Évolution des estimations de la (non-) qualité : résultats des "démérites" des différents prototypes sur les projets Xantia (sans structure projet).
Bertrand CIAVALDINI
La conception est depuis une dizaine d'années au centre des préoccupations des industriels. Ces réflexions ont abouti à une réorganisation profonde de son fonctionnement, en particulier avec l'avènement des projets et de la gestion de projet.
Plusieurs facteurs expliquent cet intérêt et montrent les enjeux de la conception. On observe tout d'abord un bouleversement de l'environnement économique avec le passage, sur les trois zones développées (Europe, Amérique, Japon), d'un marché de croissance à un marché de renouvellement, entraînant un accroissement de la concurrence, une économie de variété, une importance croissante de la qualité, des délais, et un raccourcissement des cycles de conception... Ensuite, la vague de rationalisation et d'automatisation 1 des systèmes de production a engendré un contrecoup sur la conception, en montrant les vastes possibilités de progrès au niveau des étapes de conception (90% des coûts sont fixés à ce niveau) : la poursuite des progrès nécessite désormais une intégration en amont des contraintes d'industrialisation. Enfin, l'accélération des progrès techniques modifie considérablement les savoirs, avec d'une part de nouvelles fonctionnalités sur les produits (en particulier grâce à l'électronique) et d'autre part la diffusion de nouveaux outils de conception tels que la CAO ou les moyens de calcul et de simulation.
Nous proposons ici d'analyser la situation actuelle de la conception automobile, en nous appuyant sur l'exemple du Groupe PSA Peugeot Citroën au sein duquel des analyses ont été menées depuis 1993 2. Un bilan de l'apport de la gestion de projet permettra tout d'abord de mettre en valeur des résultats encore insuffisants, par rapport aux enjeux rappelés ci-dessus. Nous analyserons ensuite l'origine des limites observées, qui semblent se rapporter globalement à un processus d'innovation rendu difficile en amont des projets. Une nouvelle évolution de l'organisation semble donc nécessaire, et nous en détaillerons le contenu dans un troisième temps, en la mettant finalement en perspective par rapport au processus de rationalisation en cours.
Nous ne traiterons ici que de la "conception initiale", c'est-à-dire la conception complète d'un nouveau véhicule, par opposition aux modifications qui touchent les véhicules en fabrication, et qui font partie des activités de conception dites de "vie courante".
L'apport majeur des structures par projets réside dans leur fonctionnement, qui transparaît sur les "plateaux" 4 : ils s'avèrent très performants pour maîtriser le processus du développement (Ciavaldini & Garel, 1996).
D'une part, ils permettent d'éviter les dérives généralement observées suivant les indicateurs classiques : délais, coûts, qualité, masses, diversité (Kocher & Rolland, 1995 ; Ciavaldini & Loubet, 1995)... Cette performance est possible grâce à un hyper-contrôle technique très actif et permanent effectué par les acteurs (Ciavaldini & Garel, 1996). Cette attention focalisée sur la technique se traduit dans les faits par une anticipation importante des difficultés.
D'autre part, ils entraînent des progrès importants en termes de qualité. Ce phénomène est en partie dû à la meilleure maîtrise des objectifs décrite ci-dessus, mais surtout, découle de deux caractéristiques trop peu soulignées : leur capacité à sélectionner les meilleures solutions existantes, d'un point de vue multi-métiers et non plus uniquement du point de vue d'un seul métier, et leur robustesse envers les perturbations du processus, en particulier envers les problèmes imprévus (Ciavaldini & Garel, 1996). En effet, alors que les métiers travaillent uniquement sur des prescriptions et des problèmes énoncés, les projets mettent systématiquement les difficultés à jour, souvent par anticipation, et cherchent alors à les résoudre. Ainsi, ils balayent la quasi-totalité des problèmes apparaissant au cours du développement, ce qui assure un très bon niveau de qualité.
Évolution des estimations de la (non-) qualité : résultats des "démérites" des différents prototypes sur les projets Xantia (sans structure projet).
