Chapitre 1. La prochaine révolution de la production : principaux enjeux et propositions d’action

Nolan Alistair
Direction de la science, de la technologie et de l’innovation, OCDE

Ce chapitre introductif a pour objet de restituer le contexte dans lequel le rapport s’inscrit ainsi que de présenter les conclusions et propositions principales des chapitres dédiés aux technologies numériques, à la biotechnologie industrielle, à la nanotechnologie, à l’impression 3D et aux nouveaux matériaux. Y sont également résumés et commentés les principaux messages à retenir des chapitres consacrés aux problématiques transversales suivantes : les institutions et les mécanismes de diffusion technologique, l’adhésion du public et les technologies de production émergentes, la prospective, nouvelles les priorités et les politiques pour la R-D industrielle, les instituts d’innovation industrielle avancée aux États-Unis et le déroulement de la prochaine révolution de la production en République populaire de Chine. Il s’agit par ailleurs de décrire un certain nombre de considérations supplémentaires sur l’action à mener et d’exposer le contexte général de l’étude, en traitant notamment des questions suivantes : la relation entre productivité et technologies de la prochaine révolution de la production ; le travail, l’automatisation et les nouvelles technologies de production ; les politiques en faveur de la science et de la R-D ; les défis à relever dans les domaines de l’éducation et de la formation ; certaines tendances observées dans l’évolution du marché du travail ; les politiquesterritoriales ; les nouveaux défis des systèmes de propriété intellectuelle ; la nécessité d’engager une réflexion sur l’action à mener dans la durée ; et les répercussions éventuelles sur les chaînes de valeur mondiales. Le chapitre se conclut par les thèmes à étudier de plus près.

    

Introduction

La prochaine révolution de la production résultera de la convergence d’un large éventail de technologies, allant des technologies du numérique (par exemple, impression 3D, internet des objets [IdO] ou robotique avancée), aux nouveaux matériaux (bio- et nano-) en passant par les nouveaux procédés (production fondée sur les données, intelligence artificielle [IA], biologie de synthèse). Certaines de ces technologies sont déjà employées dans la production. D’autres pourront l’être dans un avenir proche. Dans la mesure où elles transforment la production, elles auront des incidences majeures sur la productivité, l’emploi, les compétences, la répartition des revenus, les échanges commerciaux, le bien-être et l’environnement. Toutes ces technologies évoluent très rapidement. Plus les gouvernements auront une idée fine des évolutions possibles de la production, plus ils seront à même d’aider les entreprises, les économies et la société à en tirer parti et à faire face aux défis qui en résulteront.

La production de demain dépendra d’une diversité de facteurs stratégiques, institutionnels, technologiques ou d’ordre plus général (mégatendances) (OCDE, 2015a). Par exemple, les conditions environnementales et la pénurie grandissante de certaines matières premières favoriseront l’utilisation efficiente des matières, de l’eau et de l’énergie dans la production. L’accumulation de capital humain, qui s’intensifie dans les pays de l’OCDE depuis plusieurs décennies, encouragera la production de biens à forte intensité de connaissances. L’évolution démographique influera sur la nature de la demande de consommation ainsi que sur le lieu d’implantation des sites de production. Celui-ci dépendra probablement aussi d’autres facteurs, comme l’instabilité politique de certaines régions du monde ou la situation météorologique.

Les technologies, point de mire du rapport

Il s’agit ici d’examiner les ramifications économiques et politiques d’un éventail de technologies susceptibles de jouer un rôle déterminant dans la production à brève échéance (autour de l’horizon 2030). Ce prisme technologique conduit à aborder une multitude de problématiques et de politiques. Un tel examen des caractéristiques technologiques de la production de demain autorise de surcroît une certaine souplesse. La transformation numérique dans la production, phénomène notamment désigné par l’expression « industrie 4.0 » ou « fabrication avancée » (encadré 1.1) a récemment fait l’objet de diverses études très remarquées. Le champ d’étude du présent rapport est plus vaste puisqu’il englobe des technologies majeures qui ne relèvent pas seulement du numérique, comme la biotechnologie industrielle, ou d’autres dimensions de la production au-delà de la fabrication proprement dite.

L’approche technologique permet d’apprécier l’importance de certaines facettes de l’action publique qui ne figurent pas toujours en bonne place dans l’analyse microéconomique de la productivité et de la croissance. Quelques exemples sont examinés ici : la composition du soutien public en faveur de la R-D industrielle et comment elle amplifie les effets et l’efficience de ce soutien ; la mise en place et le financement d’institutions chargées de diffuser les technologies, et les indicateurs utilisés pour mesurer leur performance ; le fonctionnement des partenariats de recherche public-privé ; les avantages d’une interprétation sectorielle de l’évolution technique ; la manière dont la complexité croissante et le socle numérique de nombreux systèmes de production créent de nouveaux liens d’interdépendance entre les entreprises, les technologies et diverses institutions (par exemple, celles qui fournissent des moyens de calcul intensif) ; l’évolution des besoins en compétences spécifiques aux technologies ; les stratégies prospectives des pouvoirs publics ; et la manière dont l’action publique infléchit les attitudes à l’égard des technologies et pèse, par conséquent, sur les modalités de leur adoption. L’examen de ces problématiques et d’autres questions de fond complète les analyses classiques des entreprises et des marchés. En outre, la rétrospective de certaines transformations technologiques de la production, relatée plus loin dans ce chapitre, éclairerapeut-être sur la manière de faire face aux ruptures technologiques d’aujourd’hui.

Encadré 1.1. L’industrie 4.0 et la prochaine révolution de la production

L’expression « quatrième révolution industrielle », également appelée « industrie 4.0 », renvoie à l’utilisation, dans la production industrielle, des technologies numériques récentes et souvent interdépendantes pour concevoir des procédés ou améliorer ceux existants, conduisant parfois à l’apparition de nouveaux biens et services. Les technologies concernées sont nombreuses et diverses : programmes d’apprentissage automatique ou applications de la science des données débouchant sur des systèmes de plus en plus autonomes et intelligents, capteurs à faible coût utilisés dans l’IdO, ou encore dispositifs de contrôle novateurs rendant possible l’arrivée des robots industriels de deuxième génération.

L’expression « Industrie 4.0 » établit un contraste avec les trois précédentes révolutions industrielles, qu’il est difficile de situer avec précision dans le temps : i) la mécanisation de la production, avec l’apparition de la machine à vapeur (autour de 1780) ; ii) le développement de la production de masse grâce à l’énergie électrique (années 1870) ; et iii) l’automatisation de la production automatisée grâce à l’électronique (années 1960) (l’électronique de l’industrie 4.0 diffère à maints égards, notamment en termes de coût, de taille, de puissance de calcul, d’intelligence et d’interconnectivité ainsi que par l’intégration des objets physiques)1.

1. Ezell (2016) fait remarquer qu’il faudrait plutôt dire « Industrie 5.0 » dans la mesure où les études occultent généralement l’émergence des secteurs fondés sur les sciences, comme l’électronique et la chimie, et la sophistication des procédés de production qui en a résulté durant plusieurs décennies après la Deuxième guerre mondiale. Cette évolution est généralement rattachée à la période marquée par l’apparition de l’électricité, à la fin du XIXe siècle.

Nombre d’évolutions technologiques retentiront sur la production au cours des 10 à 15 prochaines années. En effet, en combinant les technologies de manière à compléter et à amplifier leurs potentialités mutuelles, on ne cesse d’élargir le champ des possibles technologiques de la production. Grâce aux avancées du développement logiciel et de la science des données, par exemple, on assiste à la naissance de nouveaux matériaux. De même, les semi-conducteurs en silicium seront probablement à terme remplacés par des substrats plus performants, avec à la clé des applications logicielles plus puissantes. Cette combinatoire rend la prévision aléatoire. En effet, la réalité vient souvent contredire le calendrier prévisionnel censé indiquer à quel moment certains paliers technologiques seront franchis (Armstrong, Sotala et ÓhĖigeartaigh, 2014). Il n’est pas rare non plus que l’on soit surpris par l’ampleur des changements. Il y a seulement quelques années de cela, très peu imaginaient que les smartphones viendraient bouleverser, voire faire disparaître, une vaste gamme de produits et de secteurs, comme le bloc-notes et l’agenda électroniques, le métronome et la loupe à main (fonctionnalités désormais disponibles sous la forme d’applications mobiles). Comme le montre ce rapport, plusieurs technologies productives susceptibles de provoquer une rupture pointent déjà à l’horizon, mais l’ampleur de cette rupture est encore incertaine.

Depuis quelques années, les pays multiplient les initiatives en faveur de la fabrication avancée. Le programme « Industrie 4.0 » de l’Allemagne, le réseau National Network for Manufacturing Innovation des États-Unis, la stratégie Robot du Japon ou encore les plans d’action Made in China 2025 et « Internet Plus » de la République populaire de Chine (ci-après la « Chine ») n’en sont que quelques exemples. Comme expliqué dans les chapitres 9 et 10, beaucoup de pays ont élaboré des études et stratégies prospectives sur les activités de fabrication nationales, ainsi que des plans d’action détaillés à l’égard des technologies prioritaires. Depuis peu, les activités manufacturières occupent une place grandissante dans les stratégies nationales de recherche et d’innovation.

Les pouvoirs publics s’intéressent à plus d’un titre à la manière dont la production évolue. Les effets du changement technologique sur l’emploi et les inégalités de revenu retiennent de plus en plus l’attention des universitaires, des décideurs et du grand public, tandis que la crainte du chômage d’origine technologique s’installe partout dans le monde. La nécessité d’améliorer la productivité du travail dans les pays de l’OCDE vieillissants pousse à se concentrer sur la technologie et l’innovation, principaux déterminants de la hausse de la productivité et du niveau de vie. Les décideurs sont nombreux à s’inquiéter des conséquences d’un manque de préparation en cas de révolution technologique difficilement prévisible. En 2015, la Chancelière allemande Angela Merkel déclarait à Davos : « Je souhaite que notre robuste économie allemande soit capable de faire face au fusionnement de l’économie réelle et numérique, sans quoi nous perdrons du terrain au profit de la concurrence ». (Merkel, 2015). Comme le montre le présent rapport, ce manque de préparation pourrait revêtir plusieurs formes – un déficit de qualifications et d’infrastructures, ou encore de lacunes réglementaires – et être lourde de répercussions. Outre des destructions d’emplois, l’automatisation risque de remettre en question les avantages liés aux coûts de main-d’œuvre dont nombre d’économies émergentessont tributaires. La robotisation massive décidée par Foxconn pourrait en être un précurseur1.

Structure du rapport et périmètre du premier chapitre

L’objet du présent chapitre est de situer l’ensemble de l’étude dans son contexte et d’en présenter un résumé. Le reste du rapport se divise en deux grandes parties. Les cinq chapitres qui composent la première portent chacun sur un type de technologie donné : technologies numériques, biotechnologie industrielle, nanotechnologie, impression 3D et nouveaux matériaux. La deuxième partie regroupe les chapitres qui traitent d’un thème transversal : les institutions et les mécanismes de diffusion technologique, l’adhésion du public et les technologies de production émergentes, la prospective, les nouvelles priorités et les politiques pour la R-D industrielle, les instituts d’innovation industrielle avancée aux États-Unis et le déroulement de la prochaine révolution de la production en Chine.

Ce chapitre introductif aborde également un certain nombre de considérations sur l’action des pouvoirs publics et restitue le contexte général dans lequel l’étude s’inscrit. Les sections qui suivent traitent des points ci-après : la relation entre productivité et technologies de la prochaine révolution de la production ; le travail, l’automatisation et les nouvelles technologies de production ; les politiques en faveur de la science et de la R-D ; les défis à relever dans les domaines de l’éducation et de la formation ; certaines caractéristiques de l’évolution du marché du travail ; les politiques territoriales ; les nouveaux défis des systèmes de propriété intellectuelle ; la nécessité d’engager une réflexion sur l’action à mener dans la durée ; et les répercussions éventuelles sur les chaînes de valeur mondiales. Le chapitre se conclut par les thèmes à étudier de plus près.

La productivité et les technologies de la prochaine révolution de la production

Pour un certain nombre de raisons, les effets éventuels des nouvelles technologies de production sur la productivité revêtent un grand intérêt pour l’élaboration des politiques actuelles. Des travaux de recherche ont établi l’existence d’un lien fondamental entre innovation et productivité à long terme. À l’heure actuelle, la montée des taux de croissance économique fait partie des priorités de la plupart des pays de l’OCDE. La morosité macroéconomique observée dans une grande partie de la zone, les marchés du travail en difficulté et l’envol de la dette publique ont rendu d’autant plus urgent de renouer avec la croissance. À terme, compte tenu du déclin de la population en âge de travailler, mais aussi des contraintes environnementales, la croissance des pays de l’OCDE est appelée à devenir de plus en plus tributaire d’innovations susceptibles d’accroître la productivité.

Pourtant, depuis quelques années, nombre de pays de l’OCDE accusent un fléchissement de la croissance de la productivité. Des experts de renom expliquent ce ralentissement par un déficit général d’innovation. Ils sont issus du monde universitaire, à l’exemple de Gordon (2012), ou du milieu des affaires, comme Peter Thiel, PDG fondateur de PayPal. Entre autres arguments, les techno-pessimistes mettent en avant des obstacles à la productivité spécifiques aux États-Unis, à savoir le creusement des inégalités, la montée de la dette à la consommation ou encore le gonflement de la dette publique. D’autres arguments revêtent un caractère plus général, en particulier l’essoufflement annoncé de l’innovation, du fait que son coût augmente avec le progrès technologique (Jones, 2012). À l’opposé, les techno-optimistes font valoir, suivant divers raisonnements, que les nouvelles technologies, numériques et autres, permettront d’améliorer la productivité (Brynjolfsson et McAfee, 2014), et que l’histoire économique donne des raisons de penser que le progrès technologique pourrait encore s’accélérer (Mokyr, 2014). Ils affirment également que les indicateurs officiels de la croissance économique sous-évaluent les progrès en occultant une grande partie des avantages conférés par les nouveaux biens et services. Ainsi, les offices statistiques nationaux ne recueillent généralement aucun renseignement sur l’utilisation des applications mobiles, sur les dispositifs de déclarationfiscale en ligne ou sur les sommes que les entreprises consacrent aux bases de données (Mandel, 2012). De même, le surplus du consommateur généré par des centaines de nouveaux produits numériques n’apparaît pas dans les données officielles.

Depuis maintenant quelques années, l’OCDE s’intéresse de très près aux déterminants de la productivité économique. Ses travaux portent essentiellement sur les effets des politiques cadres, de l’innovation et de la démographie des entreprises (par exemple, OCDE [2015c], Andrews, Criscuolo et Menon [2014] et Andrews, Criscuolo et Gal [2015]). Il n’est pas question ici d’y revenir, mais d’examiner les effets que les technologies étudiées dans le présent rapport ont actuellement et peuvent avoir sur la productivité.

Les technologies émergentes retentissent sur la productivité à maints égards

Les technologies de production émergentes influeront sur la productivité de diverses manières :

  • En combinant nouveaux capteurs, dispositifs de contrôle, analytique de données, infonuagique et IdO, on obtient des machines et des systèmes de plus en plus intelligents et autonomes.

  • Les systèmes intelligents peuvent éliminer la quasi-totalité des erreurs dans certains processus de production. Cela tient notamment au fait que les capteurs permettent de surveiller chaque élément, rendant ainsi inutile de réaliser des tests sur des échantillons de lots. Anticipant les besoins de maintenance, ils peuvent nettement réduire les coûts d’immobilisation et de réparation des machines. Il est possible de réaliser des économies en procédant à des simulations avant la mise en place de procédés industriels. Dans les chaînes d’approvisionnement fondées sur les données, la livraison des commandes intervient beaucoup plus rapidement, ce qui permet d’organiser la production de façon à répondre à la demande réelle, et non prévisionnelle, ainsi, de limiter l’importance des stocks ainsi que le taux d’échec des lancements de nouveaux produits.

  • Étant plus rapides, robustes, précis et constants que la main-d’œuvre humaine, les robots ont considérablement amélioré la productivité sur les chaînes d’assemblage de l’industrie automobile. Ils continueront de le faire dans un nombre croissant de secteurs et de processus au gré des avancées de la robotique industrielle.

  • En conjuguant biotechnologie industrielle et chimie de pointe, on peut améliorer l’efficience des bioprocédés (la plupart des procédés biologiques présentent un faible rendement).

  • En permettant d’imprimer des mécanismes déjà assemblés, l’impression 3D pourrait rendre inutile toute opération d’assemblage à certains stades de la production.

  • Grâce aux progrès de la science des matériaux et du calcul, le développement des nouveaux matériaux va pouvoir s’appuyer sur la simulation. Les entreprises y gagneront en temps et en coût car, lorsqu’elles chercheront un matériau aux propriétés voulues, il leur suffira d’intégrer ces propriétés dès le stade de la conception du matériau, ce qui leur évitera d’avoir à réaliser des analyses à répétition.

  • La nanotechnologie permet de rendre le plastique conducteur d’électricité. Dans l’industrie automobile, cela peut rendre superflu un procédé particulier d’application de revêtement par pulvérisation, ce qui représente une diminution des coûts de l’ordre de 100 USD par véhicule.

La productivité bénéficiera également des synergies de technologies. Par exemple, les logiciels dits « génératifs » permettent de reproduire des processus évolutifs et de créer des modèles industriels optimaux en matière de poids et de résistance, que l’intelligence humaine serait probablement incapable de concevoir. À cette fin, ils examinent les multiples variantes possibles d’un dessin ou d’un modèle donné pour successivement éliminer les moins satisfaisantes tout en améliorant les meilleures. C’est avec un tel logiciel, Dreamcatcher, que la carrosserie de la moto électrique la plus rapide au monde, Lightning, a été conçue (Kinkead, 2014), de même qu’une cloison d’avion presque 50 % plus légère que les modèles antérieurs (Autodesk, 2016). Dans certains cas, les formes obtenues par les logiciels de conception générative sont uniquement réalisables par l’impression 3D, ce qui suppose de combiner les deux technologies. La combinaison des progrès de la simulation avec ceux de la réalité augmentée offrent un exemple analogue de synergie : à terme, les ingénieurs pourront visualiser, à l’aide de visières ou de lunettes, les projections en temps réel de l’intérieur des machines.

Il y a tout lieu de penser que les technologies examinées dans le présent rapport pourraient contribuer bien davantage à améliorer la productivité qu’elles ne le font actuellement. En effet, ces technologies, même celles accessibles aux entreprises de taille modeste, comme les robots à faible coût, sont souvent l’apanage des grandes firmes, qui, de surcroît, ne tirent pas profit de toutes leurs applications potentielles. Ce phénomène de sous-exploitation touche l’ensemble de l’industrie. Or, la robotique offre des possibilités d’amélioration logistique et pourrait abaisser de plusieurs pourcents le prix des produits, notamment les produits d’alimentation (CCA/CRA, 2009). De l’avis des fabricants, les potentialités offertes par l’automatisation sont loin d’avoir été toutes exploitées que ce soit dans des domaines qui nécessitent un niveau faible ou élevé de qualifications comme la fabrication de pièces, le chargement des machines, l’emballage, la palettisation ou l’assemblage (Rigby, 2015).

Encadré 1.2. Quelle est l’ampleur des retombées sur la productivité ?

Les données d’observation relatives aux retombées des nouvelles technologies de production sur la productivité proviennent essentiellement d’études dédiées à une entreprise et à une technologie données. Celles présentées ici donnent à penser que les effets sur la productivité sont potentiellement importants. Il convient toutefois de préciser que ces études varient par l’approche méthodologique et ne concernent souvent qu’un petit nombre de primo-adoptants :

  • Aux États-Unis, les entreprises dans lesquelles la prise de décision repose sur les données affichent une production et une productivité supérieures de 5 % à 6 % aux niveaux prévus compte tenu des investissements réalisés par ailleurs dans les technologies de l’information et des communications (Brynjolfsson, Hitt et Kim, 2011).

