Prozessoptimierung durch Simulation

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1 ibi research Seite 1 Prozessoptimierung durch Simulation Dr. Karl Mühlbauer ibi research an der Universität Regensburg GmbH Competence Center Business Process and Quality Management Expertenworkshop p Business Process Optimization Regensburg, 28. Oktober 2010

2 ibi research Seite 2 Agenda Ausgangslage des PPM bei Banken Simulation als Instrument der Prozesssteuerung Simulation von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Kosten und Ressourcenplanung bei einem Prozess aus der Kreditwirtschaft Fazit

3 ibi research Seite 3 Agenda Ausgangslage des PPM bei Banken Simulation als Instrument der Prozesssteuerung Simulation von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Kosten und Ressourcenplanung bei einem Prozess aus der Kreditwirtschaft Fazit

4 ibi research Seite 4 Defizite in der Ausgestaltung g Erkannte Defizite bei der derzeitigen Ausgestaltung des PPM Nachweis Korrektheit itder Kennzahlenberechnung 10% 53% 25% 10% 3% Vollständige Abdeckung der PPM Phasen 13% 38% 38% 13% Bessere Tool Unterstützung 10% 40% 33% 10% 8% Nachweis der Vollständigkeit 10% 40% 28% 23% Sinnvollere Auswahl an Kennzahlen 18% 25% 35% 18% 5% Nachweis der SLA Erfüllung 5% 25% 50% 18% 3% Bankenspezifische PPM Lösung 5% 23% 43% 23% 8% Methode mit hohem Bekanntheitsgrad 8% 18% 35% 23% 18% Fokus auf gesetzliche Vorgaben 18% 45% 28% 10% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Stimme voll zu Stimme zu Neutral Stimme nicht zu Stimme gar nicht zu Quelle: ibi-studie Process Performance Management bei Banken (2010) Hauptdefizite im Nachweis der Korrektheit der Kennzahlenberechnung und in der Abdeckung des PPM-Zyklus

5 ibi research Seite 5 Kennzahlenberechnung Gesetzliche Vorgaben IT s Personal SLAs Mengen Koste en Zeiten Im Rahmen des PPM erhobene IST Kennzahlen nach Kategorie Kapazität Verfügbarkeit Auswirkungen bei Nichteinhaltung der gesetzlichen Vorschriften Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften monetäre Auswirkungen (Straf /Bonus Zahlungen) des SLA Erfüllungsgrades Einhaltung der SLAs Fähigkeiten Kapazitäten Transport, Wartezeit Netto Bearbeitungszeit Termineinhaltung Durchlaufzeit Prozesskosten Produkt/Stückkosten Varianten (Zusammensetzung) Rückstände bearbeitete Aufträge Qualität/Fehlermengen 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ziel: Planung der Kosten, der Ressourcen und des Ablaufs Que elle: ibi-studie Proc cess Performance Management bei Ba anken (2010)

6 ibi research Seite 6 Auswertungsmöglichkeiten g Genutzte Auswertungsmöglichkeiten 100% 80% 60% 40% 20% 0% historische Betrachtung Zukunftsbetrachtung Echtzeit Überwachung Simulation alternativer Szenarien Quelle: ibi-studie Process Performance Management bei Banken (2010) Auswertungen überwiegend bezogen auf die Vergangenheit Zukunftsorientierte Betrachtungen spielen eine untergeordnete Rolle

7 ibi research Seite 7 Hauptzielbereiche Hauptzielbereiche des PPM Reportings Unterstützung des KVP / Qualitäts Teams 13% Steuerung des Vertragspartners t bei bi Outsourcing 3% Reporting an die Geschäftsführung 30% Steuerung mehrerer Bereiche 37% Steuerung eines Bereichs 17% Steuerung und Schaffung von Transparenz stehen im Vordergrund Quelle: ibi-studie Process Performance Management age e bei Banken (2010) 0)

8 ibi research Seite 8 Probleme bei der Datenqualität Auftretende Probleme bei der Datenqualität fehlerhafte Datenzulieferung geringer Automatisierungsgrad der Erfassung / Verarbeitung mangelnde Datenquellen fehlerhafte Daten mangelnde Aktualität der Daten unüberschaubare Datenmengen Sonstige 0% 20% 40% 60% 80% 100% Probleme bei der Güte und beim Umfang der Daten Quelle: ibi-studie Process Performance Management bei Banken (2010)

