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#02 L'innovation frugale par l'exemple

Mis à jour : 17 sept. 2019

Dans le précèdent article, nous avons revu les principes de base de l’innovation frugale et l’intérêt que cette approche pourrait avoir pour les entreprises.

Regardons à présent quelques cas d’application, en particulier dans le médical qui est l’un des 3 domaines ou l’on trouve le plus d’exemples, avec l’énergie et les transports. On utilisera les 3 critères de Weyrauch et Herstatt (2017) pour définir une innovation frugale : une réduction substantielle du coût, une recherche des fonctions essentielles et une recherche des performances optimales pour ces dernières, ce qui induit au final une réduction du temps de développement. Si les critères précédents permettent de caractériser une innovation frugale reste qu’il semble nécessaire de clarifier la nature de ces innovations.

On peut ainsi s’intéresser au classement conçu par les Docteurs Viet Thi Tran (PHD, MD) et Philippe Ravaud (PHD, MD) du Centre of Research in Epidemiology and Statistics, Sorbonne Paris Cité, 2016 qui fait particulièrement sens pour les dispositifs médicaux mais pas uniquement en distinguant 4 types d’Innovation Frugale :

  1. Les innovations « Bottom up » qui sont du pur système « D »,

  2. « Contextualized adaptations » (innovation de détournement) qui sont de l’adaptation ou du contournement de produits,

  3. « Opportunistics solutions » (Innovations opportunistes) qui utilisent les avancées technologiques (IT notamment) pour résoudre des problèmes existants,

  4. « Lean and Technique » (Innovation optimisée) qui consiste à simplifier un produit ou une technologie existante pour l’adapter à de nouveaux besoins.

En partant de cette classification, on peut s’intéresser aussi aux marchés cibles afin de mettre en avant le fait que l’innovation peut être uni ou bidirectionnelle. En effet, l’Innovation Frugale peut faire sens dans les pays en voie de développement mais également dans les pays développés. Elle peut également provenir des pays développés à destination des pays en voie de développement et inversement.

Plus particulièrement, une "innovation optimisée" ou "opportuniste" envisagée en première intention pour les pays en voie de développement peut avoir tout son sens dans les pays développés. On parle alors de "reverse innovation", approche qui sera traitée dans un prochain post. Elle peut aussi n'être destinée qu'aux pays en voie de développement ou inversement qu'aux pays développés.

(1) Innovation Bottom up : du pur système « D »
  • Le « Jaipur foot »

Le Bhagwan Mahaveer Viklang Sahayata Samiti (BMVSS) a développé, en collaboration avec MIT et Stanford University, USA, le « Jaipur foot ». Depuis sa création en 2015, il s’est développé dans de nombreux Pays en voie de développement et a bénéficié à plus de 1.55 millions de personnes. Cette prothèse simple est produite en masse et fabriquée avec des matériaux tels du Titane et vendu à des prix entre 5 et $20. Mais l’intérêt du « Japur foot » est qu’il s’inscrit dans une démarche inclusive et globale. En effet, BMVSS focalise ses efforts sur les marginaux et les pauvres et apporte un réel service : centres dédiés ouverts 24/24, procédures d’admissions simplifiées, accès aux traitements sans condition de ressources, prise en charge totale des frais par le centre, grande qualité d’accueil, traitement sur mesure, expertise des médecins, gestion optimisée des coûts.

  • The Aravind Model :

Aravind Eye Care Hospital en Inde a développé des modèles de traitement low cost. Par exemple, Aravind Eye Care Hospital réalise 60% de ses procédures de chirurgie de la cataracte quasiment gratuitement ($30 à charge pour le patient) contre $3000 pour la même opération aux USA. Depuis le démarrage de l’activité en 1976, 4 millions d’opérations ont été réalisées grâce à un process chirurgical à l’image du « MacDonald » où chaque étape est optimisée et séquencée. Pour réduire les coûts, Aravind a même étendu son approche en fournissant ses implants intra oculaires (Aurolab) pour une fraction du coût des implants importés. Le modèle d’Aravind se développe désormais à l’étranger (SalaUno au Mexique) et intéresse les hôpitaux des Pays développés, preuve en est que l'innovation frugale concerne les process eux-mêmes et est duplicable.

  • Autres exemples d’innovation Bottom up

Embrace and mOm : système pour porter les enfants et leur apporter la chaleur humaine en remplacement des couveuses.

