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La course à la livraison

Project Wing de la X company

La Poste et Amazon ont annoncé en même temps leur première livraison commerciale par drone, respectivement en France et en Angleterre. Google et DHL ne sont pas en reste avec des essais en Allemagne et États-Unis. La course à la livraison par drone est lancée entre les différents industriels et pays.

Si les annonces de livraison par drone de ces dernières années ont surtout permis de faire de la publicité à Amazon et Domino’s Pizza, 2016 a été riche en premiers essais concrets. La Poste, DHL, Amazon, Google : les annonces se sont enchaînées, particulièrement en fin d’année. Ainsi, La Poste a annoncé l’ouverture d’une première ligne commerciale dans le Var afin de livrer des colis une fois par semaine à une pépinière d’entreprises. En Angleterre, Amazon a effectué sa première livraison à un particulier par un quadrirotor au logo de la marque. Leur but : faire « le dernier kilomètre » quand ce n’est pas possible, compliqué ou dangereux par d’autres moyens.

Depuis plusieurs années, Amazon, Google et DHL développent en interne leur propre système de drone. La Poste fait figure d’exception avec son contrat avec Atechsys, petite société française installée à côté d’Aix-en-Provence, qui a mis au point un hexarotor pour la livraison de colis. « Il a été spécialement développé pour cet usage », explique Moustafa Kasbari, président et fondateur d’Atechsys. « Sa particularité vient du fait que nous n’avons pas pris des technologies sur étagère mais que nous l’avons construit autour du colis. »

Amazon planche de son côté depuis 2013 sur son projet « Prime Air » qui « fournira des paquets jusqu’à 2,5 kg en 30 minutes ou moins à l’aide de petits drones ». Le projet Wing d’Alphabet, maison mère de Google, doit, selon le géant du web, « construire la prochaine génération d’avions automatisés ». Son but est de préparer « le jour où ces véhicules livreront tout, depuis les produits de consommation courante jusqu’à la médecine d’urgence ». Même son de cloche du côté de DHL qui a développé le Parcelcopter qui « s’adresse principalement à des situations où les méthodes de livraison standard sont trop longues (par exemple en cas de marchandises périssables ou de médicaments d’urgence). Les emplacements qui ne sont pas reliés au réseau routier standard en sont un exemple. Les “ barrières naturelles ” comme l’eau ou les montagnes ne sont pas un problème pour un drone ».

Si chaque projet a ses particularités, tous se retrouvent sur les grands sujets tels que l’automatisation des systèmes, le partage de l’espace aérien, la sécurité ou encore l’hybridation, c’est-à-dire le panachage entre ailes fixes et rotors basculants. S’observant de près les unes des autres, les différentes entreprises ne communiquent que peu ou pas du tout sur ces différents développements. Les brevets sont souvent en cours de dépôt et la compétition est rude. Malgré tout, les brevets déjà déposés et les discussions informelles permettent d’avoir une idée de ce qui pourrait se passer dans les prochains mois et années.

Les équipes de Google planchent sur différentes plateformes. Crédit : X company.
Les équipes de Google planchent sur différentes plateformes. Crédit : X company.

Évolution permanente

Tout d’abord, tous les industriels ont bien conscience qu’il est primordiale d’être à la pointe de la technologie, et pour cela il faut innover en permanence. Ainsi, l’équipe du projet Wing explique : « Nos conceptions ont considérablement changé depuis nos premiers concepts et continuent d’être affinées en testant différentes livraisons et environnements. Aujourd’hui, nous nous efforçons de surmonter les obstacles techniques et réglementaires pour faire de cette vision une réalité. » Les centres R&D d’Amazon, présents aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Autriche et en Israël, annoncent tester « de nombreux modèles de véhicules et de technologies différentes afin de déterminer le meilleur moyen de livrer des colis dans des environnements divers ».

Pour chacun des industriels et start-up en compétition sur le sujet, les essais en vol sont primordiaux. Ils permettent de constituer une base de données et de faire évoluer l’aspect et les caractéristiques techniques des engins en fonction des retours d’expérience.

