Piloter un projet avec les méthodes agiles - Maxicours

Piloter un projet avec les méthodes agiles

Objectifs
  • Comprendre l’objectif et le fonctionnement d’un projet.
  • Connaitre et comparer le déroulement en cascade et l’approche itérative pour structurer un projet.
  • Être capable d’utiliser l’approche itérative dans un projet.
  • Connaitre les valeurs et les principes des méthodes agiles, ainsi que leur application en sciences de l’ingénieur.
Points clés
  • Un projet est un processus qui permet à un groupe de personnes, l'équipe projet, d'atteindre un objectif : la satisfaction du besoin qui provient du client.
  • L’approche itérative convient parfaitement pour structurer des projets de création et d’amélioration de produits pluritechniques. L’approche itérative organise le projet en plusieurs cycles, qui comportent quatre phases : l’imprégnation, la conception, la réalisation et la transition.
  • Les méthodes agiles sont un ensemble de méthodes de pilotage de projet. Elles prônent la communication dans l’équipe projet et avec le client, l’adaptabilité face au changement et l’obtention d’un produit fonctionnel.
  • Les méthodes agiles utilisent l’approche itérative pour apporter régulièrement de nouvelles fonctionnalités au produit.
Pour bien comprendre
  • Cahier des charges
  • Diagramme SysML des exigences
1. Principe et déroulement d'un projet
a. Qu'est-ce qu'un projet ?
Définition d'un projet

Les clients (la société, une entreprise, un particulier, etc.) ont des besoins. Pour pouvoir satisfaire certains de ces besoins, la création d'un nouveau produit, ou l'amélioration d'un produit existant, est nécessaire. Ces besoins vont donc servir de point de départ à ce qu'on appelle un projet.

Un projet est un processus qui permet à un groupe de personnes, l'équipe projet, d'atteindre un objectif : la satisfaction du besoin qui provient du client.
L'intérêt du projet en SI

Les projets tiennent une place importante en sciences de l'ingénieur (SI), car ils sont l'occasion d'utiliser et d'appliquer concrètement les connaissances apprises en cours, et les savoir-faire développés lors des TP.

C'est aussi une bonne occasion d’avoir un aperçu de ce qu’est le métier d’ingénieur, car un ingénieur travaille la plupart du temps sur des projets.

Le principe d’un projet en SI

En SI, le rôle du client est souvent tenu par l’enseignant qui propose un projet.

Les objectifs à atteindre sont souvent détaillés dans un cahier des charges, composé de diagrammes SysML, notamment du diagramme SysML des exigences. Ce diagramme liste graphiquement les fonctionnalités que le produit à améliorer ou à créer devra atteindre.

Plusieurs stratégies existent pour organiser et structurer un projet, afin d’obtenir les fonctionnalités attendues. On distingue notamment les projets structurés selon un déroulement en cascade, et ceux qui utilisent plutôt une approche itérative.

b. Déroulement en cascade
Principe de la méthode

Le déroulement en cascade est la méthode de structuration de projet la plus ancienne et la plus simple.

Le déroulement en cascade consiste à identifier un certains nombres d'étapes nécessaires pour faire aboutir le projet. Ces étapes sont ensuite réalisées les unes après les autres.
Principe du déroulement en cascade
Remarque
Le déroulement en cascade est aussi appelé déroulement séquentiel.
Exemple
Pour construire une maison, on va réaliser de manière successive les 8 étapes suivantes.
  1. Conception de la maison (réalisation des plans).
  2. Réalisation des fondations.
  3. Construction des murs.
  4. Construction de la charpente, mise en place de la couverture.
  5. Installation des menuiseries (portes, fenêtres, etc.) et isolation.
  6. Mise en place des cloisons de distribution (pour délimiter les pièces).
  7. Installation des réseaux techniques (électricité, plomberie, aération, etc.).
  8. Pose des revêtements (peinture, carrelage, papier-peint, enduit, etc.).

Ce qui donne le déroulé suivant pour le projet.

Déroulé du projet, en étapes

La maison n'est pas habitable avant d'avoir achevé la dernière étape.

Inconvénients de la méthode
Le déroulement en cascade est peu flexible et ne permet pas de s'adapter ou de changer facilement d'idée en cours de projet.

Une erreur ou un oubli en début de projet peut stopper l'avancée des travaux lors d’une étape suivante : la destruction d’une partie du travail réalisé est parfois nécessaire afin de débloquer le projet.