Kerala Palliative Care (Inde): système communautaire de la gestion de la douleur et de la fin de vie.

Himalayan Cataract project qui a permis de traiter 4 millions de personnes atteint de cataracte à un coût de 20$.

D'autres exemples sont également relativement connus comme la désinfection de l’eau par le soleil ou le principe des couveuses « kangourou » (A. Whitelaw et K. Sleath , 1985) voir l’utilisation de têtes de fourmis pour refermer une plaie.

Par ces exemples, qui mettent en valeur l'ingéniosité avant la technologie, on voit que des innovations considérées comme simples peuvent avoir une grande valeur.

(2) Innovation de détournement : adaptation ou le contournement de produits existants dont la nouvelle indication n’était pas celle initiale

On notera ici que le fait de détourner un usage rend caduque le marquage CE des produits médicaux préexistants ce qui rend compliqué une diffusion dans les pays développés. Il n'y a rien d’étonnant non plus à ce que ces innovations soient issues ou soient en première intention à destination des pays en voie de développement

  • Le tamponnement intra-utérin par ballonnet du Dr Bruke / Division of Global Health Innovation at Massachusetts General Hospital :

Le tamponnement intra-utérin par ballonnet est une technique permettant de contenir et résorber une hémorragie après accouchement. Elle est appliquée en seconde intention si les procédures médicamenteuses sont inefficaces. Il consiste à insérer un ballonnet gonflable qui vient s'appuyer sur les parois. Il existe des systèmes commerciaux de ce dispositif mais dont le coût (300$) est prohibitif dans les pays en voie de développement, alors que plus de la moitié des décès maternels dans ces pays est causé par ces hémorragies post-partum (PPH), dans laquelle l'utérus, souvent fatigué après des heures de travail, saigne de manière incontrôlable. Le Dr Burke médecin urgentiste et directeur de la division de l'innovation en santé mondiale à l'Hôpital Général du Massachusetts, a, lors d’une mission au Soudan du Sud, mis au point ballonnet fabriqué en combinant une seringue, un tube, un préservatif lubrifié en s’inspirant des travaux de Sayeba Akhter, un médecin du Bangladesh. Lorsque le dispositif est attaché à l'extrémité d'un cathéter et gonflé avec de l'eau, il peut arrêter l'hémorragie utérine chez les femmes qui viennent de donner naissance. Ce dispositif « miracle » à moins de 3$ a permis de sauver des milliers de femme et a démontré être efficace à plus de 97%. Ce dispositif en comparaison avec des dispositifs commerciaux n’est pas considéré comme le “gold standard” mais plutôt comme un DM “just good enough” (en particulier quand la vie est en danger). Le Dr Bruke est aussi à l’origine de E.S.M.-CPAP, un dispositif permettant de réduire les décès et invalidités dus aux maladies respiratoires des nouveaux nés. Ces dispositifs sont utilisés dans nombre de pays émergents et ils intéressent désormais certaines organisations (telle que l'armée) et des hôpitaux aux USA et Canada.

  • Arbutus Medical :

La startup canadienne Arbutus Medical a été fondée après qu'une équipe médicale travaillant en Ouganda ait observée des chirurgiens locaux. Ils utilisaient des exercices de quincaillerie-magasin bon marché plutôt que des produits traditionnels inaccessibles étant donné leur coûts (env 3K$). Ils ont développé sur la base d’une perceuse du commerce (DeWatt), une version stérile à un coût 90% moins élevé que les systèmes dédiés. Si à l’origine, Arbutus Medical envisageait une diffusion dans les pays en voie de développement, ils ont perçu une demande notamment auprès de l'armée canadienne et américaine, et ont développé une version plus adaptée aux standards des pays développés. Des hôpitaux aux États-Unis, au Canada et au Royaume-Uni envisageraient des essais.


Autre exemple enfin, l’utilisation de bandelettes urinaires pour analyser les fluides des ponctions lombaires.

(3) Innovation opportuniste : utilisation des avancées technologiques (IT notamment) pour résoudre des problèmes existants.

De part l’existence de nombreuses problématiques d’accès aux soins dans les PDEV et dans le même temps de moindre barrière à l’utilisation de l’IT notamment, nombre d’innovations sont issues des Pays en voie de développement. Mais dans les pays développés, on retrouve aussi des problématiques similaires liées aux déserts médicaux ou aux problématiques de maintien à domicile.