Vol automatisé

Aujourd’hui, toutes les livraisons sont faites par vol automatisé, sous contrôle d’un pilote agréé par l’administration locale. Ainsi, les pilotes du projet Wing surveillent en permanence les drones automatisés et peuvent en prendre le contrôle à tout moment. Mais leur approche à long terme consiste à « construire un système de livraison sûr, efficace et évolutif qui n’aura plus besoin de pilotage individuel ». Plusieurs évolutions sont possibles et en cours de dépôt de brevet. Ainsi, le « terminal dématérialisé », vendu par Amazon depuis les débuts de Prime Air, est le fait pour un particulier de pouvoir recevoir son colis directement dans son jardin par exemple. Une des autres évolutions possibles est le « locker connecté ». « Il peut s’agir là d’un terminal qui possède un chargeur et une batterie de colis », explique Moustafa Kasbari. « Cela permet aux drones de faire plusieurs allers-retours dans la journée. Les colis seraient chargés au fur et à mesure afin d’optimiser le processus. »

DHL de son côté envisage déjà le long terme avec le vol et la livraison au-dessus des zones urbaines. « Grâce à la combinaison du chargement et du déchargement entièrement automatisés ainsi qu’à une augmentation de la charge de transport et de la portée du Parcelcopter, DHL a atteint un niveau de maturité technique et procédurale pour permettre éventuellement des essais sur le terrain dans les zones urbaines. »

Hybridation

La livraison par drone ne doit pas remplacer l’ensemble des moyens existants et n’a pas forcément d’intérêt au-delà d’une centaine de kilomètres. C’est pour cela qu’aucun des projets en cours de développement ne testent des drones à aile fixe (sauf cas particulier, cf. encadré). Cependant, l’hybridation, qui associe ailes fixes et rotors basculants, est au programme. Que ce soit sur les démonstrateurs actuels, comme le projet Wing, ou en cours de dépôt de brevet chez d’autres, cela semble un bon moyen de combiner le décollage et atterrissage vertical avec une autonomie accrue.

Crédit : Atechsys.
Atechsys a fait des essais en zone de basse température pour La Poste. Crédit : Atechsys.

Terrains isolés et livraisons d’urgence

Quel que soit le pays ou l’industriel, l’idée générale est que le drone peut aller là où l’homme ne peut pas passer. « Pour La Poste, l’utilisation du drone permet un gain de temps, notamment sur les sites isolés », analyse Moustafa Kasbari. « Pour certains sites, le livreur doit se détourner de sa livraison standard, ce qui ajoute une heure de route en plus. Par ailleurs, d’autres endroits sont difficiles d’accès, notamment sur les routes de montagne enneigées. » Pour La Poste, c’est donc une économie de temps mais aussi un gain en terme de fatigue et de sécurité pour le facteur. Les allers-retours du drone Parcelcopter de DHL entre la vallée et le plateau, dans la région bavaroise de Reit im Winkl, à environ 1 200 m d’altitude, couvraient huit kilomètres de vol en huit minutes. Le drone était généralement chargé de marchandises sportives ou de médicaments urgents. « Le même trajet en voiture prend plus de trente minutes en hiver », rappelle DHL.

L’équipe du projet Wing ajoute une approche écologique à sa démarche. « Le transport actuel a un impact énorme sur l’empreinte carbone de l’humanité. Nous concevons donc nos aéronefs afin d’effectuer des livraisons locales avec des émissions de CO2 nettement inférieures à celles des camions et de minimiser le bruit et les perturbations visuelles. »

Si les équipes R&D des projets paraissent pleines d’enthousiasme quant à la banalisation prochaine de la livraison par drone, il reste des limites importantes : la sécurité tout d’abord, qui entraîne une limitation réglementaire dans de nombreux pays, les situations d’intempéries (une pluie légère n’est pas forcément un problème mais des vents violents peuvent empêcher le vol d’un drone), la vitesse limitée, le coût… Pour ce dernier, des études ont été faites chez Atechsys qui annonce qu’une livraison en drone pourrait revenir à moins de 20 centimes d’euros pour un colis de 2 kg sur 15 km. « Il faut voir la réalité derrière ce chiffre », tempère Moustafa Kasbari. « Nous avons sorti ce coût en estimant que l’on pourra amortir toute la R&D sur une centaine de lignes, et non sur une seule comme c’est le cas aujourd’hui ». Cependant, selon le président d’Atechsys, le coût n’est pas forcément un facteur dimensionnant pour La Poste. « Certaines livraisons n’ont pas de prix, comme l’apport d’insuline en hiver dans villages isolés de Corse. » L’idée finale pour La Poste est que la livraison, quel que soit le moyen de transport (camion, drone…), se fasse à coût fixe pour le client final.