  • Une hausse de 10 % de la qualité des données et de l’accès à celles-ci – moyennant une présentation plus concise et cohérente sur les plateformes, ce qui en facilite le traitement – est associée à une hausse de la productivité du travail de 14 % en moyenne, ce chiffre variant fortement d’un secteur à l’autre (Barua, Mani et Mukherjee, 2013).

  • Les entreprises qui adoptent l’internet des objets (IdO) voient leurs coûts diminuer de 18 % en moyenne (Vodafone, 2015).

  • Dans l’industrie minière, des camions autonomes pourraient dans certains cas accroître la production de 15 % à 20 %, réduire la consommation de carburant de 10 % à 15 % et abaisser les frais de maintenance de 8 % (Citigroup-Oxford Martin School, 2015).

  • Des systèmes de forage autonomes peuvent améliorer la productivité de 30 % à 60 % (Citigroup-Oxford Martin School, 2015).

  • Les robots de Kiva Systems permettent aux entrepôts qui en sont équipés de traiter quatre fois plus de commandes (Rotman, 2013).

  • Les centres de données de Google représentent environ 0.01 % de la consommation mondiale d’électricité (Koomey, 2011). En juillet 2016, on apprenait que le refroidissement de leurs serveurs avait été optimisé par le numéro un mondial de l’intelligence artificielle (IA), DeepMind, réduisant ainsi la consommation d’énergie de 40 % ainsi que les coûts connexes1.

  • Un accroissement de 1 % de l’efficience de la maintenance dans le secteur de l’aéronautique, induit par l’internet industriel, pourrait permettre aux compagnies aériennes d’économiser, à l’échelle mondiale, environ 2 milliards USD par an (Evans et Anninziata, 2012).

1. Voir https://deepmind.com/blog/deepmind-ai-reduces-google-data-centre-cooling-bill-40/.

Les gains de productivité promis par les nouvelles technologies pourraient mettre longtemps à se concrétiser. Dans le passé, l’horizon auquel des technologies de production étaient censées porter leurs fruits a été fixé de manière irréaliste par excès d’enthousiasme. Ce manque de réalisme tient parfois à une mauvaise évaluation des défis techniques, comme dans le cas des nanotechnologies. Comme on le voit pour les données massives et l’IdO, la courbe d’évolution technologique ressemble souvent à une vague, avec une phase d’accélération de l’inventivité, puis une phase de ralentissement, ou vice versa (OCDE, 2015b). En termes d’adoption, les TIC avancées restent en deçà de leur potentiel. L’infonuagique, par exemple, a commencé à être utilisée à des fins commerciales dans les années 90. Pourtant, dans les pays de l’OCDE, encore moins d’un quart des entreprises y recourent à l’heure actuelle. Selon une étude (Lorentz et al., 2015), le passage à l’ère de l’industrie 4.0 pourrait durer 20 ans. Le simple fait d’être disponible ne suffit pas pour qu’une technologie soit adoptée et utilisée avec succès. Souvent, la concrétisation de ses avantages suppose d’investir dans des actifs incorporels complémentaires (par exemple, de nouvelles compétences ou formes d’organisation) et d’imaginer des modèles économiques mieux adaptés qui génèrent des revenuspour les innovateurs.

Travail, automatisation et nouvelles technologies de production

Parmi le grand public, les hauts dirigeants politiques et les chefs d’entreprise, des voix se sont récemment élevées pour s’inquiéter des répercussions des technologies numériques sur l’emploi. Ainsi, en 2014, l’ancien Secrétaire au Trésor des États-Unis, Lawrence Summers, a affirmé que le nombre limité des emplois disponibles serait le prochain grand défi économique (Summers, 2014). Dans une étude fréquemment citée, Frey et Osborne (2013) ont conclu qu’aux États-Unis, l’informatisation menaçait à terme 47 % environ des emplois (sur une période couvrant plusieurs dizaines d’années). Depuis quelque temps, les ouvrages déferlent pour annoncer la suppression de la plupart des emplois humains (par exemple, Ford, 2015 ; Brynjolfsson et McAfee, 2014). Il est craint par ailleurs que l’économie numérique ne crée pas autant d’emplois qu’en leur temps, d’autres secteurs de pointe. Par exemple, Lin (2011) a montré que la part des nouveaux métiers dans l’emploi avait chuté entre 1990 et 2000 aux États-Unis, passant de 8.2 % à 4.4 %. D’après les estimations de Berger et Frey (2015), les secteurs d’activité à caractère technologique qui sont apparus dans les années 2000 représentent actuellement moins de 0.5 % de l’emploi aux États-Unis. Selon une enquête récemment menée dans ce pays, 48 % des experts en technologie interrogés redoutent que le numériquene provoque un chômage de masse (PEW, 2014). D’aucuns appréhendent également que les technologies numériques ne modifient la nature des marchés du travail, par exemple en favorisant l’externalisation via des plateformes d’intermédiation (crowdsourcing), au détriment d’une partie des travailleurs.

La crainte du chômage d’origine technologique n’est pas un phénomène nouveau. Bien avant que les luddites ne se révoltent contre la mécanisation de la fabrication des textiles en Angleterre, au début du XIXe siècle, les technologies productives avaient déjà maintes fois suscité la peur que le marché du travail s’en trouve bouleversé. L’expression « chômage technologique » a été imaginée par John Maynard Keynes en 1930 (Keynes, 2009). Aux États‐Unis, un Bureau de l’automatisation et de la main-d’œuvre a été créé en 1961 sous l’Administration Kennedy pour relever « le grand défi national des années 1960 : préserver le plein emploi à l’heure où les machines, bien sûr, remplacent les hommes » (citation reprise par Miller et Atkinson, 2013). Plus près de nous, les travailleurs américains interrogés dans les années 70 et 80 se déclaraient systématiquement préoccupés par l’automatisation (Miller et Atkinson, 2013). Si cette inquiétude s’est grandement révélée injustifiée, nombre d’observateurs font valoir qu’à certains égards, les technologies numériques lui confèrent aujourd’hui un nouveau fondement.

Les progrès du calcul ont doté les machines de capacités nouvelles tout en entraînant l’expansion et l’accélération de l’automatisation. Depuis l’époque du calcul manuel, le coût du calcul informatique a été réduit dans une proportion comprise entre 1 700 milliards et 76 000 milliards selon l’unité considérée. L’essentiel de cette baisse est postérieure à 1980 (Nordhaus, 2007). Les ordinateurs ont ainsi acquis des fonctionnalités qui les ont mis en concurrence avec l’homme, même dans des tâches pour lesquelles on a longtemps cru que ce dernier conserverait en permanence un avantage cognitif (Elliott, 2014). Par exemple, les chercheurs ont récemment fait état de progrès de l’IA surpassant les capacités humaines dans un large éventail de tâches liées à la vision (Markoff, 2015a).

Dans les pays de l’OCDE, la plupart des tâches répétitives effectuées dans les industries de transformation sont désormais automatisées. Les véhicules de manutention de marchandises et les chariots élévateurs à fourche sont de plus en plus informatisés. De nombreux entrepôts semi-automatisés sont peuplés de robots rapides et agiles. Des aspects complexes du travail des ingénieurs en logiciels peuvent être accomplis par des algorithmes (Hoos, 2012). Une version de l’ordinateur Watson d’IBM peut assumer les fonctions de conseiller clientèle (Rotman, 2013). Le programme Quill établit des rapports de gestion et d’analyse tandis que le programme Automated Insights rédige des textes à partir de tableurs. Le « manager informatique », qui distribue des tâches assorties de délais, est à l’essai et l’expérience est bien accueillie par les équipes de personnel concernées (Lorentz et al., 2015). De récents logiciels parviennent à interpréter certaines émotions humaines mieux que l’homme, ce qui laisse présager de nouvelles formes d’interactions machine-homme (Khatchadourian, 2015). Enfin, des véhicules autonomes pourraient bientôt effectuer certaines tâches en remplacement d’un grand nombre de chauffeurs.

Il est plus facile de définir par un code informatique les tâches répétitives que celles non répétitives. Dans les deux cas, il peut s’agir de tâches manuelles ou cognitives2. Ces dernières décennies, sur les marchés du travail des pays développés, l’emploi a progressé dans les métiers fortement et peu rémunérés, alors qu’il a reculé dans les postes à salaire moyen. Cette polarisation a été mise en corrélation avec le repli de l’emploi dans les métiers qui comportent de nombreuses tâches répétitives (Goos et Manning, 2007 ; Acemoglu, 2002). Comme les tâches manuelles de nombreux métiers du tertiaire sont plus difficiles à définir par des codes, l’automatisation contribue également à déplacer l’emploi des activités de transformation à salaire moyen vers les activités de service faiblement rémunérées (Autor et Dorn, 2013).

C’est en temps de crise que l’on accorde une plus grande importance aux répercussions des technologies sur le marché du travail. En particulier, les craintes pour l’emploi tendent à s’exacerber pendant les crises économiques (Mokyr, Vickers et Ziebarth, 2015), ce qui contribue certainement à expliquer le récent regain d’anxiété à l’égard de la technologie. Cette inquiétude vis-à-vis du lien entre technologie et emploi est peut-être aussi la manifestation de biais cognitifs. En effet, la nouveauté technologique attire une attention démesurée ; il est plus facile de rendre compte des emplois perdus que des emplois gagnés ; de même qu’il est difficile de savoir à quoi ressembleront les emplois de demain. On constate cependant que le récent épisode de récession a accéléré le remplacement du travail humain par les systèmes informatisés (Jaimovich et Siu, 2012).

Le progrès technologique crée aussi des emplois par différents voies

Les entreprises investissent dans les nouvelles technologies pour accroître leur productivité (mais aussi, par exemple, pour se mettre en conformité avec la réglementation et renforcer la sécurité). L’augmentation de la productivité ainsi obtenue s’accompagnera, selon le cas, d’une diminution, d’une hausse ou d’une variation nulle des effectifs de l’entreprise. Pour l’entreprise, le résultat réel de la production dépend de l’élasticité des prix de la demande. Lorsque cette demande est sensible à la variation des prix, leur diminution, aussi modeste soit-elle, peut se traduire par une hausse des effectifs de l’entreprise (Autor, 2015).

Les gains de productivité apportés par les technologies profitent à l’économie suivant une ou plusieurs des voies suivantes : baisse des prix à la production, hausse des salaires ou augmentation des bénéfices. La baisse des prix à la production élève le revenu réel des consommateurs, ce qui peut faire grimper la demande d’autres biens et services. La hausse des salaires peut s’accompagner d’une progression de la demande et de la création d’emplois sur d’autres marchés. Le surplus de bénéfices est distribué aux actionnaires, qui, selon le cas, dépensent ce nouveau revenu en partie ou en totalité, faisant ainsi croître la demande globale. Par ailleurs, à terme, la hausse de l’épargne des actionnaires ou des travailleurs entraîne une diminution des taux d’intérêt et une augmentation des investissements, source d’emplois.

Les principaux aspects de cette relation entre technologie et emploi concernent l’équilibre quantitatif entre les emplois perdus et gagnés, les caractéristiques de ces emplois, ainsi que la durée et l’efficience du marché du travail et des autres processus d’ajustement économique en jeu. Ces processus d’ajustement sont conditionnés par l’efficacité des institutions (par exemple des services financiers qui servent d’intermédiaire entre l’épargne et l’investissement) et de l’arsenal de politiques engagées sur les plans microéconomique et macroéconomique. Si l’équilibre concurrentiel général peut être espéré dans un horizon lointain, des obstacles peuvent surgir à plus court terme. Il est possible, par exemple, que les bénéfices ne soient pas réinvestis en raison d’une demande escomptée trop faible (ce qui, inversement, peut s’expliquer en partie par un niveau de profit trop élevé, frein à la consommation).

Les données accumulées montrent que le changement technologique a une incidence globale positive sur l’économie et les marchés du travail. On ne citera ici qu’un petit échantillon d’études de pays :

  • D’après les estimations, les investissements dans les TIC ont entraîné une augmentation de la demande totale de main-d’œuvre dans 19 pays de l’OCDE au cours de la période 1990-2007 (mais l’ont fait baisser après 2007). Ils semblent ne pas avoir d’effet à long terme sur ce plan. La diminution constante du coût de l’équipement TIC a réduit la demande de main-d’œuvre par unité de production, mais a fait croître la production dans la même proportion. Cette neutralité globale en termes d’emploi s’accompagne en revanche d’un transfert de l’emploi des secteurs manufacturiers vers les services (OCDE, 2016a).

  • Sous l’effet des chocs technologiques à l’origine de gains de productivité, l’emploi pourrait se contracter à court terme puis repartir à la hausse à moyen terme (Basu, Fernald et Kimball, 2006). De tels chocs réduisent le chômage pour plusieurs années (Trehan, 2003).

  • De 1964 à 2013, les États-Unis ont vu 74 millions d’emplois créés parallèlement à une accélération de l’automatisation, (Levy et Murnane, 2013).

  • En Angleterre et au Pays de Galles, sur une période d’un siècle et demi, le changement technologique a entraîné une création nette d’emplois (Stewart, Debapratim et Cole, 2014). La part des emplois nécessitant de la force physique a diminué, passant de 24 % en 1871 à 8 % en 2011, au profit des emplois nécessitant sollicitude et empathie, dont la part est passée de 1 % en 1871 à 12 % en 2011. Les emplois aux tâches répétitives ont été les plus fortement touchés.

Au niveau des entreprises et des secteurs aussi, l’incidence du changement technologique sur l’emploi a été globalement positive. Les technologies qui améliorent la productivité font, selon le cas, disparaître ou gagner des emplois (Miller et Atkinson, 2013). Sont toutefois majoritaires les entreprises et les secteurs qui enregistrent une croissance de l’emploi3.

L’adaptation risque néanmoins d’être douloureuse

La première révolution industrielle a fini par entraîner une amélioration sans précédent du niveau de vie. Cependant, pour de nombreux travailleurs, cette révolution a été synonyme de difficultés. En effet, l’élévation du niveau de vie moyen a pris plusieurs décennies, soit généralement plus longtemps que la durée normale de la vie professionnelle (Mokyr, Vickers et Ziebarth, 2015).

Beaucoup pâtiraient certainement d’une vague de suppressions d’emplois qui viendrait frapper un grand secteur ou plusieurs branches en même temps. La technologie des véhicules sans conducteur est fréquemment citée en exemple. À l’heure actuelle, 15 États membres de l’Union européenne comptent un peu plus de 3 millions de conducteurs routiers. La disparition de ce métier secouerait le marché du travail, quand bien même les véhicules autonomes mettraient du temps à dominer la flotte des véhicules utilitaires. Cependant, la probabilité est faible de voir de grandes avancées technologiques toucher simultanément plusieurs secteurs (Miller et Atkinson, 2013). Quel que soit le secteur considéré, il n’est pas toujours simple d’anticiper les effets d’une nouvelle technologie sur l’emploi. Ainsi, selon toute vraisemblance, les véhicules totalement autonomes ne pourront pas complètement remplacer les conducteurs : dans le cas des livreurs, par exemple, beaucoup entretiennent avec la clientèle des interactions dont les machines sont actuellement incapables (Markoff, 2015b).

Il est souvent difficile de prévoir quels types précis d’emplois découleront des nouvelles technologies. Ainsi, après l’arrivée des ordinateurs personnels au début des années 80, plus de 1 500 nouveaux intitulés de postes sont apparus sur le marché du travail des États‐Unis, de concepteur de sites web à administrateur de bases de données (Berger et Frey, 2014). Les nouvelles technologies peuvent également avoir des incidences indirectes et inattendues sur l’emploi, qui rendent difficile d’anticiper l’avenir. Par exemple, Toyota a décidé de réintégrer des travailleurs humains dans son processus de fabrication après s’être rendu compte que les spécialistes contribuaient à améliorer les procédés de production d’une manière dont les robots sont actuellement incapables (Markoff, 2015b). Dans l’avenir, une fois que la sécurité des voitures autonomes sera établie, la demande de main-d’œuvre pourrait chuter dans les ateliers de réparation automobile, à l’instar des besoins en personnel dans les compagnies d’assurance (Jain, O’Reilly et Silk, 2015).

Il n’est pas non plus possible de prédire avec précision comment les nouvelles technologies transformeront les métiers existants. Dans la banque, on a longtemps cru que les guichets automatiques (GAB), apparus dans les années 70, scelleraient la disparition des guichetiers humains. Pourtant, aux États-Unis, leur part dans les effectifs bancaires n’a que légèrement fléchi entre 1971 et 1997, passant d’un peu moins de 21 % à 18 % environ (Handel, 2012). Numériquement parlant, c’est dans les services d’appui que les banques ont opéré le plus grand remaniement, c’est-à-dire au niveau des emplois de bureau (Markoff, 2015b). En revanche, la nature des tâches des guichetiers humains a évolué et exige désormais des qualifications plus élevées (par exemple, pour le conseil financier)4.

Si l’automatisation progresse rapidement, le remplacement des travailleurs par la machine n’en rencontre pas moins des limites. Frey et Osborne (2013) recensent trois grandes catégories d’aptitudes dans lesquelles il est peu probable que des systèmes commandés par ordinateur parviennent à surpasser les travailleurs dans un avenir proche : l’intelligence créative, l’intelligence sociale (qui intervient, par exemple, dans les soins et le service à la personne), ainsi que la perception et la manipulation d’objets (aptitudes notamment requises dans des environnements non structurés ou évolutifs). Le bon sens aussi, qualité difficile à définir mais essentielle dans la plupart des emplois, est extrêmement difficile à reproduire à l’aide des machines (Davis et Marcus, 2015).

Les décideurs politiques doivent surveiller l’évolution de la situation et anticiper les processus d’adaptation

Les données accumulées montrent que les technologies qui améliorent la productivité conduisent à des ajustements du marché du travail aux niveaux de revenu plus élevés. Il apparaît également que ces ajustements pourraient provoquer de fortes perturbations, mais que l’on ne sait pas exactement à quel rythme et dans quelles proportions interviendront ceux qu’il faudra inévitablement opérer dans l’avenir. Le pire scénario envisageable est que des emplois seront supprimés à une échelle et à une cadence encore inédites, que les robots rendront la répartition des revenus encore plus inégale qu’aujourd’hui et que les salaires des travailleurs non qualifiés tomberont sous les niveaux socialement acceptables. Les décideurs politiques doivent par conséquent suivre l’évolution de la situation et se préparer à de telles éventualités.

Les technologies numériques et la production de demain

Dans le chapitre 2, Christian Reimsbach-Kounatze examine le rôle des technologies numériques dans la production de demain. Deux tendances expliquent les transformations de la production liées aux technologies numériques : i) la chute des coûts, qui a permis d’élargir la diffusion ; et ii) la combinaison de différentes TIC, ainsi que leur convergence avec d’autres technologies (en particulier grâce à l’intégration des logiciels et à IdO).

Le chapitre 2 dépeint les effets des grandes technologies numériques (données massives, infonuagique et IdO) et leurs conséquences dans le champ de l’action publique. L’expression « données massives » se rapporte aux données caractérisées par leur volume, la vitesse à laquelle elles sont générées, mises à disposition, traitées et analysées, et leur variété (données structurées et non structurées). Elles ouvrent la voie à des améliorations majeures des produits, des procédés, des méthodes organisationnelles et des marchés. L’innovation fondée sur les données influera sur la production et la productivité de l’économie tout entière, que ce soit dans l’industrie manufacturière, les services ou l’agriculture.

Ainsi qu’il ressort de plusieurs chapitres du présent rapport, de nombreuses applications industrielles à fort potentiel – comme les machines et systèmes autonomes ou encore la simulation complexe – nécessitent une puissance de calcul élevée. L’infonuagique a contribué à améliorer la disponibilité, à accroître la capacité et à réduire le coût des ressources informatiques, en particulier pour les start-ups et pour les petites et moyennes entreprises (PME). Cela dit, le recours à l’infonuagique varie grandement d’un pays et d’une entreprise à l’autre, en particulier entre les entreprises de diverses tailles.