  • Heartfelt Technologies Ldt

Heartfelt Technologies Ldt a développé un système de monitoring du cœur à la maison. Ce système permet d’aider le patient, les familles et le corps médical dans le suivi de la maladie. Il permet ainsi de cibler les admissions urgentes (75% seraient inutiles) et donc d’optimiser les flux et de fait, de réduire les coûts.

Dans le même esprit CArdiopad est une tablette conçue au Cameroun qui permet d’effectuer des examens cardiaques dans des zones reculées et d’échanger avec des cardiologues à distance.

  • MaPUI

Pour limiter le gaspillage des médicaments non utilisés, une startup française MaPUI souhaite mettre en relation les pharmacies d’établissements de santé public et privé en France. Sur cette plateforme, les médicaments et dispositifs médicaux peuvent être échangés. Plus récemment MaPUI a ouvert de nouvelles fonctionnalités permettant aux services de soins de limiter les ruptures. Néanmoins on notera que, même si les acteurs de la santé y voient un réel bénéfice, ils rechignent à changer leur mode de fonctionnement. Le succès dépendant du trafic et du volume de biens échangés, MaPUI n’a pas encore démontré sa rentabilité.

Une application sur smartphone utilisant l’IA et permettant de réaliser des diagnostics de l’œil sur des populations exclues et sans nécessité d’avoir un médecin sur place. Développé pour les pays en voie de développement, il est désormais disponible dans les pays développés. D’autres applications de ce type ont vu le jour sur la même approche comme Netra , 3nethra neo.

  • AlgoSurg Inc

Grâce à la simulations 3D, on imprime en 3D des instruments dédiés au patient en quelques minutes, ce qui permet ainsi une chirurgie plus sure, plus rapide et plus économique. On notera ici que l’impression 3D est très liée à l’IF dans le sens où il est possible de répondre parfaitement à un besoin donné avec une relative économie de moyen.

  • Autres exemples d’innovations opportunistes

MedTrucks, M@SAN sans oublier l’utilisation des téléphones portables (« langage par bip », mode de paiement) ou des imprimantes 3D pour imprimer des prothèses (J. Zuniga et al, 2015).

(4) Innovation optimisée : simplifier un produit existant (ou une technologie) pour l’adapter à de nouveaux besoins.
  • GE / Ulrasound Machine

GE est un acteur majeur dans le secteur des DM en particulier en imagerie. En 1989, GE lance son premier équipement de diagnostic par Ultra Son aux USA et fort d’une stratégie de globalisation et d’une présence historique en Chine, y introduit le même dispositif. Après dix ans de présence sur le marché, les résultats en termes de vente sont bien en-deçà des attentes de l’entreprise et imposent un changement d’approche radicale. Partant du constat que les besoins étaient différenciés entre les pays dits riches et les pays émergents plus attachés au coût qu’à la performance , GE engagea le développement d’une machine à Ultra Son low cost qui se distinguait des produits classiques par un coût très faible, la transportabilité et la simplicité d’utilisation. Néanmoins, GE était alors incapable de répondre à ces 2 besoins et elle dû s’associer avec un partenaire Chinois local (Haiying) pour développer et produire l’équipement. La coopération intégra l’accès aux technologies de GE et le partage de ressources. Il fut lancé en 2002 à un prix de $15,000 et générera pendant les 6 premières années $278 millions de revenus rien que sur les pays émergents.

Ce premier produit sera remplacé en 2007 par une nouvelle génération de scanners portables, encore moins chers vendu à 15% du prix de revient des systèmes haut de gamme de GE.

Mais l’histoire ne s’arrête pas là car les équipes de GE identifièrent que les pays développés pouvaient être intéressés par ce produit en particulier dans les services d’urgences, les blocs opératoires et ambulances en raison de sa transportabilité et de son faible coût. Au fil du temps, les performances de l’appareil se sont finalement rapprochées des scanners traditionnellement utilisés en milieu hospitalier l’imposant comme le standard. En 2015, ce dispositif médical connaissait une croissance annuelle de 50% (M. Hossain, H. Simula, et M. Halme , 2016)


