Méthode de la chaîne critique : Principes de fonctionnement

Malgré un planning fignolé aux petits oignons et l'identification du chemin critique, votre projet n'est pas dans les clous et subit des retards conséquents.

Et ça arrive plus souvent qu'on ne le croit. Les retards projet coûtent littéralement une fortune, démotivent les collaborateurs les plus motivés et minent la satisfaction client. Pour une entreprise, ne pas finir ses projets à l'heure et subir des retards peut être désastreux.

La gestion de projet par la chaîne critique répond justement à ce problème. Je vous explique dans cet article l'intérêt de cette méthode et la manière de la mettre en place.

Qu'est-ce que la méthode de la chaîne critique ?

 La méthode de la chaîne critique, ou Critical Chain Project Management (CCPM) en anglais, est une technique de gestion de projet qui identifie l'enchaînement de tâches le plus long, en tenant compte des dépendances entre tâches, des affectation de ressources ainsi que de leurs disponibilités.

Cette méthode est une évolution de celle du chemin critique (Critical Path Management, ou CPM), et est apparu pour la première fois en 1997 dans le livre "Critical Chain" puis dans la théorie des contraintes, de Eliyahu M. Goldratt.

Cette méthode de gestion de projet a pour objectif de contrôler les ressources essentielles au projet, et donne la priorité aux dépendances logiques (les liens entre les tâches), ainsi qu'aux dépendances implicites de ressources (disponibilité, multi-tâches, etc...).

Elle se fonde sur l'approche systémique, l'acceptation des aléas et le bon sens.

Cette démarche répond à 2 questions récurrentes en management de projet :

• Comment réussir un projet en respectant les délais impartis et le budget fixé tout en conservant les spécifications définies par le client ?
• Comment accélérer le projet ?

Dans son livre "Advanced multi-project management", Gerald Kendall indique que cette méthode permet de terminer ses projets à l'heure ou en avance, en respectant le budget fixé et la portée du projet. Encore mieux, l'équipe projet gagne en efficacité et en performance. 

Voici quelques chiffres sur l'application de la méthode de la chaîne critique, tout droit sortis de l'étude de G. Kendall pour vous en convaincre (page 95 du livre) :

• Réduction de la durée des projets de 38,8 %.
• Augmentation du nombre de projets terminés par période de temps de 70 %.
• Gain de temps sur les projets variant de 15 % à 222 %.

Quel est l'intérêt de la chaîne critique ?

La gestion par la chaîne critique apporte de nombreux avantages et est une véritable révolution dans le monde de la gestion de projets. C'est précisément pour cela qu'elle a été largement adoptée aux USA, bien qu'on la rencontre beaucoup moins en France.

• Elle tient compte des dépendances implicites de ressources.
  Cela évite que 2 tâches à gérer parallèlement soit attribuée à la même personne. La chaîne critique combat le multi-tâches, et crée donc une dépendance fictive, afin que le collaborateur puisse traiter les tâches les unes après les autres.
  
• Évite les conflits de ressources.
  La chaîne critique permet d'éviter les conflits entre ressources, ou les demandes de priorisation et d'arbitrage entre deux tâches ou deux projets.
  
• Élimine la procrastination, et permet un gain de temps, d'efficacité et de performance.
  Dans la méta-analyse "A Review of Goldratt's Theory of Constraints - Lessons from the International Literature", Mabin et Balderstone ont constaté une réduction moyenne de 69% des délais, une augmentation moyenne des revenus de 68% et des projets à l'heure et conformes dans 95% des cas.
  
• Réduit la durée des tâches projet et améliore les estimations.
  La chaîne critique permet de couper les marges de sécurité que les experts ajoutent lorsqu'ils estiment la durée de réalisation d'une tâche. Cela permet ainsi de gagner du temps sans pour autant rogner sur la qualité.
  
