BPMN 2.0 PRAXISHANDBUCH. EXTRA: Mit kostenlosem E-Book. jakob FREUND bernd RÜCKER. 3. Auflage

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1 3. Auflage jakob FREUND bernd RÜCKER PRAXISHANDBUCH BPMN 2.0 EXTRA: Mit kostenlosem E-Book Übersicht über die Symbole der BPMN 2.0 zum Heraustrennen Im Internet: Regelmäßig aktuelle Informationen zur BPMN

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort XI 1 Einführung Business Process Management Definition BPM in der Praxis camunda BPM-Kreislauf Prozessautomatisierung Warum BPMN? Kann BPMN den Graben schließen? Das Dilemma Die Kunden eines Prozessmodells Ein Methoden-Framework für BPMN Die Notation im Detail BPMN verstehen Was BPMN leisten soll und was nicht Eine Landkarte: Die BPMN-Basiselemente Perspektiven bei der Prozessbetrachtung Modelle, Instanzen, Token und Korrelationen BPMN auf Deutsch Symbole und Attribute Einfache Aufgaben und Blankoereignisse Prozesspfade mit Gateways gestalten Datenbasiertes exklusives Gateway Paralleles Gateway

3 VI Inhaltsverzeichnis Datenbasiertes inklusives Gateway Standardfluss und Steckenbleiben Komplexes Gateway Prozesspfade ohne Gateways gestalten Lanes Ereignisse Bedeutung in BPMN Nachrichten Zeit Fehler Bedingungen Signale Terminierungen Links Kompensation Mehrfach Mehrfach Parallel Eskalation Abbruch Ereignisbasiertes Gateway Ereignisbasiertes paralleles Gateway Spezielle Aufgaben Typisierung Markierung Globale Aufgaben und Aufruf-Aktivität Teilprozesse Komplexität kapseln Modularisierung und Wiederverwendung Angeheftete Ereignisse Markierung Transaktionen Ereignis-Teilprozesse Pools und Nachrichtenflüsse Der Dirigent und sein Orchester Regeln für die Anwendung

4 Inhaltsverzeichnis VII Die Kunst der Kollaboration Pools zuklappen Mehrfachinstanz-Pools Daten Artefakte Anmerkungen und Gruppierungen Eigene Artefakte Vergleich mit anderen Notationen Erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette (eepk) UML-Aktivitätsdiagramm ibo-folgeplan Kennzahlen und Wahrscheinlichkeiten Choreographien und Konversationen Ebene 1: Strategische Prozessmodelle Über diese Ebene Ziel und Nutzen Anforderungen an das Modell Vorgehen Fallbeispiel Recruiting-Prozess Einschränkung der Symbolpalette Pools und Lanes Aufgaben und Teilprozesse Gateways Ereignisse und ereignisbasiertes Gateway Daten und Artefakte Eigene Artefakte Ein- und Ausblenden von Symbolen Prozessanalyse auf Ebene Ebene 1 und BPMN Ebene 2: Operative Prozessmodelle Über diese Ebene Ziel und Nutzen Anforderungen an das Modell Vorgehen

5 VIII Inhaltsverzeichnis 4.2 Von Ebene 1 zu Ebene Prozesse der Participants Vorbereitung der Prozessautomatisierung Konzeption der Unterstützung durch eine Process Engine Notwendige Prozesse der Process Engine Weitere Anforderungen Technische Umsetzungen außerhalb der Process Engine Technische Umsetzung ohne Process Engine Praxistipps für Ebene Vom Happy Path zur bitteren Wahrheit Der wahre Nutzen von Teilprozessen Die Grenzen der Formalisierung Geschäftsregeln aus den Prozessen holen Einschränkung der Symbolpalette? Ebene 3: Technische Prozessmodelle und Process Execution Über diese Ebene Ziel und Nutzen Anforderungen an das Modell Vorgehen Hinweise zum Lesen dieses Kapitels Grundlagen Prozessautomatisierung mit Process Engine Ausführung von Prozessmodellen geht das? Modellieren oder Programmieren? Prozessautomatisierung mit BPMN Das technische Prozessmodell Datenmodellierung und Expressions Serviceaufrufe synchron oder asynchron? Schnittstellen zu IT-Systemen ansprechen Startereignis und Empfangsaufgabe Benutzeraufgabe Ausführungssemantik Noch ein Wort zu Startereignisse und Prozessinstanziierung Ereignisse und deren Umsetzung in IT Korrelation

