La théorie des contraintes appliquée au management des organisations Master 2 Miage NTDP - Projet d’ingénierie

organisationnelle

Amaury Bauzac, Olivier Donnadei et Aurélie Folacci

21/01/2013

Table des matières

I. Introduction ..................................................................................................................................... 2

II. La théorie des contraintes ............................................................................................................... 2

a. Définition ..................................................................................................................................... 2

b. La contrainte de capacité ou « goulot » ...................................................................................... 3

c. Interaction entre goulot et non-goulot ....................................................................................... 4

d. Comment la mettre en œuvre..................................................................................................... 5

III. Apports et limites de la théorie ................................................................................................... 5

a. Les apports de la théorie des contraintes au management ........................................................ 6

b. Les limites du management par la théorie des contraintes ........................................................ 6

IV. Illustration théorique du management par la TOC ..................................................................... 7

c. Contexte ...................................................................................................................................... 7

d. Perspective d’amélioration du système d’information ............................................................... 8

V. Exemple d’entreprise ayant appliquée la théorie des contraintes ................................................. 9

VI. Conclusion ................................................................................................................................. 10

I. Introduction

L’origine de la théorie des contraintes provient de l’ouvrage du Dr Eliyahu M GOLDRATT

s’intitulant « The Goal » ou en français, « Le But ». Cet ouvrage, publié en 1984 puis revu pour la

dernière fois en 2004, constitue un référentiel de connaissances, de méthodes et d’outils de

management pour les entreprises.

L’origine se poursuit avec la création du logiciel OPT (Optimized Production Technology) qui a

apporté des résultats très significatifs aux sociétés l’ayant implémenté. Des experts en ont tiré

différentes conclusions comme le fait qu’une entreprise est un système jamais en équilibre où chaque

processus peut être ajusté et optimisé. L’objectif étant alors d’obtenir une réelle efficacité par une

diminution du temps du cycle de production à qualité égale ou supérieure.

Afin de bien comprendre les tenants et aboutissants de cette théorie, nous définirons tout

d’abord la théorie des contraintes et son mode de fonctionnement. Par la suite, nous verrons ce que

peut apporter cette méthode de gestion aux organisations mais également ses limites. Enfin, nous

mettrons en avant les résultats obtenus par la mise en place de cette pratique dans un centre de

maintenance de la SNCF.

II. La théorie des contraintes

a. Définition

Afin de parler de la théorie des contraintes il est important de savoir dans un premier temps ce

qu’est une contrainte. La Théorie des Contraintes (Theory Of Constraints ou TOC en Anglais) est un

référentiel de connaissances, de méthodes et d’outils de management interdisciplinaires des

organisations. L’auteur principal est Eliyahu M. Goldratt, avec d’autres contributeurs.

La théorie des contraintes est un mode de management qui part de la logique suivante :

- Pour tout système organisé, dans lequel un flux circule successivement entre différentes

ressources, le déséquilibre des capacités est un problème récurrent.

- La théorie des contraintes distingue l’ensemble des ressources en deux catégories : les

contraintes (goulots, cause des limites de performance) et les non contraintes.

- Pour maintenir l’équilibre de toute la chaîne et réaliser des performances, il faut se focaliser sur

les goulots et s’investir à améliorer leur capacité. En principe, la quantité de biens ou services

produits ne peut augmenter que si l’on augmente la capacité des goulots. On parle alors de

management par les contraintes.

Il existe plusieurs types de contraintes :

a. Les contraintes potentielles

Ce type de contraintes se décomposent en contraintes de succession (ou contraintes

d’antérioté) et en contraintes de date.

Les contraintes de succession ont deux cas possibles :

Le cas de deux opérations dépendantes (qu’on appellera A et B) dont

l’une (B) ne peut débuter que si l’opération précédente (A) est

terminée. Par exemple, on ne va pas couler des fondations si le

terrassement n’est pas fini

Le cas de deux opérations dépendantes (A et B) dont l’une (B) ne peut

débuter que si l’opération précédente (A) non achevée, a débuté

depuis un certain temps, il y a succession avec recouvrement.

