7 Workflow Management

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1 7 Workflow Management 7.1 Grundbegriffe 7.2 Einordnung und Abgrenzung 7.3 Grundlagen des Workflowmanagements 7.4 Bestandteile von Workflow-Management-Systemen 7.5 Modellierung von Workflows 7.6 Kopplung von Workflow Management- und Konferenzsystemen 7.7 Produkte im Workflow Management Markt und Möglichkeiten der Einsatzentscheidungen CSCW II 7-1 Vorgang 7 Workflow-Management 7.1 Grundbegriffe Arbeitsvorgang Tätigkeit (absichtsvolles Handeln), zur Erfüllung einer Aufgabe Vorgang in einer Organisation, dessen Funktion darin besteht, dass Akteure kooperativ ein Arbeitsergebnis erzielen Geschäftsprozeß (Arbeits-)Vorgang in einer Wirtschaftseinheit, der einen wesentlichen Beitrag zum Unternehmenserfolg leistet Workflow: Endliche Folge von Aktivitäten, wobei die Folge durch Ereignisse ausgelöst und beendet wird (Teufel) Technisch unterstützter Arbeitsablauf, der ausgehend von einem auslösenden Ereignis entlang einer definierten Kette von Teilschritten bis zu einem definierten Arbeitsergebnis führt, wobei der Grad der Vervollständigung des Arbeitsergebnisses mit jedem einzelnen Teilschritt zunimmt (Gierhake) CSCW II 7-2 Seite 1 1

2 Workflow Management 7 Workflow-Management Grundbegriffe (2) Aufgaben, die bei der Modellierung, der Simulation sowie bei der Ausführung und Steuerung von Workflows erfüllt werden müssen Computerunterstützte Steuerung von Software, deren Ausführungsablauf von einer computerisierten Darstellung der Workflows kontrolliert wird (Gierhake) Workflow-Management-System (Def 1) Rechnergestützte Systeme, die arbeitsteilige Prozesse aktiv steuern. Sie koordinieren die Arbeitsschritte der Beteiligten, ermitteln die jeweils nächsten Bearbeiter, stellen die notwendigen Informationen bereit und überwachen die fristgerechte Erledigung (Hasenkamp/Syring 1994) CSCW II Einordnung und Abgrenzung Typologie von Büroaufgaben Aufgabentyp Problemstellung Informationsbedarf Kommunikationsparameter Lösungsweg Typ 1 Unstrukturierte Aufgaben Hohe Komplexität, niedrige Planbarkeit Unbestimmt Wechselnd, nicht festgelegt Offen Typ 2 Semistrukturierte Aufgaben Mittlere Komplexität und Planbarkeit Problemabhängig Wechselnd, festgelegt Geregelt bis offen Typ 3 Strukturierte Aufgaben Niedrige Komplexität, hohe Planbarkeit Bestimmt Gleich bleibend Festgelegt CSCW II 7-4 Seite 2 2

3 CSCW-Konzepte in Abhängigkeit von der Strukturiertheit der Aufgabenstellung Koordinationsmodell Workflow Management Aufteilung und Lösung von Teilproblemen Workgroup Computing Lösung eines gemeinsamen Problems Anzahl der Beteiligten Hoch Niedrig Räumliche Verteilung der Beteiligten An einem Ort / an verschiedenen Orten An einem Ort / an verschiedenen Orten Zeitliche Verteilung Asynchron / synchron Synchron / asynchron Strukturierungsgrad der Aufgabe(n) Hoch / mittel Mittel / gering Wiederholungsfrequenz Hoch / mittel Mittel / gering CSCW II 7-5 CSCW-Konzepte in Abhängigkeit von der Strukturiertheit der Aufgabenstellung (Fortsetzung) Bedeutung organisatorischer Regeln Workflow Management Hoch Workgroup Computing Niedrig Organisatorischer Bezug Organisationsweite Prozesse Gruppe Einbindung in Gesamtorganisation Anbindung an betriebliche Informationsverarbeitung Ja Ja Gering (bisher) Nein (bisher) Primäres Ziel Effizienz Flexibilität Aktive Steuerung und Verfolgung des Arbeitsfortschritts Ja Nein (bisher) CSCW II 7-6 Seite 3 3

4 Workflow-Management vs. Workgroup-Computing Workflow-Management Verarbeitung überwiegend strukturierter Information Workgroup-Computing Verarbeitung überwiegend unstrukturierter Information Prozeßweg ex ante bekannt Prozeßweg meist nicht bekannt Häufige Prozeßwiederholung Einmaliger Prozeß Seltene Prozeßwiederholung Bearbeitung durch Einzelpersonen Bearbeitung von Elementaraufgaben durch Gruppen Überwiegend sequentielle Bearbeitung von Teilprozessen Überwiegend parallele Bearbeitung von Teilprozessen CSCW II 7-7 Workflowgeeignet ist ein betrieblicher Vorgang wenn... Vorgang tritt häufig und regelmäßig auf Vorgang ist leicht strukturierbar Ablauf ist seriell Aktivitäten werden in Einzelarbeit erledigt Relativ viele Mitarbeiter sind beteiligt Kommunikationsbeziehungen sind festgelegt bzw. festlegbar Medienbrüche können behoben werden Durchlaufzeitverbesserung kann erwartet werden CSCW II 7-8 Seite 4 4

