Comment les drones suisses sont-ils utilisés dans le monde pour l’inspection des ponts ?

L’idée est fascinante : un appareil volant autonome, à peine plus grand qu’une mallette, inspecte les recoins les plus cachés d’un pont massif en béton qui brave les éléments depuis des décennies. Alors que beaucoup admirent le matériel impressionnant et la stabilité en vol, la véritable révolution issue de la « Drone Valley » suisse reste souvent invisible. Il ne s’agit plus seulement d’envoyer une caméra dans les airs. La véritable disruption se produit dans le traitement des données collectées – un domaine où l’ingénierie suisse atteint une nouvelle dimension.

L’opinion publique se concentre souvent sur les aspects visibles : la mécanique de précision, les moteurs puissants ou les caméras haute résolution. Pourtant, et si le véritable saut quantique ne résidait pas dans le drone lui-même, mais dans ce qui se passe après ? Si la véritable création de valeur se trouvait dans la transformation de milliers d’images brutes en informations intelligentes et pertinentes pour les ingénieurs et les gestionnaires d’infrastructures ? Ce passage de la simple collecte de données à l’analyse automatisée est le cœur du succès suisse.

Cet article plonge au cœur de cet écosystème. Nous analysons non seulement comment le matériel est conçu pour des conditions extrêmes, mais surtout comment le logiciel et l’intelligence artificielle fournissent la véritable intelligence. De la programmation autonome pour le vol dans les vallées alpines à l’intégration transparente des résultats dans le Building Information Modeling (BIM) – nous décryptons pourquoi l’approche suisse est plus que la somme de ses parties et comment elle redéfinit la maintenance des infrastructures critiques à l’échelle mondiale.

Pourquoi les bras robotisés suisses sont-ils leaders mondiaux en chirurgie ?

Ce qui semble au premier abord être un saut vers un autre domaine technologique suit en réalité la même logique que celle qui booste le marché des drones : l’alliance d’une mécanique de haute précision et d’un logiciel intelligent dans un écosystème qui favorise les itérations rapides. Le succès des bras robotisés suisses en salle d’opération ne repose pas uniquement sur la précision mécanique, mais sur la fiabilité du système global. Le même principe s’applique aux drones d’inspection dans des environnements critiques. Un exemple concret est le développement de drones tolérants aux collisions comme l’Elios de Flyability. Au lieu d’éviter les collisions à tout prix, une protection flexible a été développée, permettant au drone de pénétrer dans des bâtiments endommagés ou des installations industrielles complexes où tout contact serait fatal pour un drone standard. Cette tolérance aux collisions est une caractéristique matérielle qui ne prend toute sa valeur que grâce au logiciel qui maintient la stabilité du vol même après un contact.

Cette imbrication étroite entre développement et production est un avantage stratégique. Patrick Thévoz, PDG de Flyability, souligne ce point par une déclaration claire qui s’applique à toute la « Drone Valley » :

C’est un avantage énorme de produire ici, là où se trouvent nos développeurs. Cela nous permet d’être plus rapides que si nous faisions la conception ici pour l’envoyer en production dans une usine en Chine.

– Patrick Thévoz, PDG de Flyability

Cette philosophie permet un développement de produit agile, où les enseignements du terrain sont directement intégrés dans la prochaine génération de matériel et de logiciel. Le succès économique confirme cette approche : le marché suisse des drones a atteint une taille considérable. Selon un rapport, le chiffre d’affaires en 2024 est estimé à 569 millions de CHF, avec une croissance annuelle prévue de 7,4 % jusqu’en 2030. Cela montre que la stratégie de niche, consistant à développer des systèmes hautement spécialisés et robustes pour des marchés exigeants, porte ses fruits.

Comment programmer un drone pour le vol autonome dans les Alpes ?

Le vol autonome dans les Alpes confronte les drones à des défis extrêmes qui vont bien au-delà de ce qui est habituel en terrain dégagé. Les vallées étroites créent des zones d’ombre GPS, les changements météorologiques rapides exigent des paramètres de vol adaptatifs et la topographie complexe demande une logique de navigation qui ne peut se fier uniquement aux données de positionnement global. C’est ici qu’intervient la fusion de capteurs : le drone combine les données de différents capteurs – IMU (Inertial Measurement Units), baromètre, caméras (odométrie visuelle) et LiDAR – pour créer une image précise de sa position, même en cas de perte du signal GPS.