6 Inhaltsverzeichnis IX Gateways Beenden einer Prozessinstanz Fachliche vs. technische Transaktion Teilprozesse Schleifen und Mehrfachinstanzen Lebenszyklus einer Aktivität Auditing und Monitoring Nicht automatisierbare Aufgaben Modellaustausch per XML Wird die Austauschbarkeit von Process Engines Realität? Business Process Execution Language (BPEL) Von der Idee, BPEL aus BPMN zu generieren Mehr Details, bitte! Das Problem des Roundtrips Topp oder Flop? Automatisierungssprachen Unterschiede und Empfehlungen Business Rules Management-Systeme Eingabeformate für Regeln Wie werden Regeln in IT umgesetzt? Die Rule Engine wie funktioniert sie und was ist das überhaupt? Vertragt euch BPMS und BRMS im Zusammenspiel BPMN im Unternehmen einführen Ziele Rollen Von Gurus, Anhängern und Ungläubigen Verankerung in der Organisation Ausbildung der BPMN-Gurus Methoden Symbolpalette Namenskonventionen Layouting Modellierungsalternativen Design Patterns Werkzeuge Definition des eigenen BPM-Stacks

7 X Inhaltsverzeichnis Das BPMN-Tool Der BPMN-Roundtrip mit camunda fox Es muss nicht immer Software sein (Meta-)Prozesse Praxisbeispiel: Prozessdokumentation bei Energie Südbayern Unternehmensprofil Ausgangspunkt und Beauftragung Projektverlauf Fazit Interview mit dem Projektverantwortlichen Tipps für den Einstieg Entwickeln Sie Ihren Stil Finden Sie Leidensgenossen Fangen Sie an BPMN Englisch-Deutsch Literaturverzeichnis Stichwortverzeichnis

8 Kapitel 2 Die Notation im Detail 2.1 BPMN verstehen Was weiß ein Affe vom Geschmack von Ingwer? Die diesem indischen Sprichwort zugrunde liegende Erkenntnis lautet: Jemand, der etwas nicht verstehen kann, ist nicht in der Lage, es zu schätzen. Ein heimisches Äquivalent wäre vermutlich: Perlen vor die Säue werfen. Auch die BPMN ist eine Perle, die nicht jeder zu schätzen weiß weil sie nicht jeder versteht. Deshalb bitten wir Sie darum, sich ein wenig Zeit zu nehmen, um sich mit den grundsätzlichen Prinzipien dieses Standards vertraut zu machen. Sie werden es nicht bereuen. Wenn Sie die BPMN wirklich verstanden haben, werden Sie ein ausgesprochen mächtiges Werkzeug gewinnen, das Ihnen in modernen BPM-Projekten von großem Nutzen sein wird. Wenn Sie die BPMN-Spezifikation bereits kennen, werden Sie in diesem Kapitel nicht viel Neues erfahren. Im Grunde handelt es sich nur um eine leichter verdauliche und natürlich deutschsprachige Fassung. Zusätzlich geben wir ein paar erläuternde Hinweise, die Sie in der Spezifikation nicht finden werden, und beschreiben die visuellen Konventionen, die wir bei der Anwendung der Symbole verwenden (unser BPMN-Knigge ). Aber auch wenn Sie glauben, dass Sie die BPMN bereits kennen, oder sie sogar schon angewandt haben: Lesen Sie wenigstens diesen Abschnitt. Die Erfahrung hat uns gelehrt, dass viele, die meinen, die BPMN schon sehr gut zu kennen, die wichtigsten Basisprinzipien der Notation noch gar nicht verstanden haben und sich immer noch wundern, dass man Sequenzflüsse nicht über Pool-Grenzen hinweg malen darf.

