7. Umsetzung von Geschäftsprozessen. Umsetzung und Ausführung von Geschäftsprozessen. Grad der IT-Unterstützung von Geschäftsprozessen

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1 4432 Geschäftsprozesse und Workflowmanagement 7. Umsetzung von Geschäftsprozessen Dirk Krechel Wintersemester 2006/07 Umsetzung und Ausführung von Geschäftsprozessen Grad der IT-Unterstützung von Geschäftsprozessen Strategische Entscheidungen Prozessdokumentation Handbuch, Intranet Passiv: Unterstützung durch Bereitstellung von Information Prozessdokumentation, Anwendungsdaten Re-Engineering Umsetzung Ausführung Bewertung und Kontrolle Koordination Workflow-Management Kooperation Groupware Einsatz betrieblicher Standardsoftware banken, ERP Prof. Dr. Dirk Krechel 3 Reaktiv: Unterstützung durch Überwachung Abweichungen von dem vorgesehenen Ablauf erkennen Einhaltung von Terminen überwachen Aktiv: Unterstützung durch Steuerung und Kontrolle Bestimmung der nächsten auszuführenden Aktivitäten Zuweisung an Bearbeiter Start von Anwendungsprogrammen Kreativ: Unterstützung durch Assistenz und Planung Das System macht Vorschläge über alternative Abläufe zur Erreichung unterschiedlicher Ziel Prof. Dr. Dirk Krechel 4

2 Automatisierungsgrad der Ausführung Prozessdokumentation - passiv keine Systemsteuerung, keine aktuellen Prozessdaten Automatisierungsgrad der Ausführung Bereitstellung von Prozessmodell und beschreibungen (elektronisch z.b. im Intranet) Kooperation - reaktiv Bearbeiter steuern den Prozessablauf System unterstützt durch Terminkalender, Agenda, gemeinsame Prozessdaten Groupware-Systeme Koordination - aktiv Das System steuert den Prozessablauf Delegation von Aufgaben an Bearbeiter in der richtigen Reihenfolge, Bereitstellung von und Anwendungen Workflow-Managementsysteme Prof. Dr. Dirk Krechel 5 Software-Unterstützung von Geschäftsprozessen ERP = OLTP für betriebswirtschaftliche Anwendungen vordefinierte Geschäftsprozesse vordefinierte strukturen Werden auf spezifische Unternehmen angepasst (Customizing) ERP = Enterprise Resource Planning Prof. Dr. Dirk Krechel Passive Unterstützung: Bereitstellung von Information Man unterscheidet zwei Arten passiver Unterstützung: Informationen über das Prozessmodell: Prozessablauf, Formulare, Anwendungssysteme usw. Organisationshandbuch, Intranet... Informationen über Prozessinstanz: Anwendungsdaten bis zum aktuellen Prozessstatus Online Transaction Processing (bank, ERP-System) Das System nimmt keinen Einfluss auf Prozessbearbeitung: Mitarbeiter bestimmen Zeitpunkt der Aktivitäten keine Terminüberwachung kein Erkennen von Verstössen gegen Prozessablauf... Prof. Dr. Dirk Krechel 7 Prozessdokumentation Verwaltung, Pflege und Transfer von Prozesswissen Vereinheitlichung der Abläufe Unterstützung der Prozesseinführung Informationsmedium für neue Mitarbeiter Strukturierung der Dokumentverwaltung Beitrag zum Qualitätsmanagement Prof. Dr. Dirk Krechel 8