9 ibi research Seite 9 Akzeptanz des PPM Systems Die Akzeptanz des aktuellen PPM Systems ist hoch Stimme nicht zu 13% Stimme gar nicht ihtzu Stimme voll zu 4% 10% Stimme zu 30% Neutral 45% Quelle: ibi-studie Process Performance Management bei Banken (2010) Probleme bei der Akzeptanz

10 ibi research Seite 10 Einsatz von Modellen Visualisierung der Geschäftsprozesse durch ein Prozessmodell (mit Kennzahlen) Ja 30% Nein 70% Quelle: ibi-studie Process Performance Management bei Banken (2010) Geschäftsprozessmodelle mit Kennzahlen kommen noch relativ selten zum Einsatz

11 ibi research Seite 11 Überblick über die Herausforderungen des PPM Korrektheit und Durchgängigkeit Daten in ausreichender Güte und Umfang Vollständige Abdeckung des PPM Zyklus Nachweis der Korrektheit der Kennzahlenberechnung Schaffung von Transparenz Akzeptanzprobleme Reporting an die Geschäftsführung Prozessmodelle mit Kennzahlen Planung von Geschäftsprozessen Planung der Kosten, der Ressourcen und des Ablaufs Zukunftsorientierte Betrachtungsweise Instrument der Steuerung Steuerung einer oder mehrerer Bereiche

12 ibi research Seite 12 Agenda Ausgangslage des PPM bei Banken Simulation als Instrument der Prozesssteuerung Simulation von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Kosten und Ressourcenplanung bei einem Prozess aus der Kreditwirtschaft Fazit

13 ibi research Seite 13 Simulation von Geschäftsprozessen Ziele und Möglichkeiten der Simulation von Geschäftsprozessen Validierung der Realitätstreue der Modelle Überprüfung der Konsistenz der Modelle Schaffung von Transparenz Kontrolle der Korrektheit der modellierten Prozesslogik Überprüfung der Konsistenz der Daten im Unternehmen Kontrolle der Ablauffähigkeit der Modelle Identifikation syntaktischer und semantischer Mängel in den Modellen Konkretisierung und Animation des Ablaufs der Modelle Erhebung neuer und zusätzlicher Datenbestände Eh Erhebung von Kennzahlen Optimierung der Geschäftsprozesse Bewertung und Optimierung alternativer Prozessszenarien Optimierung vor der Implementierung Steuerung der Geschäftsprozesse Kennzahlengetriebene Steuerung der Geschäftsprozesse Planung der Kosten, des Materials und der Ressourcen

14 1 ibi research Seite 14 PPM-Aktivitäten 1. Planung 2. Steuerung 3. Kontrolle (Monitoring) Kommunikation 3 Quelle: Krause, Oliver: Performance Management: Eine Stakeholder-Nutzen-orientierte Geschäftsprozess-basierte Methode.

15 ibi research Seite 15 Simulation und Performance Management Potenziale der Simulation von Geschäftsprozessen in den einzelnen Tätigkeiten des Performance Management Tätigkeiten des Performance Management Performance planen Potenziale der Geschäftsprozesssimulation Performance-Anforderungen identifizieren Key-Performance-Indikatoren definieren Performance-Zielniveau i bestimmen Performance verbessern Inkrementell: z. B. TQM, KVP, Lean Grundlegend: z. B. Reengineering g Performance: Arbeitsleistung in der Prozessausführung Mentale Modelle der Akteure in Prozessen und Organisation Verhalten der Akteure und Kultur der Organisation Performance prüfen Performance messen Performance überwachen Performance bewerten Performance kommunizieren Performance-Review durchführen Berichte und IT-Infrastruktur betreiben Anforderungen an die Simulationsmodelle Durchgängige Unterstützung verschiedener Ansätze - BPM und BPR - Six Sigma - Prozessorientiertes Qualitätsmanagement Abbild der mentalen Modelle in Simulationsmodellen - Überprüfung der syntaktischen und semantischen Korrektheit - Validierung der Realitätstreue Erhebung neuer und zusätzlicher Prozessausführungsdaten - Datenbestände - Kennzahlen Visualisierung der Abläufe Prozessmodelle mit Kennzahlen Datenmaterial für Berichte

16 ibi research Seite 16 Simulation und Performance Management Potenziale der Simulation von Geschäftsprozessen in den einzelnen Tätigkeiten des Performance Management Ziel der Simulation/ Tätigkeit des Performance Management Validierung der Realitätstreue des Modells Überprüfung der Konsistenz der verwendeten Modelle Schaffung von Transparenz der Geschäftsprozesse Optimierung der Geschäfts- prozesse Steuerung der Prozess- abläufe Performance planen Performance verbessern Performance Performance prüfen Performance kommunizieren x x x x x x x x x

