Business Process Management und Workflow-Technologie

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1 FRIEDRICH SCHILLER UNIVERSITÄT JENA FAKULTÄT FÜR MATHMATIK UND INFORMATIK LEHRSTUHL FÜR DATENBANKEN UND INFORMATIONSSYSTEME PROF. DR. KÜSPERT Business Process Management und Workflow-Technologie Eine Einführung Betreuer: Matthias Liebisch Vorgelegt von: Andreas Brückner Naumburger Straße Jena Matrikelnummer: Studiengang: Wirtschaftsinformatik 6. Fachsemester Diese Seminararbeit entstand im Rahmen des Seminars Business Process Management und Workflow-Technologie: Grundlagen, Produkte, Forschung Sommersemester 2009.

2 Inhalt 1 Einleitung Problemstellung Aufbau der Arbeit Das Prozesskonzept in der Organisationslehre Historische Entwicklung der Prozessorientierung Begriffe im Prozessmanagement Prozess Geschäftsprozess Business Process Management (BPM) Organisation von Unternehmen Überblick über Organisationskonzepte Funktionale Aufbauorganisation Divisionalisierte Aufbauorganisation Prozessorganisation Vergleich Umsetzung in der betrieblichen IT Begriffe im Workflow Management Workflow Workflow Management (WfM) Workflow Management System (WfMS) Anforderungen an ein Workflow Management System Vorgehen Überblick Modellierung und Implementierung Ausführung Analyse und Kontrolle Aufbau eines Workflow-Management-System Hauptkomponenten Architektur Softwareprodukte Fazit Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis

3 1 Einleitung Durch die inflationäre Verwendung des Prozessbegriffs in den letzten zwei Jahrzehnten (man denke an Schlagworte wie Business Process Reengineering und Total Quality Management) hat sich die Prozessorientierung einen Ruf als Modetrend erworben. Obwohl sie von der Theorie als eine Methode zur Erhöhung von Effektivität und Effizienz von Unternehmen gelobt wird, scheuen sich die meisten Unternehmen ihre Organisation stärker prozessorientiert aufzubauen. Einerseits aus Angst vor dem enormen Einführungsaufwand, andererseits aber auch durch die hohe Komplexität, die eine solche Organisation mit sich bringt. Genau um diese Komplexität zu überwinden werden bereits heute Workflow Management Systeme vielfach für die Steuerung von betrieblichen Arbeitsabläufen verwendet. Im Gegensatz zum Prozessmanagement scheint die Prozessorientierung in der Informationstechnik kein Hype, sondern eine Technologie mit hoher praktischer Bedeutung zu sein. 1.1 Problemstellung In dieser Ausarbeitung soll eine allgemeine Einführung in das Thema der Prozessorientierung und Möglichkeiten zur Umsetzung in der betrieblichen IT-Infrastruktur gegeben werden. Dazu werden sowohl betriebswirtschaftliche als auch informationstechnische Aspekte beleuchtet und mögliche Verknüpfungspunkte dargestellt. Insbesondere die nötigen Begrifflichkeiten, die Bedeutung organisatorischer Grundlagen und die grundsätzliche Vorgehensweise zur Erstellung eines Workflow Management Systems sollen näher betrachtet werden. 1.2 Aufbau der Arbeit Wie in Abbildung 1 dargestellt umfasst Prozessmanagement im weiteren Sinne sowohl betriebswirtschaftliche als auch informationstechnische Aspekte. Um das Spannungsfeld zwischen diesen beiden Bereichen besser beleuchten zu können, widmen sich die nächsten beiden Kapitel sowohl dem Business Process Management (BPM), als auch der tatsächlichen Umsetzung durch Workflow Management Systeme. Die strategische und technische Ebene sollen dabei in dieser Arbeit nicht weiter betrachtet werden. Um genauer auf die Bedeutung für die unternehmerische Praxis eingehen zu können, nähert sich diese Arbeit aus der Sicht der Wirtschaftswissenschaften. Im Anschluss soll die Konkretisierung und Umsetzung in Computersystemen diskutiert werden. 2

4 Abbildung 1: Unterschiedliche Ebenen im Business Process und Workflow Management (Gadatsch, 2007, S. 2) 2 Das Prozesskonzept in der Organisationslehre Workflow Management als technische Ausgestaltung der Unternehmensprozesse kann und sollte niemals losgelöst von betriebswirtschaftlichen Überlegungen geschehen. Vielmehr muss das Geschäftsprozess-Management die organisatorische Grundlage für die konkrete IT-Umsetzung legen (und nicht anders herum!). Daher werden in diesem Kapitel, nach einem kurzen historischen Abriss, sowohl die wichtigsten Begriffe des Prozessmanagements definiert, als auch die Prozessorganisation als Möglichkeit der Unternehmensgestaltung vorgestellt. 2.1 Historische Entwicklung der Prozessorientierung Prozessorientierung wurde vor allem in den 1980er und 90er Jahren zu einem regelrechten Hype - besonders angefacht durch Total Quality Management und Business Process Reengineering mit seinen wahnwitzigen Versprechungen über Quantensprünge e in Effizienz und Effektivität (Vgl. z.b. Hammer, et al., 1994 S. 56f). Dabei wurde Geschäftsprozessmanagement als ein noch nie da gewesenes neues Managementkonzept dargestellt. Wobei das Konzept der Prozessorientierung nicht komplett neu ist. Vielmehr ist es zwangsläufig mit der Entwicklung der Arbeitsteilung verbunden. In der Frühgeschichte der Menschheit war eine Arbeitsteilung grundsätzlich nicht vorhanden. Jeder musste alle Arbeitsprozesse seines täglichen Lebens von der Landwirtschaft bis zur Werkzeugherstellung - vollständig beherrschen. 1 Bereits während der Antike und des Mittelalters war eine Spezialisierung auf einzelne Berufsfelder bzw. Handwerke üblich. Ein Handwerker musste sich neben der eigentlichen Produktion seiner Waren zusätzlich auch um die Beschaffung der Rohstoffe und den anschließenden Verkauf der Endprodukte kümmern (Reijers, 2003, S. 1). 1 Auch wenn in dieser Zeit Arbeitsteilung bereits üblich war(schrenk, 2006, S. 79) soll dies hier zur besseren Anschaulichkeit nicht weiter betrachtet werden. 3