9 20 2 Die Notation im Detail Was BPMN leisten soll und was nicht Die BPMN wurde für die Modellierung von Prozessen entwickelt. Das klingt banal, aber trotzdem wird häufig kritisiert, dass die BPMN folgende Strukturen nicht abbilden kann: Prozesslandschaft Aufbauorganisation Daten Strategie Geschäftsregeln IT-Landschaft Die BPMN konzentriert sich auf Prozesse, und ein Prozess ist zunächst einmal lediglich eine zeitlich-logische Abfolge von Aktivitäten nicht mehr und nicht weniger. Wir sind sehr froh darüber, dass die BPMN die oben genannten Themen nicht abdeckt. Es gibt für jedes dieser Themen sehr praktikable und teilweise standardisierte Notationsformen, und es gibt keinen Grund, das Rad neu zu erfinden, im Gegenteil: Es würde dazu führen, dass die BPMN-Spezifikation noch viel umfangreicher wäre, als sie ohnehin schon ist. Niemand hätte etwas davon, ein solches Monstrum erarbeiten, weiter entwickeln oder auch nur verstehen zu müssen. Natürlich wissen auch wir, dass es gerade für eine Prozessdokumentation wichtig ist, die oben genannten Themen berücksichtigen zu können. Und viele Prozessprofis, die aus der methodischen Welt von ARIS kommen (siehe Abschnitt auf Seite 108) und bislang mit ereignisgesteuerten Prozessketten (EPK) gearbeitet haben, halten die BPMN deshalb für unzureichend. Aber auch das geht meistens auf ein mangelndes Verständnis des Standards zurück: BPMN-Prozessmodelle können sehr gut mit anderen Diagrammtypen kombiniert werden das ist einfach eine Frage des Toolings. BPMN bietet diverse Erweiterungsmöglichkeiten bis hin zur Anreicherung der Diagramme mit eigenen Symbolen. In Abschnitt auf Seite 107 erklären wir letztgenannte Möglichkeit. Natürlich wäre es schön, wenn man mit der BPMN eine komplette ARIS- Alternative (wir sprechen von der Methodik, nicht vom gleichnamigen Softwareprodukt) direkt und out-of-the-box bekäme. Das ist im reinen Standard zugegebenermaßen nicht der Fall. Aber da die BPMN eben ein Standard ist, entstehen gerade sehr gute Softwarewerkzeuge, die alle notwendigen weiteren Sichten (Funktionen, Daten etc.) abdecken und in der Prozessdarstellung auf BPMN bauen.

10 2.1 BPMN verstehen Eine Landkarte: Die BPMN-Basiselemente Wann immer Sie ein Prozessdiagramm in BPMN zeichnen, verwenden Sie Symbole, die sich den in Abbildung 2.1 dargestellten Kategorien zuordnen lassen. Diese Kategorien heißen deshalb auch BPMN-Basiselemente. Im Prinzip müssen in einem Prozess bestimmte Dinge getan werden (Aktivitäten), möglicherweise aber nur unter bestimmten Bedingungen (Gateways), und es können Dinge passieren (Ereignisse). Diese drei Flussobjekte werden über Sequenzflüsse miteinander verbunden, jedoch nur innerhalb eines Pools bzw. einer Lane. Falls eine Verbindung über Pool-Grenzen hinweg erfolgt, greift man zu den Nachrichtenflüssen. Weiterhin gibt es Artefakte, die zusätzliche Informationen zum Prozess liefern sollen, aber keinen direkten Einfluss auf die Reihenfolge der Flussobjekte haben können. Jedes Artefakt kann prinzipiell mit jedem Flussobjekt verbunden werden, und zwar mithilfe von Assoziationen. Sie können auch ganz eigene Symbole als zusätzliche Artefakte in Ihre BPMN-Palette mit aufnehmen, was wir in Abschnitt auf Seite 107 genauer betrachten werden. Mit BPMN 2.0 ist eine weitere Kategorie hinzugekommen, die sogenannten Daten. Hier geht es um die Erzeugung, Verarbeitung und Ablage von Informatio- Flussobjekte Verbindende Objekte Artefakte Aktivität Sequenzfluss Anmerkung Text Ereignis Nachrichtenfluss Gruppierung Gateway Assoziation Eigene Symbole? Teilnehmer Daten Pool Lane Lane Datenobjekt Datenspeicher Dateninput Datenoutput Abbildung 2.1: Die Basiselemente der BPMN

