Projets de recherche Après-Covid

"Sans le travail de la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA), je ne tiendrais pas ce boîtier dans ma main."

Alexandre Perez est technical manager du groupe de recherche Pneumoscope, crée par les Hôpitaux universitaires de Genève (HUG), en partenariat avec l'EPFL et Terre des hommes. L'objectif de cette structure consiste à développer un stéthoscope capable d'interpréter les sons pulmonaires de maladies respiratoires. Il a été conçu en collaboration avec une équipe pluridisciplinaire de la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA). Ce projet, baptisé PNEUM-IA, a été mené en 2021 dans le cadre de l'appel extraordinaire à projets "Après COVID-19" lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO. Il revient sur cette collaboration.

Pourquoi avez-vous choisi de collaborer avec HEPIA ?

À l'origine, l'idée d'un stéthoscope numérique intelligent a été initiée pour faciliter le diagnostic et le suivi médical lors de maladies respiratoires. Alors qu'elles tuent plusieurs millions de personnes chaque année, ces maladies ne peuvent être diagnostiquées que par une auscultation avec un stéthoscope classique effectuée par un médecin. Notre groupe de recherche a ainsi souhaité développer un dispositif capable d'interpréter les sont pulmonaires et ne nécessitant pas de connaissances médicales spécifiques. En somme, nous souhaitions un petit boîtier capable d'interpréter les sons pulmonaires, tout en intégrant un oxymètre de pouls et un thermomètre numérique. Il devait, en outre, être connecté à une application d'aide au diagnostic.

Pour développer un dispositif aussi complexe, nous avions besoin de différentes compétences en microtechniques, notamment dans les domaines de l'acoustique, de l'informatique, d'optoélectronique ou du traitement du signal. Le fait que toutes ces compétences soient présentes à HEPIA, sur un même lieu, représentait une chance immense. Nous n'aurions pas pu développer ces technologies dans des laboratoires séparés, car il fallait travailler en synergie.

Concrètement, qu'ont réalisé les équipes d'HEPIA pour le développement du stéthoscope ?

Elles nous ont apporté une contribution essentielle, puisqu'elles ont développé toute la partie matérielle du dispositif. Elles ont spécifiquement développé une électronique à faible consommation permettant de traiter les signaux issus des capteurs acoustiques, de les stocker et de les transmettre par liaison sans fil à un smartphone. Afin d'assurer une prise de son optimale, elles ont modélisé la caisse de résonance du dispositif et conçu un algorithme basé sur l'intelligence artificielle pour séparer les sons de la respiration et des signaux cardiaques. Elles ont également dû intégrer les capteurs de température et d'oxymétrie au dispositif. C'est grâce à ce travail que je tiens maintenant dans la main un petit boîtier capable d'enregistrer les sons pulmonaires, le taux d'oxygène dans le sang, la fréquence cardiaque et la température !

Allez-vous poursuivre votre collaboration avec HEPIA ?

Nous nous trouvons actuellement dans la phase de test précédent la production industrielle de notre stéthoscope. La création d'une startup est envisagée d'ici à la fin de l'année 2022. Nous souhaitons par ailleurs que notre technologie soit adaptée pour des pays disposant de moins de ressources. Nous avons donc encore besoin des compétences d'HEPIA et nous envisageons de continuer notre collaboration.

Projet mené par : Stéphane Bourquin (Professeur HES associé - stephane.bourquin(at)hesge.ch)

"Intégrer des développements à notre logiciel représente une plus-value intéressante."

Bernard Paule est directeur associé du bureau de conseils Estia, une PME basée sur le campus de l'EPFL depuis 1998. Elle propose également des logiciels d'aide à la prise de décision destinés aux ingénieur-es ou aux architectes. Parmi ceux-ci, "DIAL+" est un outil de simulation permettant d'optimiser la consommation énergétique d'un local. Pour améliorer ses fonctionnalités, Estia a collaboré avec une équipe de la Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg - HEIA-FR dans le cadre du projet "DIAL n+1" de l'appel à projets "Après COVID-19", lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO.

En quoi consiste le logiciel DIAL+ et quelles fonctionnalités avez-vous développées dans le cadre de votre collaboration avec la HEIA-FR ?