5 Das Konzept der Arbeitsteilung und Spezialisierung nach heutigem Verständnis entstand zur Zeit der Industrialisierung. Durch sein bekanntes Stecknadel-Beispiel(Smith, 1776, S. 13f) wird Adam Smith häufig als Begründer der Arbeitsteilung nach heutigem Verständnis gesehen. Darin wird geschildert, wie die Produktivität bei der Herstellung einer Stecknadel, durch Aufteilung in Teilprozesse und Arbeitsteilung, gesteigert werden kann. Durch die arbeitsteilige Fertigung kann in diesem Beispiel der Ertrag an Stecknadeln von 20 auf 4800 Stecknadeln pro Person erhöht werden. Im weiteren Verlauf der Industrialisierung wurde der Grad der Arbeitsteilung ständig intensiviert. Der Höhepunkt dieser Entwicklung wurde durch den durch Frederick Winslow Taylor entwickelten Taylorismus (oder Scientific Management) erreicht. Wichtige Aspekte dieses Konzeptes sind Standardisierung der Arbeit, ständige Leistungsmessung der Arbeiter und davon abhängige Löhne. Der einzelne Mitarbeiter wurde zu einem winzige[n] Zahnrad in einem riesigen Mechanismus. Den riesigen Produktivitätssteigerungen (Chang, 2006, S. 4) standen massive Probleme in Form von geringerer Arbeitszufriedenheit und damit sinkender Motivation gegenüber. Eine echte Prozessorganisation war zu dieser Zeit allerdings noch unbekannt. Erste Ansätze lassen sich erst 1931 bei Nordsieck (Chang, 2006, S. 4) finden. Relevanz in der Praxis erreichte diese Organisationsform aber erst ab ca mit Hilfe verschiedener Managementmoden 2. Nachdem der Hype um Business Process Reengineering nachließ erlangte das weniger radikale Business Process Management (bis heute) mehr und mehr Bedeutung. 2.2 Begriffe im Prozessmanagement Begrifflichkeiten und deren Bedeutungen werden im Bereich des Business Process Managements (und - wie in Kapitel 3.1 zu sehen ist - auch im Workflow Management) häufig unsystematisch und teilweise widersprüchlich verwendet. Dieser Abschnitt stellt eine Übersicht über die in dieser Arbeit verwendeten Begriffe und ihrer unterschiedlichen Bedeutungen dar. Dabei soll versucht werden in den Definitionen systematisch korrekte und praktisch verwendete Begriffe zu vereinen Prozess Ein Prozess bezeichnet einen Vorgang, der durch Transformation eines Inputs einen Output erzeugt. Dieser kann sowohl aus einem physischen Produkt als auch aus einer Dienstleistung bestehen. Ein Prozess startet stets durch ein Ereignis (beispielsweise eine Kundenanfrage, einen Störfall oder einen bestimmten Zeitpunkt) und wird durch ein anderes Ereignis (in den meisten Fällen ein Ergebnis der Output) beendet (Maurer, 1996a, S. 4). Die Transformation innerhalb des Prozesses geschieht durch 2 Insbesondere Total Quality Management (TQM) und Business Process Reengineering (BPR) setzen stark auf Prozessorientierung. Bei TQM wird davon ausgegangen, dass durch Prozessdenken ein erhöhtes Qualitätsbewusstsein (und dadurch eine höhere Kundenzufriedenheit) erreicht werden kann. BPR setzt auf eine radikale Neugestaltung der Organisation durch eine strikte Prozessorientierung, um Effizienz und Effektivität zu steigern. 4

