Méthode du chemin critique

La technique essentielle pour utiliser la méthode CPM consiste à construire un modèle du projet qui comprend :

1. Liste de toutes les activités nécessaires à la réalisation du projet (généralement catégorisées dans une structure de découpage du travail ).
2. Le temps (durée) nécessaire pour réaliser chaque activité
3. Les dépendances entre les activités
4. Points d'arrivée logiques tels que les jalons ou les livrables

À partir de ces valeurs, la méthode du chemin critique (CPM) calcule le chemin le plus long des activités planifiées jusqu'à leurs points d'arrivée logiques ou jusqu'à la fin du projet, ainsi que les dates de début et de fin minimales et maximales pour chaque activité sans allonger la durée du projet. Ce processus détermine quelles activités sont « critiques » (c'est-à-dire situées sur le chemin le plus long) et lesquelles n'ont aucune marge (ou « marge totale » nulle ; c'est-à-dire qu'elles ne peuvent être retardées sans allonger la durée du projet). En gestion de projet, le chemin critique est la séquence d'activités du réseau du projet dont la durée totale est la plus longue, indépendamment de la marge. Il détermine la durée minimale pour mener à bien le projet. Une « marge totale » (temps inutilisé) peut apparaître au sein du chemin critique. Par exemple, si un projet teste un panneau solaire et que la tâche « B » nécessite le lever du soleil, une contrainte de planification sur l'activité de test pourrait être qu'elle ne commence qu'à l'heure prévue du lever du soleil. Cela pourrait introduire du temps mort (marge totale) dans le planning des activités situées sur ce chemin avant le lever du soleil, en raison de l'attente de cet événement. Ce chemin, avec la marge totale générée par la contrainte, allongerait en réalité le chemin, cette marge totale faisant partie de la durée minimale possible pour l'ensemble du projet. Autrement dit, les tâches individuelles du chemin critique précédant la contrainte pourraient être retardées sans allonger le chemin critique ; il s'agit de la marge totale de cette tâche. En revanche, le temps ajouté à la durée du projet par la contrainte représente en réalité le « ralentissement du chemin critique » , soit l'allongement de la durée du projet dû à chaque activité et contrainte du chemin critique.

Un projet peut comporter plusieurs chemins parallèles quasi critiques, et certaines ou toutes les tâches peuvent avoir une marge libre et/ou une marge totale. Un chemin parallèle supplémentaire au sein du réseau, dont la durée totale est inférieure à celle du chemin critique, est appelé chemin sous-critique ou non critique. Les activités sur les chemins sous-critiques n'entraînent aucune perte de performance, car elles n'allongent pas la durée du projet.

Les outils d'analyse CPM permettent à l'utilisateur de sélectionner un point final logique dans un projet et d'identifier rapidement sa plus longue série d'activités dépendantes (son chemin le plus long). Ces outils peuvent afficher le chemin critique (et les activités proches du chemin critique, le cas échéant) sous forme de diagramme en cascade, partant du début du projet (ou de sa date d'état actuelle) jusqu'au point final logique sélectionné.

Bien que le diagramme d'activité sur flèche (diagramme PERT) soit encore utilisé dans quelques endroits, il a généralement été remplacé par le diagramme d'activité sur nœud, où chaque activité est représentée par une case ou un nœud et les flèches représentent les relations logiques allant du prédécesseur au successeur, comme illustré ici dans le « diagramme d'activité sur nœud ».