Si le niveau de qualité a crû de façon considérable, et continue encore à s'améliorer au fil des projets, ce phénomène est moins important en ce qui concerne d'autres indicateurs comme les paramètres économiques et les masses. Il faut reconnaître que ces attentes ont été longtemps moins prioritaires. Cependant, force est de constater que les premiers résultats sont moins convaincants, chez PSA comme chez Renault : les prix, les coûts et les investissements sont effectivement maîtrisés, comme le montre l'observation de leur évolution au cours des projets, mais ils ne baissent pas suffisamment pour atteindre les objectifs fixés. On remarquera aussi que les gains en matière de qualité ont eu une influence négative sur ces indicateurs. Les structures projets ne semblent pas non plus suffire à réduire la diversité.
Évolution de l'estimation du coût d'une fonction au cours du développement avec et sans structure projet.
La même constatation peut être faite en ce qui concerne les délais. En effet, le planning de développement n'a pas beaucoup évolué entre 1965 chez Peugeot (Loubet, 1990) et aujourd'hui 5 : on retrouve une structuration similaire, en particulier au niveau des vagues de prototypes. D'ailleurs, même si la durée de développement diminue progressivement, elle est encore proche des quatre années en France 6. Si l'on y ajoute alors l'année de préparation appelée "phase préliminaire" chez PSA, le rythme quinquennal pratiqué par Peugeot entre 1950 et 1965 (Loubet, 1990) semble toujours d'actualité.
Enfin, alors qu'il semblait au milieu des années 80 que la gestion de projet permettait des gains importants en matière de ressources humaines (ce n'était pas forcément l'objectif principal des industriels), rien n'est constaté sur le terrain dans ce domaine jusqu'à aujourd'hui (en permanence, 900 à 1000 personnes travaillent toujours sur un projet).
Cependant, ces deux dernières observations sont à interpréter avec précautions : cette pression est également due à une charge de travail plus importante suite à l'accroissement du nombre d'études, du degré de complexité et de technologie, des contraintes de fabrication, du nombre d'intervenants, internes comme externes, et de leur spécialisation (entraînant une coordination plus importante). En fait, le produit et la façon de le concevoir ont beaucoup évolué entre ces deux périodes.
Évolution de la compléxité3 des bas de gamme Citroën.
Les projets n'ont pas permis d'atteindre encore tous les objectifs fixés ; ils posent en outre de nouvelles difficultés.
Ainsi, les acteurs, des projets comme des métiers, subissent plus de pression qu'auparavant, en particulier en raison de la sévérisation de leurs objectifs. Les ressources humaines semblent s'épuiser, qualitativement mais aussi quantitativement : en particulier, en fin de projet, il est difficile de reclasser et de renouveler les acteurs d'un projet (Ciavaldini & Garel, 1996).
Par ailleurs, les projets ont fortement remis en cause le rôle des anciennes structures, et provoqué des frictions réelles dans les nouvelles relations engendrées par la "structure matricielle" (Ecosip 1993 ; Midler, 1993... ). En particulier, "l'égoïsme des projets" va parfois à l'encontre de la cohérence globale de l'entreprise multi-projets.
Plus important encore, l'innovation est parfois freinée par la peur du risque des équipes projets, qui cherchent certes à obtenir un projet satisfaisant, mais surtout à tenir les objectifs fixés au départ, en partie par elles-mêmes.
De la même façon, la capitalisation des expériences et des solutions n'est pas nécessairement assurée. En effet, si les projets sont de bons capitalisateurs du passé, puisqu'ils cherchent à sélectionner la meilleure solution pour leur contexte, ils ne se préoccupent pas de l'après-projet : ce n'est pas leur rôle et la pression qu'ils subissent sur leur véhicule est trop forte. C'est clairement aux métiers qu'il revient de s'organiser, se reconfigurer, se renforcer dans ce sens.
Ainsi, même si les projets s'avèrent un outil fondamental pour la maîtrise du processus, leur apport après six ans de fonctionnement semble assez variable, et en tout état de cause insuffisant. Nous allons voir que les gains engendrés par la réorganisation sont limités car des blocages extérieurs aux projets apparaissent : ils sont liés au processus d'innovation.
Le processus de conception initiale est constitué de plusieurs phases. En effet, les projets et le développement, qui sont le plus souvent abordés par la littérature, n'en constituent qu'une partie. Une modélisation du processus actuel permet de le décomposer en trois phases majeures, comme l'a fait C. Midler pour la Twingo (1993) :
Les trois phases considérées sont focalisées sur un véhicule, pour la préparation du projet puis son développement. Cette optique commune permet facilement d'expliquer un fonctionnement très similaire du début à la fin de la conception d'un véhicule. Certes, l'attitude du directeur de projet évolue (Midler, 1993).