• Minimise les risques de décaler l'échéance de fin de projet.
  La méthode propose d'ajouter des marges de sécurité après chaque séquence de tâches, ainsi qu'à la fin du projet. Cela permet d'absorber les retards dus à des difficultés ou imprévus, sans décaler l'échéance finale du projet.
  
• Minimise les risques de mauvaise gestion.
  Grâce à cette technique, on évite au maximum le multi-tasking. Le pilotage quotidien grâce aux tampons globaux du projet facilite la supervision du chef de projet et minimise les erreurs.
  
• Nécessite le partage et l'approbation du planning par l'ensemble de l'équipe projet.
  Le planning projet doit être revu et validé sans réserves par l'ensemble des membres de l'équipe projet. Chacun sait ainsi ce qu'il a à faire et est d'accord avec le plan d'action proposé.
  

Quels sont les éléments qui composent la chaîne critique ?

La chaîne critique d'un projet se compose de trois éléments :

1. Le chemin critique.
   
2. La chaîne de remplissage, ou feeding chain.
   
3. Les marges de sécurité, ou resource buffers.
   

1 ) Le chemin critique

Il s'agit de la plus longue séquence de tâches ininterrompues sur un projet, liées entre elles par des dépendances logiques. 

On nomme ces tâches les tâches critiques, car elles sont indispensables à la réussite du projet. Le chemin indique l'ordre dans lequel ces tâches doivent être effectuées.

Dans la méthode de la chaîne critique, on distingue plusieurs niveaux de dépendances.

• Les dépendances principales sont représentées par le chemin critique : il s'agit des tâches essentielles au projet. 
• Les tâches qui n'en font pas partie prennent un autre chemin : celui de la chaîne de remplissage, ou feeding chain en anglais.
  

Sur le schéma ci-dessus, le chemin critique serait :

Tâche 1 --> Tâche 2 --> Fin du projet

Cependant :

• La tâche 3 est de la même couleur que la n°1. Elle est donc réalisée par la même personne. Le multitasking étant déconseillé, cela pose un problème puisqu'on ne peut pas être à 2 endroits en même temps.
  
• Lorsqu'on démarre la tâche 3 juste après avoir fini la n°1, on se rend compte que celle-ci dépasse en durée la tâche n°2.
  

Il est donc nécessaire de décaler les tâches comme sur le schéma ci-dessus.

On obtient donc la chaîne critique suivante :

Tâche 1 --> Tâche 3 --> Fin du projet

Elle est représentée par la flèche rouge, et tient compte des dépendances logiques (flèches en noir), ainsi que des dépendances implicites (même personne affectée sur les tâches 1 et 3).

2 ) La chaîne de remplissage (feeding chain)

La chaîne de remplissage désigne un chemin secondaire formé par des tâches dépendantes entre elles, qui se déroule en parallèle du chemin critique, mais qui finit par rejoindre et converger vers le chemin critique du projet. 

La méthode CCPM nous indique que la chaîne de remplissage doit donc être traitée en même temps et de la mmeme manière que le chemin critique, puisqu'un délai sur la feeding chain finira par se répercuter sur le chemin critique et donc sur l'ensemble du projet.

3 ) Les marges de sécurité (resource buffers)

Les marges de sécurité, ou ressources tampons (resource buffers en anglais), sont des laps de temps supplémentaires ajoutés à la chaîne critique afin d'absorber tout imprévu et pour protéger la date de fin du projet. 

Lorsqu'un aléa survient, l'équipe projet peut alors "taper" dans la marge de sécurité du projet pour le traiter, sans que cela décale toutes les échéances futures.

Lorsqu'on gère un projet par la chaîne critique, on utilise généralement trois types de tampons :

1. Les tampons projet (project buffers).
   Cette marge est ajoutée après la dernière tâche du projet et avant sa clôture. Elle ajoute un délai supplémentaire et protège l'échéance finale du projet.
   