Nous diffusons DIAL+ depuis une vingtaine d'années. Il s'agit d'un outil de simulation qui permet d'optimiser la consommation énergétique d'un local en phase de pré-projet. Il prend notamment en compte l'apport de la lumière naturelle et artificielle d'un local. Facile d'utilisation, DIAL+ permet d'obtenir des résultats rapidement et sans devoir recourir aux compétences d'un-e expert-e en physique du bâtiment. L'objectif de notre collaboration avec la HEIA-FR était de rendre le logiciel capable de mieux prendre en compte le risque de surchauffe estivale, ainsi que des données climatiques. Nous souhaitions également qu'il puisse intégrer plus facilement les paramètres environnementaux du local, par exemple les hauteurs des immeubles alentours ou l'étage auquel le logiciel est situé.

Avez-vous été satisfait des résultats obtenus ?

Tout à fait ! Les fonctionnalités de DIAL+ ont été améliorées et sont simples à utiliser. Nous avons par exemple parfois des demandes pour estimer la situation thermique d'un local avec une hausse des températures de 2 degrés. Avant, nous devions faire cette estimation manuellement, ce qui était chronophage. Maintenant, le logiciel est directement connecté à des scénarios climatiques et peut effectuer ces calculs de manière automatique. Les développements effectués par la HEIA-FR représentent une plus-value intéressante. Nos logiciels ne constituent pas le le cœur du modèle d'affaires d'Estia, mais la version "Éducation" DIAL+ est par exemple utilisée à titre gratuit un peu partout dans le monde par des écoles d'ingénierie et d'architecture. Cela représente une sorte de carte de visite pour notre entreprise et nous en sommes assez fiers. Nous sommes évidemment contents de continuer à développer ces outils, mais nous ne pouvons pas allouer des ressources pour le faire en-dehors de projets de recherche, comme DIAL N+1.

Allez-vous poursuivre cette collaboration ?

Nous souhaitons à nouveau collaborer avec la HEIA-FR à l'avenir, afin de poursuivre des recherches sur de nouvelles fonctionnalités pour DIAL+ ou pour nos autres logiciels. Nous avons toujours des idées de futures collaborations qui permettraient notamment de profiter des retours d'expérience des étudiant-es de leur filière d'architecture.

Projet mené par : Raphaël Compagnon (Professeur HES associé - raphael.compagnon(at)hefr.ch)

"Ce projet nous a permis d'accéder aux industries."

Fondateur de la startup AMiquam basée à Gland, Bernard Revaz a collaboré avec une équipe de l'institut Systèmes Industriels de la HES-SO Valais-Wallis - Haute école d'Ingénierie - HEI dans le cadre de l'appel à projets "Après COVID-19" lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO. AMiquam développe des capteurs capables de réaliser des contrôles qualité durant l'impression 3D de pièces métalliques.

Quels produits développez-vous chez AMiquam ?

Nous travaillons sur des capteurs qui s'intègrent à des imprimantes 3D dans le domaine de la production de pièces métalliques pour les secteurs médicaux ou aéronautiques. Leur objectif est de contrôler la qualité de ces pièces durant le processus de production. Ces contrôles doivent répondre à des normes très sévères, au vu des enjeux de sécurité pour les domaines concernés. Actuellement, les contrôles qualité se font après la production, ce qui engendre des coûts élevés et une perte de temps, sans compter sur les dépenses en énergie et les matériaux qui sont utilisés pour les tests destructifs. Il existe une grande marge d'optimisation pour rendre le procédé plus durable et efficient. Notre capteur permettra d'ajuster les paramètres de fabrication durant le processus de production. Il pourra également déceler si l'origine du problème provient de la poudre, des paramètres d'impression ou encore du design de la pièce.

Vous avez collaboré avec une équipe de spécialistes en matériaux de la HEI pour tester votre capteur dans le cadre du projet SenSLM. Pouvez-vous nous raconter pourquoi ?

Nous avons créé notre startup AMiquam au printemps 2020, en pleine pandémie. Notre concept de capteur était très avancé, mais nous devions le tester en machine. Cette étape de test était indispensable pour approcher les industriels avec un dossier solide. Cependant, ces machines coûtent cher, nécessitent des compétences pointues et ne se trouvent pas à tous les coins de rue. L'institut Systèmes Industriels de la HEI pouvait non seulement tester notre capteur sur les machines de leur laboratoire, mais leurs compétences en matériaux allaient nous permettre d'améliorer encore les performances du capteur. Le fait que ce laboratoire soit basé à Sion a représenté un atout important, car nous étions obligés de travailler avec un partenaire local en raison de la pandémie.