La programmation d’une telle mission autonome n’est pas une tâche triviale. Elle nécessite une compréhension approfondie à la fois de la dynamique de vol et du traitement des données. Les développeurs doivent implémenter des algorithmes capables de planifier des trajectoires en temps réel, de détecter les obstacles et de réagir à des événements imprévus. Mais la mise en œuvre technique n’est qu’une partie de l’équation. En Suisse, qui occupe la 1ère place mondiale pour la taille du marché par habitant selon le Drone Industry Report, le respect des cadres réglementaires est tout aussi crucial. Avant qu’un drone volant de manière autonome puisse décoller pour l’inspection d’un pont, le logiciel doit être certifié et l’exploitation autorisée.

Pour les futurs pilotes et développeurs, le chemin vers l’autorisation d’exploitation officielle est clairement structuré. L’Office fédéral de l’aviation civile (OFAC) a établi un processus pour garantir la sécurité dans l’espace aérien.

Mécanique oder Code: Wo liegt die wahre Wertschöpfung der Schweizer High-Tech?

Le débat sur la question de savoir si la valeur réside dans la mécanique robuste ou dans le code intelligent est trompeur dans le contexte de l’industrie suisse des drones. La question est mal posée. Il ne s’agit pas d’un choix exclusif, mais d’une symbiose profonde et inséparable. La véritable valeur ajoutée se crée à l’interface où le matériel et le logiciel fusionnent pour résoudre un problème de manière globale. Un exemple parfait est la spin-off de l’EPFL, SwissInspect. L’entreprise combine la technologie des drones non seulement avec l’IA, mais aussi avec la vision par ordinateur pour révolutionner l’inspection des ponts. Le PDG Amir Rezaie résume le cœur du modèle d’affaires : « Nous transformons les données brutes en informations exploitables ». Le logiciel d’IA analyse les images haute résolution prises par le drone et identifie automatiquement les dommages tels que les fissures, les éclats, les efflorescences et la rouille.

Les bénéfices de cette intégration systémique ne sont pas seulement théoriques, ils se mesurent en chiffres concrets. La comparaison entre les méthodes d’inspection traditionnelles et l’approche par drone montre une augmentation massive de l’efficacité dans tous les domaines pertinents. L’automatisation augmente non seulement la vitesse et la précision, mais améliore également considérablement la sécurité au travail, car les travaux manuels dangereux sur des échafaudages ou des nacelles sont supprimés.

L’erreur de délocaliser la production en série trop tôt à l’étranger

Dans une économie mondialisée, la délocalisation de la production vers des pays à bas coûts semble être une étape logique pour réaliser des économies d’échelle. Cependant, pour le secteur suisse de la haute technologie, en particulier dans la robotique et les drones, cette étape peut être une erreur stratégique si elle est prématurée. La raison réside dans le couplage extrêmement étroit entre le développement matériel et logiciel déjà décrit. L’échange rapide et informel entre un ingénieur qui écrit un algorithme et un technicien qui monte un prototype est d’une valeur inestimable. Si cette chaîne est interrompue par des milliers de kilomètres et des fuseaux horaires différents, le cycle d’innovation ralentit drastiquement.

Ce principe explique pourquoi la « Drone Valley » est plus qu’un simple regroupement d’entreprises. C’est un écosystème physiquement concentré qui bénéficie de la proximité des meilleures écoles polytechniques mondiales, l’ETH Zurich et l’EPFL à Lausanne. Le Pôle de recherche national (PRN) Robotics réunit à lui seul 20 professeurs et plus de 100 chercheurs répartis dans quatre universités. Cette densité de talents et de connaissances crée un terreau fertile où les découvertes académiques se transforment rapidement en produits commerciaux. Maintenir la production sur place signifie ne pas couper ce lien direct avec la recherche.

Les avantages dépassent la simple vitesse de développement. Comme l’a montré une étude pilote sur l’inspection des ponts dans le Brandebourg, l’utilisation de drones automatisés entraîne des économies directes et une augmentation significative de la sécurité au travail. « L’utilisation de drones numériques automatisés permet de se passer d’échafaudages coûteux et d’améliorer la sécurité au travail », indique l’étude. De telles conclusions issues d’essais sur le terrain ne peuvent être rapidement converties en améliorations de produits que si la boucle de rétroaction entre l’utilisateur, le développeur et la production est courte. Une délocalisation de la fabrication menace précisément cette agilité qui constitue l’avantage concurrentiel des entreprises suisses.