Dans ce diagramme, les activités A, B, C, D et E constituent le chemin critique (ou chemin le plus long), tandis que les activités F, G et H sont hors chemin critique, avec des marges respectives de 15, 5 et 20 jours. Alors que les activités hors chemin critique disposent d'une marge et ne retardent donc pas la réalisation du projet, celles du chemin critique subissent généralement une traînée, c'est-à-dire qu'elles retardent la réalisation du projet. La traînée d'une activité du chemin critique peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

1. Si une activité du chemin critique n'a aucune activité parallèle, sa traînée est égale à sa durée. Ainsi, les activités A et E ont des traînées respectives de 10 et 20 jours.
2. Si une activité du chemin critique a une autre activité en parallèle, sa traînée est égale à la plus petite des deux valeurs suivantes : sa durée ou la marge totale de l’activité parallèle ayant la marge totale la plus faible. Ainsi, puisque B et C sont toutes deux parallèles à F (marge de 15) et H (marge de 20), B a une durée de 20 et une traînée de 15 (égale à la marge de F), tandis que C a une durée de seulement 5 jours et donc une traînée de seulement 5. L’activité D, d’une durée de 10 jours, est parallèle à G (marge de 5) et H (marge de 20) et sa traînée est donc égale à 5, la marge de G.

Ces résultats, y compris les calculs de traînée, permettent aux gestionnaires de prioriser les activités pour une gestion efficace du projet et de raccourcir le chemin critique prévu d'un projet en élaguant les activités du chemin critique, en « accélérant » (c'est-à-dire en effectuant plus d'activités en parallèle) et/ou en « raccourcissant le chemin critique » (c'est-à-dire en réduisant la durée des activités du chemin critique en ajoutant des ressources ).

L'analyse du chemin critique a également été utilisée pour optimiser les calendriers dans des processus en dehors de contextes strictement axés sur les projets, par exemple pour augmenter le débit de fabrication en utilisant la technique et les indicateurs pour identifier et atténuer les facteurs de retard et ainsi réduire le délai d'assemblage.

La « durée accélérée » désigne le temps le plus court possible pour lequel une activité peut être planifiée. Elle peut être obtenue en mobilisant davantage de ressources pour la réalisation de cette activité, ce qui réduit le temps passé et souvent la qualité du travail, la priorité étant donnée à la rapidité. La durée accélérée est généralement modélisée par une relation linéaire entre le coût et la durée de l'activité, mais dans de nombreux cas, une fonction convexe ou une fonction en escalier est plus appropriée.

À l'origine, la méthode du chemin critique ne prenait en compte que les dépendances logiques entre les éléments terminaux. Depuis, elle a été étendue pour inclure les ressources liées à chaque activité, grâce à des processus appelés affectations de ressources par activité et à des techniques d'optimisation des ressources telles que le lissage et le nivellement des ressources . Un planning nivelé peut intégrer des retards dus à des goulots d'étranglement (par exemple, l'indisponibilité d'une ressource au moment requis) et peut transformer un chemin initialement plus court en chemin le plus long ou le plus critique en termes de ressources. À l'inverse, un planning lissé évite d'impacter le chemin critique en utilisant uniquement les marges libres et totales. Un concept connexe est celui de la chaîne critique , qui vise à protéger la durée des activités et du projet contre les retards imprévus dus aux contraintes de ressources.

Étant donné que les échéanciers de projet évoluent régulièrement, la méthode du chemin critique (CPM) permet un suivi continu, ce qui permet au chef de projet de suivre les activités critiques et de l'alerter sur le risque de retard excessif des activités non critiques, créant ainsi un nouveau chemin critique et retardant la fin du projet. De plus, cette méthode intègre facilement les concepts de prédictions stochastiques, grâce à la méthodologie PERT et à la méthode des chaînes d'événements .

Un planning établi selon la méthode du chemin critique est souvent loin d'être parfaitement exact, car les durées sont calculées par estimation : une simple erreur peut modifier les résultats de l'analyse. Si les estimations sont prises pour argent comptant et que les modifications ne sont pas traitées rapidement, cela peut engendrer des perturbations dans la mise en œuvre du projet. Cependant, la structure de l'analyse du chemin critique permet de mesurer l'écart par rapport au planning initial causé par chaque modification, et d' en atténuer ou d'en compenser l'impact. En effet, un élément important de l'analyse post-mortem d'un projet est le « chemin critique tel que réalisé » (BCPR), qui analyse les causes et les impacts spécifiques des modifications entre le planning initial et le planning final effectivement mis en œuvre.