6 Aktivitäten, für die eine bestimmte organisatorische Einheit verantwortlich ist (was hier nicht gleichbedeutend mit der tatsächlichen Ausführung ist) (van der Aalst & van Hee, 2004, S. 4). Folglich können Aktivitäten auch wieder Prozesse sein. Die kleinste Einheit innerhalb dieser Prozessketten wird gewöhnlich als atomic process bezeichnet und beschreibt einen einzelnen Arbeitsschritt, der von einer einzelnen Person ausgeführt wird (van der Aalst & van Hee, 2004, S. 7). Ähnlich wie im Bereich der Datenbanken muss auch bei Prozessen zwischen dem abstrakten Prozessschema und den konkreten Ausprägungen unterschieden werden. Ein Prozessschema oder -typ steht hierbei für eine Menge gleichartiger Prozesse. Dem gegenüber bezeichnet ein Fall oder eine Instanz die tatsächliche Ausprägung. In dieser Arbeit kann auf eine genaue Unterscheidung weitgehend verzichtet werden, da wenn nicht anders angegeben stets die Typebene gemeint ist Geschäftsprozess Obwohl die Begriffe Prozess und Geschäftsprozess in der Literatur häufig nicht unterschieden werden, soll hier der Geschäftsprozess (teilweise auch Kernprozess) als Spezialfall des allgemeinen Prozesses und höhere Abstraktionsebene besonders hervorgehoben werden. Als Geschäftsprozesse werden dabei diejenigen Prozess(-ketten) bezeichnet, die für ein Unternehmen die größte Bedeutung haben. Im Allgemeinen sind dies Prozessketten, die vom Zulieferer bis zum Abnehmer durch das komplette Unternehmen laufen, somit direkt auf den Kunden ausgerichtet sind und die Wertschöpfung des Unternehmens darstellen. Folglich sind Geschäftsprozesse üblicherweise funktions-, hierarchie-, standort- und teilweise auch unternehmensübergreifend Business Process Management (BPM) Business Process Management (bzw. Geschäftsprozessmanagement) wird als Überbegriff verwendet und bezeichnet die Planung, Steuerung und Kontrolle der Geschäftsprozesse (und implizit auch aller anderen betrieblichen Prozesse) zur Steigerung der Effektivität und Effizienz des Unternehmens. Aufgaben des BPM sind hauptsächlich die Definition der Geschäftsprozesse, die Implementierung in das Unternehmen sowie die langfristige Aufrechterhaltung und ständige Verbesserung der Prozesse (Chang, 2006, S. 3). 2.3 Organisation von Unternehmen Überblick über Organisationskonzepte Eine strikte Prozessorientierung hat einen starken Einfluss auf die Möglichkeiten der Organisation eines Unternehmens. Welche Möglichkeiten bestehen und warum Prozessorganisation für 3 Die Bedeutung unternehmensübergreifender Prozesse steigt insbesondere durch die zunehmende Bedeutung des Outsourcings als auch durch die engere Verknüpfung innerhalb klassischer Kooperationen (z.b. Just-intime-Lieferungen zwischen Produzenten und Lieferanten). 5

7 erfolgreiches BPM eine Voraussetzung ist, soll in diesem Abschnitt diskutiert werden. Als Beispiel zur Abgrenzung der verschiedenen Varianten soll ein kleiner Computerhersteller dienen, welcher Laptops und Server herstellt, sowie Wartungs- und Reparaturarbeiten übernimmt (siehe Abbildung 2). In der klassischen Organisationstheorie werden zwei Dimensionen der Organisation unterschieden: die Aufbau- und die Ablauforganisation. Die Aufbauorganisation beschreibt dabei, wie ein spezielles Unternehmen strukturiert ist, d.h. welche organisatorische Einheiten es besitzt und wie die Arbeitsteilung geregelt ist. Im Gegensatz dazu wird durch die Ablauforganisation abgebildet, wie Arbeitsprozesse ablaufen (Jung, 2006, S. 266). Die Hauptaufgabe der Ablauforganisation besteht darin Arbeitsgänge zu sinnvollen Arbeitsgangfolgen zusammenzufassen. Aber auch die personelle, maschinelle und räumliche Abstimmung müssen im Rahmen der Ablauforganisation geplant werden. Abbildung 2: Beispielprozesse bei einem kleinen Computerhersteller Obwohl die Ablauforganisation dem Prozesskonzept schon sehr nahe kommt, wird in der Praxis unter Unternehmensorganisation häufig immer noch nur die Aufbauorganisation verstanden. Angesichts dieser enormen praktischen Bedeutung soll auch in dieser Arbeit auf die funktionale, die divisionalisierte und die Prozessorganisation, als die drei bedeutendsten Organisationsformern 4, eingegangen werden. 4 Zur Vereinfachung werden in dieser Auflistung werden nur Einliniensysteme beachtet (jeder Mitarbeiter ist genau einem Vorgesetzten unterstellt). Für weitere Möglichkeiten siehe z.b. Jung, 2006, S