17 ibi research Seite 17 Simulation von Geschäftsprozessen Erfolgsfaktoren Klare Zielsetzungen Solide Datenbasis Stabiler Geschäftsprozess Hohe Ausführungshäufigkeit des Geschäftsprozesses Bildung eines Simulationsmodells Ausgangspunkt: Geschäftsprozessmodell Prozess 1: Aufgabe 1 Umwelt Umwelt Hüllraum Mensch Hüllraum Mensch Eingabe Teilprozess 1: Teilaufgabe 1 Ausgabe Eingabe Teilprozess 2: Teilaufgabe 2 Ausgabe Arbeits-/Sachmittel Arbeits-/Sachmittel Attributierung Integration des empirischen Auftragseinganges Spezifizierung der Elemente des Kontrollflusses Spezifizierung von Ressourcen Behandlung von Verbrauchsstoffen Integration von Verbrauchsinformationen der Größen Menge, Wert, Zeit Festlegung eigener Modellelemente

18 ibi research Seite 18 Simulation von Geschäftsprozessen Analysegrößen der Prozesssimulation Analysegrößen der Prozesssimulation Ablaufbezogen Ressourcenbezogen Materialbezogen Zeitorientierte Größen Durchlaufzeiten Ausführungszeiten Wartezeiten Zeitorientierte Größen Einsatzzeiten Wartezeiten Ausführungszeiten Zeitorientierte Größen Transportzeiten Wertorientierte Größen Prozesskosten Wertorientierte Größen Nutzkosten Leerkosten Wertorientierte Größen Materialkosten Mengenorientierte Größen Ausgeführte Prozessschritte Nicht ausgeführte Prozessschritte Mengenorientierte Größen Objektinput Objektbestand Objektoutput Mengenorientierte Größen Materialbestand Materialeingaben Materialausgaben

19 ibi research Seite 19 Optimierung von Geschäftsprozessen mit der Methode System Dynamics Attributierung Integration ti des empirischen i Auftragseinganges Spezifizierung der Elemente des Kontrollflusses Spezifizierung von Ressourcen Behandlung von Verbrauchsstoffen Integration von Verbrauchsinformationen der Größen Menge, Wert, Zeit Festlegung eigener Modellelemente Auswertungen Betrachtungsdimensionen: Ablauf, Ressourcen, Material Betrachtungsgrößen: Menge, Wert und Zeit Analyse einzelner Aktivitäten und des Prozesses als Ganzes Analyse von Zeitintervallen und des gesamten Simulationszeitraumes Definition individueller Kennzahlen

20 ibi research Seite 20 Agenda Ausgangslage Simulation als Instrument der Prozesssteuerung Simulation von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Kosten und Ressourcenplanung bei einem Prozess aus der Kreditwirtschaft Fazit

21 ibi research Seite 21 Optimierung von Geschäftsprozessen mit System Dynamics System schematisch Systemumwelt Rückkoppelungen S1 Systemelemente S2 Systemauswirkungen S4 System S3 Systemeinwirkungen Systemstruktur Systemgrenze

22 ibi research Seite 22 Optimierung von Geschäftsprozessen mit der Methode System Dynamics System Dynamics Modell Rate Kausalbeziehung Speicher Konstante (besitzt festen Wert) Variable (wird errechnet) Modellarten Gestaltung von Erklärungsmodellen Konstruktion von Entscheidungsmodellen

23 ibi research Seite 23 Optimierung von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Modellarten zur Untersuchung von Geschäftsprozessen in System Dynamics System Beschreibungsmodell Bildung eines Prozessmodells Maßnahmen, Aktionen wenn Maßnahmen, Aktionen wenn System System dann Ergebnis- größen Ergebnisgrößen dann Erklärungsmodell bzw. Simulationsmodell Anreicherung des Prozessmodells um die Simulationslogik Entscheidungsmodell bzw. Optimierungsmodell Integration von Entscheidungsregeln in das System-Dynamics-Modell wenn ist wie festzulegen? Sodaß dann -> Opt

24 ibi research Seite 24 Optimierung von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Abbilden von Beschreibungsmodellen Element Element Notation Notation BPMN BPMN System Dynamics System Dynamics Event Source bzw. Sink Activity Stock Gateway Kausalbeziehung mit entsprechender Formel in den betroffenen Variablen Sequence Flow Flow