  • GE / Électrocardiographe compact MAC400

En Inde cette fois ci, GE Healthcare est parti du constat que les crises cardiaques étaient la première cause de décès. Les électrocardiographes vendus alors à $3,000 (dont par GE) étaient lourds, chers et consommateurs d’électricité et leur usage étaient de fait limité aux hôpitaux des grandes villes. En 2005, le principal concurrent BPL Healthcare détenait environ 70% de part de marché et GE 5%. Outre ce manque de performance commerciale, BPL Healthcare représentait aussi une menace pour GE sur ses autres marchés ce qui incita GE à concevoir un nouveau modèle d’électrocardiographe en s’appuyant à nouveau sur l’ingénierie locale et avec un budget limité de $500,000. Le MAC400 fut lancé en 2007 à un coût de $800 réduisant par cinq le coût pour le patient. Deux autres modèles ont été ensuite développés (MAC600 et 800) pour des coûts entre $1000 et $2000, modèles qui ont été introduits aux USA notamment dans de petites villes et villages. Le MAC 400 est désormais vendu quasiment mondialement et connaît de fortes ventes en Europe et tout particulièrement en France. Le cas de l’entreprise GE met en lumière la capacité d’une organisation à mêler une approche traditionnelle de l’innovation et une approche frugale.

  • SIEMENS: Fetal Heart Rate Monitor (FHM),

Les ingénieurs de Siemens Inde en collaboration avec leurs homologues Allemands ont développé en Inde un dispositif de monitoring du cœur des fœtus en utilisant notamment une technologie à base de microphones très abordables contrairement aux technologies d’ultra son. Ce système développé sous le process SMART de Siemens a permis d’obtenir un produit à 40/60% moins cher que son équivalent. En outre, il était moins gourmand en énergie, et plus simple d’utilisation et de maintenance.

Mais le programme SMART ne s’arrête pas là. Siemens, fort de ses 60000 brevets a engagé un véritable programme « frugal » en cherchant tout à la fois à capter de nouveaux marché en s’appuyant sur des produits «simples, faciles d’entretien (maintenance-friendly), abordables (affordable), fiables (reliable) et à temps sur le marché (timely to market) » tout en valorisant ses brevets …

  • Zhongxing Medical

En 2010, Zhongxing Medical, une société médicale chinoise a développé une machine à rayons X pour 1/20ème du prix courant. Pour atteindre cette performance Beijing Aerospace a créé une filiale Zhongxing Medical dédiée à ce projet avec pour principal objectif de se focaliser sur les usages les plus courants (poitrine). Par la compréhension fine des besoins des hôpitaux locaux (qui ne pouvaient pas acquérir les dispositifs standards), Zhongxing Medical a capturé 50% du marché Chinois.

  • Clinifit

L’objectif de Clinifit, PME française, est de fournir des blocs opératoires ambulatoires clés en main, dispositifs inclus. On sort ici un peu des dispositifs médicaux car ici il s’agit de proposer une combinaison de produits. Mais le grand intérêt de cette approche est d’une part la capacité d’une PME à bien définir et répondre aux besoins locaux, à mettre en œuvre une logistique spécifique mais aussi à développer des partenariats locaux (construction, maintenance). On notera enfin la notion de « chasse de meute » ou plusieurs industriels se sont regroupés pour attaquer un même marché.

  • Omunis,

PME française, dont l’objectif est d’améliorer l’accès au diagnostic des maladies infectieuses dans les PVD et qui propose des équipements et sets de diagnostic et de suivi thérapeutique.

  • Armstrong medical / Shakerscope:

Source de lumière développée par 2 anesthésistes anglais pour l’examen oculaire, nasal, … suite à leur expérience en Zambie. Se rechargeant par énergie cinétique pendant 30s, la source fonctionne 3mn temps suffisant pour faire le diagnostic.

  • Autres exemples d’Innovations optimisées

On pourrait citer d’autres exemples comme le « $1 folding paper microscope » ou le Foldoscope.

Des innovations de nature et d’ambition très différentes pour des marchés tout aussi différents

Ainsi, force est de constater que la littérature regorge d’exemples et on reste souvent circonspect devant la nature et l’ambition si différente de ces innovations allant du pur système D à des innovations high tech.

Et pourtant, pourquoi si peu de sociétés s'en revendiquent ? Pourquoi si peu de cas publiés issus des pays développés ? Cette variété ne cache t'elle pas une réalité terrain un peu différente ?


Suite au prochain post ...


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