2. Les délais tampons (feeding buffers).
   Ces marges secondaires s'ajoutent entre la chaîne de remplissage et la chaîne critique. Il s'agit de délais supplémentaires permettant d'absorber les aléas sur différentes séquence de tâches de la feeding chain, afin d'éviter d'impacter la chaîne critique.
   
3. Les ressources tampons (resource buffers).
   Il s'agit de mettre des ressources de côté au cas où la chaîne critique en nécessite davantage que prévu (équipement supplémentaire, membre d'équipe en réserve, compétence en doublon dans l'équipe, etc...)
   

Principes de fonctionnement de la méthode CCPM - Critical Chain Path Management

La méthode de la chaîne critique ou méthode CCPM s'appuie sur 4 principes fondamentaux :

1. Les marges de sécurité sont enlevées individuellement et redistribuées collectivement.
   Concrètement, plutôt que de donner un délai d'incertitude et une marge de sécurité à chaque tâche, Goldratt propose avec cette méthode de mettre ce délai au niveau global du projet, ou sur une séquence de tâches.
   
2. Les contraintes de ressources sont traitées en temps réel.
   Le délai de réalisation de chaque tâche est donné par la disponibilité réelle des ressources, plutôt que de prendre tel quel les estimations et les dépendances et en considérant que la disponibilité de chacun est infinie.
   
3. Le multitâche est moins performant que le monotâche.
   La croyance selon laquelle le fonctionnement multitasking est plus performant est faux. Une même personne ne peut être affecter qu'à une tâche à la fois, afin d'être efficace et d'obtenir un résultat qualitatif. Paradoxalement, en traitant une tâche après l'autre, on va plus vite.
   
4. La chaîne critique se construit toujours à partir de la fin.
   Le chemin se construit ainsi de droite à gauche. Les marges sont enlevées des estimations pour ajouter des tampons collectifs dans le chemin global.
   

Implémenter la chaîne critique dans son organisation nécessite de faire évoluer la culture d'entreprise vers une culture de la transparence et de la gestion des marges. En effet, Goldratt a construit sa méthode en constatant ces 2 effets :

• La loi de Parkinson.
  Si on donne un délai à quelqu’un, il va l’utiliser même s’il aurait la
  possibilité de faire plus vite. Le travail tend donc à prendre le temps qu'on lui alloue.
  
• Le syndrome de l’étudiant.
  Si on donne un délai à quelqu’un, il va se mettre au travail le
  plus tard possible en restant dans le domaine du faisable. Il fait donc preuve de procrastination.
  

Quand utiliser la chaîne critique ?

La méthode de la chaîne critique est à utiliser le plus souvent possible en remplacement de la méthode du chemin critique, plus datée et moins efficace aujourd'hui.

La gestion de projet par la chaîne critique se prête particulièrement bien aux situations suivantes :

• Beaucoup de dépendances entre tâches.
  Plus il y a de dépendances entre les tâches, plus le chef de projet devra prêter attention à ce que tout se déroule comme prévu. La chaîne critique permet d'éviter le chevauchement de tâches affectées à une même ressource, et gère les marges de sécurité par séquence de tâches.
  
• Des ressources et des disponibilités limitées.
  Contrairement au chemin critique, cette méthode permet de tenir compte des ressources humaines affectées au projet et de leurs disponibilités afin de construire le planning projet.
  
• Des collaborateurs partagés entre plusieurs projets.
  Lorsqu'un expert intervient sur plusieurs projets en simultané, il se retrouve souvent tiraillé entre plusieurs sujets. La méthode CCPM permet d'identifier les projets les plus à risque et d'affecter en priorité des personnes sur ces sujets.
  
• Un projet avec pas mal d'incertitude.
  Plus il y a d'incertitudes, plus il y a de chances que le projet prenne du retard. La chaîne critique permet d'éviter cela, tout en s'assurant que la livraison du projet se fasse le plus rapidement possible.
  