L’IdO est porteur de mutations. En effet, la connexion d’appareils et d’objets à l’internet peut rendre les processus plus efficients, accélérer la prise de décision, resserrer la cohérence de l’offre, améliorer le service client et renforcer la prévisibilité des coûts (Vodafone, 2015). Grâce aux nouveaux capteurs et dispositifs de commande, combinés à l’analyse des données massives et à l’infonuagique, l’IdO permet de faire fonctionner des machines de plus en plus autonomes. Un autre effet notable est que l’industrie ressemble de plus en plus au secteur des services. La raison en est que les entreprises manufacturières peuvent désormais proposer à leurs clients de nouveaux services facturés à l’usage, sur la base des données relatives à l’utilisation des produits, transmises en temps réel. Ainsi, les fabricants d’équipements de production d’énergie ont de plus en plus recours aux données des capteurs pour aider les clients à optimiser la planification de projets complexes.

TIC et données, promouvoir l’investissement et faciliter leur utilisation : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Les États désireux de favoriser la mise à disposition des TIC clés devraient envisager de soutenir les investissements en faveur de la R-D dans les technologies génériques comme l’analyse des données massives, l’infonuagique et l’informatique à hautes performances, l’IdO et les technologies qui renforcent la sécurité et la protection de la vie privée. Par exemple, dans sa stratégie nationale pour l’économie numérique lancée en 2014, le Canada a prévu d’investir 15 millions CAD sur trois ans pour soutenir la recherche de pointe dans les technologies quantiques et la commercialisation des résultats de ces activités.

Les pouvoirs publics devraient envisager d’agir sur la demande pour encourager les investissements en faveur des TIC génériques et leur adoption, en particulier au sein des PME, par exemple en favorisant la conduite d’activités de sensibilisation, de formation et de mentorat ou encore la mise en place de systèmes de bons. Des politiques d’action sur la demande devraient également venir compléter celles (déjà en place) qui visent à stimuler l’offre de TIC. En Allemagne, par exemple, les politiques qui soutiennent l’investissement dans la R-D liée aux applications industrielles des TIC, les activités de recherche concernant la sécurité informatique, la microélectronique et les services numériques s’accompagnent de politiques d’action sur la demande, qui concernent notamment la sensibilisation et la formation (comme en témoignent les deux centres de big data de Berlin et de Dresde).

Les pouvoirs publics devraient encourager à investir dans les données qui ont des retombées positives dans différents secteurs et qui revêtent une valeur sociale supérieure à leur valeur privée, tout en s’attaquant à la problématique de la faible appropriation des avantages du partage des données. Concernant ce dernier point, il faudrait réfléchir à des solutions combinant droits de propriété intellectuelle (DPI), licences et mécanismes d’incitation alternatifs (par exemple, citations et dons de données).

Les pouvoirs publics devraient promouvoir les normes ouvertes, en particulier eu égard aux interfaces de programmation d’application (API) et aux formats de données. Les normes fondées sur des modèles de référence favorables à la concurrence et technologiquement ouverts pourraient renforcer l’interopérabilité et la réutilisation des données, dynamiser les services numériques et réduire les verrouillages technologiques tout en stimulant la concurrence entre prestataires de services. Dans sa stratégie sur l’économie de l’information, le Royaume-Uni accorde une place importante à l’élaboration de normes au niveau international.

Les obstacles à la diffusion des TIC, à l’interopérabilité et aux normes devraient disparaître

L’un des principaux constats du chapitre 2 est que beaucoup d’entreprises, en particulier parmi les PME, tardent à adopter les TIC. Ainsi, leur utilisation des solutions de gestion de la chaîne d’approvisionnement, des progiciels de gestion intégrés et des applications infonuagiques reste très inférieure à celle des réseaux haut débit ou des sites internet. Ces TIC avancées sont pourtant à l’origine de la transformation numérique de la production industrielle.

Les politiques d’identification et de numérotation jouent un rôle important dans l’interopérabilité de l’IdO. Les administrations et les régulateurs devraient accorder une attention particulière à la libéralisation de l’attribution des numéros d’identité internationale d’abonnement mobile (IMSI). Ces numéros permettent aux acteurs de différents secteurs de l’économie, des constructeurs automobiles aux entreprises énergétiques, d’obtenir des cartes SIM sans passer par les opérateurs mobiles. Cette solution leur confère une plus grande souplesse au moment de choisir un réseau mobile donné et facilite le déploiement transnational de l’IdO. Les Pays-Bas ont été le premier pays à libéraliser l’attribution des numéros IMSI.

Les technologies numériques apportent aussi leur lot de risques et de difficultés d’ordre réglementaire. Ainsi, bien que l’analyse des données offre de nouveaux moyens de prendre des décisions susceptibles d’élever la productivité, les décisions fondées sur les données et l’IA ne sont pas pour autant infaillibles. Le risque que de mauvaises décisions soient prises soulève des questions quant à la répartition des responsabilités entre décideurs, fournisseurs des données et fournisseurs de TIC (logiciels inclus). Les nouvelles TIC pourraient également susciter de vives inquiétudes pour la protection de la vie privée et des consommateurs ainsi que dans les domaines du droit de la concurrence et de la fiscalité. Il est possible que les cadres réglementaires existants se révèlent dans certains cas inadaptés.

Faire face à de nouveaux risques et incertitudes : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Les pouvoirs publics devront peut-être intervenir si les incertitudes réglementaires empêchent l’adoption des TIC. C’est en particulier le cas lorsque des réglementations conçues pour l’ère pré-numérique ont pour effet involontaire de protéger les entreprises en place contre les nouvelles formes de concurrence. Par exemple, la suppression des obstacles réglementaires à l’entrée du marché des communications mobiles permettrait à certains constructeurs de véhicules, dont les flottes contiennent des millions d’appareils connectés, de s’affranchir des opérateurs de réseau mobile, ce qui renforcerait aussi la concurrence.

Les pouvoirs publics devraient soutenir une culture de la gestion du risque numérique (comme l’OCDE le préconise dans sa Recommandation de 2015 sur la gestion du risque de sécurité numérique pour la prospérité économique et sociale [OCDE, 2015e]). Dans l’environnement numérique, les approches traditionnelles de la sécurité risquent de ne pas protéger pleinement les actifs et d’étouffer l’innovation. Les obstacles les plus fréquents à la culture de gestion du risque numérique, en particulier dans les PME, sont le manque de savoir-faire et la croyance que la sécurité numérique est un domaine technique de la gestion informatique, qui ne relève pas de la gestion opérationnelle. Dans certains pays, les pouvoirs publics ont donc entrepris de favoriser l’information, la formation et l’éducation dans le domaine de la gestion du risque numérique. En France, par exemple, conformément à la stratégie nationale pour la sécurité numérique, le secrétariat d’État au Numérique coordonnera, avec d’autres ministères et l’Agence nationale pour la sécurité des systèmes d’information (ANSSI), un programme de sensibilisation à la cybersécurité à l’intention des professionnels.

Les obstacles au libre accès à l’internet, qu’ils soient légitimes ou non, peuvent limiter le développement du numérique. Les plus fréquents sont les conditions techniques (comme le filtrage des paquets IP) et les efforts de « localisation des données » (obligation légale d’implanter les serveurs sur les marchés locaux par exemple). Leurs effets sont particulièrement marqués lorsque les services fondés sur des données sont de médiocre qualité, en raison des insuffisances de l’infrastructure informatique. Cependant, l’ouverture de l’internet n’est pas sans danger, par exemple, si elle sert des activités malveillantes. C’est pourquoi certains obstacles trouvent leur fondement dans la loi ou dans l’impératif de sécurité.

Il faudrait examiner les obstacles à la réutilisation, au partage et au couplage des données, obstacles qui peuvent être de différents ordres. Parmi les obstacles techniques figurent les contraintes résultant notamment des difficultés de lisibilité des données par les machines, selon les plateformes. Des obstacles juridiques peuvent aussi compromettre la réutilisation et le partage des données. Il arrive par exemple que les clauses de « rétention des données » qui figurent dans de nombreux contrats soient utilisées pour empêcher les clients de changer de prestataire. Enfin, l’accès non discriminatoire aux données – via les biens communs de données, l’ouverture des données et la portabilité des données – permet aujourd’hui à leurs utilisateurs de créer de la valeur par des voies que l’on n’avait généralement pas imaginées au moment de la création des données.

Il faudrait mettre en place des cadres cohérents de gouvernance des données. L’accès aux données ne doit pas être nécessairement gratuit ou non réglementé : il convient de trouver un juste équilibre entre l’ouverture des données (et les avantages sociaux qui résultent de l’amélioration de l’accessibilité et de la réutilisation des données) et les préoccupations légitimes de tous ceux dont la vie privée et les DPI s’en trouvent exposés. Cela suppose d’appliquer et de contrôler la gouvernance des données suivant une approche qui englobe toutes les administrations.

Les pouvoirs publics peuvent encourager l’utilisation responsable des données personnelles pour empêcher les violations de la vie privée. Ils pourraient promouvoir les technologies qui renforcent la protection de la vie privée et donner plus de moyens aux particuliers dans ce domaine en améliorant la transparence du traitement des données et la portabilité des données. Midata, au Royaume-Uni, et MesInfos, en France, sont des exemples d’initiatives prises dans ce sens. Il pourrait être nécessaire de rendre les autorités chargées de l’application des règles de protection de la vie privée plus efficaces (c’est-à-dire en les dotant de moyens et de compétences techniques).

Les pouvoirs publics devront peut-être évaluer la concentration des marchés et les obstacles à la concurrence au moyen de définitions actualisées des marchés visés et en tenant compte des préjudices causés aux consommateurs par les infractions à la vie privée. Cela pourrait nécessiter également l’instauration d’un dialogue entre les autorités chargées de la réglementation (en particulier dans les domaines de la concurrence, de la protection de la vie privée et de la défense des consommateurs).

Il est nécessaire d’approfondir la réflexion sur la répartition des responsabilités et obligations en cas de décisions inadéquates fondées sur les données. Les pouvoirs publics pourraient devoir établir si les réglementations et lois existantes répondent pleinement au problème de la répartition des responsabilités et des obligations (entre les décideurs, d’une part, et les fournisseurs des données et des fonctions d’analytique, d’autre part) en cas de décisions préjudiciables fondées sur les données. L’établissement d’un dialogue multipartite au niveau national et international pourrait favoriser les échanges de bonnes pratiques.

Il est nécessaire d’examiner avec attention le bien-fondé de la prise de décision entièrement automatisée, les exigences de transparence et l’intervention humaine requise dans les domaines dans lesquels les décisions automatisées sont potentiellement très préjudiciables. Les exigences de transparence pourraient devoir s’élargir aux processus et algorithmes qui sous-tendent la prise de décision automatisée. Cela dit, ces exigences de transparence pourraient aller à l’encontre des DPI ou encore de la valeur économique des processus et algorithmes qui se trouvent au cœur des opérations de certaines entreprises. D’autres études doivent être réalisées pour déterminer comment évaluer au mieux le bien-fondé des algorithmes sans violation des DPI applicables.

Bioproduction et bioéconomie

La biotechnologie industrielle implique la production de biens à partir de biomasse durable et non de ressources fossiles épuisables. Cette biomasse peut être issue du bois, des cultures vivrières et non vivrières, voire des déchets ménagers. L’expansion de la bioéconomie est indispensable. L’actualité de 2015 (COP21 et Sommet mondial sur la bioéconomie) a propulsé le concept de bioéconomie sous les projecteurs de la scène politique. Comme décrit dans le chapitre 3, une économie de plus en plus fondée sur les biotechnologies pourrait aider à concilier les enjeux économiques et environnementaux de l’action publique ainsi qu’à atteindre des objectifs comme le développement industriel rural. Au moins 50 pays, dont ceux du G7, sont dotés d’une stratégie nationale en faveur de la bioéconomie ou de politiques connexes.

Bien des progrès et réalisations ont été obtenus dans la biotechnologie industrielle. Par exemple, plusieurs décennies de recherche en biologie ont donné naissance à la biologie de synthèse et aux technologies d’édition du génome (encadré 1.3). Alliés à la génomique moderne, qui constitue la base d’informations de toutes les sciences modernes du vivant, les outils sont en place pour amorcer une révolution biotechnologique dans la production. Les percées les plus récentes vont des biobatteries à la photosynthèse artificielle, en passant par les micro-organismes capables de produire des biocarburants. Début 2017, il a même été annoncé que des scientifiques avaient réussi à synthétiser du graphène à partir d’huile de soja (découvert en 2002, ce matériau pourrait révolutionner l’électronique et de nombreux autres secteurs, mais il était jusqu’à présent difficile d’en obtenir en grande quantité).

Encadré 1.3. Quelles sont ces technologies ?

Génomique : discipline qui fait appel aux techniques de recombinaison de l’acide désoxyribonucléique (ADN), de séquençage de l’ADN et à la bio-informatique pour séquencer, assembler et analyser la fonction et la structure des génomes. À bien des égards, elle s’apparente à une technologie de l’information, à une différence près : le code n’est pas numérique, mais génétique.

Chimie verte : discipline qui implique de concevoir des procédés chimiques inoffensifs pour l’environnement débouchant sur la fabrication de produits chimiques ayant une plus faible empreinte écologique.

Ingénierie métabolique : discipline utilisant le génie génétique pour modifier le métabolisme d’un organisme. Il peut s’agir d’optimiser des voies biochimiques existantes ou d’intégrer des composés métaboliques, le plus souvent, dans des bactéries, de la levure ou des plantes, afin de produire avec un rendement élevé des molécules à usage médical ou biotechnologique.

Biologie de synthèse : discipline consistant à concevoir et à modifier des éléments biologiques, des fonctions et des systèmes nouveaux, et à reconstruire des systèmes biologiques naturels existants.

Aussi remarquables soient ces nouvelles avancés, c’est avec le déploiement de bioraffineries de pointe que la biotechnologie industrielle pourra jouer à moyen terme un rôle environnemental déterminant (Kleinschmit et al., 2014). En substance, une bioraffinerie transforme de la biomasse en produits commercialisables (denrées, alimentation animale, matériaux, produits chimiques) et en énergie (combustible, électricité, chaleur). Sur la base d’une récente enquête de l’OCDE, les différentes lignes de conduite adoptées dans le monde pour développer les bioraffineries de pointe sont résumées dans le chapitre 3.

Les stratégies en faveur du bioraffinage doivent se préoccuper de la durabilité de la biomasse employée. Les pouvoirs publics peuvent concourir à la mise en place de chaînes d’approvisionnement durables. Il est surtout urgent qu’ils soutiennent les efforts engagés pour établir une définition complète ou universelle de la durabilité (en ce qui concerne les matières de base), des outils de mesure et des accords internationaux sur les indicateurs requis afin de stimuler les activités de collecte de données et de mesure (Bosch, van de Pol et Philp, 2015). Il est par ailleurs indispensable de disposer de normes de performance environnementale applicables aux bioproduits dans la mesure où très peu rivalisent actuellement avec les produits pétrochimiques en termes de coût et que la réglementation impose souvent une exigence de durabilité.

Des bioraffineries de démonstration sont en activité en phase pilote et commerciale. Indispensables pour répondre aux questions techniques et économiques entourant la production avant l’étape des investissements coûteux à grande échelle, elles n’en sont pas moins des investissements à haut risque dans la mesure où les technologies concernées n’ont pas encore été éprouvées. Il est donc nécessaire de les financer au moyen de partenariats public-privé pour limiter les risques encourus par les parties privées et démontrer la volonté des pouvoirs publics de poursuivre dans la durée des politiques cohérentes dans les domaines de l’énergie et de la production industrielle.

Alors que les biocombustibles font l’objet d’initiatives depuis déjà plusieurs décennies, les pouvoirs publics ne prêtent guère attention aux produits chimiques fondés sur les biotechnologies, qui présentent pourtant un potentiel immense de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) (Weiss et al., 2012).

Comme exposé dans le chapitre 3, les pouvoirs publics pourraient soutenir de diverses manières la bioproduction et l’ingénierie métabolique (qui consiste à utiliser le génie génétique pour modifier le métabolisme de micro-organismes afin de les transformer en produits utiles) aux stades de la R-D et de la commercialisation. Il s’agit par exemple d’accompagner la R-D à la confluence de la biotechnologie industrielle et des nouveaux procédés chimiques inoffensifs pour l’environnement, d’améliorer les méthodes de calcul et d’analyse de données ou encore de perfectionner les technologies numériques liées à la biologie de synthèse (qui implique l’écriture d’un nouveau code génétique) et à l’ingénierie métabolique.

Plusieurs types de mesures sont nécessaires pour que le potentiel de la production fondée sur les biotechnologies puisse être concrétisé : notamment, soutien public à la recherche, élaboration d’une échelle de durabilité de la biomasse, programmes d’étiquetage des produits à l’intention des consommateurs, initiatives en faveur de l’enseignement et de la formation. L’acheminement vers un système de production de l’énergie et de matériaux fondé sur les ressources renouvelables sera long et semé d’embûches techniques et politiques. À la différence des transitions antérieures, du bois au charbon, puis du charbon au pétrole, la tâche est compliquée par les défis planétaires qui se posent aujourd’hui et qui la rendent d’autant plus urgente.

Bioproduction et biotechnologie industrielle : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Les pouvoirs publics pourraient aider à la création de chaînes d’approvisionnement durables pour la bioproduction. Le suivi et le contrôle de la collecte des cultures et des déchets sont des tâches essentielles. À l’heure actuelle, il n’existe aucune définition exhaustive ou universelle de la durabilité (pour ce qui concerne les produits d’alimentation). Il n’existe pas non plus d’outil idéal pour la mesurer, ni de consensus international concernant les indicateurs à utiliser pour obtenir des données sur lesquelles s’appuieraient les mesures (Bosch, van de Pol et Philp, 2015). Pas plus qu’il n’existe de normes de performances environnementales pour les biomatériaux. Les différends se multiplient autour de la biomasse et risquent de conduire à l’émergence de barrières commerciales internationales. Qui plus est, une mosaïque de réglementations et de normes volontaires composent la gouvernance internationale en matière de biomasse durable. La mise en place d’une instance chargée du règlement des différends pourrait contribuer à y remédier.

Les bioraffineries de démonstration sont indispensables pour répondre aux questions techniques et économiques avant de réaliser des investissements coûteux à grande échelle. Les investissements à réaliser dans les bioraffineries et les installations de démonstration présentent des risques élevés et les technologies ne sont pas encore éprouvées. Il faut en assurer le financement au moyen de partenariats public-privé pour réduire les risques associés aux investissements privés.

L’un des principaux enjeux de la bioproduction tient à son caractère pluridisciplinaire. Les chercheurs devront être en mesure de collaborer à la croisée d’une multitude de disciplines : agriculture, biologie, biochimie, chimie des polymères, science des matériaux, ingénierie, évaluation environnementale, économie, mais aussi politiques publiques. Les subventions de la recherche et de la formation devront contribuer à donner les technologies requises, mais aussi les experts techniques nécessaires (Delebecque et Philp, 2015). Les pouvoirs publics disposent d’un certain nombre de solutions éprouvées pour relever ce défi, par exemple créer des filières diplômantes dans la recherche qui offrent des débouchés dans le monde de l’entreprise plutôt qu’en milieu universitaire.

En termes de réglementation, les pouvoirs publics devraient se concentrer sur trois objectifs :

  • Favoriser l’utilisation d’instruments, en particulier les normes, afin de faire disparaître les obstacles aux échanges de bioproduits.

  • S’attaquer aux contraintes réglementaires qui freinent les investissements.

  • Fixer pour les bioproduits des règles équivalentes à celles applicables aux biocombustibles et à la bioénergie (Philp, 2015).

Une meilleure réglementation des déchets pourrait également doper la bioéconomie. Il faudrait par exemple qu’elle soit moins normative et plus souple, de manière à autoriser le bioraffinage des résidus agricoles et forestiers ainsi que des déchets ménagers.