Quand les puces quantiques suisses révolutionneront-elles le chiffrement ?

Alors que la génération actuelle de drones suisses tire sa force de la fusion de la mécanique et de l’IA, la prochaine révolution technologique se dessine déjà à l’horizon : la technologie quantique. En particulier dans le domaine du chiffrement, les puces quantiques suisses pourraient jouer un rôle décisif. Les standards de chiffrement actuels, qui protègent l’ensemble de notre infrastructure numérique, reposent sur des problèmes mathématiques pratiquement insolubles pour les ordinateurs classiques. Un ordinateur quantique puissant pourrait cependant les briser en très peu de temps, représentant une menace existentielle pour la sécurité des données. Le développement de la cryptographie résistante au quantique (QKD) est donc d’une importance stratégique.

La Suisse, avec sa tradition de précision et son pôle de recherche solide en physique quantique à l’ETH et à l’EPFL, est idéalement positionnée pour jouer un rôle de premier plan dans ce domaine. La question n’est pas de savoir si, mais quand cette technologie atteindra la maturité commerciale. Le développement de qubits stables et la miniaturisation des puces quantiques sont des défis immenses. Mais l’écosystème qui a déjà engendré des entreprises comme Flyability prouve sa capacité à commercialiser des technologies hautement complexes. Il est significatif que des spin-offs de l’EPFL comme Flyability, Kandou et Nexthink soient régulièrement citées parmi les 50 meilleures scale-ups high-tech d’Europe. Ces « super scale-ups » ont le potentiel de devenir des « licornes » avec des valorisations se comptant en milliards.

Pour l’industrie des drones, cela signifie que les futures générations de drones d’inspection, surveillant des infrastructures critiques comme des ponts, des centrales électriques ou des réseaux de données, pourraient être équipées d’une technologie de chiffrement quantique. La transmission de données de l’appareil vers la station au sol serait ainsi immunisée même contre les attaques des futurs superordinateurs. Bien que l’horizon temporel soit encore difficile à estimer, les bases de cette révolution sont posées aujourd’hui dans les laboratoires suisses. C’est la suite logique de la stratégie : résoudre les problèmes techniques les plus ardus pour les applications les plus critiques.

Pourquoi la mesure numérique aérienne est-elle plus précise que les chaises d’implantation ?

La mesure numérique par drone est non seulement plus rapide et plus sûre, mais dans de nombreux cas, elle est aussi plus précise que les méthodes traditionnelles comme les chaises d’implantation ou les mesures manuelles. La clé réside dans la méthode de la photogrammétrie : le drone capture des milliers de photos haute résolution se chevauchant sous différents angles. Un logiciel spécialisé analyse ces images, identifie des points identiques sur plusieurs photos et calcule à partir de là un « nuage de points » tridimensionnel de l’objet. Le résultat est un modèle 3D extrêmement détaillé, également appelé « jumeau numérique ».

La précision de ce procédé est remarquable. Lors de la mesure de l’imposant pont de l’Europe en Autriche par l’entreprise TRIGONOS, 6 600 photos individuelles ont permis de générer des données atteignant une précision de 15 mm et une résolution photographique de 1 mm. Une telle fidélité aux détails serait impossible à atteindre avec des méthodes manuelles sans un effort disproportionné. Contrairement à une mesure ponctuelle avec un tachéomètre, le drone capture l’intégralité de la surface de l’ouvrage. Cela permet non seulement d’identifier des zones problématiques connues, mais aussi de découvrir des dommages inattendus.

Le jumeau numérique offre une base de données cohérente et répétable. Alors que la documentation manuelle peut varier d’une inspection à l’autre, la trajectoire de vol mémorisée du drone garantit que les données sont toujours capturées exactement sous la même perspective. Cela permet un « voyage dans le temps » objectif, où l’évolution des dommages peut être suivie précisément sur plusieurs années.

Pourquoi les inventions de l’ETH parviennent-elles si vite à maturité commerciale ?