5 7.2 Einordnung und Abgrenzung Workflowmanagement als Gegenstand im Forschungsgebiet CSCW Teilgebiet des Forschungsgebietes CSCW, das sich vornehmlich mit der Unterstützung organisationsweiter arbeitsteiliger Prozesse auf der Basis formell festgelegter Vorgänge, Kommunikationsbeziehungen und Entscheidungskompetenzen befaßt Einordnung vornehmlich implizite Kommunikation, indirekte Kommunikation über eine gemeinsame Datenbasis unidirekte Kommunikation vornehmlich asynchrone Kommunikation räumlich verteile Arbeit CSCW II 7-9 Workflowmanagement als Gegenstand im Forschungsgebiet CSCW CSCW II 7-10 Seite 5 5

6 Unterschiede zwischen allgemeinen CSCW-Systemen und Workflow-Management-Systemen Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-11 Globales Vorgehensmodell für die Gestaltung informationssystemunterstützter Organisationsstrukturen Unternehmensgestaltung (z.b. Geschäftsprozessmodellierung) Kontinuierliche Veränderung Organisationsentwicklung (z.b. Arbeitsablauforganisation) Informationssystementwicklung (z.b. Workflow -Management) Jablonski CSCW II 7-12 Seite 6 6

7 Stages of Process Animation Business Process Definition Business Process Design Business Process Definition Building the Workflow Application Managing the Workflow Application Workflow Automation Managing the Business Quelle: Coleman (Hrsg.): Groupware Collaborative Strategies for Corporate LANS and Intranets. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 1997, S CSCW II 7-13 Geschäftsprozeßmodellierung vs. Workflow Management Geschäftsprozeßmodellierung Ereignisse Funktionen / Aktivitäten Stellen / Organisationseinheiten Betriebswirtschaftliche Grundelemente Hauptzweck: Abbildung/Dokumentation von Ist- und Sollprozessen Ereignisse, Datenänderungen Elementarfunktionen / -aktivitäten Arbeitsplatzrechner DV-technisch abbildbaregrundelemente Quelle: Gierharke: Integriertes Geschäftsprozeßmanagement, 2. A., Wiesbaden 1998, S. 62. CSCW II 7-14 Seite 7 7

8 Geschäftsprozeßmodellierung vs. Workflow Management Ereignisse, Datenänderungen Elementarfunktionen / -aktivitäten Arbeitsplatzrechner DV-technisch abbildbaregrundelemente Interaktion mit vorhandenen operativen DV-Systemen und Systemelementen Berücksichtigung technischer Schnittstellen und Standards Hauptzweck: Aktive technische Steuerung von Prozessen Quelle: Gierharke: Integriertes Geschäftsprozeßmanagement, 2. A., Wiesbaden 1998, S. 62. CSCW II 7-15 Geschäftsprozeßmodellierung vs. Workflow Management Ereignisse Funktionen / Aktivitäten Stellen / Organisationseinheiten Betriebswirtschaftliche Grundelemente Hauptzweck: Abbildung/Dokumentation von Ist- und Sollprozessen Gemeinsame Konstrukte Ereignisse, Datenänderungen Elementarfunktionen / -aktivitäten Arbeitsplatzrechner DV-technisch abbildbaregrundelemente Workflowmodellierung Geschäftsprozeßmodellierung Workflowmodellierung Interaktion mit vorhandenen operativen DV-Systemen und Systemelementen Berücksichtigung technischer Schnittstellen und Standards Hauptzweck: Aktive technische Steuerung von Prozessen Quelle: Gierharke: Integriertes Geschäftsprozeßmanagement, 2. A., Wiesbaden 1998, S. 62. CSCW II 7-16 Seite 8 8

9 Beispiel für einen Workflow im Kundendienst CSCW II 7-17 Funktional-logisches Beispiel: Lagerbewirtschaftung/Materialverwaltung CSCW II 7-18 Seite 9 9