À travers la passation des marchés publics, les administrations pourraient jouer un rôle de premier plan dans la tenue du marché. Les biomatériaux ne peuvent pas toujours faire l’objet de marchés publics car ils ne constituent parfois qu’une partie d’un produit (par exemple ceux qui entrent dans la fabrication des écrans de téléphones portables). Il est beaucoup plus facile en revanche de passer des commandes publiques de biocarburants (par exemple, pour les parcs de véhicules publics).

Exploiter les potentialités offertes par les nanotechnologies

Dans le chapitre 4, Steffi Friedrichs étudie la relation entre nanotechnologie et production. Le préfixe nano- signifie un milliardième de l’unité considérée. Par exemple, 1 nanomètre (nm) est un milliardième de mètre. Dans leur acception la plus large, les nanotechnologies désignent l’ensemble des phénomènes et processus intervenant à une échelle comprise entre 1 et 100 nm (à titre de comparaison, une feuille de papier mesure environ 100 000 nm d’épaisseur). Les interactions qui s’opèrent à ce niveau sont fondamentales pour la vie et le monde matériel. L’échelle nanométrique est le domaine où les atomes, dépourvus de propriétés physiques propres, forment des liaisons entre eux, constituant ainsi les unités fonctionnelles les plus petites (nanométriques) de la matière, dont on observe les propriétés, les fonctionnalités et les mécanismes dans les mondes inorganique et organique.

Ainsi que l’explique Friedrichs, la maîtrise de la matière à l’échelle nanométrique constitue une technologie généraliste qui trouve des applications à tous les niveaux de la production. Les domaines concernés sont très divers, comme en témoignent les innovations récentes : le calculateur quantique (physique), les matières invisibles (chimie des solides), les tissus artificiels et les cellules solaires biomimétiques (biologie) ainsi que les appareils nanométriques employés à des fins de diagnostic médical et de traitement thérapeutique (à l’aide des nanosystèmes électromécaniques créés par les ingénieurs). La nanotechnologie peut aider à remplacer les processus de production énergivores par d’autres moins coûteux. Par exemple, pour la fabrication des cellules photovoltaïques, elle permet de remplacer la fusion de zone, énergivore, par l’impression « roll-to-roll » à l’air ambiant. Elle rend aussi possible l’écran souple. Enfin, elle peut servir de fondement à de nouveaux produits de pointe à usage unique (comme les laboratoires sur puce dans le domaine de la diagnostique).

Beaucoup de grandes entreprises se sont d’abord tournées vers les nanotechnologies pour obtenir des innovations de procédé et atteindre des objectifs environnementaux (par exemple, utiliser moins de solvants organiques en travaillant sur des nanoparticules en suspension dans de l’eau). Elles ont en outre davantage recouru aux nanomatériaux avancés dans les processus de fabrication des produits de haute technologie (par exemple, pour le polissage des composants électroniques et optiques).

Dans les années 80, les études de prospective scientifique et technologique annonçaient que la progression serait fulgurante de l’étape initiale de la découverte des techniques de maîtrise de la matière à l’échelle nanométrique jusqu’à objectif final de la construction de n’importe quel système fonctionnel complexe à partir de ses plus petits éléments constitutifs (Drexler 1986). Ces prévisions ont péché par optimisme en sous-estimant l’ampleur des défis techniques à relever. Cela dit, les techniques de production à grande échelle des nanomatériaux se sont considérablement améliorées au cours des dix dernières années. À court et moyen termes, les nanotechnologies vont servir à améliorer les produits et procédés de fabrication existants et, à long terme, elles déboucheront probablement sur des innovations à l’origine de produits et de procédés totalement nouveaux. Les politiques nécessaires pour soutenir la poursuite de l’évolution et de l’utilisation des nanotechnologies sont décrites dans le chapitre 4.

Nanotechnologies : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Les nanotechnologies rendent nécessaire d’intensifier la collaboration institutionnelle et si possible internationale. Mobiliser l’ensemble des outils de recherche et d’ingénierie nécessaires à la mise en place d’infrastructures complètes de R-D concernant les nanotechnologies risque d’avoir un coût prohibitif. Les équipements de pointe coûtent plusieurs millions d’euros et nécessitent souvent la construction de bâtiments adaptés. En outre, les instruments de recherche les plus puissants n’existent parfois que sous forme de prototypes. Il est donc presque impossible de rassembler des infrastructures nanotechnologiques complètes dans un seul établissement ou même une seule région. D’où l’impératif de mettre en place une collaboration interinstitutionnelle et/ou internationale pour pouvoir exploiter tout le potentiel des nanotechnologies. Les programmes de R-D financés par les pouvoirs publics devraient être ouverts aux établissements universitaires et aux entreprises d’autres pays. Cela permettrait de tisser des liens de collaboration ciblés entre des partenaires idoines. C’est le cas, par exemple, de la collaboration mondiale qui s’est nouée dans le cadre du programme Horizon 2020 de l’Union européenne.

Les petites entreprises ont besoin d’être soutenues pour innover et commercialiser le fruit de ces efforts. Le coût relativement élevé de la R-D dans les nanotechnologies empêche les petites entreprises d’innover et de réussir dans ce domaine. Les grandes entreprises dominent le secteur car, fortes de leur masse critique de R-D et de production, de leur capacité à acquérir et à exploiter des instruments coûteux, ainsi qu’à se procurer et à utiliser des connaissances externes, elles sont en meilleure posture pour assimiler les nanotechnologies. Les responsables publics pourraient s’employer à faciliter l’accès des PME aux équipements nécessaires : i) en augmentant les subventions de la recherche accordées aux PME ; ii) en subventionnant/exonérant de redevances l’utilisation de ces équipements ; ou iii) en délivrant des bons d’utilisation aux PME.

L’interdisciplinarité doit être soutenue et encouragée. Les nanotechnologies tendent à prospérer à l’interface des disciplines traditionnelles, autrement dit lorsque des infrastructures de recherche et d’ingénierie spécialisées sont disponibles – favorisant ainsi la multidisciplinarité – et que l’expertise des disciplines traditionnelles est mise en commun. De telles conditions peuvent prendre la forme de réseaux virtuels, comme celui constitué en Allemagne pour soutenir la nanotechnologie biomédicale, ou pour soutenir les établissements de recherche, à travers par exemple les projets de collaboration interdisciplinaire dans la recherche menés au Royaume-Uni. De par leur vocation généraliste, les nanotechnologies influent sur un large éventail d’activités industrielles. Les moyens d’action pourraient devoir être conçus de manière à faciliter les démarches multidisciplinaires.

Il faut lever les incertitudes réglementaires qui entourent l’appréciation des risques et l’homologation des produits issus des nanotechnologies dans le cadre d’exercices de collaboration internationale. Ces incertitudes entravent la commercialisation des innovations associées aux nanotechnologies. Des produits en attente d’autorisation de mise sur le marché peuvent devoir rester dans les cartons pendant plusieurs années avant qu’une décision ne soit prise. Cela a poussé des start-ups pourtant prometteuses à mettre la clé sous la porte, tandis que de grandes entreprises ont pu mener à bien leurs projets de R-D et de mise au point de produits novateurs. Dans un rapport de 2016 sur le traitement de certains produits issus des nanotechnologies dans les flux de déchets, l’OCDE a conclu qu’il fallait redoubler d’efforts pour intégrer les nanotechnologies en toute sécurité dans ses différents domaines d’utilisation (OCDE, 2016b). Les pouvoirs publics devraient soutenir la définition de règles transparentes et opportunes d’évaluation des risques présentés par les produits issus des nanotechnologies, tout en œuvrant à l’harmonisation internationale des recommandations et des mesures d’exécution.

L’action des pouvoirs publics devrait soutenir les nouveaux modèles économiques et de financement de l’innovation. Il convient notamment que ces nouveaux modèles tiennent compte de la nature de plus en plus collaborative de la R-D dans le cas des inventions complexes et des progrès du numérique dans la recherche et les processus de production. Il est nécessaire, par exemple, que les responsables des politiques imaginent des modèles qui permettent de partager librement les données préconcurrentielles sans compromettre la capacité des universités à lever des fonds.

Impression 3D, production et considérations environnementales

L’impression tridimensionnelle, ou impression 3D, se développe rapidement sous l’effet conjugué de la baisse du coût des imprimantes et des consommables, de la qualité toujours plus grande de ses productions et de l’innovation. On annonce pour le marché mondial de l’impression 3D une croissance annuelle de 20 % environ à l’horizon 2020 (MarketsandMarkets, 2014). De récentes innovations permettent d’utiliser de nouveaux matériaux en impression 3D – dont le verre et le métal – et de réaliser des objets composites à structures multiples – comme des batteries et des drones. Les imprimantes à ADN et l’impression de tissus et d’organes à partir de cellules vivantes sont en cours de mise au point. La recherche avance dans le domaine de la matière programmable pour l’impression 3D5. De même, il existe désormais des imprimantes 3D hybrides, qui associent la technique de fabrication additive aux fonctions d’usinage et de fraisage à commande numérique.

L’impression 3D offre un certain nombre de possibilités d’améliorer la productivité. Ainsi, l’impression 3D de mécanismes préassemblés pourrait réduire le nombre d’étapes requises dans certains processus de production. Le prototypage rapide peut raccourcir les processus de conception (Gibson, Rosen et Stucker, 2015). Enfin, on est désormais capable d’imprimer des objets autrement impossibles à fabriquer, comme des composants métalliques « noyés » dans d’autres composants, métalliques de manière parfaitement homogènes. Pour l’heure, l’impression 3D sert essentiellement à la construction de prototypes, de modèles et d’outils, la fabrication de pièces détachées de biens de consommation ne représentant que 15 % de ses emplois (Beyer, 2014).

Dans l’industrie manufacturière, l’usinage est le principal procédé employé pour fabriquer des prototypes ou des éléments sur mesure en série limitée. L’impression tridimensionnelle révolutionne déjà le marché des pièces usinées, qu’il s’agisse des pièces en plastique ou en métal. Chez Boeing, par exemple, l’impression 3D a supplanté l’usinage pour la fabrication de plus de 20 000 pièces de 300 modèles différents (Davidson, 2012). Cela dit, l’usinage n’est qu’une petite niche industrielle, qui ne représente, en valeur, qu’une très faible part des ventes de produits manufacturés.

Dans le chapitre 5, Jeremy Faludi analyse, en collaboration avec Natasha Cline-Thomas et Shardul Agrawala, les incidences environnementales de l’impression 3D. Comme ils l’expliquent, la diffusion de l’impression 3D dépendra de son évolution technologique à court terme en ce qui concerne la durée d’impression, le coût, la qualité et la taille des objets imprimés ainsi que le choix des matériaux. Le principal facteur habilitant ou inhibiteur, selon le cas, se trouve être la charge financière liée à l’abandon des méthodes de production de masse au profit de l’impression tridimensionnelle. Les coûts de revient devraient chuter dans les années à venir à mesure que la production progressera en volume (McKinsey Global Institute, 2013), mais il est difficile de prédire avec exactitude la vitesse à laquelle la technologie se déploiera. Il convient d’ajouter à cela que le coût de la conversion varie d’un secteur à l’autre. L’impression 3D devrait pénétrer rapidement les industries où les coûts sont élevés et les volumes restreints, comme le prototypage, l’équipement automobile, l’aérospatiale et la production de certains instruments médicaux. Elle gagnera par contre plus lentement celles où les coûts et volumes sont d’importance moyenne.

Il est intéressant d’analyser les incidences environnementales de l’impression 3D sur deux technologies importantes que sont l’usinage et le moulage par injection. Ces deux procédés industriels très répandus correspondent aux deux extrémités d’un spectre qui va de la création de prototypes uniques à la production en très grande série. Rien que dans ces deux cas, les incidences environnementales de l’impression tridimensionnelle sont très diverses. Le type d’imprimante, la fréquence d’utilisation, la disposition et la géométrie des pièces, la consommation d’énergie et la toxicité des matériaux d’impression sont autant d’éléments qui entrent en ligne de compte. Certains systèmes expérimentaux affichent déjà un impact environnemental nettement inférieur, par unité produite, à celui du moulage par injection, de l’ordre de 70 % dans certains cas. L’industrie ne semble pas portée vers ce genre de solutions, mais les pouvoirs publics pourraient encourager des choix conformes à l’intérêt général.

Deux des avantages fréquemment attribués à l’impression 3D sur le plan de la durabilité environnementale, à savoir l’élimination des déchets et du transport, méconnaissent le fait que cette technique exige des matériaux extra-purs, souvent impossibles à recycler, et que les matières premières doivent être acheminées vers le site d’impression. Certaines méthodes d’impression réclament un tel degré de pureté des matériaux que le recyclage en devient inenvisageable.

Il n’empêche que l’impression 3D peut rendre possible une utilisation des matériaux plus conforme aux impératifs de durabilité environnementale. En effet :

  • Elle permet de façonner de nombreux matériaux comme seul le plastique pouvait l’être jusque-là.

  • Elle abaisse les obstacles à la substitution des matériaux en diminuant le rôle des économies d’échelle dans certains processus.

  • Elle peut permettre d’employer des intrants chimiques en plus faible quantité tout en modifiant plus profondément les propriétés des matériaux, grâce à différents procédés d’impression.

L’impression 3D de certaines pièces est par ailleurs susceptible de réduire leur empreinte écologique en raison de l’emploi qui en est fait, indépendamment de l’ampleur des incidences environnementales de leur fabrication. Cette diminution de l’empreinte écologique peut s’obtenir de deux manières : i) en réduisant le poids des produits ou en en améliorant l’efficacité énergétique par d’autres moyens (General Electric a abaissé de 15 % la consommation de carburant d’un moteur à réaction en le rendant plus léger grâce à des pièces fabriquées par impression tridimensionnelle [Beyer, 2014]) ; et ii) en imprimant les pièces de rechange de produits obsolètes qui seraient autrement éliminés. Par exemple, une machine à laver qui n’est plus fabriquée risque d’être mise au rebut pour peu qu’une seule pièce casse. Un tel gaspillage peut être évité grâce au fichier numérique correspondant à l’image de la pièce en question.

Impression 3D et durabilité : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Pour favoriser la durabilité dans le domaine de l’impression 3D, les pouvoirs publics devraient avant tout encourager l’emploi de procédés sobres en énergie et de matériaux ayant une faible empreinte environnementale et des caractéristiques de fin de vie intéressantes. De par leur conception et leur fonctionnement, les imprimantes peuvent réduire la consommation d’énergie par unité produite : en recourant à des procédés chimiques et non à la fusion de matériaux ; en se mettant automatiquement en veille à l’arrêt de la production ; et en faisant l’objet d’une utilisation optimale (partage d’imprimantes entre utilisateurs et, pour certains modèles, impression simultanée de plusieurs pièces). L’emploi de biomatériaux compostables peut aussi réduire l’impact des matériaux sur l’environnement. Enfin, les imprimantes peuvent être conçues et utilisées de manière à consommer moins de matériau de support (qui s’ajoute au matériau d’impression) et, ainsi, à produire moins de déchets. Les dispositifs à mettre en place à cet effet devraient :

  • Cibler sur ces priorités les fonds alloués au financement de la commercialisation des résultats de la recherche (dans le cadre des programmes de subvention ou d’investissement existants ou à venir).

  • Compte tenu des intérêts de l’ensemble des acteurs concernés, étudier les moyens de supprimer les obstacles liés à la propriété intellectuelle, de manière à permettre la production, par impression tridimensionnelle, de pièces de rechange de produits obsolètes pour lesquels il n’existe pas de chaîne d’approvisionnement (comme la machine à laver évoquée plus haut, dont la réparation dépend d’une seule pièce). Le consommateur équipé d’une imprimante 3D devrait pouvoir retrouver sur son ordinateur le fichier de conception assistée par ordinateur (CAO) nécessaire à l’impression de la pièce voulue. Or la plupart de ces fichiers sont soumis à des droits de propriété. Une solution pourrait être d’encourager des tiers à imprimer des pièces de rechange pour des produits de consommation moyennant, s’il y a lieu, le paiement de redevances au fabricant du produit original.

  • Instituer un système de certification volontaire permettant de noter les imprimantes 3D en fonction de leur compatibilité environnementale, mesurée à l’aune de différents critères. Ce système pourrait s’accompagner de programmes d’achat préférentiel au sein des administrations et d’autres grandes institutions.

Les nouveaux matériaux et la prochaine révolution de la production

Dans le chapitre 6, David McDowell analyse l’évolution récente des nouveaux matériaux, leurs multiples répercussions sur la conception et le fonctionnement des produits ainsi que l’action à mener dans ce domaine. Grâce aux avancées de l’instrumentation scientifique, avec par exemple les microscopes à force atomique, les scientifiques peuvent étudier les matériaux comme jamais auparavant. Les progrès des outils de simulation informatique ont également été déterminants. Aujourd’hui, des matériaux aux propriétés entièrement nouvelles font leur apparition : des solides d’une densité comparable à celle de l’air ; des alliages exotiques et des matériaux composites ultralégers et ultrarésistants ; des matériaux à mémoire de forme, capables de se régénérer ou de s’auto-assembler ; ou encore des matériaux qui réagissent à la lumière et au son. Tous ces matériaux sont désormais une réalité (The Economist, 2015).

Grâce aux progrès du calcul informatique, il est à présent possible de modéliser et de simuler la structure et les propriétés d’un matériau pour décider en connaissance de cause de la manière dont il peut être employé dans des produits. Certaines propriétés comme la conductivité, la résistance à la corrosion et l’élasticité peuvent être intégrées de manière intentionnelle dans de nouveaux matériaux. Ce mode de conception assisté par ordinateur accélère la mise au point de matériaux nouveaux ou améliorés, facilite l’intégration de matériaux connus dans des produits nouveaux et permet de perfectionner les produits et procédés existants (par exemple, il est théoriquement possible de remplacer le silicium présent dans les circuits intégrés par d’autres matériaux aux propriétés électriques plus intéressantes). Au cours de la prochaine révolution de la production, les ingénieurs ne concevront plus seulement des produits, mais aussi leurs matériaux de fabrication (Teresko, 2008).

L’importance que revêtent les nouveaux matériaux pour le secteur manufacturier transparaît, entre autres, dans l’initiative engagée aux États-Unis en faveur du génome des matériaux, Materials Genome Initiative (MGI). Lancée par le Président Obama en juin 2011, la MGI a pour objectif de diviser par deux le temps nécessaire pour découvrir, mettre au point, produire et déployer des matériaux avancés, tout en en diminuant les coûts.

Les nouveaux matériaux et la prochaine révolution de la production : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Les décisions prises aux échelles nationale et internationale peuvent fortement peser sur l’évolution de l’écosystème de l’innovation dans les matériaux, élargir les réserves potentielles de collaborateurs et encourager l’adoption de stratégies d’investissement plus efficaces. Aucune entreprise ou organisation ne peut à elle seule détenir l’intégralité de la palette des technologies associées à un tel écosystème collaboratif. Il convient en conséquence de recourir à un modèle d’investissement public-privé, en particulier pour la construction d’infrastructures cyberphysiques et la formation de la main-d’œuvre de demain.

Les nouveaux matériaux vont soulever des problèmes inédits et donner un regain d’importance à certaines préoccupations de fond. Ainsi, l’émergence de nouveaux risques de cybersécurité n’est pas à exclure puisqu’il est concevable qu’à moyen terme, une source de données sur la conception de matériaux assistée par ordinateur et fondée sur des simulations par ordinateur soit la cible d’un piratage informatique. L’évolution des nouveaux matériaux appelle également une intervention publique efficace dans des domaines au demeurant importants, généralement en lien avec le fonctionnement de l’interface science-industrie. Ainsi, des politiques judicieusement conçues sont nécessaires pour faciliter l’ouverture des données et la science ouverte (notamment afin de partager les simulations de structures de matériaux ou bien les résultats d’expérience en contrepartie de l’accès à des outils de modélisation) [Nature, 2013]). Les progrès des nouveaux matériaux requièrent en outre une collaboration étroite entre l’industrie, les universités, les organismes de financement de la recherche et les laboratoires publics.

