Article pp.153-173 du Vol.4 n°2 (2012)

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Le brevet comme outil de compréhension et d’anticipation des évolutions technologiques :

le cas du marché avionique

➤ Par Aurélie Beaugency

^a

, Marc Gatti

^b

et Didier Regis

^c

a Doctorante CIFRE, GRETHA Université Bordeaux 4 / Centre de Compétence Calculateurs, Thales Avionics,

[email protected]

b Centre de Compétence Calculateurs, Thales Avionics,

c Centre de Compétence Calculateurs, Thales Systèmes Aéroportés, 25 avenue Gustave Eiffel, 33608 Pessac

Résumé

L’avionique, domaine regroupant l’équipement électronique d’un aéronef, est depuis les années 2000 traversée par une problématique d’innovation due notamment aux évolutions rapides des technologies et à la multiplication des fonctions embarquées. Ces préoccupations amènent une instabilité de l’environnement concurrentiel où de nouveaux acteurs s’appuient sur leur spécialité pour adresser le marché. L’analyse des trajectoires technologiques par une approche des dépôts de brevets des acteurs majeurs du domaine met en évidence le faible poids de ceux-ci par rapport aux acteurs de l’électronique (tous secteurs confondus). Elle laisse également apparaître d’importants flux de connaissances entre les acteurs, et une collaboration implicite des acteurs dans le cadre d’une construction des savoir-faire internes au secteur aéronautique. © 2012 Lavoisier SAS. All rights reserved

Mots clés : avionique, aéronautique, trajectoire technologique, brevets, droits de propriété intellectuelle.

Abstract

Patents for technological and market anticipation: the avionics case study. Avio- nics, electronic part of equipments in aeronautics, is since 2000 faced to an innovation problem related to technological rapid change and embedded functions increase. Those considerations impact the competitive environment, opening the door to new more spe- cialized firms. Technological trajectories study of key players in avionics through patent

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analysis highlight avionics players’ less influence on electronic innovations, mostly drived by consumer electronics. Moreover, we detect intensive and implicit knowledge flows between avionics players, and internal practices and know how could be supposed in the

Keywords: avionics, aeronautic, technological trajectories, patent, intellectual property.

Introduction

Depuis un siècle, l’industrie aéronautique, spatiale et électronique de défense dans le monde est considérée comme un acteur majeur dans le domaine des technologies de pointe. Industrie dite duale en raison de ses applications à la fois civiles et militaires, elle se caractérise par des processus industriels complexes et originaux induits par la durée et le coût des programmes qui nécessitent un réseau d’entreprises coordonné (Zuliani, Jalabert, 2005 ; Alfonso-Gil, 2006 ; Gilly, Talbot, Zuliani, 2011). Au sein de cette industrie, divers domaines de production coexistent et sont étroitement liés, dont les concepteurs de systèmes (avionneurs), les motoristes et les équi- pementiers (spécialistes de la mécanique, de l’hydraulique, de l’électronique etc.). C’est dans cette dernière catégorie que nous isolons les spécialistes de l’avionique, cible de notre étude.

L’avionique¹ peut être définie comme l’ensemble des équipements électroniques (commandes de vol, navigation, surveillance etc.) dont la mission est d’assister au pilotage d’un aéronef.

L’évolution technologique de cette industrie est au cœur des préoccupations des différents acteurs du secteur, et les incertitudes autour de celle-ci impactent les futurs programmes aéronautiques.

Une partie des technologies employées dans l’avionique est commune à d’autres secteurs d’activité comme l’électronique grand public (télécommunication, Internet, divertissement etc.). Dans les années 1960, les acteurs de l’aéronautique (dont les militaires) étaient les principaux innovateurs de l’industrie des composants électroniques notamment les semi-conducteurs, et bénéficiaient de filières dédiées pour leurs activités. Mais l’accélération des développements électroniques pour les secteurs grand public a créé un désintérêt pour la fabrication à destination du marché aéronautique, jugé peu rentable et trop contraignante. De fait, le surcroît de coûts engendré par la fabrication de composants dédiés a contraint les acteurs de l’aéronautique à abandonner ce mode de production pour adopter des composants dits sur étagère (Commercial Off The Shelf). En d’autres termes, les spécialistes de l’avionique utilisent désormais des solutions non spécifiques dont l’évolution technologique rapide soulève d’importants problèmes, dont deux ont décidé notre étude.

En premier lieu, la miniaturisation des composants semi-conducteurs atteint ses limites physiques, selon la loi de Moore². En effet, malgré l’augmentation de la puissance de calcul

1 Huit grands domaines ont clairement été établis par l’Air Transport Association : le pilotage automa- tique (ATA 22), les communications (ATA 23), l’électrique (ATA 24), les commandes de vol (ATA 27), la navigation (ATA 34), l’avionique modulaire intégrée (ATA 42), les systèmes de diagnostic et de mainte- nance (ATA 45), et la cartographie (ATA 91).

2 Loi fondée sur un constat empirique énoncé par Gordon Moore, co-fondateur de la société Intel, qui dès 1965 affirma que le nombre de transistors par circuit de même taille allait doubler, à prix constants, tous les ans. Il rectifia par la suite en portant à dix-huit mois le rythme de doublement. Il en déduisit que la puissance des ordinateurs allait croître de manière exponentielle, et ce pour des années.

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et les possibilités offertes à l’avionique³, la réduction de la finesse de gravure des composants permise par la technologie soulève de nombreuses questions, notamment autour de la gestion des risques de défaillance, et de la réponse aux exigences des organismes de certification et des constructeurs en termes de fiabilité et de disponibilité de la technologie. Questions d’autant plus importantes que les carnets de commandes des avionneurs ne cessent de se remplir. En deuxième lieu, ce développement technologique est favorisé par la course à l’innovation qui sévit entre les avionneurs, les efforts d’innovation amenant des programmes longs et ambitieux, donc coûteux. Cette rivalité est répercutée chez les fournisseurs d’avionique qui subissent les exigences en termes de qualité, de technicité et de coûts de leurs clients. On constate en effet qu’en raison de l’accroissement du nombre de calculateurs et de fonctions embarqués, les acteurs déjà en place tendent à cibler davantage leurs efforts de R&D et à se spécialiser sur le développement et la fabrication d’une partie de l’équipement. Ainsi, lorsqu’un équipementier se voit confier la réalisation d’un sytème, il sera amené à collaborer (totalement ou partiellement) ou à acheter des solutions de concurrents pour compléter son équipement. De fait, de nouveaux acteurs spécialistes sur une fonction ont ainsi pu adresser le marché et élargir leur offre au fur et à mesure de leur montée en compétence et connaissance.

Parmi les calculateurs avioniques, ceux rattachés aux commandes de vol sont particu- lièrement concernés par ces problématiques, notamment en raison de la criticité⁴ de ces derniers. Les commandes de vol regroupent l’ensemble des éléments liant le pilote aux gouvernes⁵. Aussi connues sous l’expression « Fly-by-Wire », elles ont été développées pour le domaine militaire puis ont été étendues au domaine civil, d’abord sous des technologies analogiques (programme Concorde) puis numériques dans les années 1980 avec l’A320 (Sghairi Haouti, 2010). Elles se composent de trois éléments principaux : des capteurs, des actionneurs et des calculateurs qui gèrent l’ensemble des fonctions logicielles, le tout étant réparti sur l’ensemble de l’appareil.

Dans cet article, nous proposons d’analyser les évolutions technologiques du marché avionique pour comprendre quel a été le rôle des électroniciens historiques dans la détermi- nation des trajectoires technologiques de l’avionique, et comment ceux-ci ont construit leur connaissance technique autour du développement des commandes de vol. Cette question est importante pour évaluer l’influence des autres acteurs, en particulier les avionneurs dans leur position de client, sur les choix technologiques des électroniciens et comprendre si les électroniciens sont encore maîtres des technologies qu’ils utilisent.

Pour nous permettre d’appréhender et de comprendre la diversité des trajectoires des firmes du secteur avionique face aux évolutions technologiques, nous nous appuyons sur les travaux menés autour de la question des trajectoires technologiques (Dosi, 1982 ; Nelson et Winter, 1982). Ces travaux ont établi un rapprochement fort entre la

3 Comme pouvoir cumuler plusieurs fonctions sur un même calculateur, réduisant ainsi leur nombre et la charge de l’appareil.

4 Les commandes de vol sont soumises à la norme DO-178 (Software considerations in airborne systems and equipment certification), niveau A ce qui signifie qu’un dysfonctionnement majeur du logiciel aurait des conséquences catastrophiques et compromettrait la sécurité du vol et l’atterrissage de l’appareil.

Pour ces équipements, le principe de dissimilarité s’applique : les calculateurs primaires et secondaires doivent être doublés, développés et vérifiés par des équipes différentes.

5 éléments de l’appareil gérant l’altitude, la trajectoire et la vitesse de l’appareil.

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dynamique d’innovation et la base de connaissances construite par les firmes (Belis- Bergouignan, 2011), qui déterminent leur position face aux concurrents sur le marché.

Pour étudier les mécanismes de construction de ces bases de connaissances et leur rôle dans la détermination des trajectoires technologiques, les travaux empiriques menés par la suite se sont appuyés sur les brevets déposés par une firme ou sur une technologie, et ont développé de nombreux indicateurs tels que les citations (Jaffe et Trajtenberg, 2006). Pour cette étude, nous nous focaliserons donc sur les brevets déposés par cinq acteurs majeurs du secteur depuis 1980, période qui constitue un changement majeur dans la conception des commandes de vol, souligné plus haut. Une analyse de l’état de l’art sera proposée en section 2. La méthodologie et les données utilisées pour cette étude seront présentées en section 3, et nous reviendrons sur les résultats observés pour toutes les classes identifiées de l’avionique puis sur celles adressant les commandes de vol en section 4.

1. Revue de littérature

À partir des années 1970, les économistes évolutionnistes ont cherché à comprendre les mécanismes d’innovation des entreprises (Nelson et Winter, 1982 ; Freeman, 1982), mettant en évidence la nécessaire combinaison entre les savoirs et savoir-faire construits à l’intérieur de la firme, et les connaissances importées de l’environnement. Ces théories ont servi de base pour le développement de recherches sur l’implication des institutions dans le processus cognitif de la firme, et la construction des secteurs d’activité du point de vue des connaissances (Teece, 1980 et 1997 ; Langlois, 1994 ; Pisano, 1994).

Dans ce cadre, les travaux menés par Dosi, Nelson et Winter (1982) et Rosenberg (1982) mettent en évidence l’existence de trajectoires technologiques, comprises comme l’accumulation de connaissances dans un processus d’innovation. Ces trajectoires sont perceptibles à la fois pour un acteur (l’évolution de sa stratégie technologique) mais aussi pour une technologie (sa création et son développement, voire sa diffusion dans les secteurs d’activité). L’étude par ces auteurs de l’industrie des semi-conducteurs aux états-Unis a fait émerger deux forces influençant la trajectoire d’une technologie : d’une part les effets du marché (de la demande) et d’autre part les effets de la technologie sur les produits et services (déjà sur le marché ou à venir). Ces travaux considèrent le brevet comme la face visible de l’innovation d’une firme ou d’un secteur, et les études empiriques menées par la suite reprendront cet outil d’analyse : sur les semi-conducteurs (Teece, 1997 ; Hall et Ziedonis, 2001 ; Adams, Fontana et Malerba, 2012 ; Epicoco, 2012), pour l’étude de l’industrie de la chimie (Chataway, Tait et Wield, 2004 ; Epicoco, Oltra et Saint Jean, 2012).

L’usage du brevet comme outil d’évaluation de l’innovation d’une firme est un débat ouvert dans la littérature, qu’il s’agisse de son efficacité dans la protection de la propriété intellectuelle (Laperche, 2004 ; Ben Lakhdar et Foucault, 2004 ; Gallini, 1992) notamment en raison des divergences entre états, l’utilisation réelle du mécanisme par les firmes (Mansfield, 1986 ; Arundel et Kabla, 1998) ou la préférence accordée à d’autres solutions comme le secret ou l’avance technologique (Levin, 1987 ; Cohen, Nelson et Walsh, 2000).

Dans ses travaux, Griliches (1990) fait un bilan de l’usage des brevets dans les statistiques

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en économie et montre leur importance dans l’évaluation des changements technologiques et des processus d’innovation. Plus tard, Hall et Ziedonis (2001) ont soulevé dans leur étude sur les semi-conducteurs l’existence d’un paradoxe entre la faible importance accordée au brevet comme outil de protection des innovations dans le secteur, et le nombre croissant de dépôts enregistrés, relevant ainsi également l’existence de mécanismes de blocages technologiques sur le marché. Cette étude a conclu à une différenciation des usages selon les pays, les secteurs d’activité ou les firmes étudiées, mais confirme cependant le rôle du brevet comme mécanisme de protection de la firme, et donc matériau de base pour évaluer les capacités d’innovation des firmes.

Le secteur aéronautique dans son ensemble est considéré comme hautement stratégique d’une part, en raison de son rôle symbolique pour la capacité de défense d’un état, et d’autre part, car il est généralement présenté comme un secteur de techniques de pointe.

La défense des intérêts et des innovations d’un acteur passe par sa capacité à maîtriser et sécuriser les informations stratégiques, ce qui l’amène souvent à privilégier diverses formes de protection comme le brevet, le court délai entre deux innovations ou encore le secret qui tient une place importante dans le domaine militaire en particulier. En ce qui concerne l’avionique, les dépôts de brevets sont une source dominante d’information sur les évolutions technologiques du secteur, en raison des difficultés d’accès à d’autres pratiques comme le reverse engineering. Dos Santos Paulino et Callois (2009), dans leur comparaison entre les industries militaro-spatiale et semi-conducteurs, ont identifié des similarités en termes de trajectoires technologiques et d’importants transferts de connaissances entre les deux industries, identifiés par le biais d’une analyse des classes de dépôts (selon la Classification Internationale des Brevets).

La littérature sur les trajectoires technologiques a contribué à faire évoluer la compréhension de celles-ci du point de vue des mécanismes mis en place pour innover. Les travaux évoqués ci-dessus ont porté l’accent sur l’étude d’une technologie en particulier, d’un secteur d’activité, mais à notre connaissance, aucun n’aborde la question des choix technologiques de firmes concurrentes autour du développement d’un produit, ce que nous avons choisi d’étudier en ciblant un équipement. La combinaison entre la Classification Internationale des Brevets et les citations contenues dans ceux-ci (détaillée dans la méthodologie en 2) vont nous permettre d’identifier les technologies sur le domaine avionique et de comprendre la construction des connaissances des acteurs autour de l’étude d’un cas, les commandes de vol.

2. Méthodologie et données

Comme nous l’avons signalé plus tôt dans cet article, l’avionique s’entend comme l’ensemble des équipements électroniques d’un aéronef, ce qui signifie que des brevets de ce domaine couvriront des dimensions électroniques et aéronautiques. Plusieurs approches ont été abordées dans les précédentes études sur les trajectoires technologiques, en particulier l’utilisation des mots-clés (permise si la référence est suffisamment précise, ce qui n’est souvent pas le cas avec les technologies émergentes) (Xie et Miyazaki, 2012), méthode qui pose la question de la langue, la lecture des brevets dans leur intégralité (avec comme contrainte le temps nécessaire pour explorer un corpus), ou le référence- ment d’une classification. Dans le cas de l’analyse de l’évolution de l’avionique et des

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technologies qui y sont liées, la Classification Internationale des Brevets⁶ s’est révélé l’outil le plus pertinent pour surmonter les principales difficultés liées à l’identification des nouveautés technologiques sur le marché avionique :

- d’une part, la grande diversité des applications et technologies composant l’avionique rend l’analyse par mots-clés complexe et insuffisante pour une approche globale du marché, mais complémentaire si l’on restreint à un équipement ;

- d’autre part, le croisement entre les connaissances aéronautiques et électroniques nécessaires pour intégrer le marché avionique élargit la base des acteurs susceptibles d’adresser le secteur.

Les brevets ont été extraits de la base de données FamPat créée par Questel via la plate- forme QPAT et le logiciel de recherche Orbit^®. Elle couvre plus de 95 offices de brevets et permet une collecte par famille de brevet, une famille étant entendue comme un groupe englobant des brevets, qui, comme les membres d’une famille, sont tous apparentés, en l’occurrence à travers la ou les priorités d’un document de brevet donné (Espacenet⁷).

Les technologies relatives aux commandes de vol étant suffisamment spécifiées, nous avons pu créer une requête de mots-clés (tableau 3) pour identifier précisément les brevets s’y rattachant, et ainsi compléter l’étude sur l’origine de la technologie avec une analyse des citations. L’étude des citations dans la littérature est abordée sous deux aspects pour comprendre la diffusion des connaissances, d’abord avec l’examen des brevets cités par un corpus (d’où vient la technologie), et ensuite ceux citant les brevets du corpus (où va la technologie). Les travaux de Jaffe (1986) et Jaffe, Trajtenberg et Hall (2006) sur l’origine des technologies ont mis en évidence des échanges importants d’information que nous souhaitons évaluer entre l’électronique et l’avionique.

Les multiples évolutions de la CIB nous ont également permis de distinguer sept périodes de dépôts⁸ entre 1980 et 2012 que nous avons prises comme références historiques pour notre étude : 1980-1984, 1985-1989, 1990-1994, 1995-1999, 2000-2005, 2006-2008, 2009-2012⁹. Ce découpage temporel est utile pour comprendre le développement d’une technologie et la classification d’un brevet dans le temps, et saisir les orientations technologiques prises par les acteurs d’un secteur.

Afin d’identifier les CIB concernées par les dépôts dans l’avionique, nous avons séquencé notre recueil de données en plusieurs étapes. Dans un premier temps, nous avons considéré les

6 Instaurée en 1971 par l’arrangement de Strasbourg, la Classification Internationale des Brevets s’applique à tous les dépôts, en complément des classifications nationales. Chaque brevet est ainsi cité dans une ou plusieurs des 70 000 subdivisions de celle-ci, en fonction des technologies concernées, mettant ainsi en évidence l’ampleur des champs couverts par l’invention.

7 Espacenet : ep.espacenet.com/help?topic=patentfamily&method=handleHelpTopic&locale=fr_ep (consultation : 17/01/2013).

8 Afin de tenir compte des avancées technologiques, la classification a fait l’objet de 7 éditions, nous trai- tons ici des éditions 2 (1980-1984) à 7 (2000-2005). Les périodes postérieures correspondent à la version CIB-2006 de la classification (2006-2008) et CIB-2009 (2009-2011) à laquelle nous avons intégré l’année 2012. Depuis 2009, considérant les évolutions technologiques trop rapides par rapport au rythme d’évo- lution des sous catégories de la CIB, le WIPO a décidé d’une mise à jour plus régulière de l’arborescence (La World Intellectual Property Oranization est en charge de la promotion de la propriété intellectuelle et de la gestion de la Classification Internationale).

9 À noter que les résultats pour la période 2009-2012 sont temporaires si l’on se réfère à la période de 18 mois minimum nécessaire entre le dépôt d’un brevet et son enregistrement dans la base de données.

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cinq acteurs connus comme majoritaires et principaux innovateurs sur le marché avionique pour extraire leurs 30 principales classes de dépôt pour chacune des périodes examinées, soit 449 sous-classes CIB identifiées. Cependant, bien que les trois acteurs de référence soient majoritaires sur le marché avionique, ce dernier ne constitue par leur unique activité. Dans un second temps, une analyse réalisée par des spécialistes sur la base de brevets extraits pour chacune des classes CIB identifiées a mis en évidence une part importante de classes consi- dérées comme n’entrant pas dans le périmètre du marché avionique, soit 298 sous classes avioniques identifiées. Ce niveau d’analyse par des experts du domaine est important à ce moment de notre étude en raison de la technicité et de la complexité du marché. Il a également mis en évidence une limite à notre approche, déjà abordée par la littérature (Breschi, Lissoni et Malerba, 2003) : l’absence de correspondance exacte entre une classe CIB et une technologie.

Les tableaux 1 et 2 positionnent les acteurs étudiés en termes de dépôts de brevets sur la période 1980-2012 et nous permettent d’isoler les classes de dépôts majoritaires corres- pondant à leurs orientations technologiques en fonction du nombre de brevets cités dans les classes CIB identifiées (Voir Annexe A les significations des classes CIB).

Tableau 1 : Dépôt de brevets des acteurs (en nombre de brevets annuel moyen enregistré pour les 298 classes identifiées)

1980-84 1985-89 1990-94 1995-99 2000-05 2006-08 2009-12

Ent 1 2 379 1 753 2 028 2 109 3 036 2 647 2 470

Ent 2 4 309 3 054 3 650 2 908 6 970 5 860 4 298

Ent 3 674 617 883 1 438 831 399 122

Ent 4 3 052 3 655 4 201 6 582 10 684 4 282 5 096

Ent 5 0 0 1 77 422 227 154

Source : auteur (à partir de la base de données Orbit)

Tableau 2 : Répartition des principales CIB des acteurs (en nombre de brevets cités dans la classe) 1980-2012 B64D G01C G01S G02B G02F G05D G06F G11B H01L H04B H04L Ent 1 443 1 007 3 110 365 519 249 1 613 252 984 690 908 Ent 2 402 2 429 1 933 144 328 1 049 5 862 71 2 012 414 1 085

Ent 3 66 424 677 91 132 48 605 2 333 248 315

Ent 4 146 254 1 147 178 643 447 10 598 270 2 683 1 381 1 744

Ent 5 9 323 201 1 9 15 113 0 6 38 6

Source : auteur (d’après la base de données Orbit)

Ce premier niveau de recherche nous permet de remarquer que les 5 acteurs ont eu une phase de développement très importante jusque dans les années 2005, et l’entrée d’un nouvel acteur sur cette période. Les acteurs 2, 4 et 5 ont eu une croissance plus forte que les autres, tandis que l’acteur 3 présentait un essoufflement dès le début des années 2000.

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De plus, bien qu’acteurs majeurs de l’aéronautique, les cinq entreprises enregistrent des dépôts très minoritaires dans la classe censée les comptabiliser, à savoir la classe B64 (Aéronautique, Aviation, Astronautique). En revanche, et cela confirme la complexité du secteur due à la dualité aéronautique/électronique, les entreprises enregistrent de forts dépôts dans les classes G02B (éléments ou appareils optiques), G06F (Traitement électrique de données numériques) et H01L (Dispositifs à semi-conducteurs).

Afin d’affiner notre analyse, nous avons donc choisi d’étudier séparément chaque équi- pement avionique, et sélectionné un des plus critiques, les commandes de vol. Pour identifier les dépôts relatifs aux commandes de vol, nous avons procédé à une sélection par mots-clés dans le titre, le résumé, les mots-clés ou revendications des brevets (extrait de la requête) :

« flight control » ET « aeronautics OU aerospace OU avionics OU aircraft OU avion OU embedded computer »

Période : 01/01/1980 – 31/12/2012

Nous avons ainsi identifié 2 276 familles de brevets déposés dont 210 correspondantes à nos 5 acteurs de référence dans notre base de données, couvrant 45 classes et sous-classes CIB.

Tableau 3 : Détail de la méthodologie appliquée

Source : auteur

L’application de cette méthodologie permet une compréhension à la fois globale (l’avionique par rapport aux autres domaines) et ciblée (l’évolution des technologies des commandes de vol dans le temps et entre les acteurs) du secteur. Les résultats que nous allons présenter traiteront successivement ces deux aspects de l’analyse.

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3. Résultats

3.1. Des acteurs noyés dans la masse

Le premier résultat de notre étude souligne le poids négligeable des acteurs étudiés dans les innovations couvrant les différentes technologies présentes dans le domaine avionique. On peut donc affirmer que ces entreprises ne sont plus porteuses d’innovations technologiques de rupture pour l’électronique, et qu’elles sont très largement contraintes par leur dépendance vis-à-vis des innovations apportées par les autres acteurs maîtres de ces technologies (dont l’électronique grand public). Le tableau 4 met en avant une distinction entre les deux domaines de rattachement de l’avionique, l’aéronautique et l’électronique :

- dans l’aéronautique (B64D), les acteurs ont un poids relativement important (jusqu’à 10 % enregistrés en 2006) et croissant, alors que dans les catégories de l’électronique (G02F, G06F, H01L, H04B, H04L), ces mêmes acteurs représentent une part négli- geable des dépôts, en décroissance. Ce constat peut être expliqué par la montée en puissance des industries de l’électronique grand public (télécommunication, informa- tique, multimédia, jeux vidéo) qui, du fait d’une concurrence plus forte, ont un rythme d’innovation très rapide se traduisant par une croissance soutenue des dépôts de brevets ; - l’activité reste relativement stable pour toutes les classes de dépôt (sauf celle de

l’aéronautique). Cette tendance est à mettre en relation avec les choix d’innovations des avionneurs pour leurs récents programmes (A320 et les commandes de vol électriques, l’A380 et le déploiement de l’avionique modulaire intégrée et des nouveaux systèmes de visualisation dans le cockpit, le B787 et la valorisation de l’électricité au détriment de l’hydraulique). Elle montre que nos acteurs ont maintenu une activité de dépôt (et donc d’innovation) sur l’ensemble des technologies malgré la croissance des autres déposants.

Tableau 4 : Part des dépôts des 5 acteurs par CIB sur le total des dépôts enregistrés par la CIB (en %)

1980 1985 1990 1995 2000 2006 2009

B64D 4,20 % 5,90 % 5,51 % 7,11 % 7,54 % 9,73 % 8,70 %

G01C 5,24 % 5,90 % 5,48 % 3,70 % 4,15 % 4,83 % 4,00 %

G01S 4,98 % 5,48 % 5,12 % 4,66 % 6,88 % 4,44 % 4,66 %

G02B 1,61 % 3,57 % 2,60 % 1,71 % 0,69 % 0,60 % 0,63 %

G02F 2,46 % 1,03 % 0,95 % 0,82 % 0,27 % 0,19 % 0,09 %

G05D 2,46 % 2,06 % 2,18 % 2,45 % 3,33 % 4,78 % 3,86 %

G06F 1,57 % 1,01 % 0,94 % 1,00 % 0,85 % 0,71 % 0,68 %

G11B 0,54 % 1,33 % 2,25 % 3,66 % 1,65 % 0,14 % 0,06 %

H01L 0,89 % 0,58 % 0,43 % 0,32 % 0,35 % 0,32 % 0,28 %

H04B 1,96 % 1,49 % 1,63 % 2,24 % 0,64 % 0,55 % 0,66 %

H04L 2,14 % 1,71 % 1,22 % 1,00 % 0,56 % 0,45 % 0,43 %

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L’intensité de la recherche autour de l’allègement des avions par l’ensemble des acteurs de la chaine aéronautique se répercute sur les trajectoires technologiques observées chez les acteurs de l’avionique. Le tableau 5 met en évidence que les électroniciens ont porté leurs efforts sur le traitement électrique de données numériques (G06F) dans le sens des politiques des avionneurs pour favoriser les systèmes électriques à bord (à la place des systèmes hydrauliques). De même, la multiplication des fonctions embarquées explique les efforts dans les classes de radio-navigation (G01C et G01S).

Tableau 5 : évolution des CIB sur la période 1980/2012 (en nombre moyen annuel de dépôt des 5 acteurs)

3.2. Étude de cas : les commandes de vol

3.2.1. Une forte présence des spécialistes avioniques

Pour aller plus loin dans notre approche sur la construction des savoir-faire technologiques des acteurs et comprendre leur dynamique d’innovation, nous avons choisi d’étudier un équipement en particulier, les commandes de vol. Chaque équipement avionique mobilise et combine différemment la base de connaissances de chaque acteur et l’analyse des citations nous permet ici de mettre en avant le rôle exact de ces acteurs dans la construction d’un savoir-faire.

Nous avons souligné dans notre première partie que les acteurs étudiés étaient peu représentés dans la masse des dépôts de brevets. Or le tableau 6 met en évidence l’importance des 5 acteurs de référence sur le marché des commandes de vol (9 % en moyenne des brevets cités dans les 45 sous-classes identifiées).

Le deuxième constat apporté par notre étude est l’existence d’une dynamique concurrentielle importante mise en avant par la similarité des trajectoires technologiques des acteurs

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sur la période. En effet, 12 classes CIB sont communes à au moins 3 acteurs de notre panel, à la fois dans le domaine aéronautique (classes B64C et D), dans les systèmes à pression de fluide (FI5B), dans la métrologie (classes G01C et S), dans les commandes, régulation (classes G05B et D), le calcul (classes G06F et G), la signalisation (G08G) et enfin les systèmes de cryptographie et de présentation de l’information (G09B et G).

Tableau 6 : Répartition des brevets de 5 acteurs du secteur dans les principales CIB (en nombre de brevets cités par classe)

CIB Ent 1 Ent 2 Ent 3 Ent 4 Ent 5

Tous acteurs déposants dans la CIB

Total 5 acteurs %

B64C 4 204 15 5 0 2 659 228 9 %

B64D 0 27 2 6 0 541 35 6 %

B64F 0 1 0 0 0 28 1 4 %

F02C 0 2 0 4 0 31 6 19 %

F02K 0 1 0 9 0 31 10 32 %

F16H 0 5 0 0 0 8 5 63 %

F41G 0 1 2 0 0 42 3 7 %

F42B 0 0 1 0 0 19 1 5 %

G01C 14 56 1 4 3 343 78 23 %

G01P 0 4 0 0 0 14 4 29 %

G01S 4 43 5 6 2 319 60 19 %

G05B 6 24 15 1 0 155 46 30 %

G05D 14 119 21 7 4 1 160 165 14 %

G05G 0 35 0 0 0 74 35 47 %

G06F 15 81 11 8 2 449 117 26 %

G06G 3 13 1 3 0 87 20 23 %

G08G 15 18 4 4 2 267 43 16 %

G09B 1 2 3 0 0 75 6 8 %

G09G 0 2 2 1 0 16 5 31 %

H02K 0 4 0 0 0 29 4 14 %

Le troisième apport de notre étude est la démonstration, sans surprise, d’une corrélation entre les dépôts de brevets des acteurs et les cycles des programmes aéronautiques (tableau 7).

On note en effet que les investissements en recherche et développement observés par l’étude des dépôts de brevets correspondent aux périodes sur lesquelles les acteurs sont engagés dans des programmes. L’importance du financement des développements par les avionneurs peut être ici envisagée comme une contrainte sur les orientations technologiques des électroni- ciens. De même, on constate que bien qu’il s’écoule en moyenne 5 ans entre l’annonce d’un programme et la livraison du premier appareil, tous les dépôts de brevets sont concentrés sur

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l’année ou les deux ans précédant l’échéance. Cela peut être expliqué de deux façons, d’une part par le délai entre la publication d’un brevet et son obtention (18 à 30 mois), et d’autre part, par la nécessité de garder secrètes les inventions apportées dans le programme.

Tableau 7 : évolution des dépôts de brevet des 5 acteurs entre 1980 et 2012 (en nombre de dépôt)

Légende : aviation commerciale (en bleu), aviation d’affaires (en vert).

Source : auteur (d’après la base de données Orbit).

L’analyse des dépôts de brevet dans le temps met en exergue la domination de l’entreprise 2 tant dans la précocité des dépôts sur les commandes de vol que dans le volume déposé sur la période. Dans le même temps, l’entreprise 3 apparaît également tôt dans les dépôts de brevet et principale concurrente, mais son activité s’érode sur la période alors que l’entreprise 1 apparaît plus tard mais de manière plus importante (on note un doublement des dépôts de brevet entre la période d’entrée 1995-99 et 2000-05) avant de se stabiliser.

L’intense activité des dépôts chez tous les acteurs pour la période 1995-2005 s’explique par le lancement chez les deux principaux avionneurs du marché, Airbus et Boeing, des programmes A380 et B787 pour lesquels les avancées technologiques en matière d’avionique sont conséquentes. King (2007) souligne par ailleurs que cette course à la perfor- mance technologique entre les deux avionneurs vise une conquête du marché des longs et moyens courriers notamment à l’export vers les pays émergents (BRICS) et ce tableau fait état d’un transfert de cette concurrence entre avionneurs sur la sous-traitance avionique.

En effet, l’analyse des équipementiers sélectionnés sur les différents programmes montre des relations étroites entre un avionneur et tel ou tel équipementiers spécialiste sur tout ou partie de l’équipement.

L’A380 d’Airbus (livré en 2007) et le B787 de Boeing (livré en 2011) ont tous deux impliqué quatre acteurs dans le développement des innovations réalisées pour les commandes de vol et pour l’avionique, ce qui explique une activité importante dans les dépôts

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de brevets sur cette décennie. L’acteur n° 5 n’étant présent que faiblement et tardivement sur la période, nous manquons du recul nécessaire pour analyser son évolution.

Nous avons souligné dans la revue de littérature que cette approche par les classes CIB était peu pratiquée. Or, dans la démarche d’analyse de positionnement concurrentiel et de compréhension des dynamiques technologiques qui nous concerne, le suivi des trajectoires technologiques par ce moyen est déterminant pour clarifier les stratégies d’innovation des acteurs. Cette méthode nous permet ici de déterminer le degré de spécialisation d’un acteur, mais ne suffit pas pour expliquer les fondements de ces stratégies technologiques, que nous allons à présent éclaircir avec l’étude des citations.

3.2.2. Des technologies internes au secteur avionique

Notre analyse montre que nos acteurs de référence ont une influence importante dans le développement des commandes de vol. La concurrence s’est par ailleurs renforcée sur notre période d’étude avec l’entrée progressive de 3 acteurs, et ces derniers enregistrent davantage de dépôts que l’un des acteurs historiques (entreprise 3). Pour aller plus loin dans notre analyse et comprendre d’où les origines des technologies utilisées dans les commandes de vol, nous avons analysé les citations des brevets déposés par nos acteurs.

Le quatrième résultat de notre étude est l’existence d’un savoir-faire interne au secteur aéronautique pour ce qui concerne l’innovation dans le domaine des commandes de vol, et porte l’accent sur une relation implicite dans le partage des connaissances entre les acteurs de notre panel. Alors que l’on a noté précédemment l’importance des acteurs de l’électronique grand public dans les innovations radicales, on note ici leur poids marginal et une interdépendance entre les acteurs de l’aéronautique dans la construction d’un savoir-faire sectoriel sur les commandes de vol. Le tableau 8 (page suivante) présente les vingt acteurs principaux cités dans les brevets des acteurs étudiés, appartenant tous majoritairement au secteur aéronautique, avec un apport plus marginal du secteur électronique (principalement IBM, Hitachi et Mitsubishi).

Cette approche par les citations montre également le rôle de ces acteurs dans le dévelop- pement des commandes de vol. En première partie nous avons évoqué celui de l’industrie de défense dans le développement de nombreuses technologies relatives à l’avionique, en particulier les semi-conducteurs, déjà relevé par Dosi (1984). Ce constat est également remarquable dans notre étude puisque l’US Navy, Northrop Grumman, Lockheed et l’US Air force sont dans les principaux déposants cités par nos acteurs. Dans ses travaux, Sylvain Moura (2007) souligne le rôle de l’état au travers de ses participations dans les entreprises de défense, dans le financement et le développement de technologies. Cependant, bien que majoritairement cités dans les dépôts de brevets, ces acteurs et la participation des États dans le financement des programmes avioniques n’a fait pour l’heure l’objet d’aucune étude à notre connaissance.

Une étude approfondie des citations référencées par nos cinq acteurs montre une mobilisation différente des savoirs et savoir-faire déjà accumulés par l’entreprise (tableau 9). En effet, alors que 26 % des citations de l’entreprise 1 se rapportent à des brevets déjà déposés par elle-même, les entreprises 3 et 5 mobilisent davantage les savoir-faire détenus par les autres firmes du secteur. L’entreprise 1 fait figure d’exception avec une forte mobilisation des savoir-faire de ces acteurs pour développer ses connaissances et innover. Cet effet d’accumulation montre que, bien que concurrents, ces cinq acteurs partagent des connaissances entre

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eux et sont les principaux acteurs du développement des commandes de vol. Non seulement ces acteurs suivent les mêmes trajectoires technologiques qu’ils contribuent à développer (constat 2), mais certains ont davantage recours à ce savoir-faire commun qu’aux propres connaissances qu’ils ont accumulé en interne.

Tableau 8 : Principaux détenteurs de brevets cités par les 5 acteurs

Tableau 9 : Répartition des citations des acteurs dans leurs dépôts de brevet

Ent 1 Ent 2 Ent 3 Ent 4 Ent 5

Autocitation 26 % 12 % 5 % 19 % 5 %

4. Discussion

Notre étude sur les commandes de vol met en avant la présence forte de nos cinq acteurs parmi les acteurs déposants, mais celle-ci doit être relativisée, notamment parce que ces cinq acteurs ne représentent que 10 % des dépôts de brevets sur la période étudiée. Une étude des vingt principaux déposants (tableau 10) où figurent nos acteurs souligne le rôle important des avionneurs (Boeing et Airbus) et hélicoptéristes (Eurocopter, Sikorski et Bell Hélicoptère).

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Tableau 10 : Principaux déposants de brevets sur les commandes de vol (nombre de brevets déposés sur la période 1980-2012)

De même, nous avons choisi un équipement particulier dont le niveau de criticité laisse penser d’une part, à une forte implication des avionneurs dans leur propre programme (que nous avons confirmé) et d’autre part, que ce n’est probablement pas l’équipement le plus facilement accessible sur le marché pour un nouvel entrant. Mc Queen et Olsson (2003) se sont penchés sur l’industrie du logiciel embarqué et ont constaté que non seulement le nombre de brevets déposés avait augmenté de 17 % par an entre 1988 et 1998, mais que la concurrence s’était intensifiée du fait des possibilités offertes par la technologie. Ils ont identifié deux classes majoritaires de dépôt, H04 et G06, que nous avons également relevé dans l’avionique. Cela nous amène à penser que la multiplication des fonctions dans l’avionique a sûrement facilité l’émergence de nouveaux acteurs sur des applications moins critiques, comme les systèmes de visualisation.

Dans cet article, nous avons mis en évidence le rôle des brevets pour saisir la dynamique technologique du secteur et comprendre l’évolution du positionnement de nos acteurs entre eux et avec les autres concurrents. Il nous est apparu cependant que l’usage du brevet seul pour évaluer la capacité d’innovation d’une firme était limité notamment en raison des activités de ces firmes dans d’autres domaines. D’autres indicateurs doivent venir compléter l’analyse brevet pour permettre de saisir pleinement la capacité d’innovation d’une firme, comme sa taille (Soete, 1979), et expliquer ses choix de trajectoires technologiques. La corrélation entre les périodes de recherche et développement des acteurs et les programmes aéronautiques laisse supposer un lien financier entre ces acteurs dans le cadre des dévelop- pements technologiques. Cependant, l’importance de ces financements et leur impact réel sur le développement d’une innovation restent encore à étudier pour l’avionique.

Cela nous amène à discuter dans un troisième point, la méthodologie utilisée dans cet article. La Classification Internationale des Brevets s’est révélée judicieuse pour capter toutes les dimensions technologiques des dépôts de brevets des acteurs, mais insuffisante pour isoler précisément les classes relevant de l’avionique, et des commandes de vol. Le choix

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d’une approche combinée CIB-mots clés nous oblige à segmenter le marché en étudiant séparément les équipements, ce qui peut entraîner un problème de redondance dans les brevets considérés lors d’une confrontation avec une analyse similaire sur un autre équipe- ment puisque, pour certaines applications, un brevet peut couvrir différents équipements.

Enfin, l’analyse des citations des brevets met en évidence le rôle certains des acteurs dans le développement des technologies sur les commandes de vol, mais ne permet pas de déterminer précisément le niveau d’innovation de chacun. En effet, un volume important de dépôts de brevets ne signifie pas nécessairement que l’entreprise est plus innovante qu’une autre, d’une part parce que ses concurrents peuvent privilégier d’autres solutions de protection (voir les travaux d’Arundel et Kabla [1998] sur le pourcentage d’innovations brevetées), et d’autre part, tous les brevets ne sont pas nécessairement des inventions. Dans leurs travaux, Calero-Medina et Noyons (2008) ont combiné l’utilisation des mots-clés et des citations avec une approche bibliométrique pour comprendre les transferts de connaissances au sein du monde de la recherche et identifier les chercheurs clés (ceux ayant le plus cité le papier initial).

Conclusion

Dans cet article, nous avons cherché à comprendre le rôle des électroniciens historiques sur la construction de la connaissance technologique dans le domaine avionique, et leur importance dans la détermination des trajectoires technologiques par l’étude des commandes de vol. Sur la première interrogation, l’approche des trajectoires technologiques du marché avionique confirme la perte d’influence des acteurs de l’avionique face aux acteurs spécialistes de l’électronique, en termes d’innovation technologique sur les composants. Ce sont désormais les innovations destinées à l’électronique grand public qui sont intégrées dans les produits conçus pour le secteur aéronautique, avec tous les risques liés aux problèmes de fiabilité et de disponibilité des technologies évoqués en introduction.

Sur la deuxième problématique, l’étude sur les commandes de vol a mis en avant d’une part, l’existence d’un savoir-faire et de connaissances propres au secteur aéronautique. En effet, les entreprises citées par les acteurs sont toutes, à des degrés divers, liées au secteur aéronautique. D’autre part, nous avons montré qu’un seul acteur privilégie la mobilisation de savoir-faire internes dans le développement de ses innovations, alors que les autres s’ouvrent davantage pour acquérir les connaissances détenues par d’autres acteurs. À ce stade, nous pouvons mettre en évidence des liens étroits entre ces cinq acteurs comme l’ont montré les citations, ce qui laisse supposer l’existence d’une forme de collaboration implicite dans le développement des technologies, mais il faudrait aller plus loin pour établir ou non une relation entre le degré d’innovation d’une firme, son degré d’ouverture technologique sur l’environnement et son rang dans la compétition.

Cette étude met également en avant l’importance de l’analyse technique approfondie des brevets dans le cadre d’une démarche d’étude concurrentielle. Nous avons ainsi éclairé l’importance de l’utilisation de la classification CIB dans l’identification et le décryptage des trajectoires technologiques. L’importance du brevet et des classes CIB comme outil d’analyse et de compréhension des stratégies d’innovation est ici clairement déterminé, d’autant plus que l’aéronautique est un secteur souvent considéré comme faible pourvoyeur de brevets et grand amateur de secret.

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Nous avons souligné plus haut que l’approche par les brevets nous obligeait à organiser notre approche en étudiant séparément les équipements, et bien qu’ayant choisi le plus critique, notre analyse montre que les acteurs majeurs de l’avionique sont parmi les principaux déposants mais pas les premiers. Ce constat nous amène à réfléchir sur la position occupée par ces acteurs sur d’autres équipements avioniques, notamment ceux soumis à une concurrence peut être plus importante du fait d’un niveau de criticité moins élevé (comme le système de divertissement en vol). Une confrontation de ces résultats avec une étude similaire sur un autre équipement mettrait certainement en exergue un positionnement différent des acteurs et marquerait une dynamique concurrentielle différenciée selon l’équipement (et donc un choix en termes de trajectoire technologique pour l’acteur). Pour les commandes de vol en particulier, une étude portant sur ces acteurs majeurs donnerait des informations plus précises sur les mouvements technologiques du secteur, pour déterminer la part précise de développement réalisée par les acteurs de l’aéronautique pour les commandes de vol.

Enfin, cette analyse met en avant le rôle des firmes dans l’évolution des technologies sur le marché avionique, mais la relation temporelle observée entre les dépôts de brevets et les programmes aéronautiques demande à être approfondie, notamment sur le financement des développements conduisant aux innovations technologiques. Le rôle des institutions dans l’innovation serait ici un éclairage intéressant pour comprendre les choix technologiques des acteurs, celles-ci ayant une influence très certaine sur leur positionnement concurrentiel sur le marché.

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Annexe A : Signification des classes CIB étudiées. (source : CIB, version 2013.01)

B64C Aéroplanes, hélicoptères.

B64D Installations ou équipements à bord des aéronefs ; combinaisons de vol ; parachutes ; installations ou aménagements des ensembles moteurs ou des transmissions de la propulsion.

G01C Mesure des distances, des niveaux ou des relèvements, géodésie, navigation, instruments gyroscopiques, photogrammétrie ou videogrammé- trie.

G01S Détermination de la direction par radio, radio navigation, détermination de la distance ou de la vitesse en utilisant des ondes radio, localisation ou détection de la présence en utilisant la réflexion ou la reradiation d’ondes radio, dispositions analogues utilisant d’autres ondes.

G02B Eléments, systèmes ou appareils optiques.

G02F Dispositifs ou systèmes dont le fonctionnement optique est modifié par changement des propriétés optiques du milieu constituants ces dispositifs ou systèmes et destinés à la commande de l’intensité, de la couleur, de la phase, de la polarisation ou de la direction de la lumière.

G05B Systèmes de commande ou de régulation en général ; éléments fonction- nels de tels systèmes ; dispositifs de contrôle ou d’essais de tels systèmes ou éléments.

G05G Dispositifs ou systèmes de commande dans la mesure où ils sont carac- térisés par des particularités mécaniques uniquement.

G06F Traitement électrique de données numériques.

G06G Calculs analogiques

G08G Signalisation. Systèmes de commande du trafic.

G09B Enseignement, cryptographie. Matériel éducatif ou de démonstration ; moyens d’enseignement ou de communication destinés aux aveugles, sourds ou muets ; modèles ; planétaires ; globes ; cartes géographiques ; diagrammes.

G09G Dispositifs ou circuits pour la commande de l’affichage utilisant des moyens statiques pour présenter une information variable.

G11B Enregistrement de l’information basé sur un mouvement relatif entre le support d’enregistrement et le transducteur.

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H01L Dispositifs à semi-conducteurs, dispositifs électriques à l’état solide non prévus ailleurs.

H04B Techniques de la communication électrique, transmission.

H04L Technique de la communication électrique. Transmission d’information numérique, p ex. communication télégraphique.

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