8 2.3.2 Funktionale Aufbauorganisation Eine funktionale Gliederung zeichnet sich durch den Fokus auf Verrichtungen aus. Ähnliche Arbeiten an unterschiedlichen Objekten werden hierbei von ein und derselben organisatorischen Einheit ausgeführt (Maurer, 1996a, S. 4). Management Beschaffung Montage Verkauf Wartung Abbildung 3: Beispiel für eine funktionale Aufbauorganisation Durch die Spezialisierung der organisatorischen Einheit auf nur eine Aufgabe können Skaleneffekte, insbesondere Fixkostendegression (Fixe Kostenanteile werden auf eine größere Anzahl Produkte verteilt) oder Lernkurveneffekte (je länger ein Produkt hergestellt wird, desto effizienter wird die Produktion), besonders gut genutzt werden Divisionalisierte Aufbauorganisation Bei der Divisionalisierten oder Spartenorganisation wird eine komplexe Organisation in mehrere unabhängige Teilbereiche aufgespalten. Beispielsweise können Bereiche für bestimmte Produktgruppen, Kundengruppen oder geografische Gebiete gebildet werden (Jung, 2006, S. 283). Management PC Server Beschaffung Montage Verkauf Wartung Beschaffung Montage Verkauf Wartung Abbildung 4: Beispiel für eine Spartenorganisation Durch die objektorientierte Aufteilung können sich die Mitarbeiter besser auf die einzelnen Produktgruppen mit ihren jeweiligen Besonderheiten spezialisieren. Dieser Vorteil kann insbesondere bei einer Differenzierungsstrategie 5 genutzt werden Prozessorganisation Die Prozessorganisation ist der Spartenorganisation sehr ähnlich und wird teilweise auch als Weiterentwicklung dieser gesehen. Der Unterschied zwischen den beiden Formen besteht in der 5 Die Differenzierungsstrategie zielt darauf ab, eine für den Kunden höherwertigere Leistung als die Konkurrenz zu erbringen. (vgl. z.b. (Hungenberg, 2004, S. 208) 7

9 Systematik der Unterteilung des Unternehmens. Bei der Prozessorganisation wird für Geschäftsprozesse jeweils eine eigene organisatorische Einheit geschaffen. Die einzelnen Prozesse laufen daher stets innerhalb einer Organisationseinheit ab. Dadurch ist eine engere Zusammenarbeit, sowie eine stärkere Kundenorientierung möglich. Management Produktion Laptops Produktion Server Wartung Beschaffung Montage Verkauf Wareneingang Reparatur Warenausgang Abbildung 5: Beispiel für eine Prozessorganisation Die Prozessorganisation lässt sich entweder als eine weitere Form der Aufbauorganisation sehen; sie kann aber - durch den stärkeren Fokus auf die Verrichtung - auch als übergreifendes Konzept zur Verknüpfung von Aufbau- und Ablauforganisation betrachtet werden. Unter dieser Prämisse kann die klassische Formel Structure follows strategy von Alfred Chandler um die herausragende Stellung der Prozesse erweitert werden und zu Structure follows processes follows strategy (Osterloh & Frost, 1994) ausgeweitet werden Vergleich Wie bereits kurz angerissen, haben alle drei Formen bestimmte Vor- und Nachteile und eignen sich daher für bestimmte Unternehmensstrategien. Die funktionale Untergliederung mit ihren Kostenvorteilen durch Spezialisierung bietet sich besonders für die Strategie der Kostenführerschaft an. Hierbei läuft das Unternehmen allerdings Gefahr nur die einzelnen Arbeitsschritte zu optimieren, aber nicht die gesamte Wertschöpfung und damit weniger nachhaltig zu wirtschaften (Hungenberg, 2004, S. 208). Innerhalb der einzelnen Abteilungen sind ähnliche Ausbildungen vorhanden und es wird eine einheitliche Fachsprache gesprochen. Zwischen den Abteilungen findet dagegen kaum Kommunikation statt (siehe Abbildung 6). Die einzelnen Arbeitsschritte werden abgearbeitet, aber der Blick für das Ganze geht verloren (Ehrlenspiel, 2007, S. 186). Es besteht wieder die Gefahr, dass der einzelne Mitarbeiter zum winzigen Zahnrad wird und die Motivation leidet. 8

10 Abbildung 6: Geistige Mauern zwischen Abteilungen (Ehrlenspiel, 2007, S. 186) Obwohl dieses Konzept weit von der Prozessorientierung im engeren Sinne entfernt ist, müssen dennoch die im Hintergrund ablaufenden Prozesse beachtet werden. Ein Unternehmen, das Kostenführer bleiben will, muss stets auf seine Prozesseffizienz und effektivität achten. Durch die Ähnlichkeit der Aufbauorganisation in der Spartenorganisation und Prozessorganisation haben diese beiden Formen viele gemeinsame Vor- und Nachteile. Bei der Spartenorganisation kann durch die Verlagerung der Funktionen in eine tieferliegende Hierarchieebene ein stärkeres Bewusstsein für die Produkte erzeugt und damit eine stärkere Kundenorientierung und Flexibilität (Maurer & Schwickert, 1997, S. 3) durchgesetzt werden. Obwohl eine zusätzliche Hierarchieebene eingeführt wird, ist bei der Sparten- und Prozessorganisation eine flachere Hierarchie (Maurer & Schwickert, 1997, S. 9) möglich, da der einzelne Mitarbeiter nur noch maximal dem Leiter der Abteilung verantwortlich ist. Der Abteilungsleiter besitzt den Überblick und die volle Verantwortung für die komplette Produktgruppe bzw. den vollständigen Prozess. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ein großer Vorteil, da das Controlling wesentlich vereinfacht wird und die Flexibilität 6 der Gesamtorganisation verbessert wird. Dem gegenüber stehen aber einige schwerwiegende Probleme, mit denen die Prozessorganisation bzw. das Business Process Management kämpfen muss: Im Gegensatz zur funktionalen Organisation ist eine prozessorientierte Unternehmensgestaltung hochgradig komplex. Die Einführung einer Prozessorganisation ist mit extremen Aufwand und hohem Risiko verbunden und muss stets unternehmensspezifisch erfolgen (Maurer & Schwickert, 1997, S. 4). Ein modernes Unternehmen hat 6 Einzelne Sparten oder Geschäftsprozesse können somit, je nach Ertragslage, leicht ausgegliedert werden oder neue hinzugefügt werden. 9