3 Prozessdokumentation mit Adonis HTML Generierung fürs Intranet Word-Dokument 7.2 Prozessausführung: Computer- Supported Cooperative Work (CSCW) Prozessbearbeitung (Ausführung) ist in der Regel Teamarbeit CSCW (Computer-Supported Cooperative Work) bezeichnet Systeme, die eine Gruppe von Personen bei ihren gemeinsamen Aufgaben und Zielen unterstützen und die eine Schnittstelle zu einer gemeinsamen Umgebung bereitstellen Prof. Dr. Dirk Krechel 9 Wir unterscheiden zwei Arten von CSCW-Systemen: Workflow-Managementsysteme (WfMS) Groupware-Systeme (GW) (wird teilweise auch als Workgroup Computing bezeichnet) Prof. Dr. Dirk Krechel 10 Einordnung nach Raum/Zeit-Dimension Funktionale Klassifizierung von CSCW- Systemen 2 CSCW same place different place face-to-face elektr. Sitzungsräume Gruppeneditoren Video conferencing same time (synchron) CSCW different time (asynchron) informieren Nachrichtensysteme, z.b. asynchroner Nachrichtenaustauch, meist in eine Richtung überwindet vor allem Raum- und Zeitdifferenzen kooperieren Workgroup Computing/Groupware schwach strukturierte, sich selten wiederholende Tätigkeiten systemorganisierte Verwaltung und Austausch von Gruppeninformationen koordinieren Workflow-Managementsysteme Koordinierung von Tätigkeiten und Ressourcen vor allem bei gut strukturierten Prozessen Prof. Dr. Dirk Krechel 11 Prof. Dr. Dirk Krechel 12

4 Funktionale Klassifikation von CSCW- Systemen Kommunikationsunterstützung CSCW: Abgrenzung Groupware und Workflow-Management Gruppeneditor elektr. Sitzungräume Workflow- Management Workgroup Computing Kooperationsunterstützung Workflow- Management- Systeme Verteilte Hypermedia Systeme Bulletin Board Repositories Groupware Videoconferencing Koordinationsunterstützung Prof. Dr. Dirk Krechel 13 hohe Wiederholrate hohe Automatisierbarkeit Koordination durch dauerhafte organisatorische Regelungen (strukturierter Prozess) zielt auf Effizienz hohe Variabilität weite Entscheidungskompetenz der Bearbeiter Selbstorganisation (nicht-strukturierter Prozess) zielt auf Flexibilität Prof. Dr. Dirk Krechel 14 Reaktive Unterstützung: Überwachung von Prozessbearbeitung Veranschaulichung Groupware: Gemeinsame Informationsräume Aufgabe des Systems: Abweichungen von dem vorgesehenen Ablauf erkennen Einhaltung von Terminen überwachen Beispiele: Anträge müssen von zwei Personen genehmigt werden Der Antrag muss spätestens nach zwei Wochen beurteilt sein Anforderung an die Ablaufbeschreibung Ausführungsconstraints (Beschränkungen, Regeln) Aktivitätszustände und Zustandsübergänge Reaktion auf Ereignisse (Exception Handling) Groupware-Systeme bieten vor allem reaktive Unterstützung Bearbeiter planen ihre Termine und Aufgaben Das System überwacht Termine und Zugriffsrechte Prof. Dr. Dirk Krechel 15 Anwendungen: Kalender... Informationsverwaltung Agenda Kein explizites Prozessmodell, aber Modellierung von Benutzern (z.b. Teams, Zugriffsrechte) und Die Ablaufsteuerung (was wann von wem zu tun ist) liegt bei den Personen Kommunikation erfolgt über banken, die von mehreren Personen und Gruppen gemeinsam genutzt werden Verschiedene Arten von Informationen: Nachrichten, Termine, Aufgaben,... Bekannte Beispiele: Lotus Notes von IBM Microsoft Outlook + Exchange Server Prof. Dr. Dirk Krechel 16

5 Grundfunktionalitäten von Groupware- Systemen Verschiedene Arten von Informationen mit jeweils speziellen Operationen: Nachrichten ( ) Jeder Benutzer kann Nachrichten versenden und empfangen Dokumentverwaltung Speichern in verschiedenen Ordnern, Zuordnung von Schlüsselwörtern Überwachung von Zugriffsberechtigungen Termine Jeder kann Termine vereinbaren und dazu Teilnehmer einladen Das System überprüft die Verfügbarkeit der Teilnehmer, verwaltet Zu- und Absagen von Terminen, sendet automatisch Erinnerungen Aufgaben Jeder Benutzer kann Aufgaben definieren: Zuständigen Bearbeiter, Prioritäten, Fertigstellungstermin usw festlegen Das System sendet automatisch Erinnerungen bei Verzug Diskussionsforen Mehrere Benutzer können Dokumente zu einem Thema einstellen Prof. Dr. Dirk Krechel 17 Aktive Unterstützung: Steuerung und Kontrolle von Prozessbearbeitung Das System bestimmt und kontrolliert die Prozessausführung Bestimmung der nächsten auszuführenden Aktivitäten Festlegung der Bearbeiter Bereitstellung von Dokumenten Start von Anwendungsprogrammen Überwachung von Terminen Anforderungen an die Ablaufmodellierung Nachfolgerbeziehungen Fallunterscheidungen (semantische Übergangsbedingungen) Synchronisationspunkte Fristen, Zeiten, Dauer von Aktivitäten Beziehung zu Organisation, Informationen Workflow-Managementsysteme gehören zu dieser Kategorie Prof. Dr. Dirk Krechel 18 Workflow-Managementsysteme - Prinzip 8. Workflow-Managementsysteme Anwendung1 Anwendung2 Anwendung3 Steuerung der Arbeitsabläufe ( flow of work ) so dass die Arbeit zur richtigen Zeit von der richtigen Person bearbeitet wird: Delegation von Aufgaben an Mitarbeiter in der richtigen Reihenfolge Bereitstellung der notwendigen Anbindung von Anwendungsprogrammen Die Kontrolle über die Bearbeitung der Aktivitäten (wann, von wem) liegt beim System Voraussetzung: explizite Darstellung der Logik von Geschäftsprozessen Prof. Dr. Dirk Krechel 20

