Rapport annuel CTI 2006

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1 Rapport annuel CTI 2006

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3 Table des matières I Editorial d Ursula Renold, Directrice de l OFFT 4 Faits et chiffres 6 II CTI Sciences de la vie l innovation au service de l homme 10 PDT attraper les poils à la racine 13 III CTI Enabling Sciences plus d innovation grâce à l interdisciplinarité 15 KMU*STAR planifier l avenir pour ne pas être pris au dépourvu 17 IV CTI Microtechnologies et Nanotechnologies la microélectronique a le vent en poupe 19 Les nanofissures, cause de tous les maux 21 V CTI Ingénierie les ingénieurs, garants de l esprit d invention 23 Formage de la tôle: recours à la simulation pour tester les idées 25 VI CTI Start-up une aide sur mesure pour les start-up 27 HeiQ les nanotechnologies suisses tuent les bactéries 29 VII CTI Hautes écoles spécialisées recherche et développement en point de mire 31 Evaluation du service public 33 VIII CTI International accès aux marchés mondiaux 35 Utiliser les opportunités en Chine grâce à une chaîne d approvisionnement intelligente 37 IX CTI Transfert de savoir et de technologie (TT) convertir rapidement les idées en succès commercial 39 Système d impression du braille pour un accès rapide aux médicaments 41 Responsables d édition 43

4 I Editorial I Des perspectives prometteuses 2006 a été une très bonne année pour la CTI. Pour la deuxième fois consécutive, les hautes écoles spécialisées ont été les principales bénéficiaires des subventions de la CTI, avant l EPFZ et les universités. Le nombre de proets subventionnés a certes diminué depuis 2004, mais les dépenses en R&D et les subventions de promotion de la CTI ont augmenté depuis Cette évolution est due au fait que les proets de recherche ont gagné en complexité et en difficulté. La concurrence pose des exigences touours plus élevées à l économie concernant la mise à disposition de nouveaux produits et services. Par conséquent, la recherche et le développement ont besoin de davantage de ressources pour produire de bons résultats. Depuis 1998 déà, les résultats des affaires de la CTI reflètent un bon développement des compétences en recherche appliquée dans les hautes écoles spécialisées. Auourd hui, ces dernières sont des partenaires compétents des entreprises en matière de recherche et d innovation dans toutes les régions économiques. Une tendance réouissante se dessine: la CTI a octroyé 40% de subventions supplémentaires par rapport à l année précédente pour des proets de R&D sans orientation technologique, par exemple dans les domaines de la gestion d entreprise, du design, de l architecture, des sciences sociales, de la santé, de l administration et du tourisme. De plus, la qualité des demandes de proet a augmenté dans ce segment, ce qui se traduit par un taux de refus significativement plus bas. Les sciences de la vie ont également enregistré une forte hausse de subventions CTI l année dernière. Cette progression est plus modeste dans le secteur des microtechnologies et des nanotechnologies, mais la CTI a tout de même contribué à promouvoir ce domaine au niveau international par sa participation au réseau européen MNT ERA réunissant 20 pays et régions, ainsi qu à une réunion entre laboratoires et entreprises suisses et espagnols à Madrid et à Valence. Le but de cette rencontre était d échanger des idées et des informations sur l état de la recherche et sur la commercialisation des résultats dans le domaine des nanotechnologies et des nouveaux matériaux. Les subventions de la CTI ont toutefois été plus faibles dans le domaine de l ingénierie, qui se concentre sur des «discovery proects», soit des technologies encore immatures et risquées présentant néanmoins un grand potentiel. Il est souvent difficile de trouver des partenaires économiques prêts à prendre ce type de risques. La CTI s applique à améliorer son processus d encouragement et à mieux l adapter aux clients. La procédure d évaluation se déroulera désormais en plusieurs étapes. Une première appréciation se base sur une brève description du proet d innovation et c est seulement en cas de réponse positive que la planification détaillée est présentée. Les entreprises peuvent également soumettre des brefs descriptifs, même si elles n ont pas encore trouvé de haute école partenaire. La CTI leur propose alors d éventuels partenaires par lesquels elles peuvent se faire offrir les prestations de recherche. En attribuant son label à 25 entreprises, CTI Start-up a enregistré un nouveau record en Depuis son introduc-

5 tion, ce label a été décerné à 147 entreprises qui ont créé quelque 1600 emplois hautement qualifiés. Auourd hui, plus de 80% de ces entreprises sont touours actives et compétitives sur le marché. Autre grand succès: le programme de formation et d entraînement «venturelab», lancé par CTI Entrepreneurship, qui a pour but d enseigner aux futurs eunes entrepreneurs le savoir faire requis pour créer une entreprise. Avec 2500 participants dans toute la Suisse, «venturelab» a attiré un grand nombre d intéressés. Plus de 5000 personnes ont suivi les cours depuis Les consortiums de promotion du transfert de savoir et de technologie (TT), lancés en 2005 par la CTI, sont opérationnels depuis Les cinq consortiums TT ont mis sur pied quelques proets très prometteurs, tels que le développement d un nouveau gazon artificiel antistatique pouvant être utilisé sur les terrains de football, la collaboration avec le groupe Valentino Fashion (Italie) et la coopération avec des réseaux nationaux de compétences (par ex. le Centre PME bois et LIGNUM). En novembre 2006, une étude a montré que la stratégie des consortiums TT était adéquate. Les mesures recom mandées par ce «peer review» seront appliquées en Au niveau de la coopération internationale, la CTI a pu, par le biais de mises au concours, faire ses premières expériences avec d autres agences de promotion nationales participant à l European Research Area Network (ERA NET) et au 6 e Programme cadre de recherche (PCR) de l UE. L idée du programme Ambient Assisted Living (AAL) est aussi née dans le cadre du 6 e PCR et a pour but de promouvoir des produits et des services innovants qui tiennent compte de l évolution démographique et du vieillissement de la population. Cette année, la CTI doit étudier les principes de l adhésion de la Suisse à ce programme. En outre, depuis quelques années déà, la CTI introduit la Suisse avec succès dans un réseau paneuropéen (24 Etats) pour PME, appelé EUREKA. Il en a résulté, en 2006, l initiative Eurostars, qui est destinée à soutenir des proets de R&D novateurs et risqués lancés par des PME, afin d accélérer la commercialisation des produits et des services. En ce qui concerne les programmes réalisés à l échelle mondiale, la CTI s engage en particulier pour l «Intelligent Manufacturing Systems (IMS)», qu elle dirigera de l automne 2007 à De plus, la CTI a développé ses relations avec la Chine: deux proets industriels ont été conclus avec succès, tandis que dix autres sont encore en cours. Selon le rapport «OECD Economic Survey of Switzerland 2006», la Suisse se situe au niveau de l élite européenne en matière d innovation, au même titre que la Finlande et la Suède. Nous devons donc exploiter cette force afin de rester à la pointe du progrès, aussi bien à l échelon national qu au niveau international. Les pronostics à long terme sont optimistes et la CTI contribue à développer les liens entre les chercheurs et les entrepreneurs, à intensifier les échanges de savoirs et de compétences pratiques et à créer de nouvelles synergies. Ursula Renold, directrice de l Office fédéral de la formation professionnelle et de la technologie (OFFT)