Enjeux industriels et nationaux

À chaque acteur son drone, à chacun ses prouesses, mais aucun n’est aujourd’hui à une étape d’industrialisation. Les différents enjeux liés à la livraison par drone, économique, technologique, réglementaire, seront déterminants dans les prochaines années. Les industriels en ont bien conscience et chacun essaye de dépasser ses concurrents. « Aujourd’hui, nous sommes en avance technologiquement sur Amazon et DHL », assure Moustafa Kasbari. « Mais connaissant leurs budgets de R&D qui sont au moins cent fois supérieurs aux nôtres, nous nous attendons à ce qu’ils nous passent devant prochainement. » La petite start-up française a bien conscience qu’en ce qui concerne le développement industriel du projet, elle n’a pas les moyens de concurrencer DHL, Alphabet ou Amazon. C’est pour cela qu’elle devrait prochainement annoncer un partenariat avec un « grand nom européen de l’industrie aéronautique » afin d’industrialiser son système à l’échelle européenne

Non limité par le budget, Jeff Bezos, P-DG d’Amazon, a annoncé via Twitter la première livraison par drone de son entreprise en Angleterre juste avant de rencontrer Donald Trump, futur président des États-Unis. Il faut dire que les échanges sur Twitter entre ces derniers avaient été tumultueux. Il y a quelques mois Donald Trump attaquait de front le géant américain : « Si Amazon payait ses impôts dans les règles, son titre s’écroulerait et l’entreprise tomberait comme un château de cartes ». Ce à quoi Jeff Bezos, avait répondu : « Nous lui réserverons toujours un siège sur une fusée Blue Origin – #envoyonsDonalddanslespace », avant de se repentir en le félicitant pour son élection en novembre dernier. Ce tweet sur la livraison en Angleterre quelques heures avant la rencontre dans la « Trump Tower » a-t-il été l’occasion pour le magnat américain de faire du pied à la future administration qui n’a jusque-là autorisé des essais que pour Alphabet ? Les prochains mois le diront.

Au-delà de la course entre industriels, la compétition entre les pays existe. En Europe, elle devrait néanmoins être bientôt réglée par la réglementation européenne en cours de discussion. Attendue pour 2018, elle devrait remplacer les réglementations nationales. Reste la compétition entre Europe et États-Unis. Si ces derniers ont établi leur réglementation tardivement comparativement à la France, l’Europe risque d’être freinée par son fameux « principe de précaution ». « En pratique, cela donne un principe d’inaction », déclare Laurent Archambault, avocat spécialiste des drones. « Dès qu’il y a un risque, on enferme le projet. Or si on ne prend jamais de risque économique, on ne développe rien. Pour les drones, on a été assez audacieux pour une fois. »

L’Afrique aussi s’intéresse aux drones

S’il est moins sujet aux grands effets d’annonce, le continent africain s’intéresse aussi de près aux drones depuis plusieurs années. Des disparités fortes existent entre les différents pays mais une étude de la banque africaine de développement a montré qu’il pouvait être intéressant dans certains cas d’investir dans l’achat de drone pour le transport plutôt que de refaire une route. Lors des assemblées annuelles 2016 de la Banque africaine de développement (BAD), le ministre rwandais des Technologies de l’information et de la communication (TIC) a vanté l’exemple de son pays, indiquant que son gouvernement avait récemment commencé à utiliser des drones pour approvisionner les hôpitaux en médicaments afin de répondre à des situations d’urgence, notamment en milieu rural. (cf. encadré). L’Afrique, en moyenne moins urbanisée que l’Europe, pourrait être un territoire très intéressant pour la livraison par drone, et donc avec des possibilités d’investissements énormes.

Le Rwanda utilise des drones pour livrer du sang
Les drones Zips livrent du sang au Rwanda. Crédit : Zepline.
Les drones Zips livrent du sang au Rwanda. Crédit : Zepline.

Contrairement aux gros projets occidentaux, l’Afrique s’intéresse aussi aux voilures fixes. Fin 2016, le Rwanda a présenté à la presse sa première base de drones pour la livraison de lots de sang, située à 50 km de la capitale Kigali. Les drones devraient pouvoir livrer du sang à 21 cliniques de l’ouest du pays. La topographie accidentée du Rwanda rend longue et difficile la livraison du sang par la route, notamment durant la saison des pluies.

La base a été installée à côté d’une infrastructure médicale existante. Celle-ci reçoit des demandes par courriel ou téléphone, prépare le colis et le place dans le drone qui décolle via une rampe de lancement. Les drones « Zips » à voilure fixe d’environ 2 m d’envergure, développés par la société américaine Zepline, ont une autonomie de quelque 150 km et peuvent transporter une cargaison de 1,5 kg. Leur vol est automatisé selon un trajet préenregistré. Ils survolent la zone de livraison et y laissent tomber le colis grâce à un petit parachute. Les drones retournent alors vers la base où ils peuvent être déployés pour une nouvelle livraison.