On notera aussi que l'adhocratie technicienne 8 (Moisdon & Weil, 1992) n'est pas aussi développée en amont. Les observations au sein de PSA Peugeot Citroën montrent qu'on y trouve beaucoup moins de techniciens, et l'adhocratie se forme finalement plus au sein de la hiérarchie : on pourrait parler d'une "adhocratie des chefs". Cependant, chaque phase est essentiellement structurée par ses vagues de prototypes et par la définition des plans, ce qui les rapproche significativement.
Phase du processus de conception actuel
La structure et le fonctionnement de ce type de conception expliquent en grande partie les performances encore insuffisantes du développement.
Tout d'abord, avec ce schéma, des délais importants sont nécessaires en développement pour mener à bien l'innovation. En effet, toute l'innovation est assurée par le développement, alors qu'en amont, seule une réflexion théorique est menée, ce qui ne représente qu'une partie infime des travaux nécessaires pour aller jusqu'à l'industrialisation (Akrich, Callon & Latour, 1985), dont les contraintes sont particulièrement lourdes dans l'automobile compte tenu de la complexité du produit et de la cadence de fabrication. Ainsi, avec ou sans projet, le développement est nécessairement long. En parallèle, on observe, comme nous l'avons vu, une réticence des projets 9 face à l'innovation. Ce phénomène est encore aggravé par la compression des délais de développement entre chaque vague de prototypes. Ce ralentissement de l'innovation explique les progrès limités en matière de coûts et de masse : on ne peut obtenir des résultats sensiblement meilleurs avec les mêmes ingrédients. On remarquera que les gains obtenus en qualité sont essentiellement dus à une résolution systématique des problèmes et à un meilleur ajustement. Il est probable que ces gains atteindront aussi prochainement une asymptote (par ailleurs relativement satisfaisante).
D'un côté, les produits et les process font preuve d'une technologie de plus en plus évoluée et intense. En outre, les produits sont de plus en plus riches en équipements, de plus en plus performants, de plus en plus sûrs, de moins en moins polluants, de plus en plus confortables et habitables... Toutes ces contraintes accroissent la complexité des projets. Par ailleurs, malgré les efforts des constructeurs pour la limiter, la diversité du produit ne cesse de s'accroître, en particulier au niveau de la recombinaison d'éléments existants. Cette évolution du produit a pour conséquence d'augmenter la charge de travail et les délais de conception, et donc de développement.
Pourtant, cette évolution du produit exige aussi plus de réactivité et d'innovation, pour des raisons de marketing. Les véhicules doivent être lancés "à temps" pour répondre à de nouvelles attentes ou même susciter de nouveaux besoins, ce qui revient souvent à les développer le plus rapidement possible, dans un environnement de plus en plus incertain, où la visibilité est de plus en plus faible et la prévision de plus en plus hasardeuse. À cause de l'accroissement de la concurrence toujours plus vive, les constructeurs présentent aussi davantage de modèles (plusieurs par an pour PSA Peugeot Citroën). Enfin, pour des raisons économiques, liées à ces premiers facteurs (nombre de projets, diminution des séries...), il est absolument vital de réduire l'investissement consenti à la conception de chaque véhicule. Tous ces éléments poussent les constructeurs à réduire les délais (Garel, 1994).
Une opposition forte entre ces deux tendances est donc constatée en développement. L'évolution en cours du produit automobile, de son marché et de son environnement fait apparaître un blocage significatif pour les constructeurs : le processus actuel, aboutissant à cette situation contradictoire, est incompatible avec son environnement.
Par ailleurs, comme en témoignent les difficultés sur les concepts innovants, l'amont ne répond plus aux attentes du développement, de plus en plus exigeant, par exemple pour les validations. Ce manque d'innovation est aussi incompatible avec l'évolution du produit automobile.
En outre, le fonctionnement en amont montre ses limites en termes d'efficacité. En effet, si les instruments (les indicateurs par exemple) sont bien adaptés au développement, ils sont difficiles à utiliser avec l'incertitude de l'amont : comment décomposer des objectifs de prix, de qualité, de diversité, et recomposer les analyses... quand on ne connaît pas l'existence des pièces ? De même, la coordination est problématique en amont, puisque le véhicule est encore trop incertain : sa représentation physique est très faible, et le recours de plus en plus systématique au calcul et à la simulation le rend de plus en plus virtuel. La "coordination par l'événement" (Moisdon & Weil, 1992) apparaît alors logiquement déficiente, et témoigne d'un besoin d'une structuration supérieure à celle du développement.