Quels ont été les bénéfices de cette collaboration pour votre startup ?

Les tests effectués par les équipes de la HEI ont démontré que notre capteur fonctionnait bien. Leurs mesures nous ont permis de constituer un dossier pour accéder aux industriels, qui n'auraient pas été prêts à prendre le risque d'investir dans nos capteurs avant cette phase de test. On peut dire que cette collaboration a constitué le pont qui nous a permis d'accéder aux industriels d'une part, et aux fonds publics de Ra&D de l'autre, pour poursuivre le développement de notre produit.

Précisément, continuez-vous actuellement les recherches sur le développement du capteur ?

Oui, nous venons d'obtenir un financement d'Innosuisse pour développer encore davantage de fonctionnalités pour notre capteur. Nous effectuons aussi des comparaisons avec les contrôles au rayon X, afin d'être en mesure de démontrer à nos futurs clients la pertinence de notre produit. Ce projet est mené en partenariat avec la même équipe de la HEI, avec la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA), ainsi qu'avec le centre de compétences Inspire de l'ETHZ.

Projet mené par : Samuel Rey-Mermet (Professeur HES associé - samuel.rey-mermet(at)hevs.ch)

"Ce projet a permis un transfert de connaissances au sein de notre entreprise."

Julien Brocard est responsable de la partie technique au sein de l'entreprise fribourgeoise Aerolighting. Celle-ci commercialise une large gamme de feux d'aéroports et d'héliports. Une collaboration avec une équipe de la Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg - HEIA-FR, dans le cadre du projet CIEU (Commande Intelligente et Electronique Universelle de feux LED) issu de l'appel à projets "Après COVID-19" lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO, lui a permis de développer une carte électronique qui pourra être intégrée à de nombreux types de feux.

Pourquoi aviez-vous besoin de développer une nouvelle carte électronique ?

Notre PME propose plus de cent modèles de feux d'aéroports et d'héliports basés sur une technologie LED. Ils nécessitent une électronique de contrôle et de commande spécifique et doivent répondre à des normes de réglementations nationales et internationales pour l'aéronautique. Afin de faire baisser nos coûts de production, nous souhaitions développer une carte dont l'installation est simple et dont l'architecture s'adapte à de nombreux modèles de feux différents. À l'heure actuelle, chacun de nos modèles fonctionne avec une carte électronique différente.

Dans quel but avez-vous collaboré avec la HEIA-FR dans le cadre du projet CIEU ?

Précisément pour développer cette carte électronique adaptable à tous nos modèles. Nous sommes une petite entreprise et il était difficile pour nous de dégager du temps et des ressources pour mener des recherches sur ce prototype. L'équipe du Professeur Daniel Oberson a mis à notre disposition un vaste champ de compétences en ingénierie, de même que des équipements techniques comme une chambre climatique. Cette dernière a permis de tester le prototype au niveau de ses capacités de résistance à différentes températures par exemple. Ces tests sont onéreux et cet investissement est risqué dans le cadre d'un prototype. Nous ne l'aurions pas forcément fait nous-mêmes.

Quels ont été les résultats de cette collaboration ?

Je tiens à souligner que la collaboration avec la HEIA-FR a été excellente tout au long du projet. Le travail de Florent Stüssi, l'étudiant master avec lequel nous avons collaboré, a été d'une remarquable efficacité. Le projet CIEU a non seulement produit un prototype fonctionnel de carte électronique, mais il a également permis un transfert de connaissances et de compétences très précieuses pour notre entreprise. Ces modules ont été intégrés dans certaines gammes de produits que nous commercialisons à l'heure actuelle. Nous allons observer comment ils se comportent à long terme avant de les intégrer à nos autres produits. Le projet CIEU est maintenant terminé et nous n'allons pas le poursuivre. Mais nous espérons pouvoir à nouveau collaborer avec l'équipe de Daniel Oberson sur de futurs développements.

Projet mené par : Daniel Oberson (Professeur HES associé - daniel.oberson(at)hefr.ch)

"Cette collaboration a permis d'accélérer la certification de notre appareil."