6 Begriffsklärung: Prozessmodell und Prozessinstanz Prozessmodell: Beispiel: Antragsbearbeitung Lebensversicherung Ausführung Prozessinstanzen (Vorfälle): Antrag Beat Kunz Antrag Kurt Heinrich Antrag Petra Schmidt Antrag Werner Meyer Antrag Peter Müller Antrag Reto Wyss Beispiel Antragsbearbeitung: Für jeden Antrag gibt es eine eigene Prozessinstanz Jede Ausführung eines Prozesses entspricht einer Prozessinstanz (Analogie: Softwareprogramme und deren Ausführungen) Mehrere Instanzen können gleichzeitig existieren Bearbeitung verschiedener Prozessinstanzen kann unterschiedlich weit fortgeschritten sein Prof. Dr. Dirk Krechel 21 Workflow-Managementssystem: Definitionen der WfMC *) Workflow Ein Workflow ist die vollständige oder teilweise Automatisierung eines Geschäftsprozesses, in welchem Dokumente, Informationen oder Arbeitsschritte unter Berücksichtigung von Prozedurregeln von einem Teilnehmer zum nächsten zur weiteren Bearbeitung übergeben werden. Workflow-Managementsystem (WfMS) Ein WfMS definiert, erzeugt und steuert die Ausführung von Workflows durch die Nutzung von Software, die auf einer oder mehreren Workflow-Maschinen läuft und die in der Lage ist, Prozessdefinitionen zu interpretieren, mit den Workflow- Bearbeitern zu interagieren und, wenn nötig, IT-Werkzeuge und Anwendungen aufzurufen. *) WfMC (Workflow-Management Coalition): non-profit Organisation, Entwicklung von Standards, Referenzmodellen, Schnittstellendefinitionen Prof. Dr. Dirk Krechel 22 Grundprinzip des Workflow-Management Begriffserläuterungen Worklist: Liste der einem Mitarbeiter zugewiesenen Aufgaben Worklist Handler Verwaltung der Worklists der Mitarbeiter Legacy Systeme Aufgerufene Alt -Systeme Prof. Dr. Dirk Krechel 23 Workflow Engine Steuerkomponente für die Workflow-Bearbeitung Prof. Dr. Dirk Krechel 24