Comment définir la chaîne critique ?

Pour définir la chaîne critique de votre projet, je vous recommande de suivre ce plan en 11 étapes :

1. Planifiez vos tâches avec le minimum de ressources.
   Cela vous permet d'employer les personnes de la manière la plus efficace qui soit.
   
2. Définissez le chemin critique.
   Celui-ci se calcule de la même manière qu'avec la méthode du chemin critique (méthode CPM). Consultez cet article pour découvrir comment l'identifier et le calculer.
   
3. Supprimez les marges de sécurité sur les tâches.
   On a coutume d'ajouter du délai de manière consciente ou pas lors des estimations de durée des tâches projet. En pratiquant la chaîne critique, il est nécessaire de supprimer ces marges individuelles, pour créer des marges globales. Divisez par 2 les estimations de vos tâches.
   
4. Identifiez les conflits de ressources.
   Vérifiez si une personne s'est vu confier la réalisation de plusieurs tâches en parallèle. Si c'est le cas, il faudra en décaler. Souvenez-vous : on ne peut faire bien qu'une seule chose  la fois.
   
5. Réorganisez le projet en respectant les dépendances logiques et implicites.
   Partez de la fin du projet et retravaillez votre planning afin de tenir compte des liens entre vos tâches, ainsi que des ressources à votre disposition et de leurs disponibilités.
   
6. Mettez en valeur la chaîne critique.
   Vous devriez maintenant pouvoir identifier la chaîne critique dans son ensemble. Mettez-la en valeur dans votre planning.
   
7. Identifiez la chaîne de remplissage.
   Notez les actions se déroulant en parallèle de la chaîne critique, et qui la rejoignent.
   
8. Ajoutez des tampons entre la chaîne de remplissage et la chaîne critique.
   Ces marges de sécurité permettent d'absorber les aléas pouvant survenir sur les séquences de tâches dans la chaîne de remplissage. Cela permet d'éviter d'impacter la chaîne critique à la moindre perturbation.
   
   Cela revient à ajouter du temps partagé. Les tâches ne disposent pas de leur propre délai tampon. Les séquences de tâches en partagent un. Ainsi seules les tâches ayant vraiment besoin de temps supplémentaire en bénéficient.
   
9. Ajoutez un tampon projet après la dernière tâche, et avant la clôture du projet.
   Cette marge permet d'absorber du retard pris sur la chaîne critique sans décaler l'échéance de fin de projet. Elle protège ainsi le projet, son livrable et sa date de fin.
   
10. Ajoutez des ressources tampon.
    Afin de sécuriser le bon déroulement de la chaîne critique, il peut être utile de prévoir un doublon de compétences, des moyens supplémentaires, du stock, etc...
    
11. Calculez la date de fin de projet.
    La date calculée à la fin du tampon projet correspond à la date de clôture du projet. Il s'agit d'un engagement pris sur le planning.
    

Exemple d'identification de la chaîne critique

Sur le schéma ci-dessus, on peut voir que le chemin critique (en rouge sur le schéma) correspond à l'enchaînement des tâches A --> B --> C --> D --> J.

Cependant, en parallèle, 2 autres chemins doivent être réalisés :

• E --> H --> I
  
• E --> F --> G
  

S'ajoute à cela un autre problème :

• La tâche F et la tâche C sont réalisées par la même personne, en vert et en même temps.
  
• La tâche I et G sont réalisée par la même personne en jaune, et en même temps.
  

Avec la méthode de la chaîne critique, les tâches affectées à une même ressource doivent se faire l'une après l'autre. Une dépendance implicite existe donc entre F et C, et entre I et G. C'est ce que l'on peut voir sur le schéma ci-dessous.

En calculant la chaîne critique du projet, on obtient donc la séquence suivante (en rouge sur le schéma) :

• E --> H --> I --> G --> J
  

Pourquoi ? Décortiquons cela ensemble :

• La tâche E est décalée au même moment que la tâche A, afin de rapprocher le plus possible la fin du projet.
  
