période de deux ans et demi. Aujourd’hui, environ la moitié de cette période s’est écoulée et la vision d’une plateforme de formation numérique prend forme. Meboldt et son équipe ont entre-temps développé un simulateur d’opérations orthopédiques. Avec les modèles d’os de Synbone, des instruments chirurgicaux et une caméra, les futurs médecins peuvent s’exercer de manière analogique à des interventions chirurgicales réalistes et recevoir un feedback par le biais d’un logiciel.
Un casque contre la maladie d’Alzheimer
Bekim Osmani a été confronté à une toute autre question à l’automne 2022 : comment développer une chaîne de processus numérique pour fabriquer un produit fortement personnalisé le plus rapidement possible et à moindre coût ? Le CEO et cofondateur de l’entreprise bâloise Bottneuro, composée de sept personnes, veut améliorer le traitement des maladies cérébrales dégénératives comme la maladie d’Alzheimer en stimulant électriquement certaines zones du cerveau. Pour cela, un neurologue doit définir, à l’aide de scanners IRM du cerveau, où les électrodes doivent être placées sur la tête des personnes concernées. Pour que celles-ci stimulent toujours exactement les mêmes endroits, Bottneuro a développé un casque thérapeutique personnalisé. Celui-ci devrait également permettre à l’avenir une thérapie à domicile."Les entreprises s’adressent à nous parce qu’elles veulent rester compétitives, mais ne savent pas exactement si elles peuvent profiter des nouvelles technologies, comme l’intelligence artificielle par exemple".
"Chaque casque est unique, adapté à la tête et au cerveau des patients. La production nécessite aujourd’hui une centaine d’heures de travail manuel et engendre des coûts élevés", explique Osmani, qui a fait ses études à Zurich et obtenu son doctorat à l’université de Bâle. Il sait que la petite entreprise aura plus de chances de s’imposer à long terme si elle parvient à réduire ses coûts de production. La clé réside dans la numérisation et l’automatisation du processus de conception et de fabrication. Mais Bottneuro ne dispose pas du savoir-faire technique nécessaire. Osmani et son équipe ont donc longtemps hésité sur les technologies à utiliser.
Lorsque Mirko Meboldt entend parler de Bottneuro pour la première fois, il voit immédiatement le potentiel d’une collaboration. Mais pour une demande de projet commune auprès d’Innosuisse, il y a encore trop de questions non résolues des deux côtés. -Le professeur et son équipe décident donc de créer un prototype. Celui-ci montre de manière exemplaire comment la chaîne de processus de Bottneuro peut être numérisée - de la forme du casque à la production au moyen d’un procédé d’impression 3D, en passant par la position des électrodes. Les chercheurs préparent les données IRM individuelles des patients de manière à ce qu’une imprimante 3D puisse imprimer automatiquement le casque - y compris les évidements pour les électrodes.
Le prototype est un succès total et convainc également le CEO de Bottneuro : "Nous avons tout de suite vu les avantages du nouveau procédé et nous étions certains que Mirko était le bon partenaire pour un projet d’innovation d’Innosuisse". Osmani et Meboldt obtiennent finalement les subventions de l’État pour une période de trois ans. Entre-temps, la moitié de cette période s’est écoulée. Grâce au soutien des chercheurs, Bottneuro pourra faire produire ses casques thérapeutiques de manière numérique, plus rapide et moins chère à partir de 2025. Mais le professeur de l’ETH Meboldt n’en a pas encore assez. Il veut montrer qu’il est également possible d’imprimer le casque et les électrodes - d’un seul tenant. Mais avant d’en arriver là, il faudra encore faire de la recherche.
Les projets avec Synbone et Bottneuro montrent qu’il vaut la peine pour les PME de collaborer avec Zurich. Au début, la balle est toutefois souvent dans le camp des chercheurs : Ils doivent prouver que les résultats de leurs recherches et une nouvelle technologie ont réellement le potentiel de faire avancer une entreprise. Mais une fois cette étape préalable franchie, leur savoir-faire technologique devient une source d’innovation indispensable pour les PME suisses.
À propos de la personne
Mirko Meboldt est professeur de développement de produits et de construction au département de génie mécanique et de génie des procédés de Zurich.Ce texte est paru dans le numéro 24/02 du magazine Globe de l’EPFZ.
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