Les contraintes de date signifient qu’une opération (A) ne peut débuter avant une date

précise, on parle aussi de contraintes de localisation temporelle. Par exemple, une livraison ou une

décision administrative.

b. Les contraintes ensemblistes ou cumulatives

Elles correspondent à deux opérations A et B que l’on veut impérativement exécuter en même

temps, on va donc cumuler la capacité de la ressource. Cet engagement d’exécution simultanée crée

une contrainte cumulative qui est de pouvoir de disposer d’une capacité supplémentaire sur la

ressource limitative. Par exemple le fait de produire un ensemble de pièces qui doivent subit le même

traitement, ou bien de produire ensemble des pièces qui sont destinées à la même commande.

c. Les contraintes disjonctives

Elles correspondent à deux opérations A et B qui utilisent une même ressource. La capacité de la

ressource étant limitée, les opérations A et B ne peuvent être exécutée simultanément. On parle alors

de contraintes disjonctives. Cela signifie que deux tâches ne peuvent pas avoir lieu en même temps

sans que l’on puisse dire laquelle doit être effectuée avant l’autre.

b. La contrainte de capacité ou « goulot »

Les déséquilibres temporaires des charges sont inévitables et un certain déséquilibre structurel est

souhaitable pour accélérer les flux et absorber les déséquilibres temporaires. Dans une usine

déséquilibrée, on peut définir deux types de ressources qui doivent être traitées différemment : goulot

ou contrainte et non-goulot ou non-contrainte. Il faut donc adopter une vue duale de l'entreprise.

Figure 1 - Capacité ou "goulot"

c. Interaction entre goulot et non-goulot

Si un Goulot (R3) alimente un non-goulot (R4), la sortie de ce dernier ne pourra excéder la capacité

du goulot.

La capacité de la ressource non-goulot (R4 et suivantes) sera déterminée par le goulot, impossible

d'aller au-delà.

Si le goulot alimente directement le marché, le marché peut être assimilé à une ressource non-goulot

dont on n’arrive pas à saturer la capacité.

Dans les deux cas il faut assurer le débit maximal du goulot et aucun stock ne peut s'accumuler après

le goulot.

Inversement, si un non-goulot alimente un goulot (R2=>R3), dans la logique classique de recherche de

plein emploi des ressources, un stock va se créer devant le goulot (réservoir R3). Or non seulement ce

stock n'augmente en rien le débit global, mais il risque même de ne jamais pouvoir être résorbé !

Si le non-goulot alimente directement le marché, le marché peut être assimilé à une ressource goulot.

Les stocks de produits finis se créent, et si on les nomme pudiquement "stocks commerciaux", ils n'en

sont pas moins exposés à l'obsolescence ou à l'attente éternelle, à moins de les brader, ou pire, de les

détruire.

d. Comment la mettre en œuvre

Lorsque l’on s’engage dans une démarche d’augmentation de la production, au risque d’investir

dans l’acquisition de ressource supplémentaires et peut être inutiles, le management par les

contraintes préconise de détecter les goulots et d’optimiser leur capacité.

La mise en œuvre de la théorie des contraintes est une démarche continue qui suit les étapes

suivantes proches du cycle de Deming ou PDCA :

1) identification du goulot d’étranglement ;

2) augmentation de sa capacité;

3) revalorisation de la capacité globale par rapport à celle du goulot ;

4) équilibrage la chaîne d’activité et calcul de la performance ;

5) répétition des étapes précédentes sur les prochains goulots.

III. Apports et limites de la théorie

Comme nous avons pu le constater, la recherche de l’efficacité optimale dans l’organisation n’est

pas de se dire que toutes les contraintes doivent être satisfaites, mais que le déséquilibre entre ces

contraintes doit être le plus acceptable possible. Nous verrons quels sont les apports de cette

philosophie au management mais aussi quels sont ses limites.

a. Les apports de la théorie des contraintes au management

De nos jours, les méthodes de gestion de projet classiques s’appuyant des méthodes CPM ou

PERT souffrent de dépassements de délais et de budgets qui dépassent parfois de plus de 50% les

prévisions initiales, forçant parfois les acteurs du projet à abandonner certaines spécifications

d’origines.

Le management par la chaîne critique (ou théorie des contraintes) permet une gestion de projets

plus efficace en se concentrant dans un premier temps sur la chaîne critique définie comme la plus

longue chaîne de tâches dépendantes et tenant compte des conflits entre les ressources. Cette

méthode de gestion permet entre autre de devenir proactif et non plus réactif vis à vis des postes

goulots notamment en définissant des critères d’évaluation ayant un point de vue dual, c’est à dire

critique ou non critique.

b. Les limites du management par la théorie des contraintes

Depuis que les entreprises ont commencé à appliquer la théorie des contraintes au management,

le phénomène s’est répandu et beaucoup de manager pensent maintenant que cette philosophie

permet de résoudre tous les problèmes liés au déséquilibre des contraintes car celle-ci permet d’en

exploiter par le déséquilibre. Pour autant n’est-ce pas qu’un simple élément clef d’une bonne gestion?

