Structure de répartition du travail

Une structure de répartition du travail ( WBS ) dans la gestion de projet et l'ingénierie des systèmes est une décomposition orientée vers les livrables d'un projet en composants plus petits. Une structure de répartition du travail est un élément clé de la gestion de projet qui organise le travail de l'équipe en sections gérables. Le Project Management Body of Knowledge définit la structure de répartition du travail comme une « décomposition hiérarchique de l' étendue totale du travail à effectuer par l' équipe de projet pour atteindre les objectifs du projet et créer les livrables requis. »

Un WBS fournit le cadre nécessaire à l'estimation et au contrôle détaillés des coûts tout en fournissant des conseils pour le développement et le contrôle du calendrier .

La WBS est une décomposition hiérarchique et incrémentale du projet en livrables (des plus importants comme les phases aux plus petits, parfois appelés lots de travaux). Il s'agit d'une structure arborescente , qui montre une subdivision de l'effort requis pour atteindre un objectif, par exemple, un programme , un projet et un contrat . Dans un projet ou un contrat, la WBS est développée en commençant par l'objectif final et en le subdivisant successivement en composants gérables en termes de taille, de durée et de responsabilité (par exemple, systèmes, sous-systèmes, composants, tâches , sous-tâches et lots de travaux) qui incluent toutes les étapes nécessaires pour atteindre l'objectif.

La structure de répartition du travail fournit un cadre commun pour le développement naturel de la planification et du contrôle global d'un contrat et constitue la base pour diviser le travail en incréments définissables à partir desquels l' énoncé des travaux peut être élaboré et les rapports techniques, de calendrier, de coût et d'heures de travail peuvent être établis.

Une structure de répartition du travail permet de résumer les coûts subordonnés des tâches, des matériaux, etc., dans leurs tâches « parentes », matériaux, etc. de niveau supérieur. Pour chaque élément de la structure de répartition du travail, une description de la tâche à exécuter est générée. Cette technique (parfois appelée structure de répartition du système portée totale d'un projet .

La WBS est organisée autour des produits primaires du projet (ou résultats prévus) plutôt que du travail nécessaire pour produire les produits (actions prévues). Étant donné que les résultats prévus sont les fins souhaitées du projet, ils forment un ensemble relativement stable de catégories dans lesquelles les coûts des actions prévues nécessaires pour les atteindre peuvent être collectés. Une WBS bien conçue permet d'attribuer facilement chaque activité du projet à un et un seul élément terminal de la WBS. En plus de sa fonction de comptabilité analytique, la WBS permet également de faire correspondre les exigences d'un niveau de spécification du système à un autre, par exemple une matrice de références croisées faisant correspondre les exigences fonctionnelles aux documents de conception de haut ou de bas niveau. La WBS peut être affichée horizontalement sous forme de plan ou verticalement sous forme d'arborescence (comme un organigramme).

L'élaboration de la WBS intervient normalement au début d'un projet et précède la planification détaillée du projet et des tâches.L'élaboration progressive , un processus itératif dans la connaissance de la gestion de projet , les détails du plan de gestion de projet et la quantité d'informations augmenteront, et les estimations initiales d'éléments tels que la description de la portée du projet, la planification, le budget, etc. deviendront plus précises. Cela aide également l' équipe de projet à élaborer le plan de projet avec plus de détails.

Le concept de structure de répartition du travail a été développé avec la technique d'évaluation et d'examen des programmes (PERT) par le ministère de la Défense des États-Unis (DoD). PERT a été introduit par la marine américaine en 1957 pour soutenir le développement de son programme de missiles Polaris . Bien que le terme « structure de répartition du travail » n'ait pas été utilisé, cette première mise en œuvre de PERT a organisé les tâches en catégories orientées produit.