7 Workflow-Technologie: Evolution der Anwendungsentwicklung Typische workflowrelevante Prozesse Früher: Einheit von Funktionsbeschreibung (Anweisungen) Ablaufsteuerung Funktion Funktion Steuerung Steuerung Funktion Steuerung integration: gemeinsame für mehrere Anwendungen Fkt. Strg Prof. Dr. Dirk Krechel 25 Fkt. Strg Fkt. Strg Prozessintegration: Ablaufsteuerung mit integration Anwendungsintegration (Middleware) Fkt. Fkt. Fkt. Steuerung (WfMS) Zeit Bestellwesen Typische Prozesse Kundenservice Rechnungswesen Konstruktion Rechtsabteilung Auftragsbearbeitung Kreditbewilligung Zahlungsverkehr Produktentwicklung Krankheitsbildüberwachung Schadensabwicklung Personalwesen Quelle: Lux, FH Trier Prof. Dr. Dirk Krechel 26 WfMC - Prozessmodell Ein WfMS unterscheidet zwei Komponenten: Modellierung Sub-Prozesse Ist definiert durch ein Prozessdefinition (eine Repräsentation dessen, was geschehen soll) besteht aus Geschäftsprozess (d.h. was soll geschehen) wird verwaltet durch Ausführung Workflow Management System (steuert automatisierte Aspekte des Geschäftsprozesses) wird genutzt um zu erzeugen und zu via verwalten Modellierungskomponente (Buildtime): Ausführungskomponente (Runtime): können sein Aktivitäten Prozess-Instanzen (eine Repräsentation dessen, was tatsächlich geschieht) oder Manuelle Aktivitäten (die nicht durch das Workflow- System verwaltet werden) Automatisierte Aktivitäten werden während der Bearbeitung repräsentiert durch Aktivitätsinstanzen und/oder enthält eine oder mehrere die enthalten Was muss getan werden? Wer muss es tun? Wann wird es getan? Wie wird es getan? Programm1 Programm2 Programm3 Arbeitseinheiten Aufgerufene Anwendungen (Aufgaben, die einem (Computer-Werkzeuge/ Bearbeiter zugewiesen -Anwendungen, die genutzt werden) werden, um eine Aktivität zu Prof. Dr. Dirk Krechel unterstützen) 27 Workflowmodell Workflow-Instanzen Prof. Dr. Dirk Krechel 28

8 Elementare Funktionalitäten eines WfMS bei der Workflow-Bearbeitung Definition von Prozessen (Ablauforganisation) spezifiziert die Aktivitäten und legt die Reihenfolge ihrer Ausführung fest Organisationsmodellierung (Aufbauorganisation) wird benötigt, um Aktivitäten den zuständigen Bearbeitern zuweisen zu können modellierung Aktivitäten wandeln Eingangsdaten in Ausgangsdaten um Anbindung von Anwendungsprogrammen Schnittstellen zu Anwendungsprogrammen (z.b. Textverarbeitung, Spreadsheet, Buchhaltungsprogramm) werden spezifiziert Ausführung von Prozessen (Ablaufsteuerung) weist Aufgaben in der richtigen Reihenfolge den Bearbeitern zu und unterrichtet sie über die auszuführende Aktivität Anwendungsprogramme werden entweder von dem Bearbeiter aufgerufen (lose Kopplung) oder automatisch gestartet (enge Kopplung) notwendige werden bereitgestellt Modellierung Build TIme Ausführung Run TIme Prof. Dr. Dirk Krechel 29 Anwendungsdaten, die von Anwendungsprogrammen bearbeitet werden Workflow-relevante Anwendungsdaten, die den Kontrollfluss bestimmen Workflow-interne Prozess-ID Startzeit von Aktivitäten, Endezeit von Aktivitäten usw. über Bearbeiter Prof. Dr. Dirk Krechel 30 WfMC - Generische Struktur eines Workflow-Management Systems Definition Tool generates may reference Organizational Role Model Data may refer to Administation & Control (Supervisor) Process Definition Workflow Engine(s) Worklist interpreted by maintain Worklist Handler User Interface interact via maintain use references invokes Workflow Control Data Workflow Relevant Data interact with invoke update Software component System control data External (product) data Application(s) Workflow Application Data manipulate manipulate Application(s) Prof. Dr. Dirk Krechel Build-Time: Workflow-Modellierung Zusätzlich zu Modellierungselementen der Prozessgestaltung und Simulation... Abläufe (Aktivitäten, Kontrollelemente) Organisationsstruktur Ressourcen Elemente für Interaktion mit der realen Welt: Benutzerkommunikation (Dialog) bankzugriffe Schnittstellen zu Anwendungen evtl. Kommunikation z.b. Prof. Dr. Dirk Krechel 32