En effet, si l’on reprend les trois éléments clefs de l’approche japonaise (pionniers dans les

méthodes d’optimisation industrielle ainsi que les processus d’amélioration continue, notamment

grâce à l’entreprise Toyota) nous remarquons trois dimensions: la synchronisation de l’activité

(l’équilibre entre les différentes contraintes), son amélioration continue ainsi que l’influence du facteur

humain. Or, le management par la théorie des contraintes n’a un impact direct que sur l’un des

facteurs correspondant à la synchronisation de l’activité.

Pour ce qui est de l’amélioration continue, l’approche par la théorie des contraintes simplifie le

problème par une politique de réduction des stocks, soulignant que les excédants de capacité des

opérateurs (leur stock en plus) doit être consacré à l’amélioration de l’activité ou à se concentrer sur

une autre activité alors plus importante. En ce sens, le management par la théorie des contraintes

n’apporte pas vraiment des méthodes et des techniques, la méthode oriente seulement cette

perspective d’amélioration continue.

Dans le cas du facteur humain, la méthode d’approche par la théorie des contraintes ne traite pas

des “relation internes” entre les différents acteurs. Elle n’a en ce sens qu’un impact indirect en motivant

les personnes par un environnement de travail plus sain et plus indéniable, ceci n’étant qu’un effet

secondaire de la méthode.

Or, ce facteur humain est crucial et difficile à gérer dans les entreprises. En effet, l’approche selon

laquelle l’opérateur répétant les mêmes gestes sur la chaîne de montage ainsi que l’ingénieur qui

conçoit ses nouveaux produits sans prendre en compte les aspects fournisseurs, marketing et autres

n’existe plus compte tenu des conjonctures actuelles (entreprises étendues, marchés saturés etc...). Cet

aspect n’est pour autant pas abordé dans la théorie des contraintes pour un fait simple, cette

composante difficile à intégrer dépend de l’entreprise elle-même et est donc difficile à normaliser. Il

convient pourtant à chaque entreprise de l’intégrer dans ses méthodes de management notamment

par une politique et des outils de gestion des connaissances.

IV. Illustration théorique du management par la TOC

c. Contexte

Prenons dans le système d’information d’une entreprise les trois composantes principales de

celui-ci, c’est-à-dire : Les ressources organisationnelles, les ressources matérielles et les ressources

humaines. Dans l’optique d’améliorer l’efficacité de notre entreprise, nous en dressons un état des

lieux; pour cela nous donnons un indice d’efficacité à chaque composante. L’indice en question va de 1

à 5; 1 définissant un système peu efficace, qui limite le reste du système (le poste goulot) et 5

représente un système très efficace, à la pointe de la technologie.

L’évaluation du système donne le diagramme suivant:

Figure 2 - Evaluation du système

Dans cet exemple, ce sont les ressources organisationnelles qui ont été définies comme “poste

goulot”, cela peut se traduire par des processus inadaptés aux moyens en place (utilisation d’un ERP

par exemple) et dégrade l’indice de ces ressources. Les ressources matérielles obtiennent quant à elles

l’indice le plus élevé; nous pouvons traduire cela par des moyens adaptés afin d’augmenter la

productivité et l’efficacité.

d. Perspective d’amélioration du système d’information

Le premier réflexe que pourrait avoir une hiérarchie à laquelle on parlerait d’améliorer les

performances du système serait de demander un système comme suit:

Figure 3 - Amélioration du système d'information

Cet état correspond à la capacité maximale d’utilisation de chaque ressource. Selon une

hiérarchie de société française par exemple, ce système correspondrait à la citation suivante:

“L’efficacité maximale de notre système est l’utilisation à 100% de nos ressources”. Bien sûr cette

utilisation ne constitue qu’un mythe dans le sens ou l’équilibre de celui-ci est sans arrêt remis en

cause. En effet, nous savons dans un premier temps aujourd’hui que l’obsolescence de la cartographie

des connaissances est d’environ 3 ans. Dans un second temps, nous savons aussi que les 50% de

l’amélioration possible s’acquièrent en 3 mois mais qu’il faudrait 3ans pour acquérir les 50% restant.

Nous pouvons donc conclure que cette citation est utopique, car l’environnement de l’entreprise

évolue trop rapidement afin d’être capable de stabiliser toutes ses composantes à 100% d’utilisation.

Existe-t-il alors une autre approche afin de réussir à améliorer les capacités de son système en

jouant avec le déséquilibre permanent subi par les différentes ressources du système d’information?

Comme nous avons pu le constater durant notre étude, la théorie des contraintes permet de jouer

avec le déséquilibre d’un système en se focalisant sur les différentes contraintes qui s’y présentent.