L’heure est à l’interdisciplinarité, dans la recherche comme dans l’enseignement. La recherche en matériaux est interdisciplinaire par nature. Outre la science et l’ingénierie des matériaux, concernées de plein droit, la physique, la chimie, le génie chimique, le génie biologique, les mathématiques appliquées, l’informatique et le génie mécanique, entre autres disciplines, apportent également leur contribution. S’agissant de l’enseignement, les étudiants appelés à devenir des experts de la synthèse, du traitement ou de la fabrication de matériaux doivent comprendre les ressorts de la modélisation et acquérir un bon bagage théorique tandis que ceux qui deviendront modélisateurs ou théoriciens doivent être capables d’appréhender les problèmes rencontrés par l’industrie.

Une coordination est nécessaire à l’échelle de l’ensemble de l’infrastructure d’innovation dans les matériaux, que ce soit au niveau national ou international. Les organisations professionnelles déploient d’importants efforts pour mettre en place une infrastructure d’information précoce sur les matériaux et les normes connexes en matière de données (Robinson et McMahon, 2016). Compte tenu de la nécessité de fédérer les éléments des infrastructures cyberphysiques en combinant des investissements et des capacités d’Europe, d’Amérique du Nord et d’Asie, la coordination internationale est indispensable, car il serait trop coûteux (et inutile) de reproduire des ressources accessibles par des services web assortis d’une aide aux utilisateurs. Enfin, il faut des politiques avisées en raison de la nécessité de faire évoluer la culture du partage des données et, en particulier, de faciliter une culture de la cybercollaboration, en amont de la phase concurrentielle.

La réflexion engagée entre les organismes de recherche, les entreprises, les laboratoires publics de recherche, les organismes de normalisation et les organisations professionnelles œuvrant à la mise au point de matériaux nouveaux et améliorés a essentiellement porté, jusqu’ici, sur les formats de données. Il convient à présent de la recentrer sur la manière d’exploiter ces données dans l’aide à la décision sur la découverte et la mise au point des matériaux, et de traiter en parallèle nombre des questions susmentionnées. Il est à cet égard important de pouvoir accéder aux ressources informatiques et infonuagiques à hautes performances, ce que les partenariats public-privé pré-concurrentiels et les politiques publiques peuvent faciliter. Ces questions font l’objet de différents travaux, notamment au sein du groupe d’experts d’ingénierie des matériaux par modélisation intégrée (Integrated Computational Materials Engineering Expert Group, ICMEg) en Europe.

L’ère des tâtonnements dans la mise au point des matériaux touche à sa fin. Une approche du développement fondée sur la simulation fera gagner du temps et de l’argent car lorsque les entreprises chercheront un matériau aux propriétés voulues, il leur suffira d’intégrer celles-ci dès le stade de la conception du matériau, ce qui leur évitera d’avoir à réaliser des analyses à répétition. La simulation permettra d’obtenir de meilleurs produits, comme des structures complexes plus résistantes. En intégrant la modélisation et la science des données dans l’aide à la décision liée au développement de produits, on pourrait aussi réduire le temps écoulé entre la découverte d’un matériau et son utilisation à des fins commerciales. Aux États-Unis, le programme AIM (Accelerated Insertion of Materials) de la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) a démontré la réalité de ces gains de temps. Enfin, les grandes entreprises vont de plus en plus rivaliser dans la mise au point de nouveaux matériaux. En effet, l’application d’un procédé de fabrication breveté à des matériaux également brevetés offre la garantie de se démarquer durablement de la concurrence (The Economist, 2015).

Diffusion des nouvelles technologies de production : que peuvent faire les pouvoirs publics ?

Si la création technologique peut être une grande source de richesses, la plupart des entreprises et des pays – en particulier dans le monde en développement – se cantonneront au rôle d’utilisateurs. Favoriser la diffusion technologique devrait donc être pour eux un objectif prioritaire. Même dans les économies les plus avancées, cette diffusion peut être lente ou partielle. Par exemple, une enquête menée en 2015 auprès de 4 500 entreprises allemandes révèle que seulement 18 % connaissaient alors l’expression « Industrie 4.0 » et que 4 % appliquaient des processus de production numériques et connectés en réseau ou comptaient le faire (ZEW-IKT, 2015).

La diffusion revêt deux aspects. Premièrement, elle consiste à intensifier la création et la croissance des entreprises qui servent de vecteurs des nouvelles technologies. Les travaux de recherche conduits par l’OCDE ces dernières années ont mis en lumière le rôle des nouvelles et des jeunes entreprises dans la création nette d’emplois et d’innovations radicales. Cependant, Criscuolo, Gal et Menon (2014) ont constaté que la proportion de start-ups allait en diminuant dans bien des pays depuis le début des années 2000. Les pouvoirs publics doivent prendre en considération un certain nombre de facteurs qui jouent sur le dynamisme de ces entreprises, comme l’application en temps voulu des procédures de faillite et l’exécution rigoureuse des contrats (Calvino, Criscuolo et Menon [2016]).

Deuxièmement, la diffusion correspond à l’application, par les entreprises existantes, des technologies qui améliorent leur productivité. Un point important à souligner en l’occurrence est que le recours aux technologies clés est généralement moins fréquent chez les petites entreprises que chez les grandes. Par exemple, d’après une enquête menée auprès d’entreprises implantées en Europe, 36 % de celles comptant entre 50 et 249 salariés utilisent des robots industriels, contre 74 % des entreprises de 1 000 salariés ou plus (Fraunhofer, 2015). Ainsi qu’il apparaît dans le chapitre 2, bien que l’infonuagique ait accru la disponibilité et l’accessibilité des ressources informatiques, les petites entreprises sont moins susceptibles d’utiliser ces technologies que les grandes dans pratiquement tous les pays.

La diffusion dépend du contexte national et international

Plusieurs facteurs intervenant aux niveaux national et international influencent le processus de la diffusion : i) les connexions mondiales fondées sur les échanges – qui constituent un vecteur de diffusion technologique et une incitation à adopter les technologies – et l’investissement direct étranger (IDE) ; ii) la mobilité internationale des travailleurs qualifiés ; iii) les relations et flux de savoir existant au sein des économies nationales, sous la forme par exemple d’interactions entre établissements scientifiques et entreprises ; iv) l’existence et l’évolution des normes (le secteur des semi-conducteurs, par exemple, en utilise un millier [Tassey, 2014]) ; vi) le volume des investissements immatériels complémentaires réalisés par les entreprises dans la R-D, les compétences, les capacités managériales et d’autres formes de capital intellectuel (OCDE, 2015c) ; et vii) l’efficience des voies employées par les entreprises pour se procurer les ressources dont elles ont besoin pour croître. Si les entreprises susceptibles de prendre la tête de la prochaine révolution de la production sont incapables d’attirer les ressources humaines et financières nécessaires à leur croissance, les technologies évolueront et se diffuseront à pas de fourmi.

Comme récemment étudié dans divers travaux de l’OCDE, une mauvaise affectation des ressources peut être due à une concurrence insuffisante sur les marchés de produits, à la rigidité du marché du travail, aux freins à la sortie du marché pour les entreprises, aux obstacles à la croissance de celles qui réussissent, ainsi qu’aux conditions des politiques en vigueur. Ainsi, la réactivité des investissements en capital fixe des entreprises de changer leur stock de brevets a plus que triplé là où le droit relatif à la protection de l’emploi est plus laxiste (comme aux États-Unis) comparé aux pays où il est plus strict (comme au Portugal). De même, les investissements en capital fixe sont pratiquement deux fois plus sensibles aux variations du stock de brevets dans les pays où l’exécution des contrats est la moins coûteuse (comme en Norvège) que dans ceux où elle est la plus onéreuse (par exemple, l’Italie) (Andrews, Criscuolo et Menon, 2014).

Au-delà des conditions-cadre, les institutions et mécanismes de diffusion technologique peuvent être efficaces

Dans le chapitre 7, Philip Shapira et Jan Youtie analysent les fonctions et incidences des institutions et mécanismes de diffusion technologique. Comme ils l’expliquent, la diffusion des technologies repose sur des intermédiaires, ainsi que sur des structures et procédures qui facilitent l’adoption et la mise en œuvre de connaissances, de méthodes et de moyens techniques. Les systèmes d’innovation englobent plusieurs sources de diffusion technologique, comme les universités et les organisations professionnelles. Cependant, certaines institutions, comme les services de vulgarisation scientifique, ont tendance à être reléguées au second plan dans la politique générale d’innovation. Elles sont pourtant capables d’efficacité pour peu qu’elles soient bien conçues et bénéficient d’incitations et de ressources adaptées.

Les arguments traditionnellement avancés en faveur des institutions et mécanismes de diffusion des technologies reposent sur les carences et les asymétries observées dans la circulation de l’information, entre autres dysfonctionnements du marché. Les entreprises (en particulier les PME) sont fréquemment dépourvues des renseignements, des connaissances et compétences techniques, des formations, des ressources, de la stratégie et de la confiance dont elles auraient besoin pour adopter de nouvelles technologies. Les fournisseurs et les consultants indépendants peuvent se heurter à des coûts de transaction élevés lorsqu’ils cherchent à diffuser une technologie. Enfin, les fonds nécessaires au déploiement à grande échelle ne sont pas toujours débloqués. Les institutions chargées de diffuser les technologies s’emploient à orienter et à accompagner, notamment dans leurs choix d’investissement, les entreprises désireuses de se doter des capacités requises pour adopter de nouvelles technologies. Dans le contexte particulièrement dynamique de la prochaine génération des technologies de production, l’argument de la défaillance du marché pèsera sans doute davantage encore lorsqu’il s’agira de justifier les interventions des institutions. Il faudra aider les utilisateurs potentiels à faire le tri dans une masse pléthorique d’informations et à prendre des décisions sur fond d’évolution rapide des technologies et des besoins en compétences spécialisées.

Des initiatives nouvelles de diffusion font leur apparition, pour certaines au stade expérimental

Des initiatives originales ont été prises, pour certaines à titre expérimental, face à la nécessité de disposer de stratégies nouvelles pour promouvoir les changements d’ordre institutionnel, l’échange de connaissances, le renforcement des capacités et les actions de diffusion technologique dictées par la demande. Les nouvelles technologies de production ont stimulé l’établissement de partenariats qui transcendent les secteurs d’activité et cherchent à résoudre les problèmes liés à la transposition des résultats de la recherche dans la production à grande échelle. Parallèlement aux centres de technologie appliquée établis de longue date, comme les instituts Fraunhofer en Allemagne, les approches fondées sur le partenariat ont le vent en poupe (voir aussi le chapitre 10). Manufacturing USA, par exemple, s’appuie sur des organisations privées à but non lucratif qui forment le cœur d’un réseau d’organisations professionnelles et universitaires pour mettre au point des normes et des prototypes dans de nombreux domaines, tels que l’impression 3D ou la fabrication et la conception numériques (voir aussi le chapitre 11 pour une présentation détaillée de Manufacturing USA).

Dans un mouvement comparable à l’essor de la mise en accès libre des publications et données de recherche, on voit apparaître des « bibliothèques » qui favorisent la mise en commun de briques technologiques. BioBricks, par exemple, est un standard ouvert mis au point par le MIT (Massachusetts Institute of Technology) pour permettre l’utilisation partagée de composants biologiques synthétiques par l’intermédiaire d’un registre (Registry of Standard Biological Parts). En biotechnologie, les ressources à code source libre coexistent avec les solutions traditionnelles, couvertes par un droit de propriété.

Les politiques de diffusion technologique traitent du financement des activités situées à mi-chemin entre recherche et commercialisation, ainsi que des lacunes à combler pour commercialiser les résultats de la recherche. Aux États-Unis, par exemple, la Fondation nationale pour la science (National Science Foundation, NSF) a mis en place le programme Innovation Corps (I-Corps) en 2011 afin d’accélérer la commercialisation des résultats de la recherche à forte composante scientifique. Des équipes de chercheurs et des entrepreneurs en herbe reçoivent des bourses pour participer à une formation dont l’objet est d’encourager l’interaction continue avec les clients et les partenaires. Les participants enrichissent ainsi leurs connaissances et sont plus à même de fonder une entreprise autour des travaux de recherche financés par la NSF (Weilerstein, 2014).

La passation de marchés publics axés sur l’innovation a également pris de l’importance dans de nombreux pays et implique souvent des PME. Des incitations sont utilisées, comme le crédit d’impôt pour la R-D, ou la voie réglementaire et normative pour encourager les activités de R-D précommerciale, parmi lesquelles se rangent les études de faisabilité et le prototypage. L’efficacité des institutions chargées de diffuser les nouvelles technologies dépend en partie de la capacité des entreprises à les assimiler. Cela donne une idée de l’ampleur des efforts à fournir pour soutenir la demande au moyen de dispositifs comme les chèques-innovation, qui incitent les bénéficiaires à se rapprocher de ceux qui peuvent leur apporter des connaissances ou des technologies nouvelles. Plusieurs pays (dont le Royaume-Uni, l’Irlande et les Pays-Bas) encouragent le recours à ce dispositif.

Diffusion des nouvelles technologies de production : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Il est nécessaire que la diffusion des technologies et des institutions correspondantes fasse partie des efforts déployés par les pouvoirs publics pour mettre en œuvre la prochaine révolution de la production. Bien qu’ils en soient généralement conscients, les décideurs ont tendance à oublier l’importance primordiale de diffuser les technologies à haut niveau dès qu’il s’agit d’y réfléchir et d’y consacrer des ressources.

Il est nécessaire que les institutions chargées de diffuser les technologies poursuivent des buts concrets assortis d’échéances réalistes. La mise en œuvre de nouveaux modes d’assimilation et de diffusion technologique demande du temps, de la patience et des tâtonnements. Or les pouvoirs publics veulent souvent des résultats rapidement et sans prise de risques. Les indicateurs d’évaluation devraient mettre l’accent sur le renforcement des capacités à long terme plutôt que sur des résultats limités à court terme.

Il peut y avoir un décalage entre les objectifs des institutions chargées de diffuser les technologies et les réalités auxquelles elles sont confrontées sur le terrain. Alors que certaines technologies de production sont mises en avant pour les solutions qu’elles apportent à des problèmes de société, nombre d’institutions publiques chargées de la diffusion des technologies continuent de s’appuyer sur des modèles de financement et d’évaluation qui privilégient la génération de revenus. Il n’est pas rare, de surcroît, que l’accent soit mis sur la propagation des toutes dernières technologies quand beaucoup d’entreprises et d’utilisateurs n’exploitent déjà pas tout le potentiel de celles dont ils disposent et ne sont pas en mesure d’assimiler des technologies sophistiquées.

Il est nécessaire que l’élaboration des politiques soit mieux étayée et ouverte à l’expérimentation. Il est pour cela vital d’acquérir une compréhension plus fine des modes d’organisation et des pratiques efficaces. Compte tenu des préoccupations soulevées par la question de la responsabilité des pouvoirs publics et du climat d’austérité qui règne dans un grand nombre d’économies, les institutions actuellement chargées de la diffusion technologique pourraient se montrer réticents au changement, ce qui aurait pour effet de ralentir l’apparition de la génération suivante.

Les responsables des politiques devraient en outre s’abstenir de certaines pratiques. Les efforts déployés pour diffuser les nouvelles technologies visent souvent les utilisateurs précoces prévisibles, à savoir les multinationales, les start-ups de haute technologie et les quelques entreprises spécialisées dans la mise au point de technologies. Outre ces primo-adoptants par définition, l’action des pouvoirs publics devrait cibler également les PME existantes, qui sont beaucoup plus nombreuses. De plus, les mesures prises pour soutenir les institutions chargées de diffuser les technologies ne devraient pas être présentées comme ayant pour objectif de rétablir les emplois supprimés dans les activités manufacturières. Il faudra du temps pour renforcer la capacité des communautés touchées à absorber les nouvelles technologies de production (cinq à dix ans, voire davantage). Il est donc nécessaire que les institutions chargées de diffuser les technologies disposent des pouvoirs et ressources qui leur permettront de se placer dans une perspective de long terme.

Adhésion du public et nouvelles technologies

Dans le chapitre 8, David Winickoff aborde la question de l’adhésion du public aux nouvelles technologies et de l’influence que les pouvoirs publics peuvent exercer sur les attitudes à leur égard. Il est déjà arrivé, dans le passé, que les craintes populaires bloquent la mise au point et la diffusion d’une nouvelle technologie, et ce alors même que sa faisabilité technique et économique avait été démontrée, que des arguments solides plaidaient en faveur de son adoption et que des investissements importants avaient déjà été réalisés. Par exemple, nombre de pays ont investi dans la construction de réacteurs nucléaires dans les années 60 et 70, mais, dans plusieurs cas, la mobilisation politique a eu raison de ces programmes malgré l’avis des experts qui en garantissaient la sûreté (Winner, 1986).

La pression de l’opinion publique peut peser sur le cadre réglementaire qui conditionne l’adoption des technologies. Ainsi, dans le domaine des biotechnologies, la controverse autour des organismes génétiquement modifiés (OGM) a fortement influencé la réglementation applicable aux nouvelles semences et l’autorisation de nouvelles cultures en Europe. (Watson et Preedy, 2016). Les inquiétudes de la population peuvent également avoir un effet bénéfique sur la sécurité et l’acceptabilité. Par exemple, les études scientifiques et l’action des défenseurs de l’environnement menées dans les années 60 et 70 ont abouti à un encadrement plus strict des pesticides et autres produits chimiques (Davis, 2014). De même, la réglementation peut faciliter l’adoption d’une technologie en imposant les conditions de son utilisation : dans les années 60, la mobilisation en faveur de la sécurité automobile a entraîné la promulgation de normes plus exigeantes et déterminé l’évolution de tout le secteur (Packer, 2008).

Les biotechnologies sont depuis longtemps l’objet de controverses publiques en raison des risques qu’elles font peser sur la société. Que ce soit dans les pays développés ou en développement, les semences génétiquement modifiées (GM) suscitent des inquiétudes quant aux risques encourus du point de vue de la santé et de la sécurité, quant à la possibilité de maîtriser et de neutraliser leur diffusion et quant aux effets de la propriété intellectuelle sur le phénomène de concentration dans l’industrie agroalimentaire (Josanoff, 2005). Les pays ont répondu à ces craintes de diverses manières. Des règlementations très divergentes, dictées selon l’attitude du public à l’égard des biotechnologies, ont conduit à des perturbations des échanges internationaux, voire des différends, dont l’Organisation mondiale du commerce (OMC) a été saisie (Pollack et Shaffer, 2009). Les pouvoirs publics devront anticiper les préoccupations que les toutes dernières avancées des biotechnologies, en particulier l’édition du génome, ne manqueront pas de faire naître au sein du grand public.

D’autres technologies étudiées dans le présent rapport préoccupent l’opinion à différents titres. Parfois, c’est à cause des risques encourus, comme dans le cas des incidences potentielles des nanotechnologies sur la santé humaine (voir chapitre 4). Une autre source d’inquiétude réside dans les programmes publics de collecte et d’exploitation de données massives. C’est le cas au Royaume-Uni, où l’absence de réponse aux interrogations concernant le respect de la vie privée et la confidentialité des données a déclenché une vaste polémique impliquant des médecins cliniciens, des groupes de sensibilisation aux maladies et le grand public. L’image des autorités nationales de la santé en est sortie ternie. La prochaine révolution de la production pourrait bien soulever des questions absolument inédites sur le plan sociétal. Pour ne citer qu’un exemple : les machines devenant de plus en plus autonomes, qui sera tenu pour responsable de leurs actes ? Comment s’exercera le contrôle ?

