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1 Systementwicklung und Softwareengineering Michael H. Breitner 9. Juni 2009, 8:15 945Uh 9:45 Uhr, II-013 II # 1 Themen Se & Se des SS 2009 Überblick über die Wirtschaftsinformatik, Überblick über Teilgebiete, Arten von IS, Bezüge zwischen Wirtschaftsinformatik und Unternehmensführung, z. B. Management Information Systems, Globalisierung, Outsourcing und Offshoring, betriebswirtschaftliche Grundlagen, z. B. Produktion und Logistik (einschl. Produktionsplanung und -steuerung), Personal und Organisation (einschließlich Systemtheorie, Aufbau-, Ablauf-, Projekt- und Prozessorganisation), Institutionen und Branchen, Geschäftsprozesse, Begriffe Systementwicklung und Softwareengineering Produktionsfaktor Information und (Geschäfts)Prozesse, Informationsbedarfsanalyse, Kosten-Nutzen/Wirtschaftlichkeits-Betrachtungen, Informationsversorgung als Dienstleistung und Service, IT Service Management (ITSM) und IT Infrastructure Library (ITIL), Software as a Service (SaaS), Qualitäts- und Risikomanagement für IT-Services, z. B. EFQM, Sicherheit in der Informationsverarbeitung, Reifegradmodelle, z. B. CMMI, Grundlagen des Prozessmanagements und der systematischen Prozessverbesserung, Geschäftsprozessmanagement, Six Sigma (6σ)-Methode für fehlerfreie Geschäftsprozesse Hardware- und Software sowie Applikationen, Middleware, z. B. Plattformarchitekturen, Windows, Linux, Solaris, Java,.NET, Websphere, Enterprise Architecture Management, Informationssystem-Architektur als Generalbebauungsplan des Unternehmens, Service Oriented Architecture (SOA) einschließlich Web Services und Enterprise Services, Enterprise Resource Planning (ERP), Supply Chain Management (SCM), Customer Relationship Management (CRM), Elektronische Marktplätze und Auktionssysteme, Electronic Shops, Systeme zum Verkauf und Tausch digitaler Produkte, Web-Portale, Führungsinformationssysteme (FIS) Rechnernetze und Netzwerktechnologien, z. B., lokale Netze, Weitverkehrsnetze, Internet, Intranet, kabelgebundene und drahtlose Netze, Datenkommunikation, Dienste (z. B. WWW, , SMS) und Protokolle (z. B. TCP/IP, HTTP, SMTP, FTP), Vernetzung von Dingen, Diensten und Menschen, Technik, Anwendungen und Implikationen von Ubiquitous Computing und Ambient Intelligence Management des Lebenszyklus von Informationssystemen und des organisatorischen Wandels, Total Cost of Ownership (TCO), technisches und organisatorisches Change Management, Vorgehensmodelle für die IS-Entwicklung, z. B. Sequentielle Modelle, evolutionäre Modelle, Prototyping, Rational Unified Process (RUP), Agile Development und Extreme Programming, Softwareentwicklungsumgebungen (CASE-Tools), Machbarkeitsanalysen, IT-Projektmanagement, auch von Offshoring-Projekten, Modellierungswerkzeuge und sprachen, z. B. UML und ARIS, Auswahl, Anpassung und Einführung von Standardanwendungssoftware, z. B. SAP ERP 6.0 oder Dynamics AX ERP, IS-Integration und -Migration # 2 1

