HEUER et l’électronique

Technique et régularité

Lorsqu’il fonctionne, un chronomètre mécanique a plus d’avance ou de retard qu’un modèle électronique.
Dans le cas de chronomètres HEUER des années 70, pour une heure de fonctionnement, les versions mécaniques dérivent de 0,5 à 1,5 seconde contre 0,05 pour l’électronique.
Cette différence s’explique en grande partie par la fréquence de l’oscillateur. Cet élément essentiel du mécanisme délivre à intervalle régulier l’énergie nécessaire au fonctionnement du chronomètre. Plus l’intervalle est court (donc la fréquence élevée), plus le mouvement est précis. Sur un calibre mécanique cette valeur est généralement comprise entre 0,25 et 0.1 seconde. Sur un calibre électronique à quartz elle est de 0.00004 seconde ou 0.000031 seconde ! De plus, le calibre électronique est exempt de tout frottement physique, perturbant la régularité.

L’oscillateur d’un mouvement mécanique est constitué d’une dizaine de petites pièces qui bloquent puis laissent tourner périodiquement les roues dentées sur lesquelles sont fixées les aiguilles. Dans le cas d’un mouvement électronique il existe plusieurs types d’oscillateur. Le plus courant est le cristal de quartz qui vibre lorsqu’il est est soumis au courant électrique de la batterie. Dans ce document, sauf mention explicite, un mouvement électronique, est régulé par un cristal de quartz.

Des pionners du début du XXem siècle à Jack Heuer

Bref historique de l’horlogerie électronique

Si l’électronique s’est démocratisée dans les années 70, les ingénieurs et horlogers ont commencé, bien avant, à étudier l’utilisation de l’électricité afin d’ améliorer la mesure du temps.

La première horloge électonique à quartz est créée par la société Bell en 1927. D’une régularité bien supérieure aux horloges mécaniques, elle devient la nouvelle référence du temps mondial, jusqu’à l’apparition de l’horloge atomique. Cependant, de la taille d’un petit réfrigérateur, elle ne peut encore être miniaturisée en montre bracelet.
Dans les années 50, des compagnies horlogères choisissent de créer des calibres électriques mais sans quartz. Lip et Hamiltion développent un mouvement électromécanique tandis que Bulova commercialise en 1960 son mouvement électrique régulé par un diapason.

Finalement, grâce au développement des semi-conducteurs et au progrès de la miniaturisation, les chercheurs suisses du CEH (Centre Electronique d’Horlogerie) et les ingénieurs de l’horloger japonais Seiko présentent en 1967 les premiers mouvements à quartz. Dix fois plus réguliers que les mouvements traditionnels, c’est une avancée significative.

La bonne intuition de Jack Heuer

En 1951 Jack Heuer a 18 ans. Après avoir brillamment passé son examen de fin d’études secondaires, le Matura, il doit choisir une orientation universitaire.
Bien qu’il ne soit pas encore très intéressé par l’affaire horlogère familiale, il décide de se former à l’ingénierie électrique, pensant que ces technologies pourraient un jour faire fonctionner des chronomètres ! Plutôt bien vu !

Technologies mondialisées

USA

A la découverte de la révolution technologique de la “Silicon Valley”

En 1971 Jack Heuer décide de se rendre à la “Silicon Valley”, douze ans après avoir lancé la filière américaine de HEUER (en 1959), et seize ans après son premier voyage aux USA (en 1955). Les développements en électronique des starts up locales l’impressionnent et la visite d’Intel, en compagnie de Robert Noyce, l’un de ses fondateurs, lui confirme le potentiel de ces nouvelles technologies. Comprenant qu’une révolution se préparait, il décide de faire de son entreprise, un leader dans la production de chronomètres et systèmes de chronométrage électroniques.

Création d’un réseau américain de fournisseurs de puce

Les puces électroniques sont un composant central des nouveaux produits HEUER. Cependant, avant de pouvoir les manufacturer “in house”, Jack Heuer se construit un réseau de fournisseurs américains parmi les fabricants de la “Silicon Valley”.
Certaines puces, comme les unités d’affichage LCD et LED, sont spécialement conçues pour les besoins de HEUER. Les chronomètres restent manufacturés en Suisse mais quelques modèles (certainement à destination du marché américain) sont totalement fabriqués aux Etats-Unis.