6 I Faits et chiffres Activités de promotion de la CTI en 2006 Nombre % Coûts des Subvention Contribution de proets en fédérale en l économie en mio. CHF mio. CHF mio. CHF Requêtes pour la subvention de proets 407 Subventions fédérales demandées 147 Requêtes acceptées 227 Part des proets acceptés 56 Part des subventions fédérales allouées 55 Charge Financement des proets acceptés Entreprise impliquées (dans les proets acceptés) 432 PME impliquées, < 250 collaborateurs (dans les proets acceptés) Grandes entreprises impliquées, > 250 collab. (dans les proets acceptés) Graphique 1: Demandes de subsides addressées à la CTI Graphique 2: Demandes approuvées Nombre 20 0 Enabling Sciences Ingénierie Microtechnologies et Nanotechnologies Sciences de la vie Nombre Enabling Sciences Ingénierie Microtechnologies et Nanotechnologies Sciences de la vie

7 Graphique 3: Financement des proets CTI en Subvention fédérale Contribution de l économie mio. CHF 10 0 Enabling Sciences Ingénierie Microtechnologies et Nanotechnologies Sciences de la vie Graphique 4: Demandes approuvées par domaine d encouragement CTI en 2006 (total 227 proets) Microtechnologies et Nanotechnologies 47 Enabling Sciences 76 Sciences de la vie 50 Ingénierie 54

8 I Faits et chiffres Graphique 5: Proets CTI selon les établissements de recherche I Graphique 6: Proets CTI selon les établissements de recherche II ETHZ EPFL HES Zürich HES NW Schweiz HES Suisse occidentale HES Ostschweiz Empa HES Zentralschweiz Nombre Hautes écoles spécialisées Ecoles polytechniques fédérales Universités CSEM Autres Nombre CSEM HES Bern HES Tessin SUPSI Uni Basel Uni Bern Uni Lausanne Uni Zürich Uni Genève Uni St. Gallen Uni Fribourg Uni Neuchâtel Autres Graphique 7: Demandes approuvées selon les établissements de recherche en 2006 (total 227 proets) Autres 1% CSEM 4% Hautes écoles spécialisées 44% Universités 15% Domaine EPF 36%

9 Graphique 8: Subsides fédéraux aux établissements de recherche mio. CHF Hautes écoles spécialisées Domaine EPF Universités CSEM Autres Graphique 9: Subsides fédéraux aux établissement de recherche en 2006 (80,3 millions de CHF) Autres 1% CSEM 6% Hautes écoles spécialisées 40% Universités 16% Domaine EPF 37%

10 II CTI Sciences de la vie II CTI Sciences de la vie l innovation au service de l homme 10 Le secteur des sciences de la vie est confronté à une révolution technologique rapide et aux exigences croissantes d une économie basée sur le savoir-faire. Les entreprises actives dans le domaine de la biotechnologie et de la technique médicale doivent faire face à des défis de plus en plus complexes. Il faut rationaliser les coûts et assurer des bénéfices sur un marché très concurrentiel, garantir la qualité des produits, dégager des moyens financiers pour les innovations et optimiser la productivité du département Recherche et Développement. La CTI offre son soutien à cet égard. En 2006, elle a ainsi donné son feu vert pour la promotion de 50 proets R&D sur les 75 proets qui lui avaient été soumis pour évaluation. En 2006, la CTI a promis quelque 22,2 millions de francs pour les proets de sciences de la vie approuvés; les partenaires économiques ont versé pour leur part 32,2 millions de francs. Près de la moitié des subsides, soit 49% (27 proets), ont été octroyés à la technique médicale. 43% ont soutenu des développements en biotechnologie, biochimie et pharmacologie (19 proets). Les fonds restants ont été répartis entre l agriculture (6% 3 proets), la technologie des denrées alimentaires et l alimentation (2% 1 proet). Des coopérations très novatrices se sont nouées à l interface entre la technique médicale et la biotechnologie. La technique médicale est un marché d avenir dynamique en Suisse. Elle enregistre un chiffre d affaires annuel d env. 8,5 milliards de francs et près de 95% de ses produits sont destinés à l exportation. Cette dynamique a aussi été perceptible dans le segment Medtech de la CTI a enregistré le plus grand nombre de demandes acceptées depuis le lancement de l initiative Medtech de la CTI en Ce succès s explique par une communication active, une politique d acquisition intensive et un coaching minutieux des équipes face à la demande de la CTI. Les réussites se sont affichées lors du «Medtech Event 2006». Environ 300 représentants de l industrie et de la recherche 20% de plus qu en 2005 ont participé à cette manifestation, placée sous la devise «La technique médicale pour les maladies chroniques». Grâce à la proximité avec les clients, à l approche du marché, aux occasions de nouer des relations et aux orateurs de premier ordre, ce «Medtech Event» est devenu une plate-forme nationale de la branche de la technique médicale suisse. Parmi les quatre proets modèles de «Medtech Award», on peut citer le Lokomat, un robot d aide à la marche automatisé pour les patients souffrant de lésions de la moelle épinière, un détecteur de syncopes pour la détection précoce des évanouissements et un système d électrodes raffinées pour la stimulation électrique transcutanée. Les participants ont décerné le «Medtech Award 2006» au T-shirt Odlo muni d électrodes intégrées pour la surveillance de l ECG sur une longue période (électrocardiogramme) chez les patients cardiaques. Les développements exigeants reflètent l importance de la technique médicale comme stimulateur d innovation et instrument pour la création de nouveaux emplois de qualité en Suisse. Avec près de 140 entreprises, plus de 90 fournisseurs et collaborateurs, l industrie suisse de la biotechnologie occupe une position élevée au niveau international. CTI Biotech soutient cette branche industrielle par des activités stratégiques et structurelles et a renforcé l intégration et le networking l an dernier. Elle coordonne davantage ses actions avec les principaux groupements d intérêts pour adapter de façon optimale son offre aux besoins de ses clients. Les partenaires déterminants étaient ici la Swiss Biotech Association (SBA), la fédération industrielle des sociétés de biotechnologie suisses, et la «Swiss BioteCHnet», le réseau de compétences des hautes écoles spécialisées actives dans le domaine de la biotechnologie. La CTI a participé au «Swiss Biotech Report» publié pour la 3 e fois au printemps 2006 en fournissant les derniers développements et chiffres. Ce rapport représente avec la plate-forme Internet « un instrument de plus en plus important pour la promotion de la place. Une conférence organisée de concert par la CTI et la SBA, «Swiss Industrial Biotechnology Quo Vadis?», a suscité un vif intérêt. Elle a initié le lancement d une plate-forme nationale consacrée à la biotechnologie industrielle et d un plan