10 Technisches Beispiel: Bewilligungsverfahren im Einkauf Quelle: Coleman (Hrsg.): Groupware Collaborative Strategies for Corporate LANS and Intranets. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 1997, S CSCW II Grundlagen des Workflowmanagements Vorgänge und Aktivitäten in Workflow Management-Systemen Unterstützung von wiederkehrenden, formalen, vorhersehbaren Ereignissen (Vorgängen) Dekomposition von Vorgängen in Aktivitäten Koordination der Teilaktivitäten zur Laufzeit des Systems Probleme: Vorgangstypen Konfliktlösungen (Dead-Lock-Situationen) Abweichungen vom vorab definierten Ablauf Integration in typische Arbeitsabläufe der Mitarbeiter CSCW II 7-20 Seite 10 10

11 Workflows in Organisationen Quelle: Coleman (Hrsg.): Groupware Collaborative Strategies for Corporate LANS and Intranets. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 1997, S CSCW II 7-21 Quelle: Coleman (Hrsg.): Groupware Collaborative Strategies for Corporate LANS and Intranets. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 1997, S CSCW II 7-22 Seite 11 11

12 Vorgänge in Workflow Management Systemen Nastansky et al. 95 Ad-hoc- Vorgänge Selbständige Gruppen Prinzipielle Vorgabe des nächsten Bearbeiters Nutzung von , gemeinsame Datenbank mit wahl- "Store-and-forward"- System weisem Zugriff offener Gruppenprozess in vorgegebenem Vorgang Kombination von vorgegebenem Vorgang mit offenem Gruppenprozess Semistrukturierte Vorgänge kontrollierter Gruppenprozess in vorgegebenem Vorgang Teilweise freie Wahlmöglichkeit in sonst vorgegebenem Vorgang Ad-hoc- Modifikation eines vorgegebenen Vorgangs Vorgegebener Vorgang mit Möglichkeiten für Ausnahmen Vorgegebene Vorgänge -dringend -kurzlebig -in Ausnahmefällen -vertraulich -gemeinsamer Zugriff -gemeinsame Aufgabe -definierter Eingang -definierter Ausgang -dazwischen keine Ablaufregeln Gruppe (n aus m) Ausnahme -vorgegebene Anzahl von Gruppenmitgliedern -n von m Mitgliedern müssen bearbeiten, aber nicht auf bestimmte Personen festgelegt -Regeln für Ausnahmen festgelegt -flexiblere Reaktion auf Besonderheiten -oft wiederholte Vorgänge -wohl strukturiert -vorhersehbare Situationen Beispiel: Neuartiger Auftrag Beispiel: Gemeinsame Gestaltung eines Buches Beispiel: Gemeinsames Erstellen eines Berichts in laufendem Vorgang Beispiel: Beispiel: Mehrfache Abzeichnung erforderlich Kreditantrags bei Bearbeitung eines Sonderwünschen Beispiel: Bearbeitung eines Kreditantrags flexibel, veränderlich, einmalig vorgegeben, strukturiert, wiederkehrend CSCW II 7-23 Routingmechanismen für verschiedene Vorgangstypen Quelle: Coleman (Hrsg.): Groupware Collaborative Strategies for Corporate LANS and Intranets. PrenticeHall, Upper Saddle River, NJ 1997, S CSCW II 7-24 Seite 12 12

13 7.3 Grundlagen des Workflow-Management Begriff Workflow-Management-Systeme Rechnergestützte Systeme, die arbeitsteilige Prozesse aktiv steuern. Sie koordinieren die Arbeitsschritte der Beteiligten, ermitteln die jeweils nächsten Bearbeiter, stellen die notwendigen Informationen bereit und überwachen die fristgerechte Erledigung (Hasenkamp/Syring 1994) Ein aus mehreren Werkzeugen bestehendes System, welches die folgenden Aufgaben des Workflow-Managements durch die Ausführung von Software unterstützt: Analyse Modellierung Simulation Steuerung Kontrolle der zu koordinierenden Vorgänge (Teufel 1995) CSCW II 7-25 Phasen des Workflow-Managements Auswertung Modellierung Ausführung CSCW II 7-26 Seite 13 13

14 Lebenszyklus nach Heilmann Ist/Soll Modellierung Analyse Steuerung Animation Simulation Protokollierung Revision CSCW II 7-27 Theoretische Fundierung von Workflow-Management-Systemen Workflow-Management-Systeme basieren zumeist auf Erkenntnissen der Mathematik/Informatik, Betriebswirtschaftslehre, Organisationslehre (Koordinationstheorie) Eine ausgereifte, vielseitige, theoretische Basis für Workflow Management-Systeme existiert nicht Ansätze: Synchronisation von transaktionalen Schritten Abbildung von Kontrollflüssen durch Petri-Netze Integrierte Behandlung aller Aspekte des Themas führte bislang nicht zu Ergebnissen Eine ausgereifte, vielseitige, theoretische Basis für Workflow Management- Systeme existiert nicht CSCW II 7-28 Seite 14 14