11 gewöhnlich viele tausend einzelne Arbeitsschritte. Alleine die Analyse der Prozesse verursacht hohe Aufwendungen, die später mit Kostenvorteilen durch gesteigerte Effizienz und Effektivität kompensiert werden müssen. Auch nach der Einführung ist die Koordination der Prozesse eine hochkomplexe Aufgabe. Ohne ausgereifte Informationssysteme scheint diese Aufgabe unmöglich. Eine Lösung stellen Workflowsysteme dar, die die Organisation des Unternehmens mit den Möglichkeiten moderner IT verknüpfen und somit helfen den Komplexitätsgrad zu minimieren. Im nächsten Kapitel soll auf die Möglichkeiten dieser Technologie eingegangen werden. 3 Umsetzung in der betrieblichen IT Nachdem im letzten Kapitel die Prozessorganisation als Möglichkeit für eine stärkere Kundenorientierung und Flexibilität vorgestellt wurde, soll in diesem Kapitel auf die Möglichkeiten der Unterstützung mittels IT eingegangen werden. In der Informationstechnologie wurde bereits verhältnismäßig früh versucht betriebliche Prozesse abzubilden. Bereits in den 1970er Jahren gab es erste Ansätze mittels expliziter Prozessmodelle, Bürovorgänge zu automatisieren. Es herrschte großer Optimismus, mit Hilfe dieser office information systems viele Bereiche zu automatisieren. Diese Erwartungen konnten aber nicht erfüllt werden und dieser Softwarebereich verlor zunächst wieder an Bedeutung (van der Aalst et al., 2003, S. 3). Der Hype um Prozessmanagement und die propagierte Unerlässlichkeit von Workflowsystemen zur Umsetzung, verhalfen dem Gebiet seit den 1990er Jahren wieder zu großer Popularität. 3.1 Begriffe im Workflow Management Workflow Ein Workflow ist eine Abstraktion eines reellen Prozesses, sodass er rechnergestützt abgebildet und durchgeführt werden kann. Während Prozesse sowohl manuelle als auch computergestützte Aktivitäten enthalten können, ist ein Workflow auf die IT-Ebene beschränkt (Maurer, 1996b, S. 3f). Außer dieser Einschränkung haben Prozesse und Workflows viele Gemeinsamkeiten. Beide Konzepte werden durch Ereignisse gesteuert und die Transformation geschieht durch Aktivitäten innerhalb des Prozesses bzw. Workflows. Auch bei Workflows ist die Unterscheidung in einen abstrakten Workflow-Typ und die konkrete Workflow-Instanz notwendig (siehe auch Kapitel 2.2.1). 10

12 Abbildung 7: Die drei Dimensionen des Workflow Managements (Leymann & Roller, 2000, S. 8) Wie in Abbildung 7 dargestellt, verknüpft ein Workflow die drei Aspekte Ablauforganisation, Aufbauorganisation und IT-Infrastruktur und beschreibt damit, was durch wen wie ausgeführt wird Workflow Management (WfM) Analog zum Begriff des Business Process Management versteht man unter Workflow Management die Planung, Steuerung und Kontrolle der Ausführung von Workflows und damit einen Teilbereich des Geschäftsprozess-Managements. Für die rechnergestützte Umsetzung müssen diese Aufgaben wesentlich formaler und technikorientierter durchgeführt werden (Maurer, 1996b, S. 5) Workflow Management System (WfMS) Die Aufgaben des Workflow Managements werden durch ein Workflow Management System durchgeführt. Insbesondere die durchgängige Modellierung, Ausführung und Kontrolle von Workflows wird durch diese IT-Systeme ermöglicht (Maurer, 1996b, S. 6 und S. 14). 3.2 Anforderungen an ein Workflow Management System Neben den Grundfunktionalitäten, die ein WfMS zur Erfüllung seines primären Einsatzzwecks unbedingt beinhalten muss, sind noch weitere Anforderungen einzuhalten, um eine Integration in das Unternehmen zu ermöglichen. Zunächst muss das System flexibel genug sein, um eine Anpassung an das Unternehmen zu ermöglichen und nicht die mögliche Organisationsstruktur vom Computersystem abhängig zu machen. Genauso sollte auch eine Trennung von Prozesslogik und Anwendungsfunktionen erreicht werden. Hierdurch kann eine Unabhängigkeit von Workflowmanagement und externen Anwendungen ermöglicht werden. Dazu muss das WfMS in der 11