9 Wie kommt man zu einem Workflow- Modell? Sequentieller Ansatz: zunächst Beschreibung der Abläufe auf fachlicher Ebene (Geschäftsprozessmodell) Geschäftsprozessmodelle dienen als Grundlage für Workflow- Modelle Aber: Workflow-Modell wird neu erstellt, in neuem System Integrierter Ansatz: direkte Anreicherung des Geschäftsprozessmodell um Ausführungsinformation Problem: Unterschiedliche Zielsetzungen von Fach- und Workflow-Modell Isolierter Ansatz: Workflow-Modellierung ohne vorhergehende Geschäftsprozessmodellierung Quelle: Lux, FH Trier Prof. Dr. Dirk Krechel Run-Time: Ausführungskomponente Prinzip der Bearbeitung 1 Bearbeiter/Ereignis stösst den Geschäftsprozess an 2 WfMS identifiziert erste(n) auszuführende Aktivität(en) 3 Die auszuführenden Aktivitäten werden an die (den) zulässigen Bearbeiter verteilt Sie erscheinen in der Aufgabenliste der Bearbeiter 4 Bearbeiter wählt Aktivität zur Bearbeitung aus WfMS startet die zugehörige Anwendung bzw. Dialog 5 Durch Belegung der Steuerungsdaten und/oder den Rückgabewerten der ersten Aktivität entscheidet das WfMS, welche Aktivität(en) als nächstes auszuführen ist. 6 Falls ausführbare Aktivitäten existieren, weiter mit 3., sonst Ende Prof. Dr. Dirk Krechel 34 Run-Time: Anlegen und Steuern von Workflow-Instanzen Generisches Architektur-Schema Instanziierung von Workflow-Modellen Ausführung der Workflow- Instanz durch Workflow- Engine Prozesse haben Ausführungszustand Zuweisung von Aufgaben an Aufgabenträger gemäss Rollenbeschreibung (role resolution) Verwaltung der Worklists Prof. Dr. Dirk Krechel 35 Werkzeug für dynamische Workflow-Änderungen Workflow-Modellierungwerkzeug strukturen Anwendungs- Registrierung Workflow-Definitionen (Kontroll- und fluss Organigramm (Abteilungen, Mitarbeiter, Rollen) bank Workflow-Laufzeitsystem bank mit Workflow- Instanzen Kontext- Workflow-Client-Anwendungen + Workflow-Arbeitslisten Workflow Engine (Server) (Steuerung von Kontrollund fluss) Administrationsund Monitoringwerkzeuge Anwendungsserver Modellierungszeit Laufzeit Prof. Dr. Dirk Krechel 36

10 Workflow-Ausführung - Grundaspekte Abarbeitung der Kontrollfluss-Definition Bestimmung der als nächstes auszuführenden Aktivitäten Evaluierung von Eintritts,- Austritts- und Verzweigungsbedingungen bzgl. der Aktivitäten Aufruf der an die Aktivität gekoppelten Applikationen Eintrag in Arbeitslisten der für die Aktivität zuständigen Mitarbeiter Steuerung des flusses Initialisierung globaler Workflow-Variablen Intra-Workflow-fluss (von Aktivität zu Aktivität) Inter-Workflow-fluss (fluss zu anderen Workflows) fluss zu Applikationen und externen quellen Prof. Dr. Dirk Krechel 37 Typische Operationen zur Handhabung von Workflows Starten von Workflows Auslösung durch äusseres Ereignis oder explizit durch Benutzer Anlegen einer Workflow-Instanz Starten von Aktivitäten Anhalten von Workflow-Instanzen Je nach Workflow: beliebig oder nur zu bestimmten Zuständen Festhalten des Zustandes Fortsetzung von Workflows zu einem späteren Zeitpunkt Modifizieren von Abläufen Wiederholung oder Überspringen von Aktivitäten Vorzeitiges Beenden des Vorgangs Kompensieren bisheriger Auswirkungen (Beispiel Kfz-Schaden: Bei Rückzug der Schadensmeldung wird die Meldung gelöscht und evtl. Zahlungsanweisungen gestoppt) Prof. Dr. Dirk Krechel 38 Zustände einer Workflow-Instanz Zustandsdiagramm für Workflows Fertig zur Bearbeitung (notstarted) Die Workflow-Instanz wurde entweder durch einen Mitarbeiter oder durch ein äusseres Ereignis erzeugt aber es wurde noch keine Aktivität ausgeführt In Bearbeitung (running) mindestens eine Aktivität wurde bereits begonnen mindestens eine Aktivität ist gerade in Bearbeitung bzw. einem Bearbeiter zugewiesen Unterbrochen (suspended) Die Ausführung eines Workflows ist temporär unterbrochen Beendet (completed) Die Ausführung der Workflow-Instanz ist beendet Keine weitere Aktivität steht zur Ausführung an nicht existent (1) fertig zur (2) Bearbeitung (8) unterbrochen in Bearbeitung (1) Ein Workflow wird gestartet, d.h. eine neue Workflow-Instanz wird erzeugt (2) Zuweisung der ersten Aktivität an Bearbeiter (3) Unterbrechung eines Prozesses (4) Wiederaufnahme der Bearbeitung (5) Ausführung von Aktivitäten (6) Beendigung des Workflows: Keine weitere Bearbeitung bzw. Änderung von Workflowvariablen möglich (7) Anfragen an Workflow möglich (z.b. Dauer der Bearbeitung, Bearbeiter einzelner Aktivitäten, Ergebnisse von Aktivitäten) (8) Löschen der Workflow-Instanz (9) Löschend des Workflows während der Bearbeitung (9) (3) (4) (6) beendet (5) (7) Prof. Dr. Dirk Krechel 39 Prof. Dr. Dirk Krechel 40