15 Objekte und Ziele des Einsatzes von Workflow-Management-Systemen Vorgänge als Optimierungsobjekte von Workflow Management Systemen: Unstrukturierte, teilstrukturierte und strukturierte Vorgänge Zyklische, azyklische und einmalige Vorgänge Ziele des Einsatzes von Workflow Management Systemen: Kosteneinsparungen Effizienzverbesserung Automatisierung und Beschleunigung arbeitsteiliger Vorgänge Integrität von Prozessen Fundierte Prozeßinformationen CSCW II 7-29 Aufgaben von Workflow Management-Systemen Ausführung und Steuerung von Workflows Ablaufkontrolle von Workflows (Workflow Engine) Durchführung der Statusüberwachung und Kommunikationssteuerung Modellierung von Workflows Aktivitäten Aktoren Abhängigkeiten Kausalitäten Simulation von Workflows Validierung Quantitative Analyse CSCW II Folie Seite 15 15

16 Gefahren beim Einsatz von Workflow-Management-Systemen Meist nur unzureichende Berücksichtigung organisatorischer Tatbestände Veränderung der Zusammenarbeit in Organisationen Gefahr der Übertragung von Linienkompetenz an Stäbe (Kompetenz zur Vorgangsspezifikation) Verfestigung von Ablaufstrukturen Ungewollte Kontrolle, Persönlichkeitsrechte CSCW II Bestandteile von Workflow-Management-Systemen Elemente von Workflow Management Systemen: Controller, Programm- Manager, Rollenauflösung, Notifikation, Synchronisation, Datenmanager, Historienmanager, Kausalitätenmanager Typische Systemkomponenten: Steuerungs- und Runtime-Komponente Grafischer Editor zur Vorgangsbeschreibung Tools zur Simulation und Analyse modellierter Vorgänge Überwachungswerkzeuge CSCW II 7-32 Seite 16 16

17 7.4.1 Generisches Implementierungsmodell eines Workflow-Management-Systems Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S. 21. CSCW II 7-33 Quelle: Coleman (Hrsg.): Groupware Collaborative Strategies for Corporate LANS and Intranets. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 1997, S CSCW II 7-34 Seite 17 17

18 7.4.2 Workflow Management Coalition Modell Gründung 1993 als Zusammenschluß von mehr als 100 Organisationen (Hersteller, Anwender, Unternehmensberatungen, Forschungsinstituten) Ziele: Förderung der Verbreitung von Workflow Management-Systemen Entwicklung von allgemeinen Standards und Schnittstellen Gewährleistung der Interoperabilität von Workflow Management Systemen Gemeinsame technische Spezifikationen (z.b. Gateways, Protokolle) Entwicklung gemeinsamer APIs Spezifikation von Prozeßdefinitionen Ziel: Common "look and feel" Erarbeitung eines konzeptionellen Referenzmodells CSCW II 7-35 Generic Workflow Product Structure der Workflow Management Coalition CSCW II 7-36 Seite 18 18

19 Workflow Management Coalition Referenzmodell CSCW II Konkrete Spezifikation einer Workflow Management System-Architektur (Jablonski) CSCW II 7-38 Seite 19 19

20 7.4.4 WfMS als Komponentensysteme: Funktionale Komponenten eines Workflow-Management-Systems Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-39 Komponentenarchitektur eines Workflow-Management-Systems Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-40 Seite 20 20

21 Schichtenarchitektur eines Workflow-Management-Systems Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-41 Exkurs: Verteilte Objektsysteme am Beispiel der Common Object Request Broker Architecture (CORBA) Common Object Request Broker Architecture (CORBA) der Object Management Group (OMG) Erzeugung und Handhabung von Applikationen/ Entitäten (Objekten) per Schnittstellendefinition (IDL) Kommunikationssteuerung durch Object Request Broker (ORB) per Internet Inter-ORB Protocol (IIOP) Idealkombination: CORBA als verteilte Objektinfrastruktur für das mobile Code-System Java Key players: Sun, Netscape, VisiGenic, Oracle, IBM/Lotus, Iona etc. Andere Objektsysteme: OSF DCE/Microsoft DCOM/COM+ CSCW II 7-42 Seite 21 21

22 Objektsysteme zur Konstruktion verteilter Client-/ Server-Systeme Idee: Clients interagieren mit Business Objekten, die Entitäten einer natürlichen Umgebung entsprechen. Sie müssen sich nicht um das Gewirr von Funktionen, vordefinierten Prozeduren und Datenbankkonventionen der Middleware kümmern. (Orfali, Harkey, Edwards) Objektorientierung: Vererbung, Wiederverwendbarkeit, Polymorphie... Nutzung echter Client-/Server-Eigenschaften Modularisierung des Systems in Komponenten Lastverteilung/Skalierbarkeit Metadaten-Unterstützung Sicherheit Offenheit (IDL) Rekonstruktion bestehender Middleware/Transaction Processing Systeme in modularen Einheiten CSCW II 7-43 Object Management Architecture (OMA) der Object Management Group (OMG) Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-44 Seite 22 22