11 d action qui concrétisera dès 2007 des proets R&D pratiques et mobilisera des partenaires supplémentaires. La CTI a aussi initié des ateliers biotech annuels pour les hautes écoles et l industrie de la biotechnologie, ateliers essentiellement axés sur les PME et les start-up. La première manifestation intitulée «Obtaining and Managing Intellectual Property» et organisée avec la SBA et le Young Europeans Biotech Network YEBN a accueilli plus de 100 participants. L assemblée annuelle 2006 de la SBA a donné le coup d envoi de deux nouveaux sites: le portail de service bibliographique électronique destiné aux membres de la SBA et soutenu par la CTI et la bourse aux emplois accessible à tous La conférence Biotech 2006 organisée à Olten par la CTI, Swiss BioteCHnet et la SBA a été l occasion d un échange d idées et de la présentation des résultats des coopérations entre les partenaires des proets CTI en marge des exposés scientifiques. Sur le plan politique, un plan d action national pour la biotechnologie a été défini en Suisse et s adresse aux Conseils fédéraux. Les travaux sont coordonnés par le Secrétariat d Etat à l éducation et à la recherche (SER). La CTI y participe activement. Suite à la signature d un Memorandum of Understanding entre la SBA et la Japan Bioindustry Association en 2005, la CTI a encouragé en 2006 l établissement de contacts internationaux entre le Japon et la Suisse pour la recherche et le développement. La Japan External Trade Organization (JETRO) de Genève s est révélée être un partenaire important. La CTI a été mise à l honneur au «Swiss Technology Award»: un prix a été décerné au bioréacteur de substrat solide développé dans un proet de la CTI. Il s agit d un appareil efficace destiné à la biodégradation de polluants dans les sols contaminés, développé par les sociétés MADEP et INFORS avec l Université de Neuchâtel

12 II CTI Sciences de la vie CTI Sciences de la vie faits et chiffres Nombre % Coûts des Subvention Contribution de proets en fédérale en l économie en mio. CHF mio. CHF mio. CHF Requêtes pour la subvention de proets 75 Requêtes acceptées 50 Part des proets acceptés 67 Charge Financement des proets acceptés 54,4 22,1 32,3 12 Graphique 10: Proets approuvés par domaine de recherche: Sciences de la vie (total 50) Technologie des denrées alimentaires, alimentation 1 Agriculture 3 Technique médicale 27 Biotechnologie, biochimie, pharmacologie 19

13 PDT attraper les poils à la racine Dans la lutte contre le cancer, la thérapie photodynamique (PDT), forme de traitement alternatif doux, permet de plus en plus de rendre visibles les cellules malignes et de les éliminer complètement. Les chercheurs ont découvert qu un certain type de substances photosensibles se concentraient de préférence dans certains tissus, essentiellement dans les tumeurs. Si ces photosensibilisateurs sont traités avec une lumière d une certaine longueur d onde, ils deviennent fluorescents et commencent à former de l oxygène réactif. Conséquence: les cellules malades meurent et elles laissent la place aux cellules saines. Bien dosée, la PDT peut visualiser le tissu concerné et le détruire de façon ciblée avec un minimum d effets secondaires. L équipe du professeur Hubert van den Bergh et du Georges Wagnières à l EPFL est pionnière dans ce domaine. Ses recherches en matière de photodiagnostic et de photothérapie remontent aux années 80. Elle a ainsi développé, avec l hôpital universitaire de Lausanne, une molécule à la base du produit Hexvix servant à la détection précoce du cancer de la vessie et mis au point avec un autre partenaire industriel le système «DAFE» (Diagnostic AutoFluorescence Endoscopy), destiné au diagnostic précoce du cancer bronchique. Elle a collaboré avec Novartis Ophthalmics pour développer Visudyne, la première thérapie efficace contre la maladie dégénérative de la rétine due au vieillissement (dégénérescence maculaire) et contribué à la réalisation de Foscan, médicament indiqué dans le traitement du cancer de l œsophage et du poumon. La PDT constitue aussi un traitement d avenir pour la dermatologie, par exemple contre l acné chronique et les dégâts causés par le soleil. Dans le cadre du développement de nouvelles molécules, les chercheurs de Lausanne ont observé que l une d entre elles s accumulait de façon très sélective dans les racines des poils. Cette découverte leur a donné l idée de tester une nouvelle méthode d épilation définitive. Contrairement à l épilation au laser, la PDT ne dépend pas de la couleur de la pilosité et de la peau de la personne à épiler et ne nécessite pas de lourds investissements dans des appareils médicaux. Pour commercialiser ce procédé unique au monde, les chercheurs de l EPFL ont fondé 13 Thomas Glanzmann, directeur général de PhotoDerma SA, fait la démonstration de la caméra à fluorescence mobile conçue pour l usage clinique. (Photo Elsbeth Heinzelmann) Le prototype d une source lumineuse d un coût modéré pour l application de la thérapie photodynamique en dermatologie. (Photo PhotoDerma SA)