En juin 1962, le DoD, la NASA et l'industrie aérospatiale ont publié un document sur le système PERT/COST, qui décrivait l'approche WBS. Ce guide a été approuvé par le secrétaire à la Défense pour adoption par tous les services. En 1968, le DoD a publié « Work Breakdown Structures for Defense Materiel Items » (MIL-STD-881), une norme militaire exigeant l'utilisation de structures de répartition du travail dans tout le DoD.

Le document a été révisé plusieurs fois. En mai 2023, la révision la plus récente est la F, publiée le 13 mai 2022. L'historique des versions et la révision actuelle de la norme sont publiés sur le site Web ASSIST de la Defense Logistics Agency (DLA).[1] Il comprend des définitions WBS pour des systèmes de produits de matériel de défense spécifiques et aborde les éléments WBS qui sont communs à tous les systèmes.

Les catégories d’articles de matériel de défense de la norme MIL-STD-881F sont :

• Systèmes d'aéronefs
• Systèmes électroniques/génériques
• Systèmes de missiles et d'artillerie
• Systèmes de missiles stratégiques
• Systèmes marins
• Systèmes spatiaux
• Systèmes de véhicules terrestres
• Systèmes maritimes sans pilote
• Systèmes de lanceurs
• Systèmes d'information/Systèmes d'affaires de défense

Les éléments communs identifiés dans la norme MIL-STD-881F, annexe K sont les suivants : intégration, assemblage, test et vérification ; ingénierie des systèmes ; gestion de programme ; test et évaluation des systèmes ; données ; équipement de soutien particulier ; équipement de soutien commun ; activation opérationnelle/sur site ; soutien logistique des sous-traitants ; installations industrielles ; pièces de rechange et de réparation initiales. La norme comprend également des éléments communs supplémentaires propres aux systèmes spatiaux, aux systèmes de lanceurs et aux systèmes de missiles stratégiques.

En 1987, le Project Management Institute (PMI) a documenté l'expansion de ces techniques dans des organisations non militaires. Le Project Management Body of Knowledge (PMBOK) Guide fournit un aperçu du concept WBS, tandis que la « Practice Standard for Work Breakdown Structures » est comparable à la norme du DoD mais est destinée à une application plus générale.

Un principe de conception important pour les structures de répartition du travail est appelé la règle des 100 %. Elle a été définie comme suit :

La règle des 100 % stipule que la WBS comprend 100 % du travail défini par la portée du projet et capture tous les livrables – internes, externes, intermédiaires – en termes de travail à réaliser, y compris la gestion du projet. La règle des 100 % est l’un des principes les plus importants qui guident le développement, la décomposition et l’évaluation de la WBS. La règle s’applique à tous les niveaux de la hiérarchie : la somme du travail au niveau « enfant » doit être égale à 100 % du travail représenté par le « parent », et la WBS ne doit inclure aucun travail qui se situe en dehors de la portée réelle du projet, c’est-à-dire qu’elle ne peut pas inclure plus de 100 % du travail... Il est important de se rappeler que la règle des 100 % s’applique également au niveau des activités. Le travail représenté par les activités de chaque lot de travaux doit totaliser 100 % du travail nécessaire pour achever le lot de travaux.

Exclusion mutuelle : en plus de la règle des 100 %, il ne doit pas y avoir de chevauchement dans la définition du périmètre entre les différents éléments d'une structure de répartition du travail. Cette ambiguïté pourrait entraîner des doublons ou des erreurs de communication concernant la responsabilité et l'autorité. Un tel chevauchement pourrait également perturber la comptabilité analytique du projet.

Si le concepteur de la structure de répartition du travail tente de capturer des détails orientés vers l'action dans la WBS, il inclura probablement trop d'actions ou trop peu d'actions. Trop d'actions dépasseront 100 % de la portée du parent, et trop peu d'actions seront inférieures à 100 % de la portée du parent. La meilleure façon de respecter la règle des 100 % est de définir les éléments de la WBS en termes de résultats ou de résultats, et non d'actions. Cela garantit également que la WBS n'est pas trop prescriptive en termes de méthodes, ce qui permet une plus grande ingéniosité et une réflexion créative de la part des participants au projet. Lorsqu'un projet fournit des services professionnels, une technique courante consiste à capturer tous les livrables prévus pour créer une WBS orientée vers les livrables. les critères d'entrée et de sortie (par exemple, une revue de conception préliminaire ou critique approuvée ).