11 22 2 Die Notation im Detail nen, die im Rahmen der Prozessarbeitung relevant werden können. Die Symbole dieser Kategorie werden deshab in der Regel über Assoziationen mit Aktivitäten verknüpft. Das war s eigentlich schon jetzt kennen Sie das Basisschema, nach dem die BPMN funktioniert. Nun ja, wenn wir ehrlich sind, fehlen noch drei winzige Aspekte für ein echtes Verständnis der BPMN: die weiterführenden Gedanken und Regeln, die sich hinter diesem simplen Schema verbergen, die vollständige Palette der Symbole, die Frage, was man mit dem ganzen Zeugs in der Praxis wirklich anfängt. Die ersten beiden Punkte werden wir in diesem Kapitel klären. Der dritte Punkt bezieht sich auf einen Soft-Skill, den man eigentlich nur durch eigene Erfahrung aufbauen kann. Um diesen Prozess für Sie etwas zu beschleunigen, haben wir in den weiteren Kapiteln unsere Erfahrungen zusammengetragen und versucht, daraus ein paar Kochrezepte bei der praktischen Anwendung von BPMN abzuleiten. Vielleicht helfen sie Ihnen dabei, nicht in alle Fallen zu tappen, in denen wir uns anfangs verirrten Perspektiven bei der Prozessbetrachtung Wer bereits Prozesse mit anderen Notationen modelliert hat, kann sich an einen extrem wichtigen Aspekt von BPMN häufig nur schwer gewöhnen: Alles ist eine Frage der Perspektive. BPMN geht davon aus, dass es in einem Diagramm einen oder mehrere Teilnehmer (engl.: participant) geben kann. Gehen Sie mit diesem Begriff sehr vorsichtig um, und setzen Sie ihn beispielsweise nicht vorschnell mit Rolle, Abteilung oder Mitarbeiter gleich! Ein Teilnehmer ist für BPMN zunächst einmal ein rein logisches Element, für das die folgenden Regeln gelten: Für einen Prozess existiert nur ein einziger Teilnehmer (ja, das ist erst mal verwirrend). Dieser Teilnehmer hat die totale Kontrolle über den Prozessfluss. Andere Teilnehmer können den Prozess dieses Teilnehmers nicht beeinflussen; unter Umständen wissen sie nicht einmal, wie er funktioniert. Der Teilnehmer ist dementsprechend für diesen Prozess verantwortlich. Wenn der Teilnehmer im Rahmen seines Prozesses mit anderen Teilnehmern interagieren möchte, muss er mit ihnen Nachrichten austauschen, was diese wiederum in ihren eigenen Prozessen entsprechend unterstützen müssen.

12 2.1 BPMN verstehen 23 Derselbe Prozess kann deshalb für die jeweiligen Teilnehmer ganz unterschiedlich aussehen, eben abhängig von ihrer jeweiligen Perspektive. Das führt automatisch zu unterschiedlichen Prozessmodellen. Das BPMN-Symbol für den Prozess eines Teilnehmers ist der Pool. Er entspricht gleichzeitig dem Teilnehmer selbst, aber inhaltlich gesehen könnte ein Teilnehmer natürlich mehr als nur einen Prozess steuern. Wenn Sie lernen, mit Pools richtig umzugehen, haben Sie das vielleicht wichtigste Prinzip der Prozessmodellierung überhaupt verstanden zumindest, wenn Sie ein modernes Business Process Management mit dem notwendigen Business- IT-Alignment anstreben. Wir werden uns diesem Thema in Abschnitt 2.9 auf Seite 94 widmen und auch das Rätsel lösen, warum es für einen Prozess nur einen einzigen Teilnehmer im Sinne der BPMN, aber durchaus mehrere Teilnehmer im herkömmlichen Sinne geben kann Modelle, Instanzen, Token und Korrelationen Im Spezifikationsdokument der BPMN 2.0 finden Sie im 7. Kapitel Überblick einen Abschnitt, den es in der vorherigen Fassung 1.2 noch nicht gab: Das Verhalten von Diagrammen verstehen. Gemeint ist damit, dass Sie das Verhalten der Prozesse verstehen müssen, die in den Diagrammen beschrieben sind (Anmerkung: Da in einem Diagramm durchaus mehrere Pools enthalten sein können, gilt unter Umständen: 1 Diagramm n Prozesse). Das ist ein sinnvoller Anspruch, aber häufig leichter gesagt als getan: Manche Prozessmodelle sind so komplex, dass es für den Betrachter eventuell schwer nachvollziehbar ist, unter welchen Umständen welche Dinge zu tun sind. Es wird jedoch erheblich einfacher, wenn Sie die folgenden Begriffe und Prinzipien verinnerlichen: Prozessmodell: In einem Diagramm sind ein oder mehrere Prozessmodelle beschrieben. Das Modell ist die prinzipielle Beschreibung des Prozesses. Prozessinstanz: Wenn der Prozess in der Realität durchlaufen wird, handelt es sich um eine Prozessinstanz. Für Laien könnte man dies auch als einen Vorgang bezeichnen. Die eingehende Beschwerde eines Kunden beispielsweise erzeugt eine Instanz des Reklamationsprozesses. Manche Prozesse werden vielleicht nur wenige Male pro Jahr instanziiert, zum Beispiel der buchhalterische Monatsabschluss. Andere hingegen etwas häufiger: Der Auskunftsprozess, den die Schufa betreibt, wird laut Webseite des Unternehmens jährlich ca. 90 Mio. mal instanziiert. Token: Wenn man ein Prozessmodell vor Augen hat und sich vorstellen möchte, welche Prozesspfade während einer Prozessinstanz zwingend oder möglicherweise durchlaufen werden, kann man das Token-Konzept anwenden. Das Token ist ein theoretisches Konstrukt, das man mit einem Auto vergleichen könnte: Das Auto folgt dem Straßenverlauf. Wenn es an eine Kreuzung kommt, muss sich der Fahrer entscheiden, ob er abbiegen oder gera-