23 Java/CORBA-Kommunikation im 3-Schichten-Modell Quelle: Orfali, Harkey, Edwards: Instant CORBA. NY 1997, S. 33. CSCW II 7-45 Architektur des OMG-konformen Workflow-Management-Systems WorCOS Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-46 Seite 23 23

24 Komponentenarchitektur der MENTOR-Ausführungsumgebung Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II Modellierung von Workflows Modellierungsebenen: Modellierung von Aktivitäten Modellierung von Aktoren Modellierung von Abhängigkeiten Modellierung von Kausalitäten Häufige Trennung der Modellierung in Ablauf-/Prozeßmodellierung und Aufbau-/ Stellenmodellierung CSCW II 7-48 Seite 24 24

25 7.5.1 Einführung in die Modellierung von Workflows Anwendung von Workflow-Modellen, die auf Basistechniken der Systementwicklung beruhen Anwendung von semi-formalen Sprachen Petri-Netze Customer-Performance-Protocol Modellierung des Workflow-Schemas mit Hilfe von Konstruktionsoperatoren Konstruktionsoperatoren und zugehörige Modellierungsregeln bilden das Workflow-Modell Anwendung von graphischen Editoren CSCW II 7-49 Einordnung der Workflow-Modellierung in die Systementwicklung Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S. 75. CSCW II 7-50 Seite 25 25

26 Begriffe bei der Modellierung von Workflows abstrakt konkret Anwendungsbereich Zeichenebene CSCW II 7-51 Begriffe bei der Modellierung von Workflows Workflow-Sprachmodell Workflow-Typ (Workflow-Schema-Modell) ist die allgemeine Vorstellung des Abstrakt konkret Workflow-Metaschema-Modell 3 Bietet Mittel zum Vergleich von Ist eine konkrete Realisierung der Idee des Bestimmt die Inhalte und Ausdrucksmittel des ist eine konkrete Realisierung der Idee des Workflow-Metaschema 2 Bestimmt Modellierungsfähigkeiten im Workflow- Management- System bietet Ausdrucksmittel für Inhalte des bestimmt Inhalt und Form des Workflow-Sprache 2 Anwendung produziert ein Workflow-Schema 1 instanziiert Workflows auf Vorgabe des managet ist eine konkrete Ausprägung des Workflow-Instanz 1 repräsentiert Teile des Workflow Hochgestellte Ziffern benennen die Sprachstufe(n) Zeichenebene Anwendungsbereich Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S. 74. CSCW II 7-52 Seite 26 26

27 Begriffe bei der Modellierung von Workflows CSCW II 7-53 Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S. 74. Modellierungsbeispiel: Aktivitätenmodell in der Kreditbearbeitung Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-54 Seite 27 27

28 7.5.2 Modellierungskonzepte und -vorgehensweisen Anforderungen an Modellierungssprachen: Ausdrucksmächtigkeit Formalisierungsgrad Visualisierungsmöglichkeiten Entwicklungsunterstützung Analysier- und Validierbarkeit Oberweis CSCW II 7-55 Modellierungskonzepte Formularorientierte Sprachen Business Definition Language (BDL) (1977) Office by Example ( ) Form Flow Model (FFM) ( ) Office Procedure Automation System (OPAS) (1982) Flußorientierte Sprachen Information Systems Work and Analysis of Changes (ISAC) (1979) Information Control Net (INC) ( ) Phenomena, Processes and Programs (PPP) (1991) Petri-Netze ( ) Vorgangskettendiagramme ( ) COPLAN-S (1991) Spade Language (SLANG) (1992) FUNSOFT-Netze ( ) Oberweis CSCW II 7-56 Seite 28 28

29 Integration von Modellierungsebenen Anforderungen für Ablaufmodellierung bedingen mehrere Modellierungsebenen 4-Schichten-Modell für Ablauf-Beschreibungssprachen (Jarke u.a. 1992, Oberweis 1996): Anwendungsorientierte Sprache Semiformale, anwendungsneutrale Sprache formale und plattformunabhängige Sprache maschinenorientierte Programmiersprache CSCW II Schichten-Modell für Ablauf-Beschreibungssprachen Betrieblicher Ablauf I Anwendungsorientierte Sprache Visualisierung, Dokumentation II Semiformale, anwendungsneutrale Sprache Abstrahierung, Strukturierung Visualisierung, Dokumentation III Formale und plattformunabhängige Sprache Formalisierung, Präzisierung Transformation, Kompilation Reverse Engineering, Dokumentation IV Maschinenorientierte Programmiersprache Transformation, Kompilation Informations- und Kommunikationstechnologie Oberweis 1996 CSCW II 7-58 Seite 29 29