Pierre-Olivier Moix est directeur technique de la PME Studer Innotec, basée à Sion. Spécialisée dans les convertisseurs pour les batteries et le photovoltaïque destinés à alimenter des réseaux isolés (cabanes de montagnes, bateaux, hôpitaux de brousse, etc.), elle a développé un nouveau convertisseur onduleur-chargeur de batterie qui réunit en un plusieurs appareils séparés jusqu'à présent. Il peut aussi être connecté au réseau électrique pour la gestion de l'énergie solaire. Cela permet l'indépendance énergétique depuis chez soi. Studer Innotec a collaboré avec le laboratoire Industrial Electronics and Drives de la HES-SO Valais-Wallis - Haute Ecole d'Ingénierie - HEI pour tester cet appareil selon divers scénarios simulant des perturbations du réseau électrique, ainsi que l'exigent les normes actuelles.

En quoi Studer Innotec a-t-elle été affectée par la pandémie ?

Je dirai que nous avons été affectés en deux phases. La première, liée au confinement de 2020, a stoppé de nombreuses commandes. La seconde, qui n'est pas terminée, a entraîné des problèmes dans les chaînes d'approvisionnement et des pénuries de composants électroniques, ainsi que leur renchérissement. Cela complique la production. Dans certains cas, nous devons redessiner nos produits et allouer des ressources Ra&D pour cela.

Avec quel objectif avez-vous collaboré avec la HEI ?

À l'été 2020, cela faisait déjà plusieurs années que nous travaillions au développement d'un nouveau convertisseur onduleur-chargeur de batterie réunissant tout-en-un, avec un onduleur hybride et un chargeur solaire séparés. Baptisé "next3", ce modèle triphasé de 15 kW permet d'interfacer deux installations solaires photovoltaïques, une batterie basse tension, ainsi qu'un réseau de distribution basse tension, isolé ou non du réseau principal, avec un seul équipement. Next3 était déjà très au point, mais il devait encore passer par une phase de certification, afin de garantir qu'il corresponde aux nouvelles normes de sécurité pour le raccordement des installations de production décentralisées au réseau. Ces tests consistent en des scénarios simulant des perturbations pouvant apparaître sur le réseau. Il s'agit d'un processus coûteux et qui peut s'étaler sur de longs mois.

Dans le cadre de l'appel à projets "Après COVID-19", nous avons collaboré avec le laboratoire Industrial Electronics and Drives de la HEI, spécialisé dans le développement de convertisseurs électroniques, pour tester ces scénarios de perturbations. L'objectif était que notre appareil soit parfaitement au point avant de le présenter à l'organe de certification. Il s'agissait d'une sorte de pré-certification, avec la HES-SO comme expert externe.

Cette collaboration vous a-t-elle été utile ?

Oui, elle a représenté une belle opportunité pour nous. Le laboratoire Industrial Electronics and Drives est, de plus, situé à seulement quelques minutes de nos locaux. Ce dernier dispose de matériel et de compétences pointues, et il est en particulier équipé d'un simulateur de réseau triphasé, avec lequel toutes sortes de perturbations peuvent être générées. Les résultats des tests ont non seulement permis à nos ingénieur-es de valider les fonctions de soutien au réseau de next3, mais ils ont aussi permis de l'améliorer. Grâce à ce travail, la certification de notre appareil a été accélérée. Nous avons ainsi gagné de précieux mois. Next3 est désormais commercialisé et nous poursuivons des collaborations avec la HEI sur d'autres projets.

Projet mené par : Dominique Roggo (Professeur HES associé - dominique.roggo(at)hevs.ch)

"Les modèles théoriques développés par la HEIG-VD nous ont permis de maintenir notre leadership."

La PME vaudoise Livetools Technology est spécialisée dans les technologies de transmission haute de gamme destinées aux grands événements sportifs extérieurs. Dans le cadre de l'appel à projets "Après COVID-19" lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO, elle a collaboré avec une équipe de l'Institut Reconfigurable et Embedded Digital Systems (REDS) de la Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud - HEIG-VD, afin de développer une nouvelle technologie de transmission pour l'intégrer dans ses systèmes sans fil. Renzo Posega, Directeur technique de Livetools Technology, raconte ce que cette collaboration a apporté.

Les technologies que vous commercialisez participent à la retransmission de grands événements sportifs comme le Tour de France ou Roland-Garros. Pouvez-vous nous expliquer de quoi il s'agit ?