Suisse

Le département “Electronique” à Bienne

Depuis le milieu des années 60, après la fusion entre HEUER et Leonidas, Jack Heuer réfléchit au développement de technologies électroniques dont il pressent le rôle majeur qu’elles auront bientôt dans l’industrie horlogère.
Un département entièrement dédié est installé dans la ville de Bienne. Son activité croit et en 1970, quelques mois avant le voyage de Jack Heuer à la Silicon Valley, un accord important est conclu avec l’équipe de Formule 1 de Ferrari. Le Centigraphe, un intrument de chronométrage au 1/1000ème de seconde est crée en suivant les recommendations de l’équipe italienne.
Les amateurs d’HEUER ont certainement à l’esprit Jean Campiche pianotant sur les larges touches de son Centigraphe. L’appareil est opérationnel en 1971 et son utilisation par les équipes de chronométrage de HEUER contribue à au succès de Ferrari en Formule 1 dans les années 70.

HEUER, le savoir-faire suisse en électronique

De retour des Etats-Unis, Jack Heuer souhaite utiliser pour ses chronomètres, ces puces prometteuses. En 1972, le premier chronomètre électronique microsplit est commercialisé. Cette petite boite rouge dispose d’une puce pouvant mesurer le temps au 1/10ème de seconde. En 1972 elle est remplacée par une version au 1/100ème de seconde. Vendu sous la référence HL 820, ce chronomètre devient le plus petit au monde avec une telle précision. Ce record est battu en 1974, par une série d’appareils élégants dessinés par le designer allemand Richard Sapper (ref. 530, 520 …).
Si HEUER utilise des puces et composants américains, son savoir-faire lui permet de réaliser, en Suisse, des opérations de plus en plus complexes. De plus cette activité étant croissante, la société investit dans ce département et, à partir de la moitié des années 70, est capable de produire “in-house” des modules électroniques. Dans la continuité de ces avancées, les premiers chronographes électroniques “senator chronoplit” et “manhatan chronostplit” sont commercialisés.

HMT (HEUER Microtechnic), un expert suisse en électronique

En 1978, HEUER fonde, en partenariat avec la société allemande Eurosil, HMT (pour HEUER Microtechnic), spécialisé dans l’ingénierie électronique et faisant la fièreté de Jack Heuer.
Une expertise dans ce domaine de haute technologie est encore assez rare dans l’Europe de la fin des années 70. Elle donne à HEUER une avance dans la fabrication de matériel de mesure de haute précision. La manufacture, qui monte en compétence progressivement en compétence, arrive à opérer directement sur les minuscules pièces électroniques.
A postériori, la vision de Jack Heuer sur le potentiel d’une telle entreprise s’est révélée extrêmement juste. Les composants et puces électroniques sont absolument partout, et comme le gaz et le pétrole, elles régulent l’économie mondiale. Pour s’en convaincre, il suffit d’observer l’impact de la pénurie de 2020 dans différents secteurs allant de la production automobile à l’informatique.
Malheureusement, suite aux crises économiques qui secouent le monde dans la seconde moitié des années 70, HEUER doit se séparer de HMT en 1979, moins de deux ans après sa création. HMT existe toujours et poursuit ses activités dans la conception de circuits et composants électroniques.

Extrème orient

L’horlogerie suisse connait de grandes difficultés dans le début des années 80. Après la vente de HMT, HEUER doit faire fabriquer une partie de ses produits électroniques par le Hong-Kongais IDT, qui deviendra l’employeur de Jack Heuer, après son départ de la manufacture familiale, en 1982.

HEUER, leader du marché des instruments électroniques de mesure

Chronométrage

Gamme microsplit : chronomètres électroniques de poche.

HEUER est bien connu des professionnels et collectionneurs pour sa gamme microsplit. Ces petits chronomètres électroniques sont produits entre 1972 et le début des années 2000. Le premier appareil est le HL 812. Peu connue, cette petite boite rouge, avec affichage LED, peut chronométrer au 1/10ème de seconde. Son successeur est le HL 820, lancé l’année suivante, en 1973. Si son apparence est similaire au HL 812, il peut mesurer le temps au 1/100ème de seconde, ce qui est une première pour un si petit appareil électronique. Ce record devient bientôt un standard, les rapides améliorations technologiques permettant des performances accrues dans des dimensions toujours plus réduites.