30 Übergang von der Gebrauchssprache zur Normsprache und Formalsprache Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-59 Übergang von der Gebrauchssprache über eine Normsprache hin zur Formalsprache: Sequenz Gebrauchssprache Normsprache I (Einsatz Lexikon) Normsprache II (Einsatz Grammatik) Diagrammsprache (Beispiel Kontrollflussdiagramm) Der Mitarbeiter führt mit dem Kunden ein Telefongespräch. Dann fordert er dessen Akte an. Telefongespräch: Kommunikation von zwei Personen per Fernsprecher führen: etwas ununterbrochen tun Kundenakte: zusammengeheftetes Schriftstück über einen Kunden anfordern: bestellen Nach ausführen TELEFONGESPRÄCHführen ausführen KUNDENAKTEanfordern Eingesetzer Satzbauplan: nach ausführen < > ausführen < > Sequenz TELEFON- GESPRÄCHführen KUNDEN AKTE anfordern Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-60 Seite 30 30

31 ... Bedingte Verzweigung Gebrauchssprache Normsprache I (Einsatz Lexikon) Normsprache II (Einsatz Grammatik) Diagrammsprache (Beispiel Kontrollflussdiagramm) Der Auftrag wird angenommen, nachdem die Kundenbonität geprüft wurde. Bei fehlender Bonität wird der Auftrag abgelehnt. Kundenbonität: Zahlungsfähigkeit eines Kunden prüfen: auf Korrektheit hin untersuchen Auftrag: Bestellung annehmen: akzeptieren ablehnen: verweigern Nach ausführen KUNDENBONIITÄTprüfen entweder ausführen AUFTRAGannehmen oder ausführen AUFTRAGablehnen. Eingesetzer Satzbauplan: nach ausführen < > entweder ausführen < > oder ausführen < > Bedingte Verzweigung KUNDEN- BONITÄTprüfen KUNDEN AKTE anfordern c KUNDEN AKTE anfordern CSCW II Unbedingte Verzweigung Gebrauchssprache Normsprache I (Einsatz Lexikon) Normsprache II (Einsatz Grammatik) Diagrammsprache (Beispiel Kontrollflussdiagramm) Auftrag und annehmen sind mittlerweile im Lexikon enthalten Sobald der Auftrag angenom - men wurde, wird die Lieferung zusammengestellt und die Rechnung geschrieben Rechnung:Zahlungsaufforderung schreiben: etwas schriftlich festhalten Lieferung: Gesamtheit der auszuliefernden Artikel zusammenstellen: (etwas) fertig machen Nach ausführen AUFTRAGannehmen ausführen RECHNUNGschreiben und ausführen LIEFE- RUNGzusammenstellen Eingesetzer Satzbauplan: nach ausführen < > ausführen < > und ausführen < > Unbedingte Verzweigung RECHNUNG - schreiben AUFTRAGannehmen LIEFERUNGzusammenstellen CSCW II 7-62 Seite 31 31

32 Meta-Prozeß-Modell der WFM Coalition CSCW II 7-63 Beispiel eines graphischen Editors:Pavone GroupFlow CSCW II 7-64 Seite 32 32

33 Beispiel eines graphischen Editors:Pavone GroupFlow CSCW II 7-65 Beispiel eines graphischen Editors:Pavone GroupFlow CSCW II 7-66 Seite 33 33

34 7.5.3 Entwicklung von Petri-Netz-Schemata Evaluierung Verfeinerung Formalisierung Integration Teilschritte: Entwicklung informaler Netz-Fragmente Modellierung der Objektstrukturen Formalisierung der Netz-Fragmente Definition von temporalen Aspekten Definition von Business Rules Integration der Netz-Fragmente Vervollständigung des Netz-Schemas CSCW II 7-67 Petri Netze Stellen und Transitionen (Beispiel) Stellen (statische Aspekte) Dokumente s2 t2 s5 Ressourcen Daten Transitionen Ereignisse Aktivitäten lokale Zusandsübergänge s1 t1 s4 s3 t3 s6 s7 Vgl. Oberweis, 98ff. CSCW II 7-68 Seite 34 34

35 Petri Netze Kanal-Instanzen-Netz Dokumente sind zu bearbeiten Beginne Bearbeitung eines Dokumentes Dokumente werden bearbeitet Beende Bearbeitung eines Dokumentes Mitarbeiter sind verfügbar CSCW II 7-69 Petri Netze Bedingung-Ereignis-Netz Bedingungen können wahr ( geladen ) oder falsch sein Ereignis findet statt, wenn alle Eingangsbedingungen markiert sind und alle Ausgangsbedingungen unmarkiert sind Dokument d1 ist zu bearbeiten Mitarbeiter m1 ist verfügbar Beginne Bearbeitung eines Dokumentes Dokument d1 wird von Mitarbeiter m1 bearbeitet Beende Bearbeitung eines Dokumentes In diesem Fall sind die Eingangsbedingungen erfüllt und... CSCW II 7-70 Seite 35 35