Les grands événements sportifs extérieurs comme le Tour de France sont filmés à l'aide de caméras sans fil, parfois en mouvement sur des motos ou dans des hélicoptères. Cela nécessite un important dispositif pour obtenir une bonne qualité d'image. Nous utilisons notamment plusieurs antennes de transmission et de réception, avec des avions relais et des points de réception temporaires placés en hauteur, à des endroits stratégiques du parcours. L'efficacité spectrale et la robustesse de transmission sont les paramètres fondamentaux pour ces scénarios, qui convoient un grand nombre de flux audio/vidéo et qui subissent des distances importantes. Pour des événements comme Roland-Garros, les défis sont plutôt liés à la grande mobilité d'une douzaine de caméras, dans un environnement radio très affecté par des masquages et des affaiblissements sélectifs.

Avec quel objectif avez-vous collaboré avec l'Institut REDS de la HEIG-VD dans le cadre du projet VAWe ?

Il faut préciser que nous avions auparavant eu une collaboration de trois ans avec le Professeur Alberto Dassatti et son équipe de l'Institut REDS dans le cadre d'un projet Innosuisse. Le projet VAWe a permis de compléter le nouveau type de protocole de transmission, baptisé DVPS, développé dans le cadre de ce projet Innosuisse. Il s'est concentré sur l'implémentation du "multiple in, multiple out" (MIMO) - méthode qui permet d'améliorer les performances de transmission en utilisant plusieurs antennes de transmission et de réception - dans ce nouveau protocole. Pour cela, il a fallu implémenter des algorithmes de traitement de signal spécifiques. Ce projet tombait vraiment bien, car l'annulation des grands événements sportifs en raison de la pandémie nous a évidemment beaucoup affecté.

Avez-vous été satisfait des résultats ?

Oui, tout à fait. L'équipe de la HEIG-VD a développé un échafaudage théorique qui nous permet maintenant de travailler à l'implémentation de ces nouvelles technologies. Leur commercialisation viendra encore dans une autre phase, mais nous sommes à bout touchant. Nous avons par ailleurs engagé l'étudiant qui a consacré son mémoire à ces développements théoriques et il travaille actuellement à leur implémentation. Cette collaboration a été très importante pour nous, car elle nous a non seulement permis de profiter de l'expertise de l'Institut REDS, mais également de gagner un temps précieux. Nous sommes sept employé-es et nous nous concentrons avant tout sur l'implémentation et la commercialisation de nos technologies. Nous ne pouvons que difficilement dégager du temps pour de la recherche théorique, par essence très chronophage et dont les résultats ne sont pas toujours prévisibles. Nous allons donc certainement collaborer à nouveau avec Alberto Dassatti sur d'autres projets à l'avenir.

Projet mené par : Alberto Dassatti (Professeur HES ordinaire - alberto.dassatti(at)heig-vd.ch)

"Sans les rapports de la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA), nous ne pourrions pas lancer le chantier."

Rodrigo Fernandez est co-fondateur et directeur de la PME genevoise Terrabloc. Celle-ci s'est spécialisée dans la fabrication de blocs de terre crue compressée issue des matériaux d'excavation des chantiers. Innovante et écologique, le terre compressée est déjà utilisée pour la construction de certains murs, mais pas pour des structures porteuses. Afin de tester sa résistance, Terrabloc a collaboré avec le laboratoire d'essais des matériaux et des structures (LEMS) de la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA) dans le cadre de l'appel à projets "Après COVID-19" lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO.

En quoi votre activité a-t-elle été affectée par la pandémie ?

La plupart des chantiers ont pu se poursuivre durant les confinements. Néanmoins, ils se sont concentrés sur l'essentiel et ont repoussé les démarches innovantes à des temps meilleurs. Pratiquement tous nos projets se sont retrouvés bloqués. Il faut savoir que le secteur de la construction est extrêmement normé, pour des raisons de sécurité et de coûts. L'introduction d'un nouveau matériau, comme nos blocs de terre, prends du temps. La terre crue était répandue autrefois, mais son utilisation a été abandonnée avec l'industrialisation au profit du béton et de l'acier. Nous devons donc redécouvrir et sublimer ses propriétés. Pour cela, nous devons passer par un processus de normalisation ainsi que de recherches et du développement.

Pourquoi avez-vous collaboré avec le LEMS ?