Le déroulement en cascade n'est donc pas adapté aux domaines technologiques qui évoluent très rapidement comme l'informatique, la téléphonie mobile ou les objets connectés par exemple. Cela limite aussi son intérêt pour les produits pluritechniques (produit qui mélange mécanique, informatique, électronique, énergétique, etc.).

c. Approche itérative
Principe de la méthode
En suivant une approche itérative, le projet n'est plus une suite linéaire d'étapes à réaliser : c'est une répétition de cycles.

Chaque cycle a la même structure, en 4 étapes, que les autres.
Chaque cycle permet d'apporter une nouvelle fonctionnalité au produit.

Principe de l'approche itérative
Remarques
  • Il n'y a pas forcément de fin au projet : il est toujours possible de lancer un nouveau cycle pour ajouter une fonctionnalité supplémentaire.
  • Itérer signifie répéter plusieurs fois la même action.
    Un cycle itératif est un cycle où l'on va répéter plusieurs fois les mêmes actions/étapes, car chaque cycle comporte les mêmes étapes.

Les premiers cycles ont généralement pour but de produire les fonctionnalités essentielles du produit : celles sans lesquelles il ne peut pas fonctionner du tout. On obtient un prototype au terme de ces cycles.

Les cycles qui suivent apportent des améliorations en termes de performance, de confort, d'esthétisme, de sécurité, etc., et permettent d'améliorer la compétitivité du produit.

Remarque
Plusieurs cycles peuvent se dérouler simultanément. Dans le cadre d’un projet au lycée, le début du projet peut par exemple être décomposé en autant de cycles effectués en parallèle, qu’il y a d’élèves de l’équipe projet. On obtient ainsi assez rapidement un prototype.
Exemple
Pour créer un nouveau modèle de drone, on va organiser le projet en plusieurs cycles.
  1. Réalisation de l'ossature du drone.
  2. Gestion de l'alimentation en énergie.
  3. Développement de la propulsion.
  4. Gestion du pilotage sans fil.
  5. Création d'un carénage sécurisé.
  6. Amélioration de l'efficacité énergétique.
  7. Étude de design du carénage pour gagner en aérodynamisme et en esthétique.
  8. Développement d'un logiciel de pilotage pour mobile.

Ce qui donne le déroulé suivant pour le projet.

Déroulé du projet, en cycles

Le drone est utilisable dès la fin du quatrième cycle. À la fin de chaque cycle suivant, on obtient juste un meilleur drone. Ce drone pourrait être amélioré à l'infini, de manière itérative.

Avantages et limite de la méthode
L'approche itérative est nettement plus souple et réactive que le déroulement en cascade.

Comme chaque fonctionnalité est développée au cours de son propre cycle, chaque partie du système est relativement indépendante des autres : des apports liés au développement très récent d'une nouvelle technologie peuvent donc être facilement intégrés au produit, en cours de projet, même s'ils n'avaient pas été prévus au départ.

L'approche itérative est également plus adaptée aux produits pluritechniques.

Cette approche nécessite toutefois une collaboration étroite des membres de l'équipe projet, ce qui peut être difficile sur de très gros projets, ou si l’équipe projet comporte beaucoup de membres éloignés géographiquement les uns des autres.

Remarque
Dans les faits, les projets actuels mélangent intelligemment les deux approches : en cascade et itérative.
  • Les projets avec une composante informatique ou « high-tech » conséquente sont le plus souvent menés selon une approche majoritairement itérative.
  • Les projets de construction, et ceux issus de l'industrie lourde (automobile, aéronautique, naval, etc.), utilisent davantage un déroulement en cascade.
d. Les cycles de l'approche itérative

Avec l'approche itérative, chaque partie ou fonctionnalité du produit est réalisée lors d’un cycle.

Les quatre phases d’un cycle

Les cycles possèdent la structure suivante, en quatre phases.

La structure d'un cycle
Imprégnation

La fonctionnalité est étudiée. On s'assure que sa finalité soit bien comprise par tous les membres de l'équipe projet, puis on planifie et on répartit le travail à faire.

Conception

On imagine, cherche et choisit des solutions techniques pour réaliser la fonctionnalité, puis on fait le travail de conception nécessaire (réalisation des croquis, plans, schémas, modèle 3D, etc.) afin de préparer la réalisation de la fonctionnalité.

Réalisation

On fabrique, code, connecte, assemble, etc., les différents éléments qu'on a conçus, de manière à obtenir la fonctionnalité ciblée par le cycle.

Transition

On finalise la fonctionnalité, on l'intègre dans le produit, et on prépare le passage au cycle suivant. La fonctionnalité est alors évaluée pour valider le cycle.