11 Zustandsdiagramm für Aktivitäten Worklist Handling Mögliche Operationen nicht zugewiesen (1) (2) zugewiesen (1) Delegation einer Aktivität an einen Bearbeiter; Aufnahme in dessen Worklist (2) Bearbeiter wählt eine Operation zur Bearbeitung aus (3) Aufrufen von Anwendungsprogrammen, Operationen (4) Unterbrechung einer Ausführung (5) Wiederaufnahme der Bearbeitung (6) Beendigung der Aktivität, Zuweisung der Folgeaktivität (6) unterbrochen (4) (5) in Bearbeitung (3) Darstellung bestehender Workitems Je Bearbeiter je Workflow(-Instanz) Sortieren und Filtern Zur Übersichtlichkeit kann sich der Benutzer seine Worklist z.b: nach Terminen sortieren lassen Auswahl und Zurücklegen Der Benutzer wählt ein Aufgabe aus seiner Worklist zur Bearbeitung aus Der Benutzer kann sich entscheiden, die Aufgabe doch noch nicht zu bearbeiten Wiedervorlage Der Benutzer kann eine Aufgabe für eine spätere Bearbeitung vorsehen Das System erinnert zu dem angegebenen Termin an die Aktivität Delegation Die Aufgabe wird in die Worklist eines anderen Bearbeiters übertragen Einblick in Workitems anderer Mitarbeiter z.b. bei unvorhergesehener Verhinderung Vertretungsregeln Temporäre Änderung der Zuständigkeit, z.b. bei Abwesenheit Notifikationsmechanismen Hinweis des Bearbeiter auf besondere Ereignisse (z.b. Erreichen eines Fertigstellungstermins, geänderte Anforderungen durch Kunde) Eskalation Beispiel: Bei Fristüberschreitung z.b. Erhöhung der Priorität oder Benachrichtigung des Prozessverantwortlichen Prof. Dr. Dirk Krechel 41 Prof. Dr. Dirk Krechel 42 (Potentielle) Vorteile von Workflowmanagement Planung und Management Explizite Gestaltung und Optimierung von Geschäftsprozessen Funktionsübergreifende Automatisierung des Aufgabenund Informationsflusses Nachweisbarkeit: Dokumentation von Abläufen und Entscheidungen Qualitätssicherung: Gewährleistung, dass alle Aktivitäten vollständig ausgeführt bzw. Ausnahmefälle protokolliert werden Höhere Effizienz und Produktivität Flexible Zuweisung von Aufgaben auf der Basis versch. Strategien Einsatz und Wiederverwendung vorhandener Anwendungssysteme Höhere Auskunftsfähigkeit über Stand von Kundenanfragen Durchführung von Routinearbeit Wiederholbarkeit Vollständigkeit des Prozesses Automatisierung von Teilschritten Endbenutzer-Unterstützung automatische Anbindung von Anwendungssystemen Bereitstellung aller nötigen Informationen im Kontext einer Aufgabe ToDo-Listen Automatische Weiterleitung Programmierung Wartbarkeit, Anpaßbarkeit, Erweiterbarkeit: Kontrolle aus Anwendung herausziehen! Wiederverwendbarkeit 9. Interworkflow-Management Prof. Dr. Dirk Krechel 43

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