Adhésion du public et nouvelles technologies : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Nourrir des attentes réalistes vis-à-vis des technologies peut aider à entretenir la confiance. En matière de technologies émergentes, il faut s’abstenir de tout battage médiatique. Dans le cas de la recherche sur les cellules souches, par exemple, les scientifiques, les bailleurs de fonds et les médias avaient promis monts et merveilles (Kamenova et Caulfield, 2015).

Les avis scientifiques doivent être crédibles. La résistance du public face aux nouvelles technologies et la perte de confiance à l’égard des autorités scientifiques et réglementaires sont étroitement corrélées. La fin des années 1990 a vu éclater au Royaume-Uni une polémique née de la non-prise en considération de l’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB), ou « maladie de la vache folle » dans les stratégies d’évaluation et de gestion des risques des organismes publics de réglementation. Cet épisode a entamé le crédit accordé à ces autorités lorsqu’elles ont dû se prononcer peu de temps après au sujet des risques présentés par les OGM (Pidgeon, Kasperson et Slovic, 2003). Les pays doivent renforcer les systèmes d’experts en promouvant les interactions avec le public, en communiquant clairement sur les sources d’incertitudes et en rendant plus transparents le fonctionnement de ces systèmes ainsi que les procédures de désignation de leurs membres (Jasanoff 2003).

L’évaluation sociétale de la technologie peut éclairer la politique scientifique et technologique. Dans de nombreux pays de l’OCDE, la politique d’innovation est aujourd’hui guidée par une forme ou une autre d’évaluation sociétale de la technologie, réalisée par divers acteurs parmi lesquels on retrouve les comités nationaux d’éthique ainsi que d’autres organismes publics chargés de considérer, dans une perspective large, les risques sociaux, sanitaires et sécuritaires. Ces évaluations reposent notamment sur une évaluation classique des risques mais peuvent également embrasser les conséquences sociales à plus long terme de technologies qui ne présentent pas de risques manifestes dans l’immédiat pour la santé et la sécurité.

Il conviendrait de tenir compte des considérations éthiques et sociales dans les grands programmes de recherche. Depuis le projet de séquençage du génome humain (Human Genome Project, HGP), les mécènes de la science de nombreux pays cherchent à y faire entrer des considérations éthiques, juridiques et sociales. Les responsables de la planification de

ce projet, conscients que la cartographie et le séquençage du génome humain allaient avoir des conséquences majeures pour les individus, les familles et les sociétés, ont décidé de consacrer plus de 3 % de leur budget à l’étude de ses répercussions éthiques, juridiques et sociales. Depuis, nombreux sont les pays qui s’efforcent d’associer les sciences sociales et humaines aux flux de financement. Les stratégies de prochaine génération intègrent les considérations sociales non pas en bout de chaîne mais au stade de la mise au point des technologies. C’est le cas du programme Horizon 2020 de l’Union européenne et de la NNI (National Nanotechnology Initiative), initiative nationale en faveur des nanotechnologies, aux États-Unis.

Le débat public pour la compréhension mutuelle entre la communauté scientifique et l’opinion est important, il devrait éclairer la politique d’innovation. Il peut prendre différentes formes. C’est au Danemark, notamment, que les organisations civiques et réunions citoyennes ont vu le jour. Le débat peut également intervenir dans le cadre de consultations nationales et d’enquêtes publiques, qui devraient comporter une procédure ad hoc pour engager le dialogue avec le public, permettre à celui-ci d’exprimer ses inquiétudes et les faire remonter afin qu’elles puissent être dûment prises en considération.

Influence de la prospective sur la prochaine révolution de la production

Ainsi qu’Attila Havas et Matthias Weber le décrivent dans le chapitre 9, la plupart des pays cherchent à mieux anticiper l’avenir dans les domaines scientifique et technologique. L’un des buts énoncés dans l’America Competes Act, par exemple, est de reconnaître les domaines émergents et novateurs. À l’évidence, une meilleure anticipation des tendances facilite l’élaboration de politiques ainsi que l’affectation de fonds et d’autres ressources à destination de la recherche.

La prospective est une forme d’analyse particulière qui consiste à scruter l’avenir et à en modeler les contours. Tout processus prospectif vise à isoler et à examiner, de manière systématique et transparente les facteurs d’ordre social, technologique, économique, environnemental et stratégique qui ont une incidence sur l’avenir. La prospective a une orientation pratique, elle est participative (associant souvent des chercheurs, des acteurs du monde de l’entreprise, des responsables politiques et des associations de la société civile) et elle prend en compte plusieurs scénarios d’avenir. Sa finalité première n’est pas de faire des prédictions. À travers l’élaboration de feuilles de routes et l’étude des projections, la prospective aide à se préparer à plusieurs avenirs possibles. En outre, ainsi que le montre le chapitre 9, le processus prospectif peut grandement bénéficier aux institutions et à la prise de décision.

La prospective peut – et devrait – prendre diverses formes sur le plan thématique et méthodologique ou encore au regard de l’horizon temporel considéré. Plusieurs exercices de grande envergure ont récemment été consacrés aux activités de transformation et de production, notamment par la NAE (2015) et Foresight (2013).

Les pouvoirs publics sont vite accaparés par les impératifs du court terme. La prospective permet de porter le regard vers un horizon plus lointain et d’examiner le champ des possibles. En période d’incertitudes, penser l’avenir comme un faisceau de possibilités est une condition préalable indispensable pour concevoir des politiques qui permettront de faire face à l’imprévu. De surcroît, la complexité du monde fait que nombre de phénomènes ne peuvent être appréhendés isolément et doivent au contraire être examinés sous différents angles. L’histoire de la prévision technologique regorge d’erreurs monumentales, même de la part de spécialistes pourtant familiers avec les technologies concernées6. Ces erreurs mettent en relief l’importance de s’appuyer sur divers points de vue. Lorsqu’elle est fondée sur des méthodes participatives, la prospective peut intégrer le degré d’hétérogénéité requis.

La démarche prospective aide aussi à mobiliser et à rapprocher des parties prenantes. En général, les activités de prospective visent non seulement à explorer les futurs possibles, mais aussi à faire émerger une communauté de vues autour d’un avenir souhaitable. Ces scénarios, et les feuilles de route qui les accompagnent, peuvent servir à réunir les principaux intéressés autour de priorités communes. Associer des acteurs issus de différents domaines de l’action publique peut aussi favoriser la coordination horizontale (entre domaines d’intervention ou entre le parlement et l’exécutif) et verticale (entre les ministères et les organismes d’exécution).

Prospective : principales considérations intéressant l’action des pouvoirs publics

Les pouvoirs publics peuvent créer les conditions propices pour rendre la prospective efficace. La prospective doit faire partie intégrante des processus de prise de décision. Les processus prospectifs devraient intervenir suffisamment près de la prise de décision pour exercer une influence, tout en conservant une distance qui garantisse leur indépendance intellectuelle. La prospective devrait être calée sur les cycles de l’action publique de façon à disposer des informations nécessaires en temps utile. Il faudrait également l’institutionnaliser d’une quelconque manière – sous la forme de programmes réguliers et/ou par la mise en place d’organisations spécialisées – pour créer une culture de la prospective. La réalisation ponctuelle de campagnes prospectives n’aura probablement guère d’influence sur la formulation des politiques. Il importe enfin de fournir un effort soutenu pour développer les compétences nécessaire à l’exercice de la prospective.

Les processus de prospective peuvent aider à élargir et à repenser le cadrage des grands enjeux de l’action publique. Établissant des passerelles, la prospective peut favoriser l’innovation d’organisation. L’architecture des administrations répond généralement à une stricte séparation des domaines de compétence. Leur structure est parfois décalée par rapport à l’évolution rapide des disciplines scientifiques et technologiques. Dans ces conditions, il n’est pas toujours facile de savoir quelles sont les autorités compétentes quand des travaux de recherche sont de nature transversale ou suivent de nouvelles orientations (par exemple, lorsque l’on passe de la recherche à visée scientifique et technologique à la recherche axée sur des problèmes de société). Il arrive aussi que les administrations fonctionnent en vase clos, les mêmes intervenants étant encore et toujours associés à la prise de décision. La prospective peut aider à en atténuer les effets.

De l’importance des politiques avisées dans les domaines de la science et de la R-D

Toutes les technologies examinées dans le présent rapport sont les fruits de la science. La microélectronique, la biologie de synthèse, les nouveaux matériaux et les nanotechnologies, pour ne prendre que ces exemples, sont apparus grâce à l’avancée des connaissances et des instruments scientifiques. La recherche fondamentale financée par des fonds publics a généralement été déterminante. Durant plusieurs décennies, par exemple, la recherche en IA a bénéficié des crédits publics, y compris pendant les périodes stériles, au point qu’aujourd’hui, l’IA attire massivement les investisseurs privés et trouve des utilisations capitales dans le domaine de la production.

Les grandes découvertes sont pour beaucoup issues de la recherche fondamentale et correspondent à des applications initialement non prévues. C’est le cas des ciseaux génétiques CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, « courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées »), auxquels la revue Science a décerné le titre « Breakthrough 2015 ». Les origines de cette technologie sont à trouver dans une découverte faite accidentellement au cours de travaux de recherche sur un gène de la bactérie Escherichia coli (E.coli), à la fin des années 1980. L’outil CRISPR-Cas9 permet de modifier une séquence d’ADN en des endroits précis d’un chromosome, rendant ainsi plus facile et moins onéreux de concevoir et de constituer des organismes présentant les caractéristiques souhaitées. Son utilisation s’est rapidement propagée dans tous les secteurs et les disciplines. Tout aussi fortuitement, l’avancée de la compréhension des principes de l’auto-construction biologique voit une application imprévue dans l’auto-assemblage fondé sur l’IA (des systèmes et matériaux servant à l’auto-assemblage de dispositifs microscopiques ont été mis au point à l’aide de virus artificiels chargés de guider le processus7).

Les pays et les entreprises ne peuvent pas tous être de grands producteurs de technologies. Cela dit, les pays mieux dotés en capacités de recherche – dans des domaines comme l’informatique, la biologie, la physique et la chimie – pourraient bénéficier d’un avantage d’antériorité dans un certain nombre de secteurs. Il ressort du chapitre 2 que l’invention de technologies en lien avec l’innovation fondée sur les données est l’apanage d’une poignée de pays, ce que l’on retrouve dans la plupart des domaines étudiés dans ce rapport.

Les technologies de production émergentes sont dans bien des cas trop complexes pour les capacités de recherche existantes, même celles des plus grandes entreprises (les chapitres 4et 6 contiennent des exemples concernant les nanotechnologies et les nouveaux matériaux respectivement). Tassey (2014) le constate également dans les cas de la nanoélectronique et d’autres technologies de production émergentes. La complexité de nombreux défis de la recherche transparaît dans l’éventail des partenariats de recherche public-privé, dont il est notamment question dans les chapitres 10et 11.

L’examen des nouvelles technologies de production réalisé pour les besoins du présent rapport met en évidence un grand nombre d’objectifs possibles des activités de R-D et de commercialisation qui bénéficient d’un soutien public. Ces objectifs touchent différents domaines : l’informatique quantique (chapitre 2), l’utilisation accrue de l’analytique de données et des technologies numériques en ingénierie métabolique (chapitre 3) ou encore la mise au point de matières premières écologiques pour l’impression 3D (chapitre 5). Au regard du spectre des disciplines scientifiques et technologiques, des centaines d’autres thèmes sont envisageables8.

Le dynamisme de la science, des systèmes de recherche et leur influence sur la production dépendent souvent de l’action des pouvoirs publics

Bien souvent, les choix des pouvoirs publics déterminent le dynamisme de la science et de la recherche ainsi que leur influence sur la production. C’est le cas notamment de l’ampleur du soutien public à la recherche, qui accuse un recul depuis quelques années dans certains pays (graphique 1.1).

Graphique 1.1. Crédits budgétaires publics de R-D (sélection de pays)
Indice : 2008 =100
picture

Source : Calculs effectués à partir de l’ensemble de données « Crédits budgétaires publics de R-D » (CBPRD) de la base de données de l’OCDE sur les statistiques de recherche et développement. Données extraites de l’IPP.Stat le 14 mars 2017.

 StatLink http://dx.doi.org/10.1787/888933568528

Outre l’ampleur du soutien public destiné à la recherche fondamentale et appliquée, les décideurs doivent être attentifs : aux procédures d’affectation des fonds à la recherche publique ; à une diversité de caractéristiques institutionnelles et d’incitations propices à la science ouverte ; aux contextes de nature à inciter les entreprises, les chercheurs du secteur public et les établissements publics de recherche à commercialiser les résultats de la recherche, tout en préservant l’intérêt général. Ils doivent aussi veiller à nouer des partenariats public-privé bien pensés ; à mettre en place des régimes d’immigration efficients, transparents et simples pour le recrutement de travailleurs hautement qualifiés ; à faciliter l’établissement de liens et de réseaux transfrontaliers entre les chercheurs ; et à constituer une panoplie de mesures de soutien, judicieuse et pragmatique, qui réunit des instruments fondés aussi bien sur l’offre que sur la demande.

Les défis fondamentaux de la recherche sont bien souvent pluridisciplinaires et systémiques

Dans le chapitre 10, Eoin O’Sullivan et Carlos López-Gómez examinent les nouvelles priorités et politiques pour la R-D industrielle de différents pays. Ils montrent qu’en soutenant la R-D industrielle, les décideurs fixent l’ordre des priorités de la recherche technologique des domaines concernés et mettent en place des institutions, programmes et initiatives pour veiller au développement, à la démonstration et au déploiement des résultats de la recherche dans les systèmes industriels. Les auteurs constatent que la convergence (des disciplines de recherche, des technologies et des systèmes), le changement d’échelle (des technologies émergentes) et la capture de la valeur économique nationale (de l’innovation dans l’industrie) sont des thèmes qui retiennent de plus en plus l’attention. En conséquence, on voit apparaître des programmes de recherche liés au secteur manufacturier, tandis que les établissements de recherche et d’innovation élargissent le périmètre de leur mission, au-delà de la recherche fondamentale, resserrent les liens avec les principaux acteurs des systèmes d’innovation, rendent plus explicite l’obligation de collaboration interdisciplinaire et interinstitutionnelle et se dotent de nouveaux types d’infrastructure d’innovation (outils, technologies génériques et installations) à l’appui de la convergence et du changement d’échelle.

O’Sullivan et López-Gómez montrent que les priorités des gouvernements dans les domaines de l’industrie et dans les organisations institutionnelles reflètent les différences nationales présentes dans le dynamisme de la recherche selon les domaines industriels. En Allemagne, par exemple, l’accent est mis sur l’intégration des technologies numériques dans l’équipement de production industrielle et les « usines intelligentes », et plus particulièrement sur les systèmes embarqués, les systèmes cyberphysiques et l’IdO. Au Japon, l’administration centrale a récemment insisté sur l’importance d’intégrer les applications de la robotique avancée et de l’IA dans l’ensemble des chaînes d’approvisionnement spécialisées.

Comme exposé dans le chapitre 10, les institutions, programmes et initiatives de la R-D industrielle publique ont désormais en commun d’assumer des fonctions de soutien à l’innovation qui dépassent le simple cadre de la R-D fondamentale (par exemple, démonstration de prototypes, formation, mise en place d’une chaîne logistique) ainsi que d’accorder une attention accrue aux « grands défis » (concernant notamment la fabrication durable, la nanofabrication et le stockage d’énergie).

O’Sullivan et López-Gómez observent qu’il est de plus en plus difficile de déterminer quelles doivent être les priorités de ces initiatives et programmes. Cela est dû à la convergence technologique et à la complexité croissante des modes de production modernes. Lorsqu’ils évaluent les incidences des investissements de R-D, et définissent ainsi les priorités de l’action, les décideurs doivent tenir compte du fait que les contours des domaines de la recherche industrielle sont de plus en plus flous. Si rien n’est fait pour soutenir les efforts pluridisciplinaires et ceux liés aux défis de la recherche, les programmes de R-D technologique risquent de devenir cloisonnés. Nombre de ces défis supposeront de s’appuyer sur des disciplines de la recherche liée au secteur manufacturier qui sont traditionnellement distinctes (matériaux avancés, outils de production, TIC ou gestion opérationnelle par exemple). Or, bien souvent, les établissements et programmes de recherche financés par des fonds publics se sont vu confier une mission circonscrite à la recherche et ils ne sont pas libres d’entreprendre des activités complémentaires d’innovation ou de s’associer à d’autres acteurs de l’innovation. Il leur est donc parfois impossible de réunir la bonne combinaison de capacités, de partenaires et d’installations dont ils auraient besoin pour relever les défis du changement d’échelle et de la convergence.

Les auteurs du chapitre 10 soulignent que les indicateurs traditionnels de performance n’incitent pas toujours comme il conviendrait à resserrer les liens institutionnels, à consolider l’interdisciplinarité ainsi qu’à encourager l’application et l’intensification de la recherche. Pour mieux évaluer les institutions et les programmes, il y aurait peut-être lieu de se doter de nouveaux indicateurs, en complément de ceux déjà utilisés (comme le nombre de publications et de brevets) et en particulier dans les domaines suivants : démonstration réussie par lignes pilotes et bancs d’essai, développement des compétences des techniciens et ingénieurs, participation à des consortiums, présence des PME dans de nouvelles chaînes d’approvisionnement, et contribution à l’attraction de l’IDE. Les responsables des politiques devraient déterminer si les indicateurs de performance tiennent correctement compte du caractère systémique de la prochaine révolution de la production.

Bien souvent, pour que les innovations passent du laboratoire à l’usine, il importe d’investir dans des centres de recherche appliquée et des sites pilotes de production. Il est également crucial de tisser des liens et de nouer des partenariats entre les différents acteurs de la R-D industrielle. Comme précédemment noté, cela donne une idée de l’ampleur et de la complexité des défis à relever dans le domaine de la production avancée. La réalisation de ces tâches nécessite des capacités et infrastructures éparpillées entre de nombreux acteurs de l’innovation. Par exemple, certaines peuvent nécessiter de faire appel aux compétences techniques et aux connaissances des ingénieurs de fabrication et chercheurs industriels, mais aussi des concepteurs, des fournisseurs, des équipementiers, des techniciens d’atelier et des utilisateurs.

Par ailleurs, l’infrastructure de R-D industrielle doit judicieusement combiner outils et installations pour gérer les défis de la convergence et du changement d’échelle, ainsi que pour tirer profit des potentialités qui en découlent. Métrologie avancée, technologies de mesure en temps réel, technologies de caractérisation, d’analyse et d’essai, bases de données partagées, mais aussi outils de modélisation et de simulation n’en sont que quelques exemples parmi d’autres. À cela s’ajoutent les installations de démonstration – tels que les bancs d’essai, les lignes pilotes et les démonstrateurs d’usine, qui fournissent un environnement de recherche propice, car pourvu de la panoplie idoine d’outils et de technologies génériques – et les techniciens indispensables à leur bon fonctionnement.

Essor des instituts d’innovation industrielle avancée aux États-Unis

Dans les années 2000, l’emploi manufacturier a fondu d’un tiers aux États-Unis, 64 000 usines ont fermées, les dépenses d’équipement et de production ont reculé et la productivité a décliné. Des études donnent à penser que ce déclin des capacités productives a porté atteinte au potentiel d’innovation du pays, pourtant longtemps considéré comme son premier atout économique. Dans le chapitre 11, William Bonvillian examine les origines, l’évolution et les perspectives d’avenir de ce qui représente la principale riposte des pouvoirs publics : le réseau national des instituts d’innovation industrielle, National Network of Manufacturing Institutes (rebaptisé Manufacturing USA en 2016).

Les instituts d’innovation industrielle réunis au sein de Manufacturing USA ont pour objectif de favoriser la production manufacturière avancée en tissant des liens de collaboration entre les entreprises (grandes et petites), les universités et les administrations, afin de mettre au point des technologies et processus de production novateurs et d’assurer la formation de la main-d’œuvre. L’éventail des technologies considérées est nettement plus étendu que dans les autres initiatives nationales en faveur de la fabrication avancée (encadré 1.4). L’administration fédérale a alloué aux différents instituts entre 70 millions et 120 millions USD pour cinq ans. Chaque consortium d’entreprises, universités et agences gouvernementales correspondant est tenu d’accorder un montant au moins équivalent.