Pour les projets de développement de nouveaux produits, la technique la plus courante pour garantir une WBS axée sur les résultats consiste à utiliser une structure de répartition du produit (PBS).

Les projets logiciels axés sur les fonctionnalités peuvent utiliser une technique similaire à celle du WBS, qui consiste à utiliser une structure de répartition des fonctionnalités.

Il faut décider quand arrêter de diviser le travail en éléments plus petits. Pour la plupart des projets, une hiérarchie de deux à quatre niveaux suffira. Cela aidera à déterminer la durée des activités nécessaires pour produire un livrable défini par la WBS. Il existe plusieurs heuristiques ou « règles empiriques » utilisées pour déterminer la durée appropriée d'une activité ou d'un groupe d'activités nécessaires pour produire un livrable spécifique défini par la WBS.

• La première est la « règle des 80 heures », qui signifie qu’aucune activité unique ou groupe d’activités au niveau de détail le plus bas de la WBS pour produire un seul livrable ne doit nécessiter plus de 80 heures d’effort.
• La deuxième règle générale est qu'aucune activité ou groupe d'activités au niveau de détail le plus bas de la WBS ne doit durer plus d'une seule période de rapport. Ainsi, si l'équipe de projet rend compte de l'avancement des travaux tous les mois, aucune activité ou série d'activités ne doit durer plus d'un mois.
• La dernière heuristique est la règle « si cela a du sens ». En appliquant cette règle empirique, on peut appliquer le « bon sens » lors de la création de la durée d'une activité unique ou d'un groupe d'activités nécessaire pour produire un livrable défini par la WBS.

Selon le Project Management Institute , un lot de travaux est le « niveau le plus bas de la structure de répartition du travail pour lequel le coût et la durée sont estimés et gérés ».

Un lot de travaux au niveau de l'activité est une tâche qui :

• peut être estimé de manière réaliste et fiable ;
• cela n’a pratiquement aucun sens de le décomposer davantage ;
• peut être complété conformément à l’une des heuristiques définies ci-dessus ;
• produit un résultat mesurable; et
• constitue un ensemble unique de travaux qui peuvent être externalisés ou sous-traités.

Si les noms des éléments de la WBS sont ambigus, un dictionnaire WBS peut aider à clarifier les distinctions entre les éléments de la WBS. Le dictionnaire WBS décrit chaque composant de la WBS avec des jalons , des livrables, des activités, un périmètre et parfois des dates, des ressources , des coûts et la qualité. Selon le Project Management Institute , le dictionnaire WBS est défini comme un « document qui fournit des informations détaillées sur les livrables, les activités et la planification de chaque composant de la structure de répartition du travail ».

Il est courant que les éléments de la structure de répartition du travail soient numérotés de manière séquentielle pour révéler la structure hiérarchique. Le but de la numérotation est de fournir une approche cohérente pour identifier et gérer la WBS dans des systèmes similaires, quel que soit le fournisseur ou le service. Par exemple, 1.1.2 Propulsion (dans l'exemple ci-dessous) identifie cet élément comme un élément WBS de niveau 3, car il y a trois nombres séparés par deux décimales . Un système de codage permet également de reconnaître les éléments WBS dans tout contexte écrit, tel que le suivi de l'avancement, la planification ou la facturation, et permet le mappage vers le dictionnaire WBS. Il est préférable que l' énoncé des travaux ou tout autre descriptif du contrat inclue les mêmes termes de section et la même structure hiérarchique que la WBS.