• Les tâches F, H et B se déroulent au même moment, mais H prend le plus de temps.
  
• La tâche I est dépendante de H.
  
• La tâche J est dépendante des tâches I et G, mais comme celles-ci sont réalisées par la même personne, il existe un lien implicite entre elles. Elles s'exécutent donc l'une après l'autre.
  
• La tâche G finissant après la tâche D, cette dernière n'est pas prise en compte dans la chaîne critique.
  
• L'enchaînement des tâches A, B, C, D devient ainsi ce qu'on appelle une chaîne de remplissage.

Comment piloter un projet avec la méthode CCPM ?

La méthode de la chaîne critique propose 3 outils complémentaires afin de piloter et superviser un projet au quotidien :

1. Le positionnement des comptes à rebours.
   
2. Les buffers, ou tampons.
   
3. La fever chart.
   

1 ) Les comptes à rebours

Les comptes à rebours sont mis en place une semaine avant le début d'une tâche et permettent d'avertir la personne responsable de celle-ci du démarrage imminent de la tâche. 

Concrètement, cela consiste à informer quotidiennement le collaborateur de l'avancée du projet, et plus particulièrement de la progression des tâches dont la sienne est dépendante.

Chaque tâche de la chaîne critique doit avoir son propre compte à rebours. Cela n'est pas indispensable pour la chaîne de remplissage, bien que ce soit recommandé.

C'est au chef de projet de gérer la mise en place de ces comptes à rebours et d'envoyer les rapports d'avancement projet aux personnes concernées.

2 ) Les buffers

Pour piloter un projet selon la CCPM, vous devez non seulement suivre la progression globale de la chaîne critique, mais également surveiller la consommation des buffers, en priorité le tampon projet. 

En effet, dès qu'un aléa survient en cours de projet, le temps nécessaire pour régler le problème est pris sur les différents tampons mis en place sur le projet. Cela permet d'éviter des décalages des principales échéances, mais il est nécessaire de surveiller leur consommation pour ne pas être surpris.

Dès que les buffers atteignent les deux tiers de leur consommation, vous devez en tant que chef de projet réévaluer les risques du projet, et prendre des mesures correctives, au niveau du planning, du budget, du périmètre projet, du plan d'action, etc...

3 ) La fever chart

La fever chart est un indicateur graphique permettant de mesurer l'état du projet, selon le pourcentage d'avancement de la chaîne critique et le pourcentage de consommation du tampon projet. 

• Tant que le projet se situe dans le vert, cela signifie que tout se passe bien et qu'on est en avance sur le planning. 
• Lorsqu'on se trouve dans la zone jaune, le chef de projet doit porter une attention accrue sur le projet. Il n'y a cependant pas besoin de s'alarmer, cela signifie simplement que le tampon projet est consommé comme ce qui a été imaginé.
  
• Dès que l'on passe en zone rouge, cela signifie que l'on a rencontré une difficulté qui nous a fait consommer du temps sur le buffer plus vite que prévu. Des actions correctrices sont nécessaires pour revenir vers un niveau acceptable (jaune ou vert). A ce stade, le projet ne prend pas encore de retard, puisque le buffer n'est pas intégralement consommé.
  

Origine de la méthode CCPM

La méthode CCPM (Critical Chain Project Management), ou méthode de la chaîne critique, est apparau pour la première fois en 1997 dans l'ouvrage "Critical Chain", rédigé par le Dr Eliyau M. Goldratt.

Elle est intimement liée à la théorie des contraintes, une autre théorie développée par Goldratt. 

Pour découvrir en détails la théorie des contraintes, qui a révolutionné le monde de la gestion de projet et de l'agilité mais qui est encore trop peu appliquée, je vous invite grandement à découvrir ce livre (en anglais) :