Quelques-uns seulement sont en activité depuis suffisamment longtemps pour que l’on puisse dresser le bilan de leur action au regard de l’énoncé de leur mission. Des enseignements et des défis sont déjà visibles. Certains de ces enseignements sont spécifiques aux États-Unis, par exemple ceux qui concernent l’équilibre du partage des compétences entre les autorités fédérales et les États. D’autres viennent étayer des conclusions formulées ailleurs dans ce rapport : les instituts pourraient gagner leur indépendance financière en cinq ans (voir aussi le chapitre 7 sur le danger de la vision à court terme des mesures engagées pour dynamiser l’innovation industrielle) ; les modèles de gouvernance devraient garantir l’établissement de liens de collaboration pérennes entre un large éventail d’entreprises et de chercheurs, non seulement pour les besoins de la recherche, mais aussi pour les essais, les démonstrations, le retour d’information et la mise au point des produits ; il faudrait édifier un réseau de soutien global pour garantir que les instituts communiquent et travaillent sur les problèmes communs (les enseignements tirés sont légion s’agissant de constituer des conseils de direction et des structures juridiques, de gérer la propriété intellectuelle, d’établir des niveaux de participation, d’organiser des campagnes régionales d’information et d’éducation, etc.) ; malgré le rôle central dudéveloppement technologique, les instituts doivent mener à bien d’autres tâches complémentaires pour faire en sorte que les niveaux de maturité technologique requis (TRL), c’est-à-dire 5-7, soient atteints, en amont du « pipeline de l’innovation », afin que les technologies qui évoluent soient bien mises en application, en particulier par les petites et moyennes entreprises ; les capacités de formation de la main-d’œuvre et des ingénieurs doivent être renforcées, notamment du fait que les responsables des contrats et programmes au sein des instituts ont généralement un profil technique et ne sont pas des experts de la formation.

Encadré 1.4. Champ d’action technologique de Manufacturing USA

Début 2017, Manufacturing USA comptait 14 instituts : huit parrainés par le Département de la Défense (DoD), cinq par le Département de l’Énergie (DOE) et un par l’Institut national des normes et de la technologie (NIST). Si l’initiative allemande en faveur de l’industrie 4.0 (Plattform Industrie 4.0), met l’accent sur l’IdO, le rayon d’action des instituts américains est beaucoup plus vaste et laisse entrevoir l’ampleur potentielle des répercussions de la révolution de la production. Ces instituts sont actuellement les suivants : l’Institut national pour l’innovation dans la fabrication additive (National Additive Manufacturing Innovation Institute [NAMII]), l’Institut pour l’innovation dans la fabrication de composites à haute performance (Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation [IACMI]), l’Institut pour l’innovation dans la conception et la fabrication numériques (Digital Manufacturing and Design Innovation Institute [DMDII]), l’Institut des innovations de demain dans les métaux légers (Lightweight Innovations for Tomorrow Institute [LIFT]), Power America, qui traite de l’électronique de puissance de la prochaine génération, l’Institut américain pour la fabrication de systèmes photoniques (American Institute for Manufacturing [AIM] Photonics), NextFlex, spécialisé dans l’électronique hybride flexible, l’AFFOA (Advanced Functional Fabrics of America), spécialisé dans les tissus fonctionnels à hauteperformance, l’Institut pour l’innovation dans la fabrication intelligente (Smart Manufacturing Innovation Institute), l’Institut pour des progrès rapides dans le déploiement de l’intensification des procédés (Rapid Advancement in Process Intensification Deployment Institute [RAPID]), l’ARMI (Advanced Regenerative Manufacturing Institute), spécialisé dans la biofabrication, l’Institut pour la réduction de l’énergie grise et la diminution des émissions dans la fabrication de matériaux (Institute for Reducing Embodied Energy and Decreasing Emissions [REMADE]) et l’Institut de robotique avancée (Advanced Robotics Manufacturing Institute).

L’évolution technologique remet également en question le système de propriété intellectuelle

L’avenir des technologies de production émergentes pourrait dépendre de la manière dont les systèmes de propriété intellectuelle et de brevets s’adapteront. L’un des défis auxquels le système de propriété intellectuelle est confronté tient à la possibilité de numériser des objets physiques. Les pouvoirs publics doivent veiller à la validité des régimes de propriété intellectuelle dans un contexte de mutation technologique (encadré 1.5).

Encadré 1.5. Mutation technologique et propriété intellectuelle à brève échéance

L’homme est doué d’une faculté d’invention supérieure aux machines. Certes, des logiciels sont déjà capables, ou le seront bientôt, de produire des inventions brevetables. C’est surtout le cas en chimie, pharmaceutique et biotechnologie, disciplines dans lesquelles inventer consiste souvent à combiner des molécules existantes pour former de nouveaux composés ou à leur découvrir de nouvelles propriétés. Par exemple, l’outil d’apprentissage automatique KnIT, mis au point par IBM, a été utilisé avec succès pour reconnaître des kinases présentant des propriétés particulières parmi un ensemble de kinases connues. Ces propriétés ont ensuite fait l’objet d’une expérimentation. Les propriétés particulières de ces molécules ont donc été mises en évidence par un logiciel, et des brevets ont été déposés sur ces découvertes.

L’IA finira pourtant par l’emporter. La question sera peut-être alors de savoir s’il est possible d’inventer sans recourir à la créativité, pour peu que l’on possède le logiciel approprié. Or les inventions obtenues de cette manière ne sauraient être considérées comme brevetables puisqu’elles n’impliquent pas d’activité dite inventive (caractère distinctif minimal requis pour qu’une demande de brevet soit accordée).

L’impression 3D va accélérer la numérisation des objets physiques. La numérisation de la musique, des images et des textes, apparue dans la deuxième moitié des années 1990, a transformé les secteurs concernés, phénomène dans lequel les droits d’auteur occupent une place centrale. L’industrie de la musique, en particulier, a vu chuter les frais de reproduction, de création, d’accès et de diffusion. L’internet ayant supplanté les rares places de marché qui existaient dans les années 2000, la baisse des coûts de reproduction (malgré les dispositions prises pour mettre fin au piratage) a affaibli le régime de protection des droits d’auteur et l’achat de musique en ligne s’est répandu. Les maisons de disques et autres intermédiaires ont vu leurs recettes fondre et les artistes ont cherché des moyens de compléter leurs revenus (grâce à la vente de tickets de concert et de T-shirts). Dans le même temps, on a assisté à une hausse du volume produit et à un afflux de créations et d’auteurs. Pourrait-il en aller de même dans le cas des objets physiques ?

Des scanners permettent de numériser un grand nombre d’objets et, par conséquent, de les distribuer en ligne, voire de modifier le code source (sous réserve qu’il soit en accès libre). Il est donc possible de fabriquer à domicile des biens qui ne sont pas produits en série, généralement en en téléchargeant les dessins et modèles mis en ligne par leurs auteurs à des fins de partage ou de commercialisation. Dans certaines branches d’activité, l’impression 3D pourrait avoir des retombées similaires à celles observées dans le secteur de la musique, en mettant l’innovation à la portée de tous. Des sites internet proposent déjà des objectifs numériques, souvent avec l’intégralité de leurs programmes sources (pour permettre de les imprimer, mais aussi de les modifier). La possibilité de reproduire et de modifier des objets qui sont protégés intégralement ou en partie (à travers certains de leurs éléments constitutifs) par la propriété intellectuelle peut soulever de nouvelles difficultés.

L’impression tridimensionnelle pourrait créer des complications sur le plan de la recevabilité des brevets. Par exemple, un tissu humain obtenu par impression 3D, dans la mesure où il présente un avantage par rapport aux tissus humains normaux, pourrait sans doute faire l’objet d’un brevet, ce qui est néanmoins impossible si le tissu en question est obtenu de manière naturelle1. L’impression 3D peut également remettre en question le système des marques commerciales et des droits d’auteur (par exemple, dans le cas des bijoux et sculptures). Les manquements aux règles en vigueur seraient probablement très difficiles à établir puisqu’ils interviendraient généralement au domicile de leurs auteurs. Les pouvoirs publics auront donc la lourde tâche de trouver un moyen de protéger la propriété intellectuelle, ce qui sera nécessaire pour stimuler certaines formes d’innovation, sans pour autant entraver la diffusion de l’impression 3D ni l’essor des innovations connexes.

Selon toute vraisemblance, les progrès de l’IdO obligeront à adopter une interprétation commune des droits de la propriété pour ce qui est des données produites par des appareils connectés. Il est tout à fait imaginable qu’un capteur soit fabriqué par une société, exploité à l’aide d’un système mis au point par une autre et déployé dans un milieu (par exemple, un corps humain) impliquant un troisième propriétaire. D’où la nécessité de déterminer qui sera le titulaire des droits sur les données obtenues.

1. Exemples tirés de Nemec et Voorhees (2014).

Les systèmes d’enseignement et de compétences nécessitent une attention constante

Les systèmes de compétences et de formation ont du mal à suivre le rythme imposé par les mutations technologiques. Bien que dépourvu d’un chapitre spécialement dédié aux compétences, le présent rapport fait état à plusieurs reprises d’une pénurie actuelle de compétences à l’égard de certaines technologies de production. On observe en effet que la question des compétences est rarement absente de la réflexion en cours sur la production dans les pays de l’OCDE.

Il est essentiel, et dans l’intérêt de la productivité, que les pouvoirs publics s’emploient à améliorer l’adéquation de l’offre et de la demande de compétences sur les marchés du travail (OCDE, 2015c). Selon toute vraisemblance, les nouvelles technologies de production y contribueront surtout en élargissant ou en accélérant le changement. Comme précédemment noté, la cadence et l’ampleur des mutations du marché du travail imputables aux technologies sont incertaines. En revanche, de nombreux métiers sont appelés à péricliter ou à disparaître. Par exemple, la maintenance préventive, qui repose sur les capteurs, la production auto-organisatrice et l’impression 3D d’objets complexes risquent de faire disparaître des emplois de techniciens de service, de planificateurs de production et d’ouvriers dans les activités d’assemblage et de gestion des stocks. À l’opposé, ces mêmes débouchés technologiques conduiront probablement à l’apparition de nouveaux métiers. La maintenance préventive, par exemple, fera émerger de nouvelles tâches liées à la configuration des systèmes et à la science des données. La production auto-organisatrice mobilisera des compétences spécialisées en modélisation des données. Enfin, l’impression 3D créera des emplois dans le domaine de la CAO. À mesure que le déploiement des robots progressera, on aura de plus en plus besoin de coordonnateurs chargés de les superviser etd’intervenir en cas de dysfonctionnement. Un nouveau métier très recherché pourrait être celui de « Data scientist » industriel (Lorentz et al., 2015).

D’une manière générale, il y a tout lieu de penser que les nouveaux métiers seront de plus en plus qualifiés (les tâches ne cessent de gagner en complexité depuis les années 80, à un rythme plus élevé encore dans les métiers révolutionnés par l’informatisation [Spitz-Oener, 2006]). De même, on assistera certainement à un recul des besoins en compétences susceptibles d’être assurées par des machines, à la faveur des compétences qui leur sont complémentaires. Compte tenu des limites techniques (actuelles) de l’automatisation, on peut s’attendre à voir d’autres compétences prédominer dans les futurs métiers de la production, telles que l’adaptabilité, l’aptitude à résoudre des problèmes et le bon sens (Davis et Marcus, 2015).

Les compétences numériques pourraient gagner en importance dans la plupart des métiers. Beaucoup d’entreprises qualifient de frein le manque de compétences numériques (Capgemini, 2013). En 2013, plus de 60 % des actifs européens jugeaient leur niveau dans ce domaine insuffisant pour postuler à un emploi (OCDE, 2014) (graphique 1.2).

Graphique 1.2. Généralisation de l’informatique dans le cadre de travail
Part des employés utilisant un ordinateur connecté à l’internet au travail
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Source : OCDE (2016), Base de donnée accès et utilisation des TIC, http://stats.oecd.org/index.aspx?DatasetCode=ICT_BUS, consultée en mars 2017.

 StatLink http://dx.doi.org/10.1787/888933568547

Il est essentiel de remédier à la répartition inégale des compétences pour atténuer les disparités salariales. Cela se justifie notamment par le fait que les tâches les moins exigeantes en termes de niveau d’instruction sont aussi celles qui sont le plus appelées à être automatisées (Frey et Osborne, 2013). De récents éléments viennent étayer cette prévision : Graetz et Michaels (2015) constatent en effet que le recours aux robots industriels se traduit par une diminution des heures travaillées, cette diminution touchant en premier lieu les travailleurs peu qualifiés et, dans une moindre mesure, les travailleurs dotés de compétences intermédiaires.

Un certain nombre de nouvelles technologies de production mettent en lumière l’importance de l’interdisciplinarité dans l’enseignement et la recherche. Par exemple, les progrès accomplis en biologie de synthèse requièrent l’interaction de biologistes, physiciens, chimistes de synthèse et programmateurs informatiques. L’interdisciplinarité n’est pas un défi nouveau. Il y a tout lieu de penser que, du côté de l’offre, des solutions naîtront des liens de collaboration noués entre les établissements d’enseignement et de recherche, mais aussi de leur mise en concurrence. Les pouvoirs publics ont également un rôle à jouer. Par exemple, la pratique de l’évaluation par les pairs influe sur le mode d’affectation des fonds publics en faveur de la recherche pluridisciplinaire. Il convient néanmoins d’étudier de plus près les pratiques établies au sein des établissements de recherche, des équipes de chercheurs ou des services dédiés – que ce soit dans le secteur privé ou public – qui favorisent l’interdisciplinarité dans l’enseignement et la recherche. Les décideurs pourraient s’employer à reproduire, lorsqu’il y a lieu, les solutions adoptées par les établissements qui ont réussi à promouvoir la recherche interdisciplinaire, à l’instar de l’initiative Bio-X de l’université de Stanford.

Il faudra peut-être aussi intensifier les interactions avec l’industrie à mesure que la part du contenu intellectuel dans la production augmentera. La formation post-licence mériterait, par exemple, d’être revue à certains égards. Aux États-Unis, les doctorats en sciences du vivant sont trop axés sur la poursuite d’une carrière universitaire (American Society for Microbiology, 2013). Or, d’après les données publiées en 2014 par le National Science Board (NSB) dans le rapport Science and Engineering Indicators, seuls 29 % des nouveaux titulaires d’un doctorat en sciences du vivant (en 2010) trouveront un emploi à temps plein dans une université du pays.

Il est essentiel de disposer de systèmes efficaces d’apprentissage tout au long de la vie et de formation en entreprise. Les possibilités d’acquérir des compétences doivent évoluer au rythme des technologies, de même qu’il doit être possible d’accéder si nécessaire à des programmes de reconversion. Dans certains domaines, il faudra modifier la panoplie classique des compétences. Par exemple, les ingénieurs qui ont désormais affaire à l’impression 3D doivent se défaire de pans entiers de l’enseignement reçu pendant leur formation. Globalement, il est essentiel de propager les compétences numériques et complémentaires aux machines. Le numérique a d’ailleurs toute sa place dans le développement professionnel, notamment par l’intermédiaire des cours en ligne ouverts et massifs. De plus, on étudie actuellement les moyens de proposer, grâce à l’IA, des formations en temps réel spécialement adaptées au profil et aux besoins de l’apprenant.

Il est tout aussi crucial de veiller à ce que le niveau de compétence générale (aptitude à lire, écrire, compter et résoudre des problèmes) soit suffisamment élevé au sein de la population tout entière, afin de permettre l’apprentissage de compétences spécifiques, en constante évolution, indépendamment de savoir à quoi ressemblera le paysage technologique de demain.

Bien d’autres questions qui touchent déjà les systèmes de compétences resteront au premier plan, comme celles des dispositifs à mettre en place pour inciter les établissements à offrir un enseignement de qualité ou encore la suppression de tout entrave à la présence des femmes dans les domaines de la science, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques. Il est en revanche difficile de savoir si les technologies de production émergentes en accentueront l’importance.

La prochaine révolution de la production pourrait également faire évoluer les politiques du marché du travail

Les politiques et institutions dédiées à l’emploi deviendraient sans doute plus prioritaires si des crises majeures venaient secouer les marchés du travail, sous l’effet de l’évolution des technologies de production. Ainsi, les mesures de réinsertion des chômeurs en milieu de carrière gagneraient probablement en importance. Comme indiqué dans la section précédente, la question est de savoir si une nouvelle génération de technologies de production est susceptible de modifier l’ampleur, la fréquence ou la nature des crises traversées par le marché du travail. En l’absence de prévisions parfaites, les pouvoirs publics devraient prendre en considération divers scénarios, pour certains fondés sur l’hypothèse de chocs soudains et de grande envergure.

S’il n’est pas possible de décrire avec certitude l’évolution future du marché du travail, certaines conjectures paraissent raisonnables :

  • Une grande partie des emplois de production va probablement disparaître. D’après une enquête de 2015 menée auprès d’entreprises manufacturières du Royaume-Uni, 68 % misaient sur une hausse de l’investissement dans l’automatisation (Rigby, 2015).

  • L’emploi non salarié pourrait se développer. Certains pays de l’OCDE voient déjà sa part progresser depuis quelques années. Ainsi, au Royaume-Uni, le nombre des travailleurs indépendants a augmenté d’environ 30 % depuis 2010 (Dellot, 2014). Le travail indépendant pourrait continuer de croître sous l’effet de facteurs de rejet et d’attraction. D’un côté, les technologies numériques peuvent faire reculer les frais de démarrage et garantir l’autonomie professionnelle dans de nombreux métiers, et les plateformes numériques abaisser les coûts liés à l’information et autres transactions sur les marchés de produits et de la main-d’œuvre, ce qui est potentiellement favorable à l’activité indépendante (par exemple, les plateformes numériques mettent les clients en relation directe avec les producteurs individuels, au détriment des sociétés qui proposent des services d’agrégation ou servent d’intermédiaires). D’un autre côté, les nouvelles technologies risquent de priver d’emploi des salariés, qui n’auront pas d’autre choix que de se mettre à leur compte. Des politiques sans lien direct avec les technologies de production pourraient donc se révéler nécessaires pour bien accompagner la montée de l’activité indépendante9.

  • Enfin, il y a tout lieu de tabler sur une flexibilité accrue du temps et du lieu de travail (Mokyr, Vickers et Ziebarth, 2015).

Les politiques territoriales pourraient aussi gagner en importance

En amplifiant les effets économiques et sociaux des dotations initiales en compétences, l’économie numérique exacerbe les disparités géographiques de la répartition du revenu (Moretti, 2012). Le mouvement de convergence des revenus observé entre les régions infranationales de nombreux pays de l’OCDE s’est arrêté ou inversé (Ganong et Shoag, 2015). Un certain nombre de mesures permettraient d’y remédier. Investir dans les compétences et les technologies en est une, et elle est particulièrement importante (en effet, il est certes généralement bénéfique d’investir dans l’infrastructure et les transports pour faciliter la dissémination géographique des compétences et avantages économiques, mais les retours diminuent au fil du temps [Filippetti et Peyrache, 2013]). De même, l’emplacement des sites de fabrication avancée pourrait être de plus en plus tributaire de certains types d’infrastructure. En particulier, les machines contrôlées par ordinateur dont les temps de fonctionnement sont en millisecondes et exigent donc une faible latence doivent impérativement se trouver à proximité des serveurs internet.

L’action des pouvoirs publics doit reposer sur une réflexion engagée sur le long terme

Dans les déclarations de politique scientifique, technologique et industrielle qui sont promulguées au plus haut niveau, il est généralement souligné, en guise d’introduction, que l’époque est marquée par d’exceptionnelles mutations technologiques. Les dirigeants d’entreprise insistent souvent eux aussi sur la rapidité des progrès10. De même, les décideurs sont régulièrement appelés à faire preuve de diligence au nom de la célérité supposée de l’évolution technologique. Si ces généralités sur l’accélération du changement ne sont pas nécessairement avérées, il n’empêche que certaines avancées technologiques, à l’instar de l’apprentissage automatique, pourraient être lourdes de conséquences sur la production, et ce dans des proportions inimaginables il y a encore quelques années (Domingos, 2015).