13 Stichwortverzeichnis Ad-hoc Workflow, 177 Anforderungen, 162 Anhänger, 255 Asynchron vs. synchron, 204 Attribute, 25, 113 Auditing, 231 Ausbildung, 259 Basiselemente der BPMN, 21 Bearbeitungszeit, 113, 139 Befragung zu BPMN, 184 Betriebsorganisation, 257 BPEL, 8, 235 Abgrenzung zu BPMN, 243 Mapping von BPMN, 237 Roundtrip mit BPMN, 242 BPM, 1 Common Body of Knowledge, 1 Definition, 1 Kreislauf, 3, 139 BPM Compentence Center, 257 BPM-Kreislauf, 281 BPM-Technologiestack, 268 BPMN 2.0 Ausführungssemantik, 199 Beispiel, 200 Benutzeraufgabe, 210 Datenmodellierung, 201 Expressions, 201 Serviceaufruf, 206 Startereignis, 209 Finalization Task Force, 142 Modellaustausch, 199, 233 Process Execution, 199 XML, 233 BPMN-Guidelines, 260 Business Process Engine, siehe Process Engine Business Process Execution Language, siehe BPEL Business Process Management, siehe BPM Business Rules, 162, 178, 245 Business Rule Engine, siehe Rule Engine Business-IT-Alignment, 10, 22, 37, 94, 159, 178, 187, 198, 206, 245, 246, 248 camunda fox, 273 Choreographie, 147 Choreographiediagramm, 142 Design Patterns, 266 Durchlaufzeit, 113, 139 EABPM, 1 Energie Südbayern, 283 Entscheidungsbaum, 245 Entscheidungstabelle, 178, 245 Fehler, 168 First Pass Yield, 168 Flussobjekte, 21 Geschäftslogik, 164 Geschäftsregeln, siehe Business Rules

14 296 Stichwortverzeichnis Gurus, 255 Happy Path, 131, 168 Human Workflow Management, 6 Kennzahlen, 113 Kollaboration, 98 Kollaborationsdiagramm, 147 Kompensation, 225 Konsistenz, 150 Konversationsdiagramm, 142 Korrelation, 23, 219 Kontextbasiert, 219 Schlüsselbasiert, 219 Liegezeit, 113, 139 Magnete, 278 Masken, 162 Maskenfluss, 165 Modellierungskonventionen, 260 Monitoring, 231 Namenskonventionen, 262 Object Management Group, siehe OMG OCEB, 259 OMG, 8, 142 Open Source, 8 Orchestrierung, 94, 147 Palette, 126, 184 Participant, 22 Process Analyst, 12, 145 Process Engine, 6, 145, 157, 190, 268 Magic Process Engine, 192 Process Engineer, 12, 145 Process Execution, 6, 156, 192 BPMN 2.0, 199 Sprachen, 243 Process Manager, 12, 119 Process Owner, 12 Process Participant, 12, 145 Prozessanalyse, 3, 113, 139 Kausalkette, 139 Prozessautomatisierung, siehe Process Execution Prozesscontrolling, 3 Prozessdokumentation, 3 Prozesserhebung, 3, 122 Prozessfreigabe, 281 Prozessinstanz, 23, 211, 223 Prozesskonzeption, 3 Prozesslandkarte, 14 Prozess-Matrixorganisation, 12 Prozessumsetzung, 3 Regelsprache, 245 Rollen, 255 Roundtrip, 273 Rule Engine, 178, 249 Zusammenspiel mit Process Engine, 251 Semantik, 147 Serviceorchestrierung, 6 Softwareentwicklung, 166 Symbolpalette, 261 Synchron vs. asynchron, 204 Syntax, 147 t-bpm, 278 Teilprozess, 228 Terminierung von Prozessinstanzen, 223 Tool, 268, 270 Transaktion Fachlich, 225 Technisch, 225 Ungläubige, 255 Verfeinerung, 175 Verpuffung von Ereignissen, 215 Workflow Engine, siehe Process Engine XPDL, 243