14 II CTI Sciences de la vie 14 avec Thomas Glanzmann, biophysicien à l EPFZ, la spin-off PhotoDerma SA. La CTI les a soutenus de deux manières: d une part, en finançant les travaux de recherche pour le développement du produit usqu à la mise sur le marché dans le cadre de son initiative Medtech et, d autre part, en proposant un encadrement (coaching) professionnel dans le cadre de l initiative CTI Start-up. Le défi consiste à éliminer les cellules des racines des poils à l aide d une concentration suffisante de la molécule active dans ou à proximité de celles-ci tout en ne touchant pas au tissu environnant. Il s agit en outre de trouver la source lumineuse qui convient le mieux et de développer une nouvelle molécule pour renforcer la situation du brevet. Pour cela, l équipe de chercheurs compte sur des partenaires compétents tels que Jérôme Barge, chimiste à l EPFL, pour la mise au point de nouveaux dérivés chimiques et des formules pharmaceutiques nécessaires, et Denis Salomon, dermatologue à l hôpital universitaire de Genève, qui s occupe de tous les aspects médicaux. Comme nouvelle application de sa technologie, le groupe PDT de Lausanne envisage de consacrer une étude clinique pilote au traitement de l acné, de nouveau dans le cadre d un proet de la CTI en collaboration avec PhotoDerma SA et l hôpital universitaire de Genève. «Ces proets renferment un potentiel économique considérable, car il y a une forte demande à l échelon international pour une épilation définitive pouvant se pratiquer sans souci à la maison ou en institut de beauté et pour une nouvelle méthode de traitement de l acné», explique Thomas Glanzmann, directeur général de Photo Derma SA. «Les marchés internationaux de l épilation définitive et de l acné sont estimés à plusieurs milliards de francs suisses.» Beaucoup d investissements doivent encore être consentis avant de permettre la commercialisation, mais les fondements pour un transfert de technologie fructueux sont posés.

15 III CTI Enabling Sciences III CTI Enabling Sciences plus d innovation grâce à l interdisciplinarité Le domaine d encouragement Enabling Sciences comprend les sciences humaines, économiques et sociales. Il est la fenêtre de la CTI sur les prestations de services dans le secteur économique et permet une reconnaissance de toute la palette des disciplines scientifiques et des différentes applications. En 2006, 125 proets ont été soumis à la CTI dans ce domaine, soit 20 de moins qu en proets ont obtenu la prime d encouragement en La Confédération a dégagé un budget de 21,4 millions de francs pour les coopérations en matière de R&D. Les partenaires économiques ont pour leur part encore inecté 29,3 millions de francs. La maeure partie des fonds d encouragement de la CTI a été investie dans les technologies de l information et de la communication, à concurrence de 51% (38 proets). 14% des fonds ont été affectés au domaine du design et de l architecture (9 proets), 10% au domaine de l économie, des sciences sociales et de la santé (7 proets). La gestion d entreprise et les finances ont reçu 9% des fonds (10 proets), de même que la production intégrée et la logistique 9% (6 proets). La gestion publique et le tourisme ont été soutenus à concurrence de 7% (6 proets). Une tendance réouissante se dessine: par rapport à l année précédence, la CTI a affecté 40% de fonds en plus à des proets R&D dotés d une orientation non technologique par exemple des proets dans les domaines de la gestion d entreprise, du design, de l architecture, des sciences sociales, de la santé, de la gestion publique ou du tourisme. En outre, dans ce segment, la qualité des proets déposés a augmenté, ce qui se traduit par un taux d acceptation nettement supérieur de 60%. Dans les années à venir, la CTI veut continuer à mettre davantage l accent sur des proets de recherche dans le secteur tertiaire, par exemple les finances, le secteur des assurances, le tourisme, la santé, le travail social ou les arts. Les réseaux ouent un rôle de premier plan dans l encouragement. Les consortiums R&D en particulier génèrent visiblement de plus en plus de proets CTI. Pour le domaine d encouragement Enabling Sciences, il s agit essentiellement des consortiums «TourEspace» pour le tourisme et l aménagement du territoire, «EcademyCH» pour l e-business et l e-government, «adminet.ch» pour le public management, le «Swiss Design Network» et «ICTnet» pour les technologies de l information et de la communication. 15

16 III CTI Enabling Sciences CTI Enabling Sciences faits et chiffres Nombre % Coûts des Subvention Contribution de proets en fédérale en l économie en mio. CHF mio. CHF mio. CHF Requêtes pour la subvention de proets 125 Requêtes acceptées 76 Part des proets acceptés 61 Charge Financement des proets acceptés 50,7 21,4 29,3 16 Graphique 11: Proets approuvés par domaine de recherche: Enabling Sciences (total 76) Production intégrée et logistique 6 Technologies de l information et de la communication 38 Gestion publique et tourisme 6 Economie, sciences sociales, santé 7 Design et architecture 9 Gestion d entreprise et finances 10