Sollicité par HEUER en 1973, le designer allemand Richard Sapper compacte dans une élégante et fine boite noire les composants électroniques nécessaires au chronométrage au 1/100ème de seconde. L”un de ces modèle le 520 est exposé au MOMA museum.
Aux alentours des années 1977/78, Sapper collabore de nouveau avec HEUER à l’élaboration de chronomètres à écran LCD, plus faciles à lire au soleil et moins consommateurs d’énergie que l’affichage à LED. Certains modèles sont aussi équipés de cellules photoélectriques pour préserver leur batterie.

En 1980, les chronomètres microsplit ne sont plus limités au simple chronométrage et aux traditionnelles fonctions “split” (temps intermédiaire) et “taylor” (temps au tour), disponibles sur presque tous les modèles depuis le HL 820. Avec sa mémoire, le microsplit ref.250, 250 enregistre jusqu’à 250 temps alors que le ref. 1000 affiche la date, l’heure et propose une horloge programmable. La série 1000, désignant le chronomètre ref. 1000 et ses variantes, lancée peu avant le départ de Jack Heuer, est étoffée en 1986 avec des appareils disposant de nouvelles fonctionnalités, comme le compte à rebours, des écrans larges ou des unités de mesure multiples. Ils sont, avec une autre gamme de compteurs pour laboratoires, les derniers modèles commercialisés sous la marque HEUER, la société devenant ensuite Tag HEUER (1986). Les chronomètres de la série1000 restent disponibles pendant longtemps, rendant leur forme, si particulière, familière aux collectionneurs.

La gamme microsplit cesse dans la première décennie des année 2000. Des nouvelles références sont proposées comme la ms 200 avant le remplacement par la gamme “pocket pro”.

Compteurs analogiques quartz

Ils sont très rares. Le compteur de bord “8 days master time quartz” semble être la seule référence de ce type. Il figure dans les catalogues des années 80.

Appareils de chronométrage avancés

Pour chronométrer les courses sportives (ski, voiture, chevaux …) HEUER conçoit dans les années 70, un ensemble de matériels pouvant se connecter les uns aux autres.

L’architecture standard repose sur des détecteurs (caméras, cellules photoélectriques, pistolet de départ) envoyant des signaux électriques à une unité qui calcule et sauvegarde les temps. Dès les années 60, le microtimer et le BCD timer, cadencés par un diapason, mesure avec des durées au 1/1000ème de seconde. A partir des années 70, les appareils électroniques sont régulés par un cristal de quartz. C’est le cas du HL 107 ou du célèbre centigraph élaboré pour l’équipe de formule 1 de Ferrari. Grâce à des claviers opérés par un ingénieur, le centigraph peut suivre simultanément 20 voitures puis imprimer les résultats en millisecondes. Si ces machines ont des dimensions plutôt imposantes, certains modèles de poche microsplit (HL 820 et HL 840) peuvent aussi recevoir et envoyer des signaux externes et ainsi être connectés à un système complexe de chronométrage.

Au milieu des années 70, Jack Heuer, avec son équipe d’ingénieurs en électronique, lance un projet qu’il qualifie lui-même de révolutionnaire. L’ACIT (Automatic Car Identification Timing System) suit les voitures grâce des transpondeurs. Un ordinateur calcule les temps de passage. D’abord abandonné, l’ACIT est finalement terminé par Tag HEUER en 1992 et devient un standard de chronométrage en formule 1.

Horloges de bureau

Les très rares et très recherchées horloges de bureau à affichage LED, ref. 732.2 et 731.1, sont produites entre 1973 et 1974. La fabrication s’arrête prématurément en raison de l’obsolescence rapide d’un composant électronique qu’un fournisseur cesse de fabriquer. Elles restent cependant dans les catalogues jusqu’à la fin des années 70.
Pour attirer un public plus jeune, des horloges analogiques à quartz, en forme de casque de formule 1 aux couleurs des pilotes emblématiques de l’époque (Jacky Ickx, Niki Lauda, James Hunt, Ayrton Senna, Alain Prost…), sont commercialisés jusque dans les années 80, sous les marques HEUER et Tag-HEUER.