25 ibi research Seite 25 Optimierung von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Abbilden von Erklärungsmodellen Modellschablonen Schablonen für die Attributierung einer Aktivität oder mehrerer Aktivitäten im Geschäftsprozessmodell Regelwerke für die Realisierung von Gateways der Arten Verzweigung und Zusammenführung Anleitungen für die modellhafte Abbildung der Mikroebene und der Makroebene Schemen für die Kennzahlenintegration in Geschäftsprozessmodelle

26 ibi research Seite 26 Optimierung von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Abbilden von Entscheidungsmodellen Integration Veränderung des Systemzustandes Zustand des Systems von anderen Systemsektoren Informationssignal 1; Informationssignal 2; ; Informationssignal n; Entscheidungsregel Entscheidung = f (Informationssignal 1; Informationssignal 2; ; Informationssignal n)

27 ibi research Seite 27 Agenda Ausgangslage des PPM bei Banken Simulation als Instrument der Prozesssteuerung Simulation von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Kosten und Ressourcenplanung bei einem Prozess aus der Kreditwirtschaft Fazit

28 ibi research Seite 28 Fallbeispiel: Optimierung des Geschäftsprozesses Neuanlage Wertpapierdepots Prozessablauf schematisch Datenerfassung Systemdaten Kunde Vertrag Depoteröffnung Filialmitarbeiter Vertrag Depoteröffnung Nachbearbeitung Filiale Zentrale

29 ibi research Seite 29 Fallbeispiel: Optimierung des Geschäftsprozesses Neuanlage Wertpapierdepots Prozessorganisation Regionales Kreditinstitut mit 20 Filialen Nach dem Vertragsabschluss mit dem Kunden leitet die Filiale den Auftrag an die Zentrale zur abschließenden Bearbeitung weiter Zentrale Legende: Filiale Regionales Kreditinstitut ist Teil eines Verbundes mit ca. 350 Partnern Alle Verbundpartner organisieren diesen Prozess auf dieselbe Art und Weise

30 ibi research Seite 30 Fallbeispiel: Optimierung des Geschäftsprozesses Neuanlage Wertpapierdepots Prozesssimulation mit System Dynamics: Planung der Ressourcen und der Gesamtkosten Szenario 1 des regionalen Kreditinstituts: Analyse der Ist-Situation des Geschäftsprozesses Neuanlage Wertpapierdepots Auftragseingang: 10 Depots/Woche Ressourcenplanung: Beanspruchung eines Mitarbeiters zu 11 % seiner Arbeitszeit Kostenplanung: Gesamtkosten dieses Prozesses: Szenario 2 des regionalen Kreditinstituts: Analyse der Plan-Situation des Geschäftsprozesses Neuanlage Wertpapierdepots Auftragseingang: 15 Depots/Woche Ressourcenplanung: Beanspruchung eines Mitarbeiters zu 14 % seiner Arbeitszeit Kostenplanung: Gesamtkosten dieses Prozesses: Planszenario des Verbundes: Zentralisierung der Backoffice-Bearbeitung für den gesamten Verbund Neuanlage Wertpapierdepots Demonstration der Simulation mit System Dynamics in VenSim

31 ibi research Seite 31 Agenda Ausgangslage des PPM bei Banken Simulation als Instrument der Prozesssteuerung Simulation von Geschäftsprozessen mit System Dynamics Kosten und Ressourcenplanung bei einem Prozess aus der Kreditwirtschaft Fazit

32 ibi research Seite 32 Überblick über die Herausforderungen des PPM Herausforderungen des PPM Korrektheit und Durchgängigkeit Daten in ausreichender Güte und Umfang Vollständige Abdeckung des PPM Zyklus Nachweis der Korrektheit der Kennzahlenberechnung Beitrag der Simulation Validierung der Realitätstreue der Modelle Überprüfung der Konsistenz der Modelle Schaffung von Transparenz Akzeptanzprobleme Reporting an die Geschäftsführung Prozessmodelle mit Kennzahlen Schaffung von Transparenz Planung von Geschäftsprozessen Planung der Kosten, der Ressourcen und des Ablaufs Zukunftsorientierte Betrachtungsweise Instrument der Steuerung Steuerung einer oder mehrerer Bereiche Optimierung der Geschäftsprozesse Steuerung der Geschäftsprozesse

33 ibi research Seite 33 Diskussion Welche Rolle spielt bei Ihnen die Simulation von Geschäftsprozessen? Planen Sie in Zukunft den Einsatz der Untersuchung von Geschäftsprozessen im Zeitablauf? Welche Ziele verfolgen Sie mit der dynamischen Analyse? Verfügen Sie über die notwendige Datenbasis, die eine Simulation benötigt?