17 KMU*STAR planifier l avenir pour ne pas être pris au dépourvu Les petites et moyennes entreprises (PME) constituent la maorité des sociétés en Suisse. Si 99,7% d entre elles occupent moins de 250 personnes, elles contribuent de manière significative à la stabilité économique de notre pays grâce à leur dynamisme et à leur flexibilité. «Tout chef d entreprise qui se fierait uniquement aux avantages offerts par les PME (KMU en allemand) et à son sens de l improvisation au lieu de s attacher à modeler l avenir de son entreprise de manière réussie connaîtra tôt ou tard l échec», indique le professeur Roman Lombriser de la FHSG de St-Gall. Les PME doivent en effet résister à la pression croissante sur les prix, aux cycles d innovation et de production touours plus courts et à la concurrence accrue. Manquant aussi de ressources temporelles, humaines et financières, elles se sentent dès lors souvent incapables de développer des stratégies pour assurer leur réussite à long terme. Ce sont ces PME que M. Lombriser, expert en stratégie d entreprise, entend donc soutenir. Dans le cadre d un proet CTI, il a développé avec le professeur Peter Abplanalp, de la FHSO Olten, un concept qui permet aux PME d acquérir facilement et sans lourdeur administrative la compétence stratégique en management requise. Les entreprises concernées comptent de 20 à 500 collaborateurs. UBS SA à Zurich, en sa qualité de partenaire économique, est intervenu dans le proet afin de diffuser et de convertir la politique de suivi, de notation et de crédit. Six PME provenant de différents secteurs économiques se sont impliquées dans ce proet, toutes intéressées à prendre part au processus stratégique et à l appliquer directement dans leur propre entreprise. Les entretiens francs qui ont eu lieu avec les superviseurs du proet et les représentants des banques ont servi à analyser les problèmes. Les responsables des PME ont présenté par écrit leur concept de développement entrepreneurial. Ces concepts ont été discutés lors des séances de proet au cours desquelles il s est avéré que les problèmes des PME en dépit de la variété des domaines d activités étaient souvent très similaires. Les participants ont ugé positif l échange de réflexions avec leurs collègues entrepreneurs. Des similitudes ont ainsi pu être identifiées, des stratégies développées et transformées graduellement en méthodes que les partenaires du proet ont pu tester dans la pratique. «Le défi a consisté, d une part, à soutenir les PME dans le renforcement de leurs compétences en management au Situation k Histoire k Concept commercial k Produits/marchés k Développement des affaires k Position concurrentielle k Capacités/ressources k Finances/résultats Forces/faiblesses Questions stratégiques clés Développement de la stratégie 2. Perspectives k Tendances générales k Dispositions prises k Evolution du marché k Facteurs de réussite k Evolution de la concurrence k Potentiel commercial k Capacités/ressources requises Chances/dangers Scénarios Processus itératif 3. Stratégie k Vision k Thèmes stratégiques k Terrain stratégique k Alternatives stratégiques k Modèle de calcul k Evaluation k Choix Obectifs Directions de l impact stratégique 4. Décision k Dépôt de la demande k Conditions k Prise en compte du risque Prise de décision Lancement Mise en pratique de la stratégie 5. Mesures k Orientation k Organisation du proet k Plan directeur Programme des mesures Budget du proet 6. Controlling k Révision des mesures k Contrôle du budget Réalisation des obectifs Contrôle du proet Les six étapes du processus stratégique présentée dans le logiciel KMU*STAR Navigator.

18 III CTI Enabling Sciences 18 moyen d un concept et d outils orientés vers les processus et, d autre part, à veiller à ce que ces instruments cadrent bien avec les besoins et les possibilités des PME», explique Roman Lombriser. «Le guide KMU*STAR-Navigator, élaboré durant le proet sous la forme de publication et de modèles assistés par ordinateur, a permis à ces responsables de PME de développer et d appliquer une stratégie porteuse tout en limitant la charge de travail au minimum.» Même si cet ouvrage orienté vers la pratique a été conçu prioritairement à l intention des directions de PME, il offre aussi des éclairages neufs aux cadres dirigeants des centres de profits des grandes entreprises. Complétant l outil de planification, il se prête aussi bien à l enseignement dans les hautes écoles et les universités qu aux séminaires de formation continue. L équipe a développé le logiciel KMU*STAR-Navigator en dehors du proet de coopération de la CTI, dans le cadre de nombreux travaux de proets et de diplôme, d études de cas et de proets de conseil stratégique. Le guide stratégique qui en a découlé repose sur des fondements scientifiques; il embrasse tous les thèmes spécifiques aux PME, tient compte de leurs points forts et s étend sur tout le cycle stratégique, de l analyse au contrôle du déploiement. Le support informatique fourni dans ce contexte assure une flexibilité élevée, faisant touours passer l utilité avant la technique et la pratique avant la théorie. Les PME parties prenantes au proet ont tiré un bilan positif de cette coopération. «En dépit de nos activités quotidiennes stressantes, nous avons pu développer ou redéployer une stratégie entrepreneuriale rentable et efficace, l utilité dégagée dépassant de loin la charge temporelle et financière consentie», souligne Christoph Maier, directeur de la société Comazo sise à Albstadt en Allemagne, une entreprise de vêtements active sur le plan international et occupant plus de 700 collaborateurs. Même la société Pataco, basée à Elgg (ZH) et spécialisée dans la distribution de produits pour l électronique industrielle et de loisirs et dans la fourniture de prestations dans ce domaine, a tiré profit de sa participation à ce programme. «Les analyses systémiques et les ateliers très enrichissants nous ont permis d obtenir rapidement des résultats probants», relève Othmar Brühweiler, CEO et président du conseil d administration de cette société. Plus personne chez Pataco ne songerait d ailleurs auourd hui à se passer du logiciel KMU*STAR-Navigator