Chronographes et montres

En 1975, HEUER présente le “chronosplit”, le premier chronographe électronique au monde ! Il possède deux écrans, chacun contrôlé par un circuit différent mais régulé par un oscillateur à quartz unique. L’écran LCD supérieur affiche l’heure et la date et l’écran LED inférieur est destiné à un chronomètre avec fonction split.
En 1977, suite aux progrès technologiques, l’écran LED est remplacé par un second écran LCD, plus sobre énergétiquement. La même année, le modèle “manathan GMT chronosplit” est présenté. Il offre dans un boîtier original, un cadran analogique classique et un module électronique à écran LCD, avec chronomètre “split”, date et seconde heure. Ce type de chronographe est appelé digiana pour “digital analogic”. Avec deux cadrans son propriétaire peut lire deux fuseaux horaires.
Le dernier chronographe emblématique électronique de HEUER est le Senator, un autre Digiana sorti en 1979.

Outre ces trois modèles majeurs, HEUER (puis Tag HEUER) produit depuis la fin des années 70, une grande variété de chronographes et de montres électroniques. L’énumération et la description de toutes ces pièces nécessiterait un chapitre entier, mais quelques points intéressants sont à souligner. Tout d’abord, les nombreuses références de montres classiques à trois aiguilles, inhabituelles pour HEUER qui fabrique principalement des chronographes. Ainsi la manathan connait une version simple “trois aiguilles” tout comme l’une des déclinaisons électroniques du chronographe kentucky. Grâce à la finesse des calibre électronique HEUER étoffe sa gamme de modèles féminin, très limitée jusqu’alors. Enfin HEUER n’explore pas uniquement les possibilités techniques de l’électronique. Il profite de la flexibilité de ces nouvelles technologies pour créer de nouveaux designs.

Diversification

Avec une telle maîtrise des technologies électroniques, HEUER peut envisager d’étendre son offre à de nouveaux secteurs. C’est ainsi que dans la seconde partie des années 70, la société prototype un pulsomètre (mesure des battements cardiaques) et un multimètre (mesure des paramètres électriques). Peut-être trop “avant-gardistes” pour cette période, ces projets rencontrent des difficultés techniques.
Pour le multimètre, un fournisseur américain ne peut fournir un composant compatible avec les attentes d’HEUER. Quand au pulsomètre, les détecteurs de pression sanguine de l’époque, ne sont pas assez sensibles pour être efficaces dans le cadre d’une utilisation sportive. Finalement, plus de 40 ans après, la mesure du rythme cardiaque est une réalité grâce à la Tag HEUER connectée.

Conclusion : retour vers le futur ?!

Les chronographes et chronomètres mécaniques HEUER (et Tag HEUER) sont mondialement connus. Du premier compteur mikrograph au célèbre calibre 11, la manufacture a sans cesse amélioré la précision de ses pièces et proposé une lecture du temps toujours plus fine. De 1/5ème de seconde, le chronométrage est passé à 1/10ème puis 1/100ème. En 2011 Tag HEUER présente le mikrotimer flying, chronographe mécanique le plus rapide affichant des mesures au 1/1000e de seconde !

Néanmoins, les passionnés connaissent le rôle essentiel de l’électronique dans l’histoire de HEUER. Au cours de la seconde partie du XXème siècle, la société devient une référence en matière de chronométrage électronique de haute précision. Sous la direction de Jack Heuer, ingénieur électricien, les appareils intègrent les nouvelles puces révolutionnaires de la Sillicon Valley. Voyant le potentiel de ces technologies , Jack Heuer développe un département spécialisé et fonde une usine de composants électroniques (HMT). Malheureusement, ses plans sont brisés par les crises économiques des années 70. Plus de 40 ans après, en 2020, la pénurie de semi-conducteurs met en évidence le caractère central et stratégique des composants électroniques. Chez Tag HEUER, un ingénieur est de nouveau aux commandes avec l’arrivée de Frédéric Arnault. Sous sa direction, les technologies sont de nouveaux mises à l’honneur avec le développement d’une montre connectée et de modèles à énergie solaire.

Testez vos connaissances !

En répondant aux questions ci-dessous.

Crédits photos
– Photo 1 (premier calibre suisse électronique) : “Omega Electroquartz date and non date movements rear” par omega-collector sous CC BY-SA 4.0.
– Photo 2 : extrait de la video TAG Heuer – A Sitdown with Jack Heuer par Jura Watches sous cc by 3.0
– Photo 3 : mouvement d’un chronosplit par utdesign (ig:@utdesign)