Un exemple pratique du système de codage WBS est

1.0 Système d'aéronef

1.1 Véhicule aérien

1.1.1 Cellule

1.1.1.1 Intégration, assemblage, test et vérification de la cellule

1.1.1.2 Fuselage

1.1.1.3 Aile

1.1.1.4 Empennage

1.1.1.5 Nacelle

1.1.1.6 Autres composants de la cellule 1..n (Préciser)

1.1.2 Propulsion

1.1.3 Sous-systèmes du véhicule

1.1.4 Avionique

1.2 Ingénierie système

1.3 Gestion du programme

1.4 Test et évaluation du système

1.5 Formation

1.6 Données

1.7 Équipement de soutien particulier

1.8 Équipement de soutien commun

1.9 Activation opérationnelle/du site

1.10 Installations industrielles

1.11 Pièces de rechange et de réparation initiales

L'élément le plus bas d'une structure arborescente , un élément terminal, est celui qui n'est pas subdivisé davantage. Dans une structure de répartition du travail, ces éléments (activité ou livrable ), également appelés lots de travail, sont les éléments qui sont estimés en termes de besoins en ressources , de budget et de durée ; liés par des dépendances ; et de calendrier. À la jonction de l'élément WBS et de l'unité d'organisation, des comptes de contrôle et des lots de travail sont établis, et les performances sont planifiées, mesurées, enregistrées et contrôlées. Une WBS peut être exprimée jusqu'à n'importe quel niveau d'intérêt. Trois niveaux sont le minimum recommandé, avec des niveaux supplémentaires pour et seulement pour les éléments à coût élevé ou à risque élevé, et deux niveaux de détail dans des cas tels que l'ingénierie des systèmes ou la gestion de programme, avec la norme montrant des exemples de WBS avec une profondeur variable comme le développement de logiciels à des points allant jusqu'à 5 niveaux ou le système de contrôle des incendies à 7 niveaux.

La structure WBS supérieure doit être cohérente avec les normes ou les mandats de modèle existant au sein de l'organisation ou du domaine. Par exemple, la construction navale pour la marine américaine doit respecter le fait que les termes nautiques et leur structure hiérarchique mis en place dans la norme MIL-STD sont intégrés dans l'architecture navale et que les bureaux et procédures de la marine correspondants ont été construits pour correspondre à cette structure d'architecture navale, de sorte que tout changement significatif de la numérotation ou de la dénomination des éléments WBS dans la hiérarchie serait inacceptable.

La figure ci-contre montre une technique de construction d'une structure de répartition du travail qui illustre la règle des 100 % et la technique de « l'élaboration progressive ». Au niveau 1 de la structure de répartition du travail, elle montre 100 unités de travail comme la portée totale d'un projet de conception et de construction d'un vélo personnalisé. Au niveau 2 de la structure de répartition du travail, les 100 unités sont divisées en sept éléments. Le nombre d'unités allouées à chaque élément de travail peut être basé sur l'effort ou le coût ; il ne s'agit pas d'une estimation de la durée de la tâche.

Les trois éléments les plus importants du niveau 2 de la WBS sont subdivisés au niveau 3. Les deux éléments les plus importants du niveau 3 ne représentent chacun que 17 % de la portée totale du projet. Ces éléments plus importants pourraient être subdivisés à l'aide de la technique d'élaboration progressive décrite ci-dessus.

Il s'agit d'un exemple d'approche basée sur le produit (qui peut être un produit final, un livrable ou un travail), par rapport à une approche par phases (qui peut être constituée d'étapes dans un cycle de vie de développement de systèmes formel ), ou d'événements forcés (par exemple, des mises à jour trimestrielles ou une rebudgétisation d'un exercice financier), ou d'une approche basée sur les compétences/rôles.

La conception de la WBS peut être prise en charge par un logiciel (par exemple une feuille de calcul ) pour permettre le cumul automatique des valeurs de points. Les estimations d'effort ou de coût peuvent être élaborées grâce à des discussions entre les membres de l'équipe de projet. Cette technique collaborative permet de mieux comprendre les définitions du périmètre, les hypothèses sous-jacentes et le consensus concernant le niveau de granularité requis pour gérer les projets.