19 IV CTI Microtechnologies et Nanotechnologies IV CTI Microtechnologies et Nanotechnologies la microélectronique a le vent en poupe Les microtechnologies et nanotechnologies (MNT) recèlent un réel potentiel de développement économique et social. Elles stimulent la naissance de nouveaux produits et services, créent des emplois, peuvent améliorer les conditions de vie et nous aident à relever les défis de l environnement et du développement durable. Le domaine des nanotechnologies fait l obet d attentes spécifiques, bien qu il soit difficile d estimer son potentiel sur le marché, étant donné le caractère hétérogène de la science et l étendue, difficile à cerner, des diverses applications possibles. La National Science Foundation américaine évalue le marché des nanotechnologies à un milliard de dollars US par an usqu en Les spécialistes s accordent pour dire que la Suisse dispose d un terrain scientifique fertile, qui abrite les leaders technologiques de demain. En 2006, 91 demandes de soutien MNT ont été déposées, soit 35 de moins que l année précédente. 47 proets ont été approuvés. La CTI a octroyé de 18,5 millions de francs; les partenaires économiques participants ont investis 24,5 millions supplémentaires. Ces dépenses R&D totales de 43 millions de francs représentaient à peine 4 millions de moins que le résultat de Une grande partie de la contribution de la CTI a été attribuée à 53% aux domaines de l électronique, de l optoélectronique et de la technique des senseurs (26 proets); 24% sont allés à la technique des microsystèmes (11 proets) et 19% aux nanotechnologies (10 proets). Le nombre de proets liés aux nanotechnologies est en baisse par rapport à l année précédente. En 2006, les efforts n ont plus portés sur les instruments de mesure nanométriques, mais sur les nanomatériaux, au potentiel de marché plus élevé. L intérêt un peu moins important pour les «nano-proets» s explique en partie par l essor actuel de la microélectronique. Les hautes écoles disposent ainsi d un nombre restreint de partenaires économiques pour les coopérations MNT. CTI MNT est le centre de coordination suisse pour le réseau européen des microtechnologies et nanotechnologies MNT ERA-NET (European Research Area), créé en Ce réseau comprenant 20 pays et régions a pour obectif d accroître la compétitivité de l industrie européenne sur le marché mondial grâce à la coordination transfrontalière des efforts de promotion et à des activités communes dans le domaine des MNT. Après avoir établi ce réseau en Suisse en 2006, la CTI souhaite le faire connaître davantage en 2007 afin d obtenir plus de partenaires pour les coopérations. Au niveau européen, ceux-ci ont accès aux résultats de recherche et peuvent exploiter les synergies entre les activités existantes. Deux manifestations MNT ont porté leurs fruits pour la CTI en automne En octobre, un forum de contact a été mis en place entre les acteurs économiques et scientifiques suisses et espagnols dans le domaine des nanotechnologies et des nouveaux matériaux. En étroite collaboration avec les autorités espagnoles, le Secrétariat d Etat à l éducation et à la recherche (SER), le Secrétariat d Etat à l économie (SECO) et la CTI ont organisé, à la demande de l Office fédéral de la formation professionnelle et de la technologie (OFFT), des tables rondes et des visites dans des laboratoires et des entreprises à Madrid et à Valence. Un échange d idées et d informations efficace et fructueux a ainsi eu lieu sur l état de la recherche et la commercialisation des résultats. Les participants ont eu la possibilité de présenter leur savoir-faire ainsi que les instruments d aide à l innovation existant en Suisse et en Espagne, et d expliquer le transfert et le financement des technologies. En novembre, la CTI a aussi organisé son événement annuel MNT à l Université de Neuchâtel. Selon la devise «The Impact of Miniaturization», les représentants économiques ont présenté les applications des nanotechnologies innovantes dans des produits commercialisés réussis. Vu l intérêt soulevé plus de 200 visiteurs ont participé à cette manifestation l exercice sera reconduit le 14 novembre 2007 et englobera un spectre plus large de disciplines dans le domaine des microtechnologies et des nanotechnologies. 19

20 IV CTI Microtechnologies et Nanotechnologies CTI Microtechnologies et Nanotechnologies faits et chiffres Nombre % Coûts des Subvention Contribution de proets en fédérale en l économie en mio. CHF mio. CHF mio. CHF Requêtes pour la subvention de proets 91 Requêtes acceptées 47 Part des proets acceptés 52 Charge Financement des proets acceptés 43,0 18,5 24,5 20 Graphique 12: Proets approuvés par domaine de recherche: Microtechnologies et Nanotechnologies (total 47) Nanotechnologies 10 Electronique, optoélectronique, technique des senseurs 26 Techniques de microsystèmes 11

21 Les nanofissures, cause de tous les maux Auourd hui, les puces sont utilisées tant pour le stockage de données que pour le traitement des signaux et dans les technologies de l information et de la télécommunication. La technologie des semiconducteurs permet maintenant, grâce à une infrastructure très élaborée, de condenser usqu à un milliard d éléments sur une «tranche» de la grosseur de la main un disque en matériaux semi-conducteurs comme le silicium, le germanium ou l arséniure de gallium. Pourtant, le clivage de ces disques par indentation et cassure en particules submillimétriques continue de poser problème. Pour le processus de séparation, on indente la surface à l aide d une pointe de diamant affûtée, ce qui fait apparaître des microfissures. Si l on soumet ensuite l échantillon à une charge, une fissure se développe à partir de la microfissure. «Nombreux sont les carreleurs ou les vitriers à découper leurs carreaux ou leurs vitres par ce procédé», explique Johann Michler. «Mais dans le secteur des semi-conducteurs, où certaines tranches coûtent plus de francs, on n a pas droit à l erreur.» Le spécialiste des matériaux dirige à l Empa le laboratoire de mécanique des matériaux et de nanomécanique, dont les méthodes de mesure des nanomatériaux et des couches minces ont porté la renommée usque pardelà les frontières nationales. Il a suscité l intérêt de la société Bookham AG (Suisse), premier fabricant suisse de diodes laser ultra-performantes à l arséniure de gallium. Ses outils optiques fonctionnant au laser doivent présenter des plans de clivage atomiquement plats qui doivent pouvoir servir de miroirs pour la cavité laser. L ingénieur processus senior Daniel Schulz a voulu en savoir plus sur les phénomènes liés aux processus de clivage dans certains semi-conducteurs; Johann Michler a donc initié un proet CTI. Jusqu ici, les scientifiques limitaient leurs investigations au processus d indentation ou à la méthode de cassure, la plupart du temps sur du polymère et du verre. Si les chercheurs de l Empa voulaient étudier ces mécanismes et leur résultat d un point de vue global, il devaient d abord fabriquer pour cela des outils idoines. C est ainsi qu a été créé un appareil miniaturisé pour les nano-indentations. Ceci a permis aux chercheurs, en travaillant au microscope électronique à balayage, de procéder à des essais 21 Tranche d arséniure de gallium, avant (à gauche) et après (à droite) traitement. Au milieu le produit final, après séparation. (Photo Elsbeth Heinzelmann)