13 Lage sein, externe Softwaresysteme zu integrieren. Folglich müssen alle nötigen Schnittstellen und Protokolle, über die diese Systeme angesprochen werden, unterstützt werden. Weiterhin müssen alle Vorgänge durch das Workflow Management System protokolliert werden. Neben der Analyse der IT-Infrastruktur kommt diesem Bereich auch die Aufgabe zu, die Verantwortlichkeit einzelner Mitarbeiter bei Vorgängen zu protokollieren. Um möglichst schnell und einfach neue Workflow- Schemata zu erzeugen oder vorhandene anzupassen, schließt eine weitere Forderung die Wiederverwendbarkeit der einzelnen Elemente ein. Zusätzlich haben die Anforderungen Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit in diesem Bereich eine herausragende Bedeutung. Durch die Ausführung der wichtigsten Unternehmensprozesse ist die fortwährend schnelle und verlässliche Ausführung Bedingung für die Aufrechterhaltung des gesamten Geschäftsbetriebs im Unternehmen. Falls das WfMS ausfällt oder fehlerhaft arbeitet, würde dieser zum Erliegen kommen. Besonders in einer dynamischen Umweltsituation bietet sich eine serviceorientierte Architektur für die Umsetzung dieser Anforderungen an (Weske, 2007, S. 310). Dadurch lässt sich eine lose Kopplung zwischen Prozesslogik und Anwendungsfunktionen erreichen und es kann bei Veränderungen der Prozesslogik oder im Fehlerfall eine schnelle Anpassung erreicht werden. 3.3 Vorgehen Überblick Nachdem in den letzten Abschnitten ein kurzer Überblick über den Begriffsinhalt und die wesentlichen Anforderungen an ein Workflow Management System gegeben wurde, soll in diesem Abschnitt ein grundlegendes Vorgehensmodell für die Einführung und den Betrieb vorgestellt werden. Sowohl bei der Implementierung als auch im laufenden Betrieb eines Workflow Systems müssen die beiden Ebenen Prozessmanagement, als betriebswirtschaftlich orientierte Sichtweise, und Workflowmanagement, als technische Sichtweise, beachtet werden. Eine Trennung der Ebenen kann zu massiven Problemen, wie Inkonsistenzen zwischen der Abbildung in der IT und den tatsächlichen Prozessen, führen. Durch die Umweltdynamik und dem daraus resultierenden Optimierungsbedarf ist das grundsätzliche Vorgehen im Workflow- und Prozess-Management zyklisch (siehe Abbildung 8). 12

14 Abbildung 8: Zyklisches Vorgehen im Workflow- und Prozess Management Modellierung und Implementierung Zunächst müssen im Rahmen des Prozessmanagements die einzelnen Prozesse definiert und modelliert werden. Dabei werden nicht nur die technisch ausführbaren sondern auch alle manuell durchzuführenden Prozesse berücksichtigt. Zur Erhebung der Informationen können die bestehenden Abläufe innerhalb des Unternehmens beobachtet werden oder es kann versucht werden mit Hilfe von Interviews und Fragebögen an dieses Wissen zu kommen (Jablonski et al., 1997, S. 144). Bei der direkten Abbildung aller betrieblichen Prozesse besteht immer die Gefahr, dass ineffiziente Prozesse in das Workflow-System übernommen werden. Daher bietet es sich im Rahmen der Prozessanalyse an, die bestehenden Prozesse kritisch zu betrachten, Verbesserungspotentiale aufzuzeigen und in die Prozessmodellierung aufzunehmen (Reichert & Dadam, 2008, S. 4). Nachdem die betriebswirtschaftlichen Modellierungsaspekte des Prozessmanagements durchgeführt wurden, können im Anschluss die computergestützt ausführbaren Teilaufgaben modelliert werden. Für die Modellierung stehen verschiedene Modellierungssprachen zur Verfügung. Diese müssen dabei alle relevanten Aspekte des BPM bzw. Workflow-Management (siehe Kapitel 3.1.1) abdecken. In diesem Bereich werden hauptsächlich semi-formale grafische Sprachen benutzt (Jablonski et al., 1997, S. 144f). Vor allem im betriebswirtschaftlichen Bereich ist die Modellierung mittels Ereignisgesteuerter Prozessketten, kurz EPK, weit verbreitet. 7 Dem gegenüber ist die Verwendung von UML (Unified 7 Eine ausreichende Modellierung aller Dimensionen des Workflow Management ist erst seit der Einführung der eepk möglich. Vorher war durch Ereignisse und Prozesse nur eine Abbildung der Ablauforganisation möglich. Die Erweiterung erlaubt auch die Modellierung der organisatorischen und datenbezogenen Sichten. Für weitere Informationen vgl. z.b. (Gadatsch, 2007, S. 96 und S. 202ff) 13