Notre PME ne possède pas les infrastructures pour tester nos matériaux. Dans le cadre de l'appel à projets "Après COVID-19", notre objectif était de confirmer les capacités portantes de nos blocs. Nous travaillons actuellement sur un projet d'immeuble à cinq étages à Zurich, dont les murs en terre crue auront une fonction porteuse. Il fallait de ce fait que nous testions de manière rigoureuse les capacités de résistance de nos murs. La proximité des laboratoires d'HEPIA, leurs équipements et les compétences de l'équipe ont représenté des éléments essentiels pour ce développement. En effet, ils possèdent une longue expérience dans le test des matériaux de construction, ainsi qu'un savoir-faire en maçonnerie.

Quels ont été les résultats de ces tests ?

Ils ont démontré que la résistance des murs réalisés avec nos blocs était suffisante pour des murs porteurs. Grâce à cette collaboration, nous avons pu fournir des rapports aux ingénieur-es civils, qui leur permettront d'utiliser nos blocs pour le projet zurichois. Sans ces rapports, le chantier de ce bâtiment, qui représente une importante innovation internationale, ne pourrait pas démarrer. Notre collaboration avec HEPIA s'est déroulée en parfaite symbiose : Terrabloc amène son expertise en terre crue et des projets concrets. Ces derniers profitent en retour aux filières d'enseignement en architecture et en génie civil, qui doivent sensibiliser les étudiant-es à ces matériaux d'avenir. En effet, la réintroduction de ces matériaux promeut un modèle d'économie circulaire en réutilisant des terres d'excavation peu valorisées, tout en réduisant l'impact environnemental des matériaux structurels - un bloc en terre contient moins de ciment que son équivalent en béton (5 % contre 15 %). À l'avenir, notre objectif consistera à éliminer le ciment de nos blocs. Nous continuons donc de collaborer avec le LEMS sur des projets concernant à la fois l'amélioration du bilan écologique de nos briques ainsi que leur normalisation.

Projet mené par : Abdelkrim Bennani (Professeur HES associé - abdelkrim.bennani(at)hesge.ch)

"Dans le secteur des métaux, nous ne pouvons pas nous permettre de ne pas innover."

Romuald Sauget est chef de projet R&D chez PX Group, une PME basée à la Chaux-de-Fonds. Spécialisée dans le domaine des métaux à haute valeur ajoutée, elle est active sur de nombreux marchés qui vont du secteur médical à l'horlogerie. Constamment à la recherche de nouveaux développements pour se démarquer de la concurrence, PX Group a collaboré avec une équipe de la HE-Arc Ingénierie dans le cadre d'un projet baptisé "ElectropoliTiB", financé par l'appel à projets "Après COVID-19" lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO. L'objectif du projet consistait à développer une méthode d'électropolissage capable de produire des résultats innovants avec des alliages de titane. L'effort a été particulièrement concentré sur le titane Bêta, un alliage encore peu utilisé dans l'industrie, mais dont les propriétés mécaniques et les capacités de déformation promettent un potentiel intéressant.

Quel était l'objectif de votre collaboration avec la HE-Arc Ingénierie dans le cadre de l'appel à projets "Après COVID-19" ?

La HE-Arc Ingénierie est venue nous proposer ce projet juste après le premier confinement lié à la pandémie et cela tombait à pic. En effet, les divers marchés dans lesquels nous sommes actifs et livrons principalement des produits métalliques semi-finis, avaient été fortement impactés. Il était essentiel pour nous à ce moment de développer de nouvelles solutions pour nous démarquer de la concurrence, car dans notre secteur, nous ne pouvons pas nous permettre de ne pas innover.

Cela fait plusieurs années que nous souhaitons mettre en avant le titane Bêta, une variante de titane particulièrement déformable, qui possède des propriétés et un potentiel esthétique qui pourraient être intéressants pour le secteur horloger et en particulier pour l'habillage des montres. Mais pour qu'il intéresse ce secteur, nous devons parvenir à obtenir une surface absolument parfaite, sans aucun défaut. Pour cela, nous devons développer des méthodes d'électropolissage plus efficaces.

Vous avez donc développé ces nouvelles méthodes avec la HE-Arc Ingénierie ?

C'est l'équipe de la HE-Arc Ingénierie qui a développé cette nouvelle méthode sur la base d'échantillons de titane Bêta que nous avons réalisé. En effet, le cœur de notre métier consiste à fournir des produits semi-finis à nos clients. Pour qu'ils comprennent le potentiel du titane Bêta, nous devons être capables de leur proposer une méthode d'électropolissage qui permette d'exploiter son potentiel. C'est pourquoi cette collaboration avec la HE-Arc Ingénierie est si essentielle pour nous : nous ne disposons ni des compétences, ni des équipements à l'interne pour développer une méthode d'électropolissage,

Quels ont été les résultats ?