22 IV CTI Microtechnologies et Nanotechnologies 22 d indentation sur des semi-conducteurs et d observer ainsi en temps réel, pour la première fois, l apparition de petites fissures de taille microscopique à la surface. Ils ont alors pu étudier notamment comment se forment, dans l arséniure de gallium, des particules submicroniques qui perturbent le processus de clivage, et ont conçu une méthode pour pallier ce phénomène. Ils ont également transformé un appareil Bookham du commerce en un appareil à nano-indentations de façon à pouvoir, lors des essais, suivre l élargissement des fissures sur une distance plus importante. Ils ont en outre conçu un capteur de force avec lequel ils peuvent appliquer une force sur la tranche à cliver, avec une course de plusieurs millimètres et une précision de positionnement de l ordre du nanomètre. Ils ont ainsi obtenu des informations sur la façon dont la fissure s élargit à l intérieur du semi-conducteur. Ces travaux de recherche ont permis aux scientifiques, en travaillant intégralement au microscope électronique à balayage, de mettre en œuvre et d étudier des étapes maeures du processus une première dans la technologie des semi-conducteurs. Pour compléter ces travaux, ils ont modélisé à l ordinateur les champs de contraintes dans les échantillons à cliver. Ils ont ainsi obtenu des informations sur les états de contraintes mécaniques au moment de la cassure, l élément déclencheur des fissures. En associant plusieurs techniques telles que les mesures ciblées de faisceaux ioniques et les analyses au microscope électronique par transmission, ils ont par exemple constaté dans l arséniure de gallium un réseau de fissures superficielles et ont pu démontrer avec certitude la présence d une fissure atomiquement aiguë provoquée par le diamant sous la surface des semi-conducteurs. «Comme le montrent les résultats, il est possible de contrôler l élargissement des fissures dans les tranches de semi-conducteurs brutes ou finies», explique Kilian Wasmer. «Le déroulement du processus de clivage peut être partiellement piloté, ceci en fonction de la taille initiale du défaut.» En s appuyant sur les résultats du proet, Bookham a modifié le processus de cassure pour les miroirs laser à haute sensibilité, et a ainsi pu améliorer considérablement la qualité et la fiabilité de la production. «L équipe Empa a fourni un excellent travail et nous a aidé précisément là où nous en avions besoin; elle nous a apporté les bases nécessaires à l optimisation des processus», résume Daniel Schulz. À l issue du proet, l entreprise a très généreusement transféré le nanoindenteur (appareil de mesure de la dureté et des surfaces) ainsi que divers appareils de clivage à l équipe Nanomécanique de l Empa. Avec le savoir acquis durant ce proet sur le processus d apparition de fissures dans les semi-conducteurs, l Empa peut désormais se consacrer à un autre proet CTI concernant le sciage de cellules solaires et la formation de fissures qui en découle.

23 V CTI Ingénierie V CTI Ingénierie les ingénieurs, garants de l esprit d invention Un pays pauvre en matières premières vit grâce à ses cerveaux: c est le cas de la Suisse. Il faut des esprits intelligents pour créer de la valeur aoutée avec des produits novateurs tout en entretenant et en complétant l infrastructure existante. C est la raison pour laquelle l ingénierie constitue l un des principaux domaines d encouragement de la CTI, dont l aide s est élevée pour l année 2006 à 18,3 millions de francs, soit 54 proets acceptés. L engagement requis de la part des partenaires industriels a ainsi engendré une contribution économique de 25,7 millions de francs. Un tiers des fonds de la CTI a financé la construction de machines et l appareillage (15 proets), un quart les technologies de production (14 proets) et 22% la technologie des matériaux (12 proets). 11% des moyens financiers sont allés à l électrotechnique (4 proets) et 6% au génie civil (5 proets). Le parent pauvre reste le génie chimique avec 3% de l aide (3 proets). Un seul proet a concerné les technologies de l environnement et l écologie. Lesdits proets Discovery ont fait l obet d une attention toute particulière. Ces proets concernent des technologies encore immatures et risquées, mais qui recèlent un fort potentiel. Les innovations concernées en sont encore, pour la plupart, à la phase initiale de leur développement, raison pour laquelle aucun partenaire économique n est encore prêt à s investir. Il s avère donc udicieux de vérifier au plus vite la faisabilité d une idée et de garantir pour cela le financement ad hoc si l on veut éviter la création inconsidérée d entreprises. Dans le domaine de l énergie, des demandes ont été déposées en liaison avec le programme de recherche «Centrale thermique 2020» nouvellement lancé par l Office fédéral de l énergie (OFEN). Ce programme vise à exploiter usqu au bout les possibilités des centrales à gaz et des centrales thermoélectriques. Pour les turbines à gaz, une nouvelle géométrie des aubes et une meilleure compréhension des processus de combustion séquentielle doivent permettre d améliorer encore davantage les taux de rendement. De nouveaux processus de moulage devraient faire baisser sensiblement les coûts de fabrication. En outre, grâce à une augmentation de la température de service ainsi qu à un nouveau revêtement, le rendement des turbines à vapeur doit être optimisé. De nouvelles méthodes de calcul permettent d élargir la plage de fonctionnement en charge partielle des turbines hydrauliques. La mise au point d un robot destiné à inspecter les systèmes de canalisation des centrales de grande puissance vise à améliorer la compétitivité des services de maintenance. D autres proets de coopération ont été menés en matière d optimisation énergétique, comme par exemple la recherche de processus dynamiques au niveau des engins de compactage utilisés pour la construction de routes, la simulation de contraintes résiduelles inhérentes au procédé de fabrication au niveau des roues de compresseurs en aluminium, l analyse d hydrates de CO 2 utilisés comme fluides caloporteurs en génie frigorifique, ainsi que le développement de procédés de fabrication à moindre coût pour les aérogels renforcés par des fibres et utilisés comme isolants haute performance. Une coordination compétente des programmes au niveau de l OFEN a permis à la CTI d examiner les demandes avec efficacité. La collaboration des hautes écoles concernées avec l industrie et la Confédération s est avérée tout à fait bénéfique. L industrie doit s engager davantage dans la résolution des problèmes clés de demain nous avons pour cela besoin d ingénieurs talentueux. 23