15 Modeling Language) durch ihre technische Ausrichtung und Herkunft eher im computernahen Umfeld gebräuchlich. Aber besonders die Anwendungsfall- und Aktivitätsdiagramme werden seit einigen Jahren auch zur Prozessmodellierung verwendet (Gadatsch, 2007, S. 108ff). Als Kompromiss zwischen wirtschaftlicher und technischer Sicht hat sich seit einigen Jahren besonders die Business Process Modeling Language (BPMN) etabliert. BPMN ist ein Industriestandard der OMG 8 und soll, durch eine für alle Seiten verständliche Sprache, eine verbesserte Zusammenarbeit aller involvierten Mitarbeiter ermöglichen (Gadatsch, 2007, S. 104ff). Ab BPMN 2.0 soll auch die direkte Ausführung von Workflows ermöglicht werden. Das Workflow-Modell beschreibt zunächst nur die abstrakten Eigenschaften der Arbeitsvorgänge und noch keine implementierungstechnischen Aspekte (Jablonski et al., 1997, S. 145). Die Umsetzung in ein ausführbares System erfolgt durch formale Sprachen, die das ausführende WfMS interpretieren kann Ausführung Früher wurden Arbeitsabläufe häufig mit einer Standardprogrammiersprache fest implementiert. Unter Berücksichtigung der in Kapitel 3.2 geforderten Flexibilität kann dies keine befriedigende Lösung sein. Heute haben sich hauptsächlich XML-basierte Ausführungssprachen für diesen Verwendungszweck durchgesetzt. Besonders die Business Process Execution Language (BPEL) sowie die XML Process Definition Language (XPDL) haben hohe praktische Bedeutung. Momentan werden zudem Sprachen entwickelt, die sowohl zur grafischen Modellierung, als auch zur direkten Ausführung geeignet sind. XPDL, YAWL und die noch nicht veröffentliche Version 2.0 der BPMN sollen hierfür genannt werden. Sobald das ausführbare Workflow-Modell fertig gestellt und freigegeben wurde, können die modellierten Prozesse ausgeführt werden. Bei der Unterstützung des Prozessmanagements durch ein Workflow-System übernimmt dessen Runtime-Ebene (siehe Abschnitt 3.4.1) mit der Process Execution Engine die Steuerung 9. Die Hauptaufgabe der Runtime-Ebene ist die Ausführung des Prozessmodells, d.h. die Festlegung, wer wann was machen soll. Dazu wird zunächst wenn das im Prozessmodell definierte Ereignis eingetreten ist eine neue Workflow-Instanz erzeugt. Das WfMS führt danach die Workflow-Instanzen und die jeweiligen Einzelaktivitäten innerhalb der Workflows aus und bestimmt die dafür infrage kommenden Bearbeiter bzw. Anwendungsprogramme. Dem einzelnen Mitarbeiter wird die so generierte aktuelle Arbeitsliste zur Verfügung gestellt und 8 Die Object Management Group (OMG) ist ein internationales Konsortium, dass vor allem in den Bereichen Objektorientierte Programmierung und Modellierung Standards entwickelt. 9 Selbstverständlich kann das System (noch) nicht vollautomatisiert alle Abläufe steuern (insbesondere Sonderfälle und Fehlersituationen überfordern heutige Systeme noch) und bedarf daher der Kontrolle eines Mitarbeiters (siehe auch Abschnitt 0). 14

16 Anwendungskomponenten werden automatisch aufgerufen. Weiterhin sind die ständige Überwachung, Protokollierung und Prüfung auf mögliche Fehlersituationen wichtige Aufgaben der Runtime-Ebene Analyse und Kontrolle Während und nach der Ausführung der Prozessinstanz muss diese überwacht werden (Monitoring). Das Prozessmonitoring liefert zunächst unaggregierte Daten für alle drei Aspekte von Workflows: Ablauforganisation (Prozesszustand), Aufbauorganisation (Auslastung der Mitarbeiter) und Informationssysteme (Auslastung der Systeme) (Leymann& Roller, 2000, S. 108f). Falls die tatsächliche nicht mit der geplanten Prozessausführung übereinstimmt (Controlling) muss der Prozessverantwortliche informiert werden. Durch die Ergebnisse des Controllings können Soll-Ist- Vergleiche durchgeführt und damit die übergreifende Effizienz und Effektivität des Workflow- Managements bzw. des Business Process Managements (bei stärker aggregierten Daten) festgestellt werden. Daraus lassen sich Schlüsse für mögliche Verbesserungen ziehen und im Anschluss an diese Phase können die gewonnenen Erkenntnisse in Prozessveränderungen umgesetzt und mit Hilfe von Simulationswerkzeugen getestet werden. Danach ist die Aufnahme der so veränderten Workflows in den normalen Arbeitsablauf möglich. Nur diese fortwährende Optimierung kann eine dauerhafte Effektivitäts- und Effizienzsteigerung ermöglichen. 3.4 Aufbau eines Workflow-Management-System Hauptkomponenten Der Aufbau eines Workflow-Management-Systems (siehe Abbildung 9) richtet sich weitgehend nach dem im letzten Abschnitt beschriebenen Vorgehen. Dazu wird das WfMS in eine Buildtime-Ebene, die für die Modellierung der Prozessmodelle zuständig ist, und eine Runtime-Ebene, in der diese Prozessmodelle ausgeführt werden, unterteilt. Die Daten beider Bereiche werden in einer Datenbank gespeichert. 15

17 Abbildung 9: Grundlegender Aufbau eines Workflow Management Systems (Leymann & Roller, 2000, S. 62) Die Buildtime-Ebene setzt die in Kapitel vorgestellten Abläufe um. Auf diese Weise können die einzelnen Prozessabläufe modelliert und simuliert werden. Dazu steht dem Anwender meist ein grafischer Editor für eine der Modellierungssprachen zur Verfügung sowie eine Simulationsumgebung, um die modellierten Workflows zunächst in einer risikolosen Umgebung zu testen. Der Hauptbestandteil der Runtime-Ebene ist die Process Execution Engine, welche für die automatische Ausführung des Prozessmodells sorgt. Dazu muss das WfMS, wie in Kapitel bereits erläutert, die verfügbaren Mitarbeiter und Anwendungssysteme verwalten und zum richtigen Zeitpunkt während des Prozessablaufs aufrufen. Weiterhin besitzt die Runtime-Ebene Funktionen zur Analyse und Protokollierung des Prozesszustands und der Auslastung von Mitarbeitern und IT- Systemen Architektur Üblicherweise werden Workflows heute als Webservice implementiert. Damit ergibt sich die in Abbildung 10 dargestellte typische 4-Tier-Architektur. Dabei läuft die komplette Steuerung des Workflow-Managements auf einem Applikationsserver ab. Sowohl die Bereitstellung der Arbeitslisten als auch die Modellierung der Workflows wird in einem Webbrowser durchgeführt. Bei älteren Systemen wurde häufig auch eine 3-Tier-Architektur (gestrichelte Linie) umgesetzt. Diese bietet durch die zusätzliche Client-Software allerdings nicht soviel Flexibilität, wie eine webbasierte Umsetzung. 16

