Théorie des contraintes

On peut en déduire plusieurs choses :

1. Comme tout système comporte une contrainte, tout sous-ensemble d'un système comporte également une contrainte. L'identification de la contrainte "racine" peut donc se faire par criblage : identifier la contrainte "macroscopique" (fournisseur, entreprise ou marché ?) puis "mésoscopique" (quelle étape du processus ?), puis "microscopique" (quelle fonction de la machine, quel sous-process ?).
2. Supprimer une contrainte revient à faire que l'élément qui était la contrainte ne soit plus l'élément ayant la capacité la plus limitante. Ce qui signifie qu'un autre élément a une capacité plus limitante. C'est cet autre élément qui devient la contrainte du système. Il est donc impossible de supprimer toutes les contraintes d'un système, seulement de les déplacer. Le déplacement de la contrainte signifiant qu'on a successivement augmenté la capacité des éléments dont la capacité était la plus limitante du système, il résulte donc en une augmentation de la capacité globale du système.
3. Dans le cas d'un système stable, la contrainte peut rester parfaitement invisible. C'est la volonté d'augmenter la capacité du système qui mettra en évidence l'existence d'une contrainte.

Il est important de distinguer la notion de goulot de celle de contrainte. Un goulot est un élément dont la capacité ne satisfait pas les exigences de capacité du système. Exemple : si une usine a été construite pour produire 100 pièces par semaine mais qu'une étape du processus ne peut en produire que 90 (sans autre processus de remplacement), alors cette étape est un goulot. Cependant, un goulot n'est pas forcément la contrainte. Si une autre étape du processus ne peut produire que 80 pièces par semaines, alors celle qui peut en produire 90 n'est pas la contrainte. Si la contrainte d'un système est unique, il peut en revanche exister plusieurs goulots.

Inversement, une contrainte n'est pas forcément un goulot. Dans un système stable, toutes les exigences de capacité peuvent être respectées. Il n'y a donc pas de goulot. Néanmoins, le système comporte quand même une contrainte, qu'il faudra déplacer si et seulement si les exigences de capacité s'accroissent au-delà de la capacité de la contrainte.

Cette distinction est importante pour ne pas fournir d'efforts inutilement. Lorsqu'on constate l'existence d'un goulot, c'est-à-dire un élément dont la capacité ne satisfait pas les exigences qu'on peut en avoir, mais que ce goulot n'est pas la contrainte du système, tout effort réalisé pour augmenter la capacité de ce goulot pour qu'il satisfasse les exigences se heurtera à la limite de capacité de la contrainte. Autrement dit, ces efforts sont vains pour augmenter la capacité globale du système.

On comprend alors l'utilité de la théorie des contraintes : identifier la contrainte permet de concentrer ses efforts sur l'unique élément dont l’accroissement de capacité bénéficiera à l'ensemble du système (jusqu'à ce qu'il ne soit plus la contrainte du système).

Technique de pilotage des flux de production dite « tambour - tampon - corde »

L'application de la théorie des contraintes à la production est souvent appelée le « management par les contraintes ». Le roman à succès de E. Goldratt Le But est consacré à ce sujet. Ce livre s'est vendu à plusieurs millions d'exemplaires à travers le monde. C'est une méthode de gestion industrielle fondée sur la distinction entre deux types de ressources dites « contraintes » ou « non-contraintes ».

L'idée de base est très simple. Si l'on représente un processus de production par une série de cuves à travers lesquelles coulent les produits, la notion de de « contrainte » devient évidente. Ce sont les goulots qui limitent le flux de sortie. Augmenter leurs diamètres revient à augmenter le débit de l'ensemble, ce qui n'est pas le cas pour les « non-contraintes ». On dit d'une telle chaîne de production qu'elle est déséquilibrée : les ressources (les machines ou le personnel) effectuant les différentes opérations n'ont pas toutes la même capacité.

Ce qui distingue le management par les contraintes d'autres approches industrielles, c'est qu'il soutient que le déséquilibre est devenu, non seulement inévitable — d'où la nécessité de reconnaître les contraintes et de gérer l'activité en fonction du déséquilibre existant — mais également souhaitable. Il faut par conséquent identifier le bon déséquilibre et investir de manière à s'en approcher le plus possible. Il s'ensuit que là où auparavant toutes les ressources avaient une égale importance, il faut adopter une vue duale : faire le tri entre ce qui devrait être le point focal de l'organisation (les contraintes) et le reste. Si l'on admet que les non-contraintes ont un excédent de capacité, il n'est plus nécessaire de rechercher le plein emploi de chaque machine. On peut se défaire des optimums locaux qui empêchent de synchroniser l'activité. L'entreprise pourra décupler ses performances en adaptant ses règles à la réalité, un univers où le déséquilibre est inévitable. En ce sens, il se rapproche du côté « collaboratif » du juste-à-temps toyotiste : lorsqu'un opérateur est en manque de pièces, il va aider son collègue en amont et à l'inverse, si les pièces s'accumulent après son poste, il va aider son collègue en aval ; mais il s'agit là d'une gestion de la contrainte « au jour le jour » et non d'une détection d'une contrainte systémique.

La technique de pilotage des flux de la TOC s'appelle le tambour - tampon - corde (ou DBR pour Drum-Buffer-Rope).

La théorie des contraintes appliquée à la gestion de projet est appelée « l'approche chaîne critique ». Elle est décrite de manière romancée dans le roman homonyme de Goldratt.