36 Petri Netze Bedingung-Ereignis-Netz Bedingungen können wahr ( geladen ) oder falsch sein Ereignis findet statt, wenn alle Eingangsbedingungen markiert sind und alle Ausgangsbedingungen unmarkiert sind Dokument d1 ist zu bearbeiten Mitarbeiter m1 ist verfügbar Beginne Bearbeitung eines Dokumentes Dokument d1 wird von Mitarbeiter m1 bearbeitet Beende Bearbeitung eines Dokumentes... das Ereignis findet statt (die Bedingung schaltet bzw. feuert ) CSCW II 7-71 Petri Netze Stellen-Transitionen-Netz Stellen: Objektbehälter mit Kapazitätsbeschränkung Transition findet statt, wenn In Eingangsstelle genügend Marken vorhanden sind In Ausgangsstelle genug Platz ist Zu bearbeitende Dokumente K=100 K=7 Beginne Bearbeitung eines Dokumentes Dokumente in Bearbeitung Beende Bearbeitung eines Dokumentes verfügbare Mitarbeiter Schalten der Transition bedeutet, dass die entsprechende Anzahl Objekte aus der Eingangsstelle entnommen... CSCW II 7-72 Seite 36 36

37 Petri Netze Stellen-Transitionen-Netz Stellen: Objektbehälter mit Kapazitätsbeschränkung Transition findet statt, wenn In Eingangsstelle genügend Marken vorhanden sind In Ausgangsstelle genug Platz ist Zu bearbeitende Dokumente K=100 K=7 Beginne Bearbeitung eines Dokumentes Dokumente in Bearbeitung Beende Bearbeitung eines Dokumentes verfügbare Mitarbeiter... und in die Ausgangsstelle eingefügt werden CSCW II 7-73 Petri Netze Prädikate -Transitionen-Netz Prädikate repräsentieren Relationen Transitionen sind Klassen von Operationen auf Eingangs- und Ausgangsrelationen Dokument D1 D1 D3 Arbeitsschritt A1 A2 A1 Dokument Dokument Name Arbeitsschritt D1 M1 A3 K=100 (D, A) Beginne Bearbeitung eines Dokumentes Beende Bearbeitung eines Dokumentes K=7 (N, A) Dokumente in Bearbeitung Name M1 M1 M2 Mitarbeiter Arbeitschritt A1 A3 A2 CSCW II 7-74 Seite 37 37

38 Vorteile von Petri Netzen Petri-Netze sind wegen der Schaltregeln direkt ausführbar und ohne viel Aufwand für Simulation und Prototyping einsetzbar Petri-Netze ermöglichen die Schrittweise Formalisierung von Ablaufschemata, d.h. einen schrittweisen Übergang von informal beschrifteten Kanal-Instanzen-Netzen zu formalen, präzisen Netzvarianten Petri-Netze unterstützen Top-Down und Bottom-Up-Techniken bei der Modellierung grobe Beschreibungen können mittes Ersetzen einzelner Netzelemente verfeinert und formalisiert werden gegebene Petri-Netze können durch Zusammenfassung vergröbert werden Wiederverwendbarkeit durch Anlegen von ausgetesteten Netzbausteinen Petri-Netze sind mathematisch fundiert und somit formal analysierbar hinsichtlich Lebendigkeit Deadlock-Freiheit Beschränktheit Zyklenfreiheit CSCW II 7-75 Evolutionäre Entwicklung von Petri-Netz-Schemata Definition von temporalen Aspekten Definition von Business Rules Erstellung informaler Netzfragmente Formalisierung der Netzfragmente Modellierung lokaler Objektstrukturen Beschreibung organisatorischer Zusammenhänge Definition von Exception Handling Integration der Netzfragmente Ablauf-Schema Oberweis 1996 CSCW II 7-76 Seite 38 38

39 Anwendung von Petri-Netz-gestützten Workflow- Modellern am Beispiel von Leu Softwareentwicklungsumgebung für Workflow Management Einsatzmöglichkeiten Geschäftsprozeßmodellierung (Ablaufeditor) Vorgangssteuerung Softwareentwicklung (CASE) CSCW II 7-77 Komponenten von Leu Editoren zur Prozeßbeschreibung: Ablaufmodell Aufbaumodell Datenmodell Werkzeuge: Funktionsverarbeitung Abfrageverarbeitung Agendaterminal Ablaufmonitor Datenbank-Administration Dokumentationssystem Reportverarbeitung CSCW II 7-78 Seite 39 39