18 Abbildung 10: 4-Tier Architektur eines Workflow-Management-Systems 3.5 Softwareprodukte Mittlerweile gibt es viele verschiedene Softwareprodukte, die ein effektives Prozessmanagement ermöglichen. Neben kommerziellen Lösungen wie WebSphere Process Server (IBM), BizTalk / SharePoint (Microsoft) oder BPEL Process Manager (Oracle) gibt es mit jboss jbpm oder YAWL auch bekannte Open Source-Software. Kommerzielle Systeme sind in der Regel bereits vorkonfiguriert und damit schnell einsatzbereit. Open Source Anwendungen hingegen bieten ausreichende Programmierkompetenz vorausgesetzt reichhaltigere Möglichkeiten zur flexiblen Anpassung an das Unternehmen (Freund & Goetzer, 2008, S. 114). 4 Fazit Die Entwicklung des Business Process Managements und von Workflow-Management-Systemen im speziellen, ist noch lange nicht abgeschlossen. Im wirtschaftlichen Bereich wird die hohe Bedeutung von BPM oft verkannt oder die Problematik nicht als Aufgabe der Unternehmensführung angesehen. Dadurch kommt es oft dazu, dass die strategische Ausrichtung des BPM unzureichend ist oder die Abbildung in IT-Systemen nicht der Wirklichkeit entspricht und die Mitarbeiter die Workflow- Management-Systeme nicht als Arbeitserleichterung wahrnehmen. Aktuelle Systeme können zwar zuverlässig die meisten Standardfälle bearbeiten, sind aber in unvorhergesehenen Situationen oder im Fehlerfall unbedingt auf die Unterstützung durch den Menschen angewiesen. In diesem Bereich sind noch viele Entwicklungen zu erwarten. Ferner sind noch Arbeiten an den Modellierungs- und Ausführungssprachen nötig. Besonders die Umwandlung von Modellen in ausführbare Workflows stellt hierbei noch ein Problem dar. Eine klare Tendenz, ob Workflow-Modelle direkt ausgeführt werden oder zunächst in einer anderen, ausführbaren Sprache abgebildet werden sollten, ist dabei noch nicht absehbar. 17

19 Literaturverzeichnis CHANG, J. F. (2006). Business Process Management Systems: Strategy and Implementation. Boca Raton: CRC Press. EHRLENSPIEL, K. (2007). Integrierte Produktentwicklung: Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit. Hanser Verlag. FREUND, J., & GOETZER, K. (2008). Vom Geschäftsprozess zum Workflow: Ein Leitfaden für die Praxis. München: Hanser Verlag. GADATSCH, A. (2007). Grundkurs Geschäftsprozess-management Methoden und Werkzeuge für die IT-praxis; eine Einführung für Studenten und Praktiker. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag. HAMMER, M., & CHAMPY, J. (1994). Business Reengineering: Die Radikalkur für das Unternehmen. Frankfurt: Campus. Hungenberg, H. (2004). Strategisches Management in Unternehmen. Wiesbaden: Gabler-Verlag. JABLONSKI, S., BÖHM, M., & SCHULZE, W. (1997). Workflow-Management: Entwicklung von Anwendungen und Systemen; Facetten einer neuen Technologie. Heidelberg: dpunkt-verlag. JUNG, H. (2006). Allgemeine Betriebswirtschaftslehre. München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag. LEYMANN, F., & ROLLER, D. (2000). Production Workflow - Concepts and Techniques. New Jersey: Prentice Hall PTR. MAURER, G. (1996). Von der Prozessorientierung zum Workflow-Management Teil 1. In A. Schwickert, Arbeitspapiere WI (Vol. Nr. 9/1996). Mainz: Professur für Allgemeine BWL und Wirtschaftsinformatik. MAURER, G. (1996). Von der Prozessorientierung zum Workflow-Management Teil 2. In A. Schwickert, Arbeitspapiere WI. Mainz: Professur für Allgemeine BWL und Wirtschaftsinformatik. MAURER, G., & SCHWICKERT, A. C. (1997). Kritische Anmerkungen zur Prozeßorientierung. In A. C. Schwickert, Arbeitspapiere WI (Vol. Nr. 9/1997). Mainz: Professur für Allgemeine BWL und Wirtschaftsinformatik. OSTERLOH, M., & FROST, J. (1994). Business Reengineering - neuer Wein in alten Schläuchen? io Management Zeitschrift (09), pp

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