Remarque
Si la fonctionnalité n’est pas atteinte en fin de cycle, on peut refaire un deuxième tour (= une nouvelle itération) du même cycle, puis un troisième, etc., jusqu’à atteindre l’objectif.

La phase d’imprégnation, qui est la première du cycle, s'appuie sur le besoin du client ou sur la description d'une fonctionnalité.

À la fin d’un cycle

Une fois les quatre étapes terminées, on peut :

  • soit passer au cycle suivant, si la fonctionnalité est validée.
    Si le produit est assez avancé, on peut aussi le livrer au client dans sa version actuelle ;
  • soit, si la fonctionnalité n’est pas validée en fin de cycle, refaire un deuxième tour (= une deuxième itération) du même cycle, puis un troisième, etc., jusqu’à ce que la fonctionnalité soit validée.
Entrée et sortie d'un cycle itératif
Remarque
La structure des cycles est inspirée par celle de la Roue de Deming, qui existe depuis les années 1950 et qui est très utilisée dans l'industrie. La roue de Deming comporte également 4 phases : Plan (Planifier), Do (Faire, réaliser), Check (Contrôler) et Act (Agir, ajuster, corriger).
2. Les méthodes agiles
a. Origine des méthodes agiles
Les méthodes agiles sont un ensemble de méthodes de pilotage de projet.

Connaitre et maitriser entièrement l'une de ces méthodes n'est pas un objectif de la SI. Il est en revanche intéressant de connaitre et d'appliquer les grands principes proposés par les méthodes agiles.

Ces principes sont particulièrement adaptés aux projets de réalisation ou d’amélioration de produits pluritechniques.

Remarque
Le terme « agile » doit se comprendre comme « souple », qui s'adapte facilement.

Le terme « agile » a été choisi par un groupe de 17 spécialistes du développement de logiciels informatiques lors d'une réunion en 2001. À l'issue de cette réunion, ils ont publié un texte : le manifeste agile. Ce texte décrit les grands principes qui font qu’une méthode est ou non une méthode agile.

Remarques
  • Les méthodes agiles existaient avant 2001. Cette réunion a surtout été l'occasion d'unifier et de décrire certains points communs à plusieurs méthodes existantes.
  • Les méthodes agiles sont à l'origine issues du monde de l'informatique. Elles sont néanmoins de plus en plus utilisées dans d'autres domaines, et conviennent parfaitement aux projets pluritechniques qu'on rencontre en SI, d'où le choix de les enseigner au lycée.
  • Le manifeste agile est librement consultable sur www.agilealliance.org
b. Le principe des méthodes agiles
Les méthodes agiles privilégient l'approche itérative au déroulement en cascade.

Un projet type, piloté à l'aide des méthodes agiles, commence par une courte partie « en cascade » lors de laquelle le client et l'équipe projet analysent le besoin et réfléchissent aux grandes lignes du projet. Le cahier des charges peut être établi durant cette partie.

Le reste du projet est constitué de cycles en suivant l'approche itérative.

Principe d'une méthode agile
c. Les 4 valeurs fondamentales
Les méthodes agiles se basent sur 4 valeurs fondamentales.

Ces 4 valeurs sont présentées sous la forme de 4 phrases, qui opposent :

  • ce qu'il faut faire/atteindre en priorité, selon les méthodes agiles (en début de phrase) ;
  • ce que les méthodes de pilotage de projet plus anciennes proposent (en fin de phrase).

Voici les 4 valeurs, et comment on peut s’en servir en sciences de l’ingénieur.

Individuals and interactions over processes and tools
Cette valeur pourrait être traduite par : « Les personnes et leurs interactions sont plus importantes que les processus et les outils ».

L’équipe projet, son bon fonctionnement humain, les compétences et particularités de chacun, le dialogue, etc., sont mis en avant par les méthodes agiles. L’échange et la communication au sein de l’équipe projet est primordiale. L’aspect purement technologique du projet, ou l’usage de méthodes de pilotage trop structurées et techniques, doit passer après les facteurs humains.

Working software over comprehensive documentation

On pourrait traduire cette valeur par : « Un logiciel fonctionnel est plus important qu’une documentation complète ».

Cette valeur peut être adaptée en « Un produit fonctionnel est plus important qu’une description/documentation complète » pour les sciences de l’ingénieur.

Cette valeur indique qu'il faut se concentrer sur le fait d'avoir un produit qui fait ce qu'il doit faire. Cela doit être le but du projet, et doit passer avant la réalisation de rapports, diaporamas, documents descriptifs, etc.