Nous avons été extrêmement satisfaits du travail mené à la HE-Arc Ingénierie. Dès les premières étapes, les résultats ont été prometteurs. La méthode d'électropolissage développée permet non seulement d'obtenir des pièces avec un aspect poli miroir, mais elle est également plus écologique, car elle utilise des bains électrolytiques sans acides. Les méthodes traditionnelles d'électropolissage utilisent en effet des substances chimiques acides très agressives, comme les fluorures. Elles sont hautement toxiques et requièrent des protocoles d'utilisations onéreux, ainsi que des locaux adaptés. Maintenant, nous devons encore passer par plusieurs étapes de test, afin d'optimiser les paramètres de cette méthode avant de pouvoir la proposer à nos clients. C'est pourquoi nous souhaitons continuer notre collaboration avec la HE-Arc Ingénierie.

Projet mené par : Pierre-Antoine Gay (Professeur HES associé - pierre-antoine.gay(at)he-arc.ch)

"Cette collaboration a représenté une belle opportunité pour notre startup."

Sylvie Villa est co-fondatrice de la startup Wire Art Switzerland, fondée en 2017 à Sainte-Croix. Elle propose à ses clients horlogers des habillages en métaux précieux pour les montres haut de gamme. Il s'agit de fils d'or, ou d'un autre métal précieux, qui semblent brodés à la surface du cadran. Wire Art est seule à maîtriser ces techniques en Suisse. Durant la pandémie, elle a collaboré avec l'entité AddiPole de la Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud - HEIG-VD, spécialisée dans l'impression 3D métallique. Cette équipe a développé un prototype permettant d'imprimer en 3D les supports nécessaires à la réalisation des décorations en métaux précieux. Ce projet a été mené dans le cadre de l'appel à projets "Après COVID-19" lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO.

En quoi votre startup a-t-elle été affectée par la pandémie ?

Tout le secteur horloger a été impacté par la crise sanitaire. En tant que jeune structure, la situation était particulièrement délicate, car tous les projets d’innovation ont été repoussés. Je suis très reconnaissante envers la HES-SO de nous avoir donné l'opportunité de développer nos techniques durant cette période, de même qu'envers l'équipe de recherche d'AddiPole de la HEIG-VD pour notre fructueuse collaboration.

Précisément, quel était l'objectif du projet WasPrintArt ?

Afin de pouvoir souder les motifs esthétiques constitués de fils d'or pur 24 carats sur les cadrans, ces derniers nécessitent une préparation longue et coûteuse, faisant appel à différents sous-traitants. Avec AddiPole, nous souhaitions fabriquer des supports par impression 3D sur lesquels les fils seraient directement soudés. Cela permet un gain de temps et cela augmente les possibilités créatives. Pour y parvenir, nous avons testé divers matériaux comme l'acier inox, le titane et l'aluminium. Un grand défi était de pouvoir imprimer les piliers qui constituent le support à une taille inférieure à 100 micromètres. En effet, ces dimensions sont proches des limites du procédé d'impression. Nous y sommes parvenus pour l'acier inox. Pour l'aluminium, nous avons atteint les 200 micromètres.

Ces résultats sont très encourageants et ils nous permettent de poursuivre le développement de ces techniques. Et à moyen terme, d'envisager leur mise sur le marché. Nous n'aurions jamais pu réaliser cela sans la collaboration avec l'équipe d'AddiPole. Une petite structure comme la nôtre n'a ni les ressources humaines, ni les machines qui le permettent. Et il n'aurait pas été possible de sous-traiter ces tests à un partenaire industriel.

Allez-vous poursuivre votre collaboration avec AddiPole ?

Nous avons convenu avec un horloger d'utiliser notre support en aluminium pour la décoration de l'un de ses cadrans. Nous allons collaborer avec AddiPole pour l'imprimer. À long terme, il pourrait devenir notre partenaire de mise en production des premières miniséries. À plus long terme, si le développement de cette technique se poursuit et trouve un marché, il sera notre partenaire idéal pour nous soutenir dans les processus de production ou l'acquisition d'une machine 3D.

Projet mené par : Sylvain Hugon (Professeur HES associé - sylvain.hugon(at)heig-vd.ch)