La vitesse à laquelle les inventions de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH) et de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) deviennent des produits commercialisables n’est pas un hasard. Elle est le fruit d’un écosystème soigneusement cultivé qui repose sur trois piliers essentiels : l’excellence académique, des instruments de promotion ciblés et une forte culture entrepreneuriale. L’invention pure en laboratoire n’est que l’étincelle. Pour qu’elle devienne un feu, il faut de l’oxygène sous forme de capital et de soutien.

Les services de transfert de technologie des hautes écoles comme « ETH transfer » ou le « EPFL Innovation Park » jouent un rôle central. Ces organisations agissent comme un pont entre la science et l’économie. Elles aident les chercheurs à faire breveter leurs inventions, les soutiennent dans l’élaboration de business plans et mettent les jeunes fondateurs en relation avec des mentors expérimentés et des investisseurs potentiels. Patrick Barbey, directeur d’Innovaud, l’agence de l’innovation du canton de Vaud, souligne la force de ce système qui dépasse l’institution individuelle pour englober toute la Suisse.

Ce soutien structurel est complété par une force de frappe financière considérable. L’écosystème attire du capital-risque prêt à investir dans des start-ups deep-tech ayant de longs cycles de développement. Depuis 2010, les entreprises suisses de drones ont attiré des investissements de plus de 400 millions de CHF. Ce capital permet aux spin-offs de franchir la phase critique allant du développement du prototype à la production en série – une phase souvent appelée « vallée de la mort » pour les jeunes entreprises technologiques. La combinaison d’une recherche de premier plan, d’un support professionnel et d’un financement solide crée une « voie rapide » (Fast Track) qui permet aux innovations suisses d’occuper et de dominer rapidement leurs niches sur le marché mondial.

Comment le « Building Information Modeling » réduit-il les coûts de construction de 15 % sur les grands projets ?

Le Building Information Modeling (BIM) est bien plus qu’un simple logiciel 3D ; c’est une méthode de travail qui cartographie et gère numériquement tout le cycle de vie d’un ouvrage. Le « jumeau numérique » créé par les drones est un fournisseur de données crucial, mais c’est seulement l’intégration de ces données dans un modèle BIM global qui libère tout le potentiel d’économie. Le BIM lie la géométrie 3D de l’ouvrage à d’autres dimensions : le temps (planification 4D) et les coûts (planification 5D). Ainsi, les processus de construction peuvent être simulés et les impacts financiers des modifications de planification évalués en temps réel.

Les gains d’efficacité sont considérables. Les estimations officielles de la Confédération prévoient, avec une application rigoureuse du BIM, une augmentation de l’efficacité de 5 à 10 % sur les coûts et les délais. Pour les grands projets, les économies peuvent même atteindre 15 % ou plus selon la complexité et le degré d’intégration. L’un des leviers les plus importants est la détection de conflits dans le modèle numérique. Avant même que le premier coup de pelle ne soit donné, le logiciel peut identifier des conflits entre différents corps de métier (par exemple, une conduite d’eau qui entre en collision avec une fondation). Corriger de telles erreurs en phase de planification ne coûte qu’une fraction de ce que cela coûterait sur le chantier.

Les données d’état extrêmement précises fournies par les drones constituent la base d’un modèle BIM fiable. Elles permettent une planification précise des mesures d’assainissement et garantissent que les nouveaux éléments de construction s’intègrent parfaitement dans la structure existante. La méthode « BIM2Field » jette un pont de la planification numérique vers la réalité du chantier, en transférant par exemple des points d’implantation directement du modèle vers des machines pilotées par GPS. En documentant toutes les opérations dans le modèle BIM, les coûts du cycle de vie sont également optimisés, car toutes les informations pertinentes pour l’exploitation, la maintenance et un futur démantèlement sont disponibles de manière centralisée. Le drone n’est donc plus seulement un outil d’inspection, mais un capteur intégral du système nerveux numérique d’un projet de construction moderne.

Pour les ingénieurs et les passionnés de technologie qui souhaitent être à la pointe de cette évolution, cela signifie penser au-delà de la technologie isolée. La prochaine étape consiste non seulement à comprendre ces systèmes intégrés, mais à les implémenter activement dans ses propres projets et flux de travail afin de bénéficier des énormes gains d’efficacité et de qualité.