Une évolution est donc nécessaire. Comme il est de plus en plus difficile d'agir sur l'environnement et le marché, il s'agit donc d'adapter, une nouvelle fois, l'organisation et son fonctionnement.
La contradiction observée ci-dessus en développement tient essentiellement au délai nécessaire pour développer la technologie et les équipements sur les produits, pendant le développement du projet. Une évolution s'impose alors : différencier et dissocier du développement des projets l'innovation et la conception de ces technologies et de ces équipements, relativement standardisables entre les projets. Il s'agit donc de préparer ces éléments en amont des projets, qui n'auront plus qu'à les adapter. Nous désignerons cette activité par le terme "pré-développement".
Ce principe se rapproche des solutions étagères, qui posent le problème bien connu de la contextualisation des innovations et sont généralement considérées comme inutilisables. La question se repose ici inévitablement, et reste ouverte : ce principe est-il possible ? Peut-on étudier et valider des solutions suffisamment ouvertes et laissant place à l'adaptation ? Est-il possible de contraindre l'aval à reprendre ces solutions en empêchant des modifications "inutiles" ? Peut-on prévoir des interfaces techniques standardisées ?
Intérêt économique du partage des concepts et de l'amont entre les projets
Toutes les observations, chez PSA comme ailleurs, laissent penser que le potentiel de progrès dans cette direction est important, en particulier avec de nouvelles approches de l'amont (plus systémiques, plus rigoureuses et basées sur la simulation), du développement (plus "lean") et du produit (distinction des produits à tendance combinatoire et de ceux à tendance plus technologique, ce qui est en phase avec les attentes du marché).
Si cette situation est très intéressante au niveau économique, puisqu'elle permet de partager les mêmes travaux entre plusieurs projets (cf. figure ci-dessous) 10, elle est en outre inévitable en termes de délais pour des raisons techniques : dans certains cas, les nouvelles technologies ont des délais de développement supérieurs à ceux des projets véhicules !
Un éclatement de l'avant-projet semble donc nécessaire. Il doit désormais se partager entre pré-développement et préparation des projets. Cette deuxième activité consiste essentiellement à sélectionner les concepts nécessaires parmi ceux disponibles, c'est-à-dire pré-développés ou en pré-développement, en s'assurant dans ce dernier cas que le planning est bien compatible avec celui du véhicule.
Nouveau schéma de conception
On peut alors imaginer que le développement soit largement raccourci, et se consacre, au niveau technique (il faut également préparer le lancement commercial), à la mise au point et à l'ajustement du véhicule 11 et du process. L'amont se révèle alors d'une importance majeure dans le processus de conception. Cette évolution permettrait d'obtenir une conception plus réactive 12, par opposition à la conception actuelle, au développement plus long.
Les activités de conception évoluent fondamentalement : au développement des projets, s'ajoutent désormais en parallèle le pré-développement des concepts et en amont une exploration devant aboutir à une stratégie générale de l'innovation.
Nouvelles activités de conception
On retrouve également ces trois activités au sein de chaque métier, qui a alors la responsabilité d'assurer la continuité du savoir de son domaine entre chaque phase. On voit là le besoin de renforcement de l'expertise et de la spécialisation des acteurs (Garel, 1994).
Si l'amont devient si important dans le processus global, il nécessite naturellement une nouvelle organisation adaptée à son nouveau rôle.
Il paraît logique, afin d'assurer la maîtrise et le succès du pré-développement des concepts, de généraliser le principe de la gestion de projet aux concepts : on s'oriente ainsi vers une "concourance généralisée" à l'amont, à travers les concepts en pré-développement, comme précédemment à travers les projets en développement (Ciavaldini, 1996). L'expérience menée à la Direction de la Recherche et des Affaires Scientifiques de PSA montrait que ce fonctionnement rigoureux est adaptable à ces activités très en amont.
Cette organisation est justifiée par la réponse qu'elle apporte au besoin de coordination. D'une part, ces activités ont une grande importance stratégique, les intervenants et les expertises sont nombreux. D'autre part, le fonctionnement a montré que la coordination par l'événement s'avérait difficile, ce qui suppose une autre coordination, plus structurée : les concepts recréent un objet de communication là où le produit automobile est de plus en plus inexistant.