Cette rapidité pourrait accroître les avantages procurés par les politiques et programmes d’investissement publics judicieusement menés sur le long terme, tout en élevant les coûts à court terme. Les dirigeants des entreprises, de l’enseignement et des administrations doivent être prêts à examiner les incidences de cette situation sur l’action à mener et préparer l’avenir au-delà des dix prochaines années. L’Allemagne peut servir de modèle : le ministère fédéral de l’Économie et de l’Énergie et le ministère fédéral de l’Enseignement et de la Recherche ont réuni les parties prenantes au sein d’un organisme de coordination chargé de réfléchir à la stratégie à adopter sur le long terme pour l’industrie 4.0.

La Chine et la prochaine révolution de la production

Dans le chapitre 12, Qian Dai examine l’évolution de la production en Chine telle que récemment observée et prévue pour l’avenir. L’industrie est la clé de voûte de l’économie chinoise, et la Chine est le pays qui contribue le plus à la valeur ajoutée manufacturière mondiale. Cette situation, conjuguée au fait que la Chine ambitionne d’augmenter la part du contenu intellectuel dans sa production, est lourde de répercussions, tant pour le pays que pour le reste du monde.

Beaucoup d’entreprises chinoises ont réalisé de grands progrès dans la mise au point et l’utilisation des nouvelles technologies de production

Entre autres réalisations de l’industrie chinoise, on peut citer le vol spatial habité, les sous-marins habités capables de plonger dans des eaux très profondes, le train à grande vitesse et le supercalculateur le plus puissant au monde. Au cours de la période 2008-13, le nombre de robots industriels déployés en Chine a crû d’environ 36 % par an en moyenne. En 2013, la Chine est devenue le premier débouché mondial des robots industriels et devrait en compter quelques 428 000 unités en 2017 (IFR, 2015). Les ventes de robots industriels chinois ont augmenté de 77 % en 2014 (Shen, 2015). Les régions traditionnellement très actives dans la fabrication de produits mécaniques et électriques, notamment celles du Sud‐Est du pays, ont mis en place de vastes programmes visant à remplacer les humains par les robots.

En Chine, les ventes d’imprimantes 3D sont passées de 2 milliards CNY en 2013 à 3.7 milliards CNY (environ 582 millions USD) en 2014 (Huang, 2015). Il sera recouru à des imprimantes 3D à usage industriel pour construire le C919, premier avion de ligne de conception chinoise (Ren, 2014).

En 2014, le marché chinois de l’IdO représentait plus de 600 milliards CNY (environ 94 milliards USD) (CCID Consulting, 2015). Outre qu’elles dominent le marché de l’IdO, de l’infonuagique et des données massives, les sociétés internet du pays, et en particulier les trois premières d’entre elles (Baidu, Alibaba et Tencent), ont entrepris de s’étendre au secteur manufacturier. En décembre 2015, Baidu a testé sur route un véhicule sans conducteur. De son côté, Alibaba lance des applications fondées sur les données massives dans plusieurs secteurs, dont la robotique, l’IdO et les biotechnologies, ou encore le financement et l’infrastructure.

Très tôt engagée dans la recherche en nanotechnologie, la Chine occupe le quatrième rang dans le classement mondial des brevets liés à ce domaine pour la période 2010-13 (OCDE, 2015d). Cette prouesse scientifique a ouvert la voie à de nombreuses applications industrielles. La biomédecine et les biomatériaux sont en plein essor. En Chine, l’ingénierie biomédicale crée de nouveaux produits et services grâce à la fusion des biotechnologies, des nouveaux matériaux et des TIC (par exemple, cornées artificielles et services génétiques). Toutes ces réalisations et d’autres encore découlent des progrès accomplis dans la recherche, l’enseignement et les infrastructures.

En parallèle, une série de mesures de grande envergure et de programmes d’investissement publics ont été engagés dans l’objectif principal de promouvoir l’utilisation des technologies numériques dans le secteur manufacturier. Lancée en 2015, l’initiative Made in China 2025 s’inscrit dans la stratégie conçue pour faire de la Chine une plus grande puissance manufacturière dans un horizon de trente ans. Plus récemment, l’initiative Internet Plus a vu le jour afin d’assurer la transition numérique de pièces maîtresses de l’économie. Pour compléter ces initiatives, des mesures transversales sont mises en œuvre, notamment dans le domaine de l’éducation, à l’exemple de l’ambitieux programme national d’enseignement de la robotique au primaire et au secondaire actuellement à l’étude au ministère de l’éducation (Ren, 2016).

La montée en gamme du secteur manufacturier chinois soulève des questions complexes, sur le plan national et à l’étranger

Sous l’effet du vieillissement de sa population et de la hausse rapide des coûts de la main-d’œuvre, l’industrie chinoise a vu son avantage de coût tomber par rapport aux États‐Unis sous la barre des 5 % (Sirkin, Zinser et Rose, 2014). Bien qu’en hausse depuis dix ans, la productivité du travail en Chine est encore loin des niveaux affichés dans les pays développés. La concurrence mondiale s’intensifie et des entreprises multinationales ont commencé à rapatrier leurs activités de fabrication haut de gamme.

Des pans entiers du secteur manufacturier chinois sont touchés par des pénuries de capacités de gestion et de capacités numériques. La Chine reste lourdement tributaire des importations pour ses activités de fabrication avancée. La difficulté consiste non seulement à accroître l’investissement public en faveur de la science et de l’innovation, mais aussi à commercialiser les résultats de la recherche, à moderniser les infrastructures, à améliorer le fonctionnement des marchés et à encourager l’innovation dans le secteur privé (par exemple, plus de 70 % des brevets en nanotechnologie et 50 % des brevets délivrés dans le domaine de la robotique émanent des secteurs universitaire et public [Organisation mondiale de la propriété intellectuelle, 2015]). Enfin, les préoccupations environnementales occupent une place grandissante depuis l’aggravation des problèmes de pollution de l’air, de l’eau et du sol imputables au secteur manufacturier.

Par effet de ricochet, les pouvoirs publics sont de surcroît confrontés à divers phénomènes comme la déstabilisation du marché du travail et le poids croissant de la cybersécurité. Les programmes de remplacement du travail humain par les robots engendrent des pénuries de main-d’œuvre et une hausse des salaires est observée dans l’est de la Chine. Ils ne devraient pas impacter défavorablement le marché du travail (Bai, 2014). En revanche, l’évolution technologique fait grimper les besoins en cadres, chercheurs et techniciens aux compétences diverses. De plus, l’essor attendu de l’entrepreneuriat et du travail non salarié appelle de nouvelles politiques du travail. Au cours des 12 mois qui ont précédé décembre 2015, le nombre moyen d’incidents de sécurité de l’information détectés en Chine et à Hong Kong (Chine) s’est élevé à 1 245, ce qui représente une hausse de 417 % par rapport à l’année précédente (PwC, 2015). Compte tenu de la place centrale que les TIC occupent dans des secteurs clés, la sécurité de l’information est appelée à se renforcer.

La prochaine révolution de la production et les chaînes de valeur mondiales (CVM)

Ces dernières décennies ont été marquées par l’intégration croissante, à l’échelon international, des marchés de capitaux, de biens intermédiaires, de produits finis, de services et de main-d’œuvre. Face au morcellement grandissant de la production le long des CVM, les décideurs ont commencé à s’intéresser de plus près aux retombées économiques à attendre selon la position occupée dans une CVM (OCDE, 2013). Les CVM évoluent en permanence. Les récentes études de l’OCDE n’ont pas permis d’établir formellement l’existence d’un phénomène de relocalisation des activités manufacturières depuis les pays émergents vers les économies avancées provenant de l’automatisation et des économies de coûts imputables au changement technologique (De Backer et al., 2016). Il apparaît néanmoins que les entreprises européennes fortement robotisées sont moins susceptibles d’implanter leurs sites de production à l’étranger. À certains égards, ces technologies, notamment l’impression 3D, pourraient contribuer à rapprocher la production des marchés des pays développés. Il n’empêche que l’évolution de la situation mondiale sera certainement marquée par les mutations actuellement observées en Chine.

L’absorption réussie des nouvelles technologies dans les pays en développement pourrait concourir à la réalisation des objectifs de productivité, de transformation structurelle et de protection de l’environnement. En effet, certaines des nouvelles technologies de production sont particulièrement bien adaptées aux conditions économiques de nombreux pays en développement. Il existe par exemple des robots à la pointe du progrès qui sont relativement peu onéreux et dont la manipulation n’a pas à être confiée à du personnel hautement qualifié. De même, les drones à bas coût pourraient rendre certains procédés agricoles plus efficients. L’amélioration des voies de diffusion du savoir, dont l’internet fait partie, pourrait créer des possibilités de saut technologique, en particulier dans les grandes économies en développement. Cela dit, dans une grande partie du monde en développement, les entreprises ont manifestement du mal à apprendre à utiliser les technologies. Comin et Mestieri (2013) se sont employés à mesurer, dans des économies développées et en développement, le temps qu’il avait fallu compter pour qu’un certain nombre de technologies soient adoptées ainsi que l’intensité avec laquelle elles avaient ensuite été employées. Dans 25 cas, ils constatent que les taux d’adoption convergent, mais que l’intensité d’utilisation varie grandement d’un pays à l’autre.

Les possibilités et risques associés aux CVM varieront probablement d’un secteur à l’autre

Les branches d’activité à forte intensité de main-d’œuvre qui dominent dans beaucoup de pays en développement (par exemple, fabrication d’articles d’habillement, de chaussures et de cuir, meubles, textiles et produits alimentaires) seront peut-être moins sujettes au changement dans la mesure où l’automatisation d’un grand nombre des procédés utilisés n’est pas encore achevée (ou économiquement rentable). D’autres branches, comme la fabrication de matériels électriques, d’articles électroniques, de machines et de matériels, seront probablement très touchées, surtout si les salaires augmentent, compte tenu de leur fort potentiel d’automatisation. Par ailleurs, dans des secteurs comme la construction automobile, l’adoption des nouvelles technologies de production devraient moins dépendre des salaires ou du potentiel d’automatisation que de la demande intérieure et de l’intérêt grandissant des consommateurs pour des produits de qualité et adaptés à leurs exigences.

Le changement technologique pourrait rapidement mettre en péril les capacités en place dans les pays en développement. Par exemple, la fabrication de chaussures était jusqu’ici une activité à forte intensité de main-d’œuvre en raison des qualités de dextérité requises. Pourtant, Adidas vient de construire en Allemagne une usine entièrement automatisée permettant de fabriquer des chaussures personnalisées en seulement cinq heures, contre plusieurs semaines à l’heure actuelle (Shotter et Whipp, 2016).

Nombreux sont les pays en développement où tout le système de production devra être modernisé. Les entreprises de ces pays auront bien du mal à mettre à niveau leurs machines, usines et systèmes informatiques, souvent vétustes, pour les adapter aux nouvelles technologies. Les niveaux de tolérance, les normes techniques et les protocoles sur lesquels reposent les technologies de production émergentes leur sont généralement étrangers, et ces technologies supposent habituellement une alimentation électrique ininterrompue, ce qui n’est pas toujours possible selon les pays.

Investir dans les nouvelles technologies peut également entraîner une série de dépenses complémentaires. Les robots, par exemple, vont normalement de pair avec des dispositifs périphériques (barrières de sécurité et capteurs, notamment) et procédures de mise en œuvre (gestion de projet, programmation, installation et développement logiciel), qui représentent un coût au moins aussi important. Une diversité d’acteurs peut assurer le financement de tels investissements : des sociétés de capital-risque aux banques de développement, en passant par les établissements de crédit d’équipement ou de financement des PME et des start-ups. Dans le monde en développement, toute cette palette de services financiers n’est disponible que dans une poignée de pays.

Comme précédemment indiqué, la prochaine révolution de la production ne se fera pas sans un système d’enseignement supérieur performant, capable de former les étudiants en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques, tout en tissant des liens étroits entre production et formation professionnelle. Pourtant, alors même qu’ils nécessitent le plus de ressources et d’investissements, ces secteurs de l’éducation ne sont généralement pas prioritaires dans les pays en développement.

Ainsi qu’on le voit dans le chapitre 2, la prochaine révolution de la production a besoin d’infrastructures de télécommunications à large bande qui soient vastes, fiables et sécurisées pour tenir toutes ses promesses. La couverture des zones rurales, en particulier dans les grands pays, favorisera la communication entre producteurs et consommateurs à l’échelon local ainsi que la mise en place de marchés intérieurs intégrés. Selon toute vraisemblance, une connectivité rapide, propice à l’échange de données, caractérisera la production de demain et en sera un facteur de réussite. Mettre en place l’infrastructure correspondante constituera un défi supplémentaire pour nombre de pays en développement.

Conclusion

Le présent rapport traite des implications qu’auront les technologies qui révolutionnent actuellement la production pour l’économie et l’action des pouvoirs publics. Cette révolution promet d’être au moins aussi profonde que celles survenues dans le passé. En effet, les mutations qui transforment actuellement la production rejailliront fortement sur la productivité, l’emploi, les compétences, la répartition des revenus, les échanges commerciaux, le bien-être et l’environnement. Toutes les technologies considérées évoluent très rapidement. Il y va donc de l’intérêt des entreprises, des économies et des sociétés que les pouvoirs publics appréhendent l’évolution possible de la production et la manière d’y répondre.

Les questions de fond examinées ici sont nombreuses, mais la liste est loin d’être exhaustive. D’autres domaines d’intervention des politiques sont importants. Par exemple, puisque les machines autonomes sont de plus en plus présentes sur les marchés, il est tout à fait envisageable que la politique de concurrence évolue en fonction de l’IA, et inversement. L’essor de l’impression 3D pourrait remettre en question certains aspects des politiques commerciales (s’agissant notamment de taxer les transferts transnationaux de données, et plus seulement les mouvements de marchandises). De même, la politique à l’égard des consommateurs pourrait avoir à régler de nouvelles questions, notamment en ce qui concerne la sécurité des vêtements connectés à l’IdO.

Nombre des questions soulevées dans ce rapport nécessitent un examen plus approfondi, en particulier celle des conséquences distributives du changement technologique. Les nouvelles technologies de production permettront à beaucoup de gagner en niveau et en qualité de vie mais, comme précédemment indiqué, elles vont probablement aussi creuser les inégalités. Ces effets distributifs exigent des mesures qui dépassent les domaines de la science et de l’innovation11. Par ailleurs, force est de rappeler que la croissance fondée sur les nouvelles technologies peut également réduire les inégalités de patrimoine (par opposition aux inégalités de revenu) dès lors que les technologies génèrent une croissance plus importante que celle du retour sur investissements dans lesquels l’innovation joue un grand rôle. Ainsi que Piketty (2014) l’a récemment souligné, un taux de croissance supérieur au taux de rendement de l’investissement peut contribuer à aplanir les inégalités de patrimoine.

La fragilité du système est un autre thème qui mériterait peut-être une analyse plus approfondie. Il y a tout lieu de penser que les risques et les conséquences des vulnérabilités en chaîne augmentent du fait que les systèmes de production sont de plus en plus complexes et fondés sur les TIC. Or, de tels systèmes, qui revêtent une importance vitale et sont interdépendants, peuvent se comporter de manière imprévisible et inédite (comme en mai 2010, lorsque le jeu des algorithmes a provoqué un « krach éclair » sur les bourses mondiales, faisant disparaître plus de 1 000 milliards USD en quelques minutes). La prolifération des systèmes de production numérique pourrait également rendre plus difficile d’anticiper les défaillances technologiques (Arbesman, 2016). D’où l’importance que les pouvoirs publics aient une meilleure compréhension des systèmes complexes afin de pouvoir protéger la société contre des dérèglements potentiellement lourds de conséquences (Nesse, 2014).

Un autre thème de recherche prioritaire pour les pouvoirs publics, déjà mis en exergue par Tassey (2014) et abordé dans plusieurs chapitres du présent rapport, tient à la nécessité de mieux comprendre les retombées de l’action publique sur l’utilisation des technologies de pointe à des fins de production. Plus précisément, il faudrait disposer d’éléments plus détaillés sur les effets des décisions publiques et privées en matière d’allocation des ressources en faveur de la R-D dans les secteurs d’activité ainsi que sur les phases du cycle de R-D à différents niveaux des chaînes de valeur de la haute technologie et dans plusieurs types d’infrastructure de recherche. Pour être plus efficaces, les politiques poursuivies ne doivent plus mettre l’accent sur l’ampleur des ressources consacrées à la prochaine révolution de la production, mais se recentrer sur l’incidence de la composition du soutien apporté à travers les mesures, les programmes et les institutions.

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Notes

← 1. Voir www.extremetech.com/electronics/185960-foxconn-is-attempting-to-replace-its-human-workers-with-thousands-of-robots.

← 2. Par exemple, les tâches cognitives non répétitives relèvent souvent de métiers spécialisés, techniques et d’encadrement. Les tâches manuelles non répétitives – qui impliquent des interactions personnelles, la reconnaissance visuelle et linguistique ainsi que la faculté de s’adapter à la situation – sont effectuées par les gardiens d’immeuble, les auxiliaires de vie et les chauffeurs, entre autres exemples (Autor, Levy et Murnane, 2003).

← 3. La probabilité que l’emploi augmente à la suite d’un choc technologique est plus grande dans les secteurs dans lesquels le coût des stocks est faible, la demande élastique et les prix flexibles (Chang, Hornstein et Sarte, 2009).

← 4. La création d’emplois a également été forte dans le domaine de la réparation des ordinateurs, des distributeurs et des machines de bureau (The Economist, 2011).

← 5. Voir Hod Lipson à l’adresse www.youtube.com/watch?v=tmPLeQLdfPA.

← 6. Dans le même ordre d’idée, les travaux de recherche consacrés aux avis d’experts sur les idées novatrices montrent l’intérêt de recueillir une diversité de points de vue. Comparant des idées brutes et leurs débouchés commerciaux, Kornish et Ulrich (2014) montrent qu’il est plus efficace de faire appel à un panel de consommateurs qu’aux experts du domaine pour déterminer si une idée est « bonne ».

← 7. http://spectrum.ieee.org/semiconductors/materials/germs-that-build-circuits.

← 8. Plus généralement, une préoccupation récurrente est de savoir si la croissance transformatrice de la puissance de calcul à l’origine de la révolution numérique va se poursuivre. Pour nombre d’appareils numériques, les vitesses de traitement, les capacités de mémoire, la densité et la précision des capteurs, voire les nombres de pixels, suivent la loi de Moore et affichent la même augmentation exponentielle. Cela dit, au niveau de l’atome, il existe une limite à la possibilité de réduire la taille des transistors des circuits intégrés. Des experts pensent que cette limite sera probablement atteinte au début des années 2020 (c’est déjà le cas de la consommation électrique). On ignore quelles seront la cadence et l’orientation de l’évolutiontechnologique dès lors que la loi de Moore ne s’appliquera plus et que de nouveaux types d’innovation (par exemple, les nouvelles générations d’algorithmes et les circuits intégrés tridimensionnels) apparaîtront.

← 9. S’agissant notamment de réglementer le travail à domicile.

← 10. Dans nombre de ses déclarations officielles, le directeur de l’ingénierie chez Google, Ray Kurzweil, a prédit pour l’avenir l’accélération exponentielle de certains aspects du développement technologique, en particulier dans les TIC.

← 11. Diverses mesures sont envisageables, du revenu de base universel, actuellement expérimenté sous différentes formes dans un certain nombre de pays, à la réduction de l’impôt sur le revenu d’activité, en passant par l’accès à l’apprentissage et à la reconversion professionnelle tout au long de la vie.