La chaîne critique propose de traiter les dérives comportementales les plus fréquentes. À cet effet, elle fournit des réponses pratiques à la surévaluation des marges de sécurité temps attribuées à chaque tâche, au démarrage des travaux au dernier moment (ou syndrome de l'étudiant), ou encore à l'utilisation de toute la durée prévue d'une tâche même si le temps effectif de réalisation en est bien inférieur (loi de Parkinson).

Les concepts structurant la gestion de projet, à l'image de la création de réserve de sécurité pour la globalité d'un projet ou simplement pour protéger une tâche critique, de la planification à rebours en partant de la fin du projet, ou du pilotage par les durées et non par les tâches, peuvent être perçus comme novateurs.

Enfin, on trouve dans la chaîne critique trois autres éléments qui semblent représenter un plus par rapport aux outils et démarches habituellement utilisés :

• l'introduction en simultanée, dans la construction du projet, de la dimension tâche et surtout de la dimension ressource ;
• le passage de la notion de chemin critique à celle de chaîne critique ;
• l’exécution dynamique et le suivi à l'aide d'une fever chart (courbe de température) permettant de visualiser simplement l'état du projet par rapport à une date de fin.

La solution est d’adopter un modèle de réapprovisionnement plutôt qu’un modèle prévisionnel. Cette approche est appelée DDMRP pour Demand Driven MRP.

Il s’agit d’une méthode de comptabilité de gestion liée à la théorie des contraintes. L’objectif de cette méthode de comptabilité de gestion est d’examiner les décisions d’investissements et de changements en termes d’impacts sur l’organisation dans son ensemble. C’est une alternative à la comptabilité de gestion par les coûts. On parle généralement de Throughput Accounting[4]

• Throughput = Net Sales – Totally Variable Cost (raw mat)
• Investment = l’argent injecté dans le système (stock, machines…)
• Operating Expense = Toutes les dépenses réalisées (sauf les matières premières généralement)

Pour s’améliorer, il faut :

1. Augmenter le throughput ? Comment?
2. Réduire les investment (stock) afin de libérer de l’argent ? Comment ?
3. Réduire les OE ? Comment ?

On utilise alors quatre indicateurs comme Système de mesure afin de prendre les bonnes décisions :

1. Net profit (NP) = throughput - operating expense = T-OE
2. Return on investment (ROI) = net profit / investment = NP/I
3. TA Productivity = throughput / operating expense = T/O
4. Investment turns (IT) = throughput / investment = T/I

Bien que se concentrant d’abord sur la production et la logistique, la TOC a également traité de la gestion commerciale.

Eliyahu Goldratt a également commenté la technologie, et surtout les systèmes d'information. Selon lui, les six questions nécessaires et suffisantes relatives à la technologie sont :

1. Quelle est la puissance réelle de la technologie ?
2. Quelle limitation permet-elle de diminuer ?
3. Quelles sont les procédures qui permettaient de travailler avec la limitation ?
4. Quelles sont les nouvelles procédures à mettre en œuvre ?
5. À partir des modifications des procédures, quelles modifications sont requises sur la technologie ?
6. Comment réaliser le changement ?

• Eliyahu M. Goldratt et Jeff Cox, Le But : Un processus de progrès permanent [« The Goal: A Process of Ongoing Improvement »], 2006, 471 p. (ISBN 978-2-12-465641-7 et 2-12-465641-4). Ce roman est considéré par Times Magazine comme un des 25 livres les plus importants de tous les temps ; traduit en 26 langues, il s'est vendu à plus de 5 millions d'exemplaires. La dernière édition française est de 2013.
• Eliyahu M. Goldratt, It's Not Luck, AFNOR Gestion, 1994, 283 p. (ISBN 978-0-88427-115-4 et 0-88427-115-3)
• Eliyahu M. Goldratt, Chaîne critique [« Critical Chain »], AFNOR Gestion, 2002, 265 p. (ISBN 978-2-12-465613-4 et 2-12-465613-9)
• Eliyahu M. Goldratt, Eli Schragenheim et Carol A. Ptak, (français) Un an pour sauver l'entreprise [« Necessary But Not Sufficient »], AFNOR Gestion, 2000, 231 p. (ISBN 978-0-88427-170-3 et 0-88427-170-6)
• Eliyahu M. Goldratt, Essays on the Theory of Constraints, 1990 (ISBN 978-0-88427-159-8 et 0-88427-159-5)
• Eliyahu M. Goldratt, What is this thing called Theory of Constraints and how should it be implemented?, 1990, 160 p. (ISBN 978-0-88427-166-6 et 0-88427-166-8)
• Eliyahu M. Goldratt, Beyond the Goal : Eliyahu Goldratt Speaks on the Theory of Constraints (ISBN 978-1-59659-023-6 et 1-59659-023-8)
• Richard Klapholz et Alex Klarman, The Cash Machine : Using The Theory of Constraints for Sales Management, 2004, 164 p. (ISBN 978-0-88427-177-2 et 0-88427-177-3)
• Philip Marris, Le Management Par les Contraintes en gestion industrielle : trouver le bon déséquilibre, Paris, les Éd. d'Organisation, 1994, 318 p. (ISBN 978-2-7081-1666-5 et 2-7081-1666-5)

• Méthode de la chaîne critique

• Site d'information permanente sur la Théorie des Contraintes
• Management par les contraintes (MPC)
• Chaîne Critique (l'approche de la TOC à la gestion de projet)
• Site francophone consacré à la Théorie des contraintes selon E. Goldratt
• Vidéo 5 min. : La TOC en production
• Vidéo 5 min. : La Chaîne Critique expliquée en 5 min
• Vidéo 48 min. : 15 exemples de Théorie des Contraintes dans différentes industries