Par ailleurs, la concourance généralisée facilite la mise en commun des différentes expertises. En particulier elle clarifie les relations des métiers techniques avec la recherche et le marketing. Elle est également en adéquation avec la notion d'entreprise étendue, en éradiquant une grande partie des difficultés du partenariat avec les fournisseurs en amont.
Cependant, cette proposition nécessite une nouvelle gestion globale de l'innovation technique et organisationnelle. En particulier, une instrumentation doit être instaurée, avec un pilotage adapté de l'amont, un processus sûr de sélection des concepts, comme des projets, et une consolidation inter-directions de ces activités. Le Plan Unique Consolidé Innovation-Recherche-Avance de Phase de PSA cherche à répondre à cette nécessité nouvelle.
À ce titre, on peut imaginer l'adaptation à l'amont de certaines études sur le développement du Centre de Gestion Scientifique de l'École des Mines de Paris ("les filières" par Moisdon & Weil, 1995 ; "les contrats internes, la coordination et le pilotage" par Nackla & Soler, 1994).
Les projets seuls ne suffisent pas à atteindre les objectifs que les constructeurs automobiles se fixent en conception pour rester compétitifs. Cependant, ils constituent un outil indispensable de succès.
Une nouvelle évolution de la conception semble alors nécessaire. À ce titre, l'amont s'avère jouer un rôle fondamental en matière de gestion de l'expertise, de l'innovation et des délais. C'est en tout cas dans cette voie que s'engage PSA Peugeot Citroën au sein de la Direction des Études et Technologies Automobiles (DETA), en instaurant des "pôles de compétences", des "synthèses" inter-projets et en développant fortement "l'avance de phase".
Cette analyse permet de reconstruire la dynamique du processus de rationalisation de la conception dans l'industrie automobile.
Les quatre phases de rationalisationde la conception automobile
Jusqu'à aujourd'hui, trois phases majeures apparaissent, faisant suite à la rationalisation de la fabrication : tout d'abord, une rationalisation du développement, avec l'instauration des projets, pour maîtriser le processus, les objectifs et surtout la qualité ; ensuite, une reconfiguration des Métiers pour maîtriser l'expertise inter-projet ; enfin, une rationalisation et un renforcement de l'amont, avec l'organisation par concepts, pour maîtriser l'innovation.
Une nouvelle phase est alors imaginable à
court terme, voire même quasi-simultanément, car
c'est en elle que réside tout l'intérêt de
ces transformations : quand l'innovation sera assurée
par la restructuration de l'amont, les constructeurs pourront
chercher des performances plus importantes en développement,
en particulier en réduisant fortement les délais
de développement.
Akrich M., Callon M., Latour B., "À quoi tient le succès des innovations ?", Gérer et comprendre, juin et septembre 1988.
Charue F., Apprentissages organisationnels et mutation industrielle ; l'exemple de la robotisation des tôleries automobiles, thèse de doctorat de l'ENSMP, 1991.
Ciavaldini B., Des Projets à l'Avant-Projet : l'incessante quête de réactivité ; analyse du processus de rationalisation de la conception au sein du Groupe PSA Peugeot Citroën, thèse de doctorat de l'ENSMP, 1996.
Ciavaldini B., Loubet J.-L., "La maîtrise de la diversité", Gérer et Comprendre, 1995.
Ciavaldini B., Garel G., Cohérence par les projets ?, à paraître.
Doucerain T., La conception modulaire, Mémoire de fin d'études à l'ENSMP, 1995.
Ecosip, Pilotage de projets et entreprises, ouvrage commun, Economica, 1993.
Garel G., Réduction des délais dans l'emboutissage, thèse de doctorat de l'École Polytechnique, 1994.
Loubet J.-L., Automobiles Peugeot : une réussite industrielle 1945-1974, Economica, 1983.
Midler C., Twingo, l'auto qui n'existait pas, InterEdition, Paris, 1993.
Moisdon J.-C., Weil B., "L'invention d'une voiture : un exercice de relations sociales", Gérer et Comprendre n°28 et 29, Paris, Septembre et décembre 1992.
Moisdon J.-C., Weil B., Les Filières, décembre 1995.
Nakhla M., Soler L.-G., "Contrats internes, coordinations et pilotage économique de projet", Cahier de Recherche de l'ENSMP n°8, Septembre 1994.