Exploiter l'analyse de réseau social pour élever la qualité produit en ingénierie complexe

Quand on entend « réseau social », on pense Facebook ou Twitter. Pourtant ce concept a déclenché une abondante recherche académique.

Les ingénieurs qui construisent des systèmes complexes comme voitures et avions ont toujours travaillé dans leurs propres réseaux de communication. Comme tout réseau, des lacunes apparaissent. Le spécialiste opérations Wallace Hopp et collègues ont récemment identifié ces lacunes comme « déficits de coordination », qui peuvent générer des erreurs coûteuses si non adressées.

Hopp, professeur Herrick de Manufacturing à Ross, rapporte que selon managers industriels, environ 60 % des problèmes qualité viennent de la fabrication et 40 % de la conception. Environ 20 % des défauts conception découlent d'une mauvaise communication, indiquant que les problèmes de coordination causent autant d'erreurs que les erreurs individuelles — une révélation frappante.

Hopp a co-écrit l'étude The Impact of Misalignment of Organization Structure and Product Architecture on Quality in Complex Product Development avec Bilal Gokpinar (University College London) et Seyed Iravani (Northwestern University).

La recherche cartographie et quantifie les ruptures de communication dans le réseau de conception d'un grand constructeur automobile. En exploitant les ordres de modification ingénierie (ECN), l'équipe a construit un réseau social donnant un modèle statistiquement robuste. Cet outil aide les managers à coordonner projets à travers les pôles d'ingénierie globaux et peut être adapté par entreprises cherchant à prédire et prévenir les problèmes qualité dans produits complexes.

L'enseignement pratique est net : une enquête Bloomberg BusinessWeek et BCG 2006 a trouvé que les dirigeants seniors classent les échecs de coordination comme deuxième plus grand obstacle à l'innovation.

Une bénédiction déguisée

Alors que travaux précédents ont cartographié les réseaux développement produit via enquêtes, Hopp et collègues ont réalisé que cette méthode était impraticable pour leur étude. Ils avaient besoin de données de véhicules sur le marché depuis au moins un an pour accéder aux réclamations garantie, signifiant que la phase conception remontait jusqu'à cinq ans. Avec des milliers d'ingénieurs impliqués, beaucoup avaient déménagé ou parti, rendant le rappel peu fiable même si les bonnes personnes étaient enquêtées.

Hopp a proposé d'analyser logs email et téléphone, mais l'entreprise a rejeté l'idée comme trop invasive. L'équipe s'est tournée vers les ordres de modification ingénierie — enregistrements complets de chaque étape de conception. De ceux-ci, ils ont extrait une carte détaillée des systèmes véhicule, ingénieurs responsables, et leurs fréquences d'interaction.

Utilisant ces données, l'équipe de Hopp a classé les systèmes véhicule par complexité et quantifié l'attention reçue par chaque système, basée sur le volume de communication entre ses ingénieurs.

Hopp note : « À notre connaissance, c'est la première instance de construction d'un réseau social depuis une base de données ingénierie archivée. »

L'analyse a mis en lumière des systèmes avec déficits de coordination — écarts entre complexité d'un système et ses niveaux de communication — qui corrèlent positivement avec les défauts rapportés en réclamations garantie.

Les systèmes de complexité moyenne exhibent les plus grands déficits de coordination et risque défaut, car les systèmes hautement complexes attirent naturellement une collaboration extensive, tandis que les simples nécessitent peu de coordination. Le tiers intermédiaire passe souvent à travers les mailles.

« Pour découvrir les désalignements entre une organisation et son produit, quantifiez le décalage entre leurs réseaux », conseille Hopp. « Nous avons développé un cadre mathématique simple que les entreprises peuvent appliquer aisément. »

Le constructeur a implémenté un organigramme interactif pour améliorer communication et coordination ingénieurs. En donnant une vue holistique du projet, les ingénieurs peuvent vite identifier collaborateurs appropriés. Hopp prévoit d'étudier l'effet de l'outil sur l'alignement organisation-produit.

Aller global

L'équipe a aussi examiné comment piloter les efforts de conception globaux. Ils ont découvert que pour sous-systèmes complexes répartis sur multiples sites, le nombre pur de sites prédit les retards de conception — effet surtout prononcé pour sous-systèmes hautement interconnectés.

Équilibrer l'expertise globale est ardu ; l'équipe optimale systèmes électriques peut résider en Europe, même si le gros de la conception se fait en Amérique du Nord.

« Il ne faut pas tout centraliser, mais réduire les sites de conception pour systèmes hautement centraux donne de meilleurs résultats », explique Hopp. « Déplacer quelques personnes clés pour couper le nombre de sites de quatre à trois — ou de trois à deux — peut tailler les délais. De telles analyses grandiront en importance à mesure que les entreprises globalisent leurs équipes de conception. »

Pour Hopp, exploiter les ordres de modification ingénierie pour analyse réseau est prometteur, car la discipline de la science des réseaux s'étend.

« La lentille réseau est là pour rester et s'intègre parfaitement aux systèmes d'ordres de modification ingénierie », affirme Hopp. « Les produits complexes génèrent d'énormes quantités de données pertinentes, mais nous ne reconnaissons leur valeur que maintenant. C'est une mine d'or cachée. »

Figure 1 : Superposition des réseaux produit et organisation. Quand la connectivité entre sous-systèmes dans le réseau architecture produit dépasse la connectivité dans le réseau coordination organisationnelle, le « déficit de coordination » résultant peut mener à des défauts conception causant problèmes qualité et, donc, réclamations garantie.