24 V CTI Ingénierie CTI Ingénierie faits et chiffres Nombre % Coûts des Subvention Contribution de proets en fédérale en l économie en mio. CHF mio. CHF mio. CHF Requêtes pour la subvention de proets 116 Requêtes acceptées 54 Part des proets acceptés 47 Charge Financement des proets acceptés 44,0 18,3 25,7 24 Graphique 13: Proets approuvés par domaine de recherche: Ingénierie (total 54) Technologies de l environnement et écologie 1 Génie chimique 3 Machines et appareillage 15 Electrotechnique 4 Génie civil 5 Technologies de production 14 Technologies des materiaux 12

25 Formage de la tôle: recours à la simulation pour tester les idées Les spécialistes du formage de la tôle, par exemple dans l industrie automobile, n ont pas la tâche facile. En effet, au cours du processus de mise en forme, le matériau emmagasine de l énergie élastique. Dès que l on retire la tôle de l outil de façonnage, sa forme se modifie par rapport à la géométrie initialement souhaitée. On parle alors de retour élastique, qui est auourd hui le problème le plus ardu à résoudre dans la fabrication de pièces de tôle. Compte tenu de la complexité des processus de déformation et de contrainte des tôles, il était usqu ici impossible de prévoir exactement les écarts de forme provoqués par le retour élastique ou de les simuler correctement à l ordinateur. Les spécialistes du formage de la tôle devaient donc multiplier les essais pour se rapprocher par tâtonnements de la forme souhaitée, ce qui était aussi long que coûteux. Le problème aurait pu être résolu en simulant l effet de retour élastique. Toutefois, à chaque opération de simulation, le temps de calcul et la mémoire nécessaires à la simulation du retour élastique augmentent considérablement. Les ingénieurs ont dû relever le défi consistant à réduire la complexité de la tâche grâce à de nouveaux algorithmes efficaces. C est la société AutoForm Engineering GmbH, une entreprise dérivée de l ETH de Zurich et créée en 1995 par Waldemar Kubli, ingénieur mécanicien ETH, qui a réussi. En l espace de quelques années, cette société s est imposée comme la référence mondiale en matière de développement logiciel pour l industrie automobile. Quelque 400 équipementiers et fournisseurs implantés dans le monde entier utilisent le logiciel de la société suisse pour les analyses de faisabilité, la planification des méthodes et l optimisation virtuelle des procédés. L équipe a contacté Olaf Schenk, de l Université de Bâle, connu pour ses recherches sur l «ingénierie des algorithmes» ainsi que sur la simulation et la modélisation de systèmes complexes. Avec le soutien de la CTI, l informaticien avait réalisé le solveur PARDISO, qui arrive auourd hui en tête sur le plan international pour les temps de calcul sur ordinateurs parallèles, et qui a décroché la licence de sociétés informatiques telles qu Intel pour les bibliothèques mathématiques. 25 Analyse du retour élastique sur une pièce simple. Les couleurs montrent l écart entre la géométrie de la pièce et la géométrie de référence (géométrie visée). On distingue le «retour élastique libre» (à gauche) et le «retour élastique à l état contraint» (à droite). (Photo AutoForm) Analyse du retour élastique lors de la conception du procédé de formage d une aile de voiture. Les couleurs montrent l écart entre la tôle et la géométrie de référence à l état contraint (monté). (Photo AutoForm. Avec l aimable autorisation d Audi)

26 V CTI Ingénierie 26 C est à partir de ce savoir-faire qu est né, en étroite collaboration avec la CTI et grâce au soutien de cette dernière, le logiciel AutoForm version 4.0 qui parvient à simuler précisément le retour élastique. Ce logiciel permet également de représenter et de simuler à l écran l ensemble du procédé de formage avec toutes les opérations qui s ensuivent. Les spécialistes du formage de la tôle peuvent ainsi calculer à l avance la stabilité dimensionnelle des pièces finies. Autre élément essentiel: la robustesse du processus, celui-ci ne devant pas être entravé par des variations affectant les propriétés des matériaux ou la lubrification. Le logiciel réalisé permet à l utilisateur de contrôler la stabilité des processus, et de prendre des mesures le cas échéant. Les tests effectués chez les clients pour compenser le retour élastique grâce à la simulation ont donné des résultats tout à fait positifs. «Pour compenser le retour élastique, on perdait usqu ici plusieurs mois dans l usinage d outils adaptés aux pièces complexes», commente Markus Thomma, responsable marketing chez AutoForm Engineering GmbH. «Pour pouvoir réduire de manière sensible les temps de développement et de fabrication des outils de formage, il faut que la simulation et la compensation du retour élastique soient intégrées au processus de fabrication de pièces de carrosserie complexes et qu elles puissent être mises en œuvre pour optimiser l ensemble du procédé de formage.»