2 Themen Se & Se des SS 2009 Überblick über die Wirtschaftsinformatik, Überblick über Teilgebiete, Arten von IS, Bezüge zwischen Wirtschaftsinformatik und Unternehmensführung, z. B. Management Information Systems, Globalisierung, Outsourcing und Offshoring, betriebswirtschaftliche Grundlagen, z. B. Produktion und Logistik (einschl. Produktionsplanung und -steuerung), Personal und Organisation (einschließlich Systemtheorie, Aufbau-, Ablauf-, Projekt- und Prozessorganisation), Institutionen und Branchen, Geschäftsprozesse, Begriffe Systementwicklung und Softwareengineering Produktionsfaktor Information und (Geschäfts)Prozesse, Informationsbedarfsanalyse, Kosten-Nutzen/Wirtschaftlichkeits-Betrachtungen, Informationsversorgung als Dienstleistung und Service, IT Service Management (ITSM) und IT Infrastructure Library (ITIL), Software as a Service (SaaS), Qualitäts- und Risikomanagement für IT-Services, z. B. EFQM, Sicherheit in der Informationsverarbeitung, Reifegradmodelle, z. B. CMMI, Grundlagen des Prozessmanagements und der systematischen Prozessverbesserung, Geschäftsprozessmanagement, Six Sigma (6σ)-Methode für fehlerfreie Geschäftsprozesse Hardware- und Software sowie Applikationen, Middleware, z. B. Plattformarchitekturen, Windows, Linux, Solaris, Java,.NET, Websphere, Enterprise Architecture Management, Informationssystem-Architektur als Generalbebauungsplan des Unternehmens, Service Oriented Architecture (SOA) einschließlich Web Services und Enterprise Services, Enterprise Resource Planning (ERP), Supply Chain Management (SCM), Customer Relationship Management (CRM), Elektronische Marktplätze und Auktionssysteme, Electronic Shops, Systeme zum Verkauf und Tausch digitaler Produkte, Web-Portale, Führungsinformationssysteme (FIS) Rechnernetze und Netzwerktechnologien, z. B., lokale Netze, Weitverkehrsnetze, Internet, Intranet, kabelgebundene und drahtlose Netze, Datenkommunikation, Dienste (z. B. WWW, , SMS) und Protokolle (z. B. TCP/IP, HTTP, SMTP, FTP), Vernetzung von Dingen, Diensten und Menschen, Technik, Anwendungen und Implikationen von Ubiquitous Computing und Ambient Intelligence Management des Lebenszyklus von Informationssystemen und des organisatorischen Wandels, Total Cost of Ownership (TCO), technisches und organisatorisches Change Management, Vorgehensmodelle für die IS-Entwicklung, z. B. Sequentielle Modelle, evolutionäre Modelle, Prototyping, Rational Unified Process (RUP), Agile Development und Extreme Programming, Softwareentwicklungsumgebungen (CASE-Tools), Machbarkeitsanalysen, IT-Projektmanagement, auch von Offshoring-Projekten, Modellierungswerkzeuge und sprachen, z. B. UML und ARIS, Auswahl, Anpassung und Einführung von Standardanwendungssoftware, z. B. SAP ERP 6.0 oder Dynamics AX ERP, IS-Integration und -Migration # 3 Geburt/Tod von Software, ASen & ISen Einsatz nicht mehr sinnvoll Erstmals neue Problemstellungen Neue Anforderungen Betrieb, Wartung und Pflege Neue Problemstellungen Projektidee Problemanalyse # 4 Produktives System bzw. Software Einführung des Systems bzw. der Software Endprodukt Systemtest Meilensteine für Entscheider (Auftragoder Geldgeber) Pflichtenheft mit Systemspezifikation System- und Komponentenentwurf Implementierung/Komponententest Programme und Dokumentation Benutzerwünsche Systemspezifikation Datenmodell, Systemarchitektur, algorithmische Struktur der Module 2

3 # # 6 3

4 Anwendungssoftware Anwendungssoftware wird als Individualsoftware entwickelt (eigenes Unternehmen oder Fremdfirma) oder als Standardsoftware bzw. Branchensoftware von Fremdfirmen bezogen und vor dem Einsatz betriebsindividuell angepasst ( Customizing oder Parametrisierung ). Beim immer häufigeren Application Service Providing (ASP) vermieten Software Provider oder Systemhäuser Anwendungssoftware Anwendern kostengünstig kostengünstig über Netzverbindungen, z. B. über das Internet. Die Entwicklung von Anwendungssoftware erfolgt nach gängigen Vorgehensmodellen und den Prinzipien, Methoden und Verfahren des Software-Engineering # 7 Einteilung von Standardsoftware Standardsoftware unterteilt sich in funktionsübergreifende Standardsoftware, d. h. z. B. Textverarbeitungsprogramme wie MS-WORD, Tabellenkalkulationsprogramme wie MS-EXCEL, Präsentationssysteme wie MS Powerpoint, Datenbanken wie MS Access sowie WWW-Editoren wie MS Internet-Explorer oder Netscape usw. und funktionsbezogene Standardsoftware, d. h. z. B # 8 Buchhaltungsprogramme, gp g Produktionsplanung- und Steuerungsprogramme (PPS), Vertriebsabwicklungsprogramme, Computer Aided Design (CAD) Programme sowie Fuhrparksteuerungsprogramme usw. 4