Dans notre cas, nous avons identifié la contrainte appelée “goulot” qui se trouve être les ressources

organisationnelles. Il convient maintenant d’engager des actions afin d’améliorer l’indice de la

contrainte. Dans le cas présent, ces actions pourraient être une refonte des processus (Business

Process Reengineering) afin d’adapter les ressources organisationnelles aux nouveaux moyens mis en

places, au personnel de l’entreprise. Ceci fait, le déséquilibre aura changé de bord. Le nouveau goulot

pourrait par exemple être les ressources humaines. Il conviendra alors d’engager des actions en

conséquences et ceci non pas dans le but d’atteindre la perfection du système à long terme; mais

d’adapter en continu aux évolutions subies par le système (changement de technologie, changement

de processus, besoin accru en personnel). Ainsi, la réponse au déséquilibre n’est pas d’engager des

moyens colossaux afin de répondre à tous les problèmes actuels; mais de se focaliser sur le

déséquilibre le plus fort afin d’améliorer sa capacité. Ainsi, l’une des contraintes est “mise à jour” et il

est alors possible d’identifier la nouvelle contrainte afin de l’améliorer. Les moyens engagés sont donc

réduits et concentrés sur une contrainte.

Bien sûr, cet exemple n’illustre que la façon de réagir au déséquilibre d’un système

d’information en appliquant la théorie des contraintes. Comme nous avons pu le constater, la théorie

des contraintes n’est qu’un maillon du processus d’amélioration continue d’un système. En effet, avant

de se résoudre à améliorer une contrainte, il convient de l’identifier. Cela constitue principalement la

tâche la plus difficile de l’amélioration continue, car il convient de trouver un moyen de définir de

façon similaire des contraintes qui peuvent être de nature très différentes; en effet, les contraintes de

ressources humaines du système vont concerner les hommes présents au sein de l’entreprise tandis

que celles des ressources organisationnelles vont concerner des procédures et des processus.

V. Exemple d’entreprise ayant appliquée la théorie des contraintes

En 2007, le centre de maintenance TGV de la SNCF à Bischheim à participer à la production de

l’équipement de la ligne TGV Est : Changer le design des différentes rames. Afin de respecter les délais,

la SNCF a fait appel à un prestataire spécialisé dans le management des activités industrielles afin

d’atteindre ses nouveaux objectifs : réduire le temps d’immobilisation des rames à rénover. Dans un

premier temps, le parcours d’une rame et le flux logistique des pièces détachées. On a ensuite doté le

site de cellule de management spécialisée avec des modes de travail et des outils nouveaux améliorant

ainsi l’enchainement des opérations : les chefs d’ateliers ont su alors synchroniser leurs travaux. Ainsi,

alors que le temps total de travail effectif sur une rame augmentait, la durée d’immobilisation de la

rame a diminué radicalement, passant de plus de 70 jours à 38 jours.

La théorie des contraintes est également devenue une des bases des méthodes de management

Agile (scrum notamment), de plus en plus utilisée dans les sociétés du secteur informatique comme

par exemple DailyMotion ou Bemyapp. Les projets sont alors divisés en “mini-projet”. Les goulots

apparaissent alors plus facilement car les équipes sont concentrées sur une seule tâche à la fois. Ces

méthodes apportent donc une productivité plus importante et, en parallèle une réduction des coûts

ainsi qu’une meilleure estimation des délais, les rendant ainsi de plus en plus populaires.

VI. Conclusion

Ce document nous a permis d’aborder la théorie des contraintes appliquée aux contraintes

managériales. Nous avons dans un premier temps définis ce qu’étais la théorie des contraintes en

abordant les fondements de cette théorie tels que l’acceptation du déséquilibre permanent des

différentes contraintes d’un système, ainsi que la notion de postes non goulots et goulots sur lesquels

il est nécessaire de travailler dans le but d’améliorer continuellement son système.

Nous avons de plus abordé dans ce document les apports de la théorie des contraintes aux techniques

de gestion ainsi que la manière de fonctionner avec cette approche. A contrario, il fut aussi nécessaire

de définir ce que n’est pas la théorie des contraintes ainsi que ses limites. En effet, même si celle-ci

propose une approche intéressante pour les managers à l’origine, il conviendra d’y ajouter, en

complément, d’autres méthodes comme celles de la gestion des connaissances pour l’appuyer.

Enfin, pour démontrer que la théorie des contraintes était appliquée réellement en entreprise,

nous avons choisi de montrer un cas concret d’application de celle-ci avec celui de la société SNCF.

Dans un environnement en constante évolution où la cartographie des risques d’une

entreprise change rapidement, la théorie des contraintes permet d’être en alerte constante et

d’accompagner cette évolution permanente. Pour autant pouvons-nous dire que cette méthode

permet de résoudre tous les problèmes liés à la gestion ? De même, cette méthode sera-t-elle

remplacée par de nouveaux outils et systèmes d’aide à la décision, de plus en plus sophistiqués ?