En SI, on essaie au maximum d’obtenir une maquette fonctionnelle, voire un prototype, dans le temps dédié au projet.

Rappels
  • Une maquette est un objet qui possède globalement les mêmes fonctionnalités et la même forme que le produit que l’on souhaite créer. II ne dispose en revanche pas du même niveau de finition, il n’est pas fait des mêmes matériaux et il n’est pas forcément à la même échelle.
  • Un prototype est la première version totalement finie et fonctionnelle du produit.
Customer collaboration over contract negotiation
On pourrait traduire cette valeur par : « La collaboration avec le client est plus importante qu’une négociation contractuelle ».

Cette valeur indique que le client doit être un réel partenaire de l'équipe projet. L’équipe projet et le client doivent échanger et communiquer régulièrement.

L'équipe projet doit notamment montrer le travail fait afin d'avoir un retour du client et d'agir en conséquence. Une collaboration réelle avec le client est prioritaire sur l'établissement d'un contrat, qui tendrait à fixer des limites et à limiter les interactions « en cours de projet » entre l’équipe projet et le client.

Dans le cadre des projets de SI, le client peut être l’enseignant qui propose le projet, ou bien une personne extérieure au lycée pour qui le projet est réalisé.

Responding to change over following a plan
On pourrait traduire cette valeur par : « Être réactif et s'adapter au changement est plus important que suivre un plan ».

Cette valeur met en avant la capacité de l'équipe projet à s'adapter à un environnement parfois changeant, plutôt qu'à ignorer ou repousser ces changements pour suivre un plan bien défini à l'avance.

Elle incite à tirer profit des évolutions technologiques ou des changements sociétaux récents pour rendre le produit meilleur et adapté au contexte dans lequel il sera commercialisé.

Dans le cadre des projets de SI, il ne faut pas hésiter à proposer de nouvelles idées, à rebondir sur l’actualité ou à intégrer au projet des éléments issus d’une technologie plus récente. Il faudra toutefois s’assurer que ces modifications n'empêchent pas l’aboutissement du projet, qui est limité en temps.

Remarque
Les méthodes agiles ne disent pas que les éléments en fin de phrase sont mauvais ou inutiles. Elles disent simplement qu'ils doivent passer en second, après les éléments en début de phrase.

Par exemple, la 4e valeur ne dit pas « il ne faut faire aucun plan et tout improviser en cours de projet », elle dit « planifier est une bonne chose, mais être capable de modifier le plan en cours de projet pour mieux adapter le produit au contexte est plus important ».
d. Les 12 principes

En plus des 4 valeurs fondamentales, le manifeste agile propose 12 principes. Ces principes servent à illustrer les 4 valeurs dans des cas plus concrets.

Remarque
La version anglaise des 12 principes proposés par le manifeste agile est librement consultable sur www.agilealliance.org.
Pour aller plus loin

Voici une traduction, adaptée à la SI, des 12 principes proposés par le manifeste agile.

  1. Notre plus haute priorité est de satisfaire le client en lui transmettant régulièrement et rapidement des fonctionnalités à haute valeur ajoutée.
  2. Il faut accueillir les changements, même tard durant le projet. Les méthodes agiles tirent profit du changement pour donner un avantage compétitif au client.
  3. Il faut livrer régulièrement un produit fonctionnel, en privilégiant les échéances courtes entre deux versions.
  4. L’équipe projet et le client doivent travailler ensemble quotidiennement tout au long du projet.
  5. Il faut construire un projet autour de personnes motivées. Leur donner le cadre et l'aide dont ils ont besoin, et croire en leur capacité à mener à terme le travail.
  6. La méthode la plus efficace pour transmettre une information est la discussion en face-à-face.
  7. Un produit qui fonctionne est la première mesure de progrès du projet.
  8. Les méthodes agiles encouragent un rythme de développement soutenu. L'équipe projet et leurs supports doivent être capables de maintenir un rythme de travail constant sur la durée.
  9. Une attention constante sur l'excellence, la technique et la qualité de la conception améliore l'agilité.
  10. La simplicité, c'est-à-dire la capacité à minimiser le travail inutile, est essentielle.
  11. Les meilleures architectures, exigences et design viennent des équipes-projets qui s'autogèrent.
  12. À intervalles réguliers, l'équipe projet s'évalue et réfléchit aux moyens d'améliorer son efficacité, puis ajuste sa manière de faire en conséquence.

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