5 # 9 Anwendungssoftware Anwendungssoftware ist der Funktionssicht zuzuordnen. Die Anwendungen lassen sich in die Gruppen betriebswirtschaftlich-organisatorisch, mathematisch-technisch und prozesssteuernd einteilen. Gegenstand der WI sind primär die Gruppe der betriebswirtschaftlich-organisatorischen Anwendungen, ASe und ISe. Entsprechend der Einteilung nach Verwendungszweck gibt es Anwendungssoftware für Administrations- und Dispositionssysteme (branchenneutrale, z. B. Finanzbuchhaltung oder Personalwesen oder branchenspezifische, z. B. Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme oder Warenwirtschaftssysteme), Führungssysteme (z. B. Management- IS) und Querschnittssysteme (z. B. Bürosysteme inkl. Workflow- und Dokumenten-Management-Systeme). Standard-, Branchen- und Individualsoftware Für die Einführung von Standardsoftware gibt es spezielle Vorgehensmodelle, Checklisten und Referenzmodelle, denen typische Geschäftsprozesse zugrunde liegen. Zusammengefasst bezeichnet man als Standardsoftware Software(pakete), die parametriert, aber ohne Veränderungen vielseitig einsetzbar ist bzw. sind, d. h. z. B. Betriebssysteme, Groupware, Browser oder ERP- und CRM-Systeme. Wesentlich ist die Parametrierbarkeit amet (Customizing), ing) die eine Anpassung an spezifische Bedürfnisse ohne Veränderung des Sourcecodes erlaubt. U. a. sind dann einfache und schnelle Updates und Releasewechsel möglich # 10 5

6 Standard-, Branchen- und Individualsoftware Standard-Anwendungssoftware unterstützt bestimmte Anwendungsbereiche und vor allem betriebliche (Geschäfts-) Prozesse. Typische Beispiele sind PPS- oder Auftragsabwicklungssysteme, aber auch Softwarepakete für die Textverarbeitung oder für das Computer Aided Design (CAD). Seit wenigen Jahren existiert Standard-Anwendungssoftware auch für die Kooperation mit Kunden und Lieferanten, z. B. SCM- und CRM-, E(Electronic)-Business sowie E- Commerce-Systeme (Electronic Procurement Systeme, Kunden-Portale usw.). Außerdem gibt es mehr und mehr branchenspezifische Lösungen (Branchensoftware), z. B. für Finanzdienstleister, Handwerker und Vertreter # 11 Standard-, Branchen- und Individualsoftware Heute entscheiden sich die meisten Unternehmen für Standard- bzw. Branchensoftware, sofern befriedigende Lösungen auf dem Markt sind, z. B. SAP R/3, oft ergänzt durch eine individuelle Ergänzungsprogrammierung. Kriterien zur Entscheidung, ob Software fertig gekauft, fremd- oder eigenentwickelt wird, sind Fähigkeit zur Differenzierung von der Konkurrenz, Innovationsgeschwindigkeit, Entwicklungs- und Wartungskosten, d. h. Gesamtkosten (TCO), Know-how im Betrieb, Abhängigkeit von Entwicklern (intern oder extern), Integrationsgrad bzgl. alter und neuer AS und IS sowie Softwarequalität # 12 6

7 Standard-, Branchen- und Individualsoftware I. d. R. bringt nicht Software Wettbewerbsvorteile, sondern der verwirklichte Geschäftsprozess oder die erfüllte Auf- gabe (Wettbewerbsdifferenzierung, Kosteneinsparung usw.). Der Geschäftsprozess bzw. die Querschnittsaufgabe definiert die benötigten Softwarefunktionen. Ferner sind folgende Kriterien bzgl. Funktionalitäten in die Auswahl einer Standardsoftware mit einzubeziehen: Grad der Parametrierbarkeit, Grad der Datenintegration, Klientenfähigkeit, d. h. die Möglichkeit Kunden- oder Lieferantensysteme anzubinden, Internationalität (Sprachen, Zeichensätze) sowie Funktionen wie Autorisierung, Backup, Recovery oder Daten-Im- und -Export # 13 Standard-, Branchen- und Individualsoftware Wichtige Auswahlkriterien sind ferner: Architektur, z. B. modular oder objektorientiert, Referenzkunden und dderen Ansprechbarkeit, Softwarealter, insb. des letzten Releases, Basistechnologie, die notwendig für den Einsatz ist, Dokumentation (Benutzer-, Administrator- und Entwickler-), Schulungsangebot und dessen Differenzierung, Einführungsberatung, z. B. kostenlose 7 24 Hotline, Wartung, Pflege und Weiterentwicklung, Spezialistenverfügbarkeit, Gesamtkosten (TCO = Total Cost of Ownership ) sowie wirtschaftliche Stabilität des Softwareerstellers # 14 7

8 Enterprise Application Integration (EAI) Enterprise Application Integration bedeutet die Integration betrieblicher ASe bzw. ISe oder allgemein Anwendungsintegration. Die Integration bestehender ASe, ISe und Software ist heute oft wichtiger als die Neuentwicklungen. EAI wird oft zur Wartung, Pflege und Weiterentwicklung der einzelnen ASe, ISe und von Software ganz allgemein gezählt. Trotz Standards und Standardisierung und der weiten Verbreitung von Standardsoftware wird die Vielfalt der Informationsverarbeitungsaufgaben in den Unternehmen i. d. R. nicht durch homogene Lösungen abgedeckt # 15 Enterprise Application Integration Um einer integrierten Informationsverarbeitung näher zu kommen, hat sