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A la une / Contribution

ÉCONOMIE DE LA CONNAISSANCE

Quels leviers pour le développement économique et social ?

© D. R.

Par : MOHAND TAHAR BELAROUSSI
DOCTEUR EN MICRO LECTRONIQUE EX-DIRECTEUR DE RECHERCHE


 

Aujourd’hui, aucun secteur industriel ne peut être assez compétitif, sans l’emploi de composants microélectroniques avancés. Ils sont à l’origine de l’introduction de nouvelles fonctions toujours plus performantes et de réduction de coûts. La microélectronique constitue donc un vecteur déterminant de l’innovation technologique et industrielle.

 “Le plus grand ennemi de la connaissance n’est pas l’ignorance, c’est l’illusion de la connaissance.” Stephen Hawking

Cette contribution tentera de mettre davantage en lumière, à l’intention de nos dirigeants politiques, les technologies de pointe qui constituent des leviers essentiels de croissance économique mondiale sur lesquels reposent toutes les technologies actuelles et à venir. Pour notre pays, celles-ci pourraient servir de leviers stratégiques potentiels qui permettraient de voir apparaître des politiques ayant de meilleures chances de provoquer le développement national, économique et social. Elles doivent être cependant adaptées au contexte national spécifique ainsi qu’au contexte international en tant qu’instruments pour relever le défi que constitue la transition vers une société de la connaissance. En effet, la rapidité de l’évolution des technologies est un des traits les plus saillants de notre époque. Les progrès technologiques rapides enregistrés, rendus possibles par l’élargissement et l’approfondissement des connaissances, dans des domaines souvent situés aux frontières des disciplines scientifiques et traditionnelles, se manifestent dans des technologies dites de pointe. En somme, elles ne sont pas seulement de plus en plus utilisées dans les produits et les services, mais constituent aussi la base des techniques de production de pointe sur lesquelles se fondent la compétitivité économique internationale de tous les pays avancés et les pays émergents notamment en Asie. 
Le problème – nous l’avons montré ailleurs – est que les choses se déroulent sous nos yeux sans toutefois franchir le seuil de la conscience. En effet, rares sont ceux qui peuvent ignorer les changements importants qui ne cessent d’être apportés aux technologies qui les entourent : nouveaux tissus synthétiques, carrosseries de voitures en plastique, organes artificiels, Systèmes d’armes létales autonomes (SALA), armes embarqués sur satellite, drones, téléphones intelligents, stimulateurs cardiaques, auto-tensiomètre, glucomètre, appareils auditifs, voitures autonomes, la liste est sans fin. Pourtant, ce n’est là qu’une petite fraction des changements qui intéressent les produits et les techniques basés sur des technologies de pointe. Les réseaux de communication numérique, les biens d’équipement et les procédés de production sont eux aussi en pleine révolution : nouvelles méthodes de fabrication des médicaments, plantes produites par clonage, Industrie 4.0, Internet des Objets (IoT), Intelligence Artificielle, Réseaux électriques intelligents, là encore la liste serait longue. Parallèlement aux changements réels apportés par ces technologies, les articles de revues qui les décrivent au public et les documents de politique qui les analysent à l’intention des organismes gouvernementaux et des hommes d’affaires ne cessent eux aussi de se multiplier.

Technologies de pointe
Les technologies de pointe (1, 2) ont plusieurs caractéristiques qui les distinguent très nettement des technologies classiques. D’abord, ce sont des technologies qui font appel à une somme considérable de connaissances et qui sont grosses consommatrices d’information, même lorsque le produit final est relativement simple. Leur deuxième caractéristique est l’évolution rapide des méthodes et des applications : l’intervalle de temps qui sépare deux innovations peut être inférieur à dix ans, voire même à trois ans, comme c’est le cas pour le secteur des semi-conducteurs (le nom semi-conducteur fait référence aux matériaux de base de la microélectronique, tels que le silicium), chaque fois que l’industrie “sortait” une nouvelle génération de puces, la génération suivante était planifiée avec une constante de temps de trois ans. Une autre caractéristique des technologies de pointe est de nécessiter des investissements élevés même pour des produits relativement bon marché. La quatrième caractéristique est qu’elles utilisent que peu de main d’œuvre, du fait du recours à l’automatisation. Enfin, la dernière caractéristique est le secret qui les entoure.
Cependant, l’intérêt se concentre principalement sur trois familles de technologie, en l’occurrence la microélectronique, les matériaux nouveaux et la biotechnologie, de par leurs effets majeurs sur presque tous les secteurs économiques et sur lesquels reposent toutes les technologies actuelles et à venir. C’est aussi de par leur potentiel à servir de base à des innovations technologiques et à un entrepreneuariat technique nationaux, et ce sont là deux concepts auxquels une grande attention devrait être accordée à leur définition. L’innovation technologique consiste à partir du concept d’une technologie nouvelle pour créer un produit ou un procédé qui fonctionne et l’entrepreneuriat technique consiste à créer une entreprise rentable fondée sur l’exploitation commerciale d’une innovation technologique.
Comme antécédents formels, il convient de rappeler que les technologies susmentionnées ont déjà fait l’objet de prises de positions officielles au niveau international gouvernemental. Celles-ci pourraient de toute évidence constituer des leviers potentiels de croissance de l’économie nationale en ciblant cependant un positionnement sur les chaînes de valeur mondiales des secteurs technologiques clés en saisissant les opportunités offertes de partenariat et de cofinancement à l’international et de système de protection de la propriété intellectuelle. Ces technologies de pointe ne sont pas les seuls systèmes technologiques à étudier mais elles figurent parmi les plus importants. C’est pourquoi nous décrivons brièvement ci-après les aspects de ces trois technologies. 

Technologie de microélectronique 
La microélectronique est une spécialité du domaine de l'électronique qui s'intéresse à l'étude et à la fabrication de puces électroniques et de composants à l'échelle micrométrique. Passer à l’échelle nanométrique, cette réduction amène à parler désormais de nanoélectronique qui est une évolution logique de la microélectronique. Les systèmes informatiques, les systèmes embarqués, les systèmes automatiques, etc., reposent sur deux piliers: la microélectronique et les logiciels. Les logiciels permettent à ces systèmes d’accomplir des tâches et la microélectronique fournit des plateformes matérielles sur lesquelles s’exécutent les logiciels. Les puces sont au cœur des TIC, c’est-à-dire cet ensemble d’outils et de ressources technologiques permettant la transmission, l’enregistrement, le partage ou l’échange des informations, notamment les ordinateurs, l’Internet, les technologies et les appareils de diffusion en direct et la téléphonie.

La microélectronique représente effectivement un véritable levier pour une part croissante de l’économie mondiale dont l’importance s’illustre par son chiffre d’affaires. Durant l’année 2017, avec 320 milliards d’€ de chiffre d’affaires au niveau mondial, le secteur des semi-conducteurs contribue à générer plus de 1948 milliards d’€ de chiffres d’affaires dans les industries électroniques, plus de 4683 milliards d’€ dans le secteur des industries d’assemblage et 43 135 milliards d’€ de chiffres d’affaires dans les services marchands.
À titre d’illustration de l’importance stratégique accordée à la technologie de la microélectronique, la guerre commerciale que se livrent aujourd’hui les États-Unis et la Chine et les fortes tensions qui les opposent sur Taïwan est plutôt une guerre technologique. Il y a lieu de rappeler ici que les plus grandes fonderies de silicium sont taïwanaises grâce à leur haut niveau d’expertise en ingénierie et en gestion manufacturière. La compagnie TSMC (Taïwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd.) qui est au cœur des enjeux stratégiques détient près de 90% du marché mondial des puces les plus évoluées utilisées dans des appareils électroniques allant des téléphones intelligents aux supercalculateurs. Restée trop souvent dans l’ombre et dans une relative opacité, cette compagnie fabrique les puces conçues et vendues par ses plus grands clients américains, tels qu’Apple, Advanced Micro Devices (AMD), Qualcomm, Broadcom, Nvidia ou Texas Instruments (3)
Il est incontestable, qu’aujourd’hui, aucun secteur industriel ne peut être assez compétitif, sans l’emploi de composants microélectroniques avancés. Ils sont à l’origine de l’introduction de nouvelles fonctions toujours plus performantes et de réduction de coûts. La microélectronique constitue donc un vecteur déterminant de l’innovation technologique et industrielle. C’est dans le domaine de la microélectronique que le lien entre la science fondamentale et l’activité commerciale est le plus évident.
Déjà, par le passé, dans ce domaine technologique, des initiatives ont été lancées, comme la mise en place d’un réseau d’ASIC (Application Specific Integrated Circuits) en 1993 dans le cadre de la coopération algéro-française qui a été annulée par les autorités françaises pour un motif lié au domaine jugé sensible et stratégique, et en 2012 le réseau national de microélectronique, impliquant une dizaine d’universités et une école d’ingénieurs comme premier pas, n’ont rencontré que des levées de boucliers de la part des responsables concernés, comme c’est le cas d’ailleurs de notre rapport Projet portant le titre “Recherche et Innovation en Microélectronique : Vision et Plan Stratégique National Horizon 2030”, bien que le projet ait été présenté au siège du ministère de l’Eseignement supérieur et de la recherche scientifique (MESRS) le mois de février 2021, avec une remise d’un trophée gravé, toutefois aucune suite n’a été donnée. 

Quant au plan relatif à l’intelligence artificielle, faut-il le souligner, dépendant de la microélectronique qui lui offre la plateforme matérielle, ne voit également pas le jour. Nous ne croyons pas que ce soit uniquement en créant une école d’intelligence artificielle et en offrant un environnement attrayant et stimulant aux étudiants que le phénomène de fuite de nos diplômés s’inversera, et cela faute de débouchés sur le marché de notre pays. Ce problème de fuite a d’ailleurs déjà été soulevé par le président de la République lors de la réunion du Conseil des ministres du 18 avril 2021.

Technologie des matériaux nouveaux 
Il existe quatre grandes catégories de matériaux nouveaux : - les matériaux structurels, y compris les métaux ou les alliages métalliques, la céramique, les polymères et matériaux composites ; - les matériaux fonctionnels qui accomplissent des tâches électriques, magnétiques ou optiques ; - les matériaux de génie civil comme le ciment, le béton et le plâtre ; - les matériaux organiques polymères, d’origine animale, végétale ou synthétique, le bois et les matériaux à base de bois, le coton, la laine, le papier, matière plastique, …
L’excitation concernant les matériaux nouveaux concerne presque entièrement ceux des deux premières catégories comme cela a été le cas des améliorations révolutionnaires obtenues en augmentant les températures auxquelles les nouveaux matériaux peuvent supporter la supraconductivité, autrement dit, le matériau perd toute résistance électrique et qu’il n’y a donc pas de perte d’énergie électrique. D’autres exemples fournis par l’actualité sont ceux de graphène et des terres rares, considérées comme le nouvel ‘or noir’. Le graphène a souvent été décrit comme un matériau miracle aux propriétés exceptionnelles, extrêmement résistant, meilleur conducteur électrique et thermique. Les applications potentielles sont très nombreuses telles que les batteries, les panneaux solaires, les écrans tactiles ou encore les transistors. Quant aux terres rares, ils sont partout, dans les téléphones intelligents, dans les voitures électriques, dans les éoliennes, dans l'aérospatial, dans l'automobile et dans la défense. Cependant, ces métaux sont très compliqués à extraire et la plupart des pays dépendent de la Chine pour leur approvisionnement. Elle fabrique à elle seule 85% des terres rares dans le monde. Elles font l’objet aujourd’hui de nombreuses convoitises des grandes entreprises de haute technologie, qu’elles soient civiles ou militaires (4).

Biotechnologie 
Bien qu’elle ne soit pas aussi répandue et avancée que la microélectronique et la technologie des matériaux nouveaux, la biotechnologie est un domaine d’innovation très dynamique ; elle diffère fondamentalement des anciennes techniques biologiques solidement établies par leur manipulation directe de la structure génétique des micro-organismes, des végétaux et des animaux. L’OCDE définit la biotechnologie comme “l’application de la science et de la technologie à des organismes vivants, de même qu’à ses composantes, produits et modélisations, pour modifier des matériaux vivants ou non-vivants aux fins de la production de connaissances, de biens et de services”. 

Les principaux progrès de l’industrie sont les résultats des percées scientifiques de recombinaison des ADN, des anticorps monoclonaux et des cultures cellulaires et tissulaires. La biotechnologie a des applications importantes et adaptées aux besoins de développement national, notamment dans l’agriculture et l’alimentation, l’énergie, la santé et la pharmacie, l’environnement : - dans le domaine de l’agriculture, la biotechnologie permet notamment d’accélérer le processus de reproduction des plantes, et de produire des espèces végétales plus résistantes et de rendement plus élevé ; - en matière de santé, les applications comprennent, entre autres, les technologies de diagnostic et de thérapies pour une médecine de précision ou personnalisée ; - dans l’industrie chimique, des procédés biologiques, sont utilisés pour la production de bio-plastiques, de caoutchouc synthétique, de bio-pesticides et de parfums ; - dans le secteur de l’environnement, les applications concernent la décontamination et la bio-remédiation des sites pollués, le traitement et le recyclage des déchets et des odeurs, le traitement de l’eau, la surveillance des agents pathogènes dans l’environnement et les énergies renouvelables.

2. Quelle stratégie adopter pour se forger une capacité dans ces technologies de pointe et promouvoir, en même temps l’innovation technologique et l’entrepreneuriat technique ? 
L’expérience des pays qui ont réussi, dans des délais relativement brefs, notamment d’Asie (Chine, Corée du Sud, Taïwan, etc.), pour être compétitifs dans les industries de haute technologie (5,6), démontre l’importance de l’exigence de trois éléments de base : le capital, la main d’œuvre qualifiée et la volonté politique ferme. Dans la première phase d’industrialisation, la stratégie de croissance de ces pays s’articule principalement autour des objectifs suivants : - accélérer le transfert de technologie pour édifier une première génération d’industries branchée, par ses achats et ses ventes, sur l’économie traditionnelle dont elle doit être le moteur du progrès; créer à cet effet un potentiel d’innovation technologique local ; - élargir l’infrastructure technologique des services d’information scientifique et technique ; - commencer à créer un potentiel national dans quelques secteurs de technologie de pointe, de manière à jeter les bases des futurs points forts de la seconde phase d’industrialisation. 
L’exemple le plus éloquent en cette matière nous est fourni par Taïwan (avec une population de 23 millions d’habitants, un PIB de 635 milliards de dollars U$ au 1er janvier 2021 et une superficie de 36 000 km2) à travers deux articles publiés dans le magazine cité en référence en reprenant un passage que nous trouvons très pertinent “ERSO’s forerunner was the Electronics Research Center, which was established in 1974 to receive IC (Integrated Circuits) fabrication technology transfers from the United States for electronic watches. A 7-µm IC design and manufacturing technology was introduced from RCA, Inc., which marked the beginning of the IC industry in Taiwan. It layed down a solid foundation for an IC manufacturing base”.
Notre pays devrait prendre comme exemple cette stratégie de développement industriel global pour laquelle il dispose déjà d’un tissu industriel tels que les industries agroalimentaires, des matériaux de construction et du bâtiment, métallurgiques, mécaniques, électriques et électroniques, chimiques et énergétiques et l’adapter et l’actualiser pour définir les objectifs et les priorités de la recherche technologique et des services scientifiques et technologiques en fonction des domaines spécifiques, soigneusement ciblés et choisis, et sur la base desquels reposera la stratégie comme une condition nécessaire à l’innovation technologique et à l’entrepreneuriat technique. On verra ainsi qu’un processus dynamique et autonome de développement industriel peut être mis en route dans certains créneaux essentiels, et que ce processus devrait ultérieurement avoir des effets d’entrainement et de mobilisation dans des domaines plus larges.
En conclusion, ce qui précède montre que les technologies de pointe, faut-il le rappeler, ne doivent pas nous laisser indifférents. Il faut tirer le maximum de profit des nouvelles possibilités et opportunités qui sont à notre portée et à la mesure de notre potentiel. Notre pays, pourvu des ressources minérales et énergétiques, et surtout des ressources humaines aussi bien locales qu’expatriées, devrait songer à élaborer une stratégie nationale de développement sur la base des domaines scientifiques et technologiques spécifiques clés, comme condition nécessaire à l’innovation technologique et à l’entrepreneuriat technique, préalable à la croissance et économique et à la création d’emplois. Une stratégie qui découlerait d’une vision claire et ambitieuse et sur la base de laquelle nous proposons un modèle d’organisation de notre système national de recherche qui fera l’objet de la prochaine contribution.

(A suivre)


Références
1. Nouvelles technologies et développement des entreprises en Afrique, Scott Tiffin, Centre de Développement de l’OCDE, 1992 avec le concours de Richard Saunders
2. Sciences, Technologie et Développement endogène en Afrique : Tendances, problèmes et perspectives, Castafrica II - Unesco - Juillet 1987
3. Comment le Taïwanais TSMC est devenu le géant des puces, Kathrin Hille, Courrier International, 24 avril 2021
4. Les terres rares, un enjeu géopolitique sino-américain, La Tribune, Louis Torres Tailfer, AFP, 25 Août 2019
5. Microelectronics R&D Blossoms in Taiwan, J.B. Kuo, IEEE Circuits & Devices Magazine, March 1996
6. ERSO (Electronics Research and Service Organization) – 20 Years of IC Leadership in Taiwan, John Choma, IEEE Circuits & Devices Magazine, March 1996.


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