40 Elemente der FUNSOFT-Netze Instanzen: Abbildung von Arbeitsschritten und deren Attribute (Kosten, Zeit, Schaltverhalten, Nebenläufigkeit etc.) Kanäle: Speicher der Arbeitsergebnisse einer Instanz (datenlöschend [lesend] oder datenerhaltend [kopierend]) Gerichtete Kanten: Verbindung von Instanzen mit Kanälen CSCW II 7-79 LeuSmart Grafische Modellierung, Simulation und Analyse (Optimierung) Ablaufmodell-Editor Hierarchiefenster Grafische Modellieroberfläche Anbindungs-Editor Simulation CSCW II 7-80 Seite 40 40

41 Workflow-Schema für Kleinreparaturen in der Gebäudeverwaltung Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-81 Modellierungsbeispiel mit LeuSmart: Anforderungen bei der Softareentwicklung CSCW II 7-82 Seite 41 41

42 Modellierungsbeispiel mit LeuSmart: Anforderungen bei der Softareentwicklung CSCW II Kopplung von Workflow Management- und Konferenzsystemen Ziel: Verbindung asynchoner und synchroner Kooperationssysteme Einsatzmöglichkeiten: Bereicherung des Workflows: Einbeziehung unstrukturierter Handlungen, an denen Ende ein verwendbares Ergebnis steht Konfliktlösung: Auflösung von Dead-Lock-Situationen Ergänzung von Konferenzsituationen Probleme: Formular- vs Konversationsorientierung Technische Integration des Workflow Engines und der Konferenzsteuerung... CSCW II 7-84 Seite 42 42

43 Verbindung von WfMS und Konferenzsystemen mit einem Konferenzbroker Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-85 Verbindung von WfMS und Konferenzsystemen am Beispiel des WoTel- Prototyps Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S CSCW II 7-86 Seite 43 43

44 7.7 Produkte im Workflow Management Markt und Möglichkeiten der Einsatzentscheidungen Make or Buy -Entscheidung von Workflow Management-Systemen Laufzeitumgebung Entwicklungsumgebung Offenheit von Workflow Management Systemen: proprietäre Lösung semi-offene/offene Lösung standardisierte Lösung Workflow Management mit betriebswirtschaftlicher Standard-Software: SAP R/3 Business Workflow Peoplesoft Application Workflow Oracle Workflow Dun & Bradstreet SmartStream... CSCW II 7-87 Bedeutende Lieferanten und Produkte im Workflow-Markt Marktdominierende Hersteller: COSA Solutions : COSA Workflow FileNet: Ensemble, Visual Workflo Staffware: Staffware 2000 IBM: MQ Series Workflow TeamWARE: Flow, DOLPHIN Lotus: Domino Workflow Aspiranten: Eastman Software: WFX CSE Systems: CSE/WorkFlow InConcert: InConcert JetForm: InTempo CSCW II 7-88 Seite 44 44

45 Systemvergleich von Workflow-Management-Produkten Kriterien des Vergleichs: Durchsatzrate des Workflow Engines Verteilbarkeit in heterogenen Systemlandschaften Monitoring und Statistik Agenten zum Systemmanagement Fernadministration/Telearbeitsfähigkeit Internet-Unterstützung Systemtechnische Kriterien Reichweite der Modellierungskomponente Funktionalität der Aktivitätenprogrammierbarkeit Aufgabenzuweisung und Organisationsentsprechung Dynamische Anpaßbarkeit Prozeßmodellierungkomponenten Aktivitätendefinitionskomponenten Funktionale Kriterien CSCW II 7-89 Verwendung von Radar-Charts zum Systemvergleich CSCW II 7-90 Seite 45 45

46 Workflow-Implementierung in SAP R/3 Quelle: Becker, Vogler, Oesterle : Workflow Management in betriebswirtschaftlicher Standardsoftware. In: WIR TSCHAFTSINFORMATIK 40 (1998) 4, S CSCW II 7-91 Integration von Workflow Management in betriebswirtschaftliche Standardsoftware Integrationsvorteile: Gleiche Objekte auf Modell- und Implementierugnsebene Integrationsschicht zur Standardsoftware Integration verschiedener Anwendungsmodelle Redundanzvermeidung Release- und Update-Fähigkeit Integration der Entwicklungs- und Produktionsumgebung der gesamten IT-Infrastruktur Workflow Clients für verschiedene Anwender: Application Client: zumeist postkorbartige Arbeitslisten -Client Internet Client CSCW II 7-92 Seite 46 46

47 Oracle Workflow mit verschiedenen Client-Typen Quelle: Becker, Vogler, Oesterle : Workflow Management in betriebswirtschaftlicher Standardsoftware. In: WIR TSCHAFTSINFORMATIK 40 (1998) 4, S CSCW II 7-93 Bewertung von WfMS mittels Kriterienevaluation CSCW II 7-94 Quelle: Jablonski, Böhm, Schulze (Hrsg.): Workflow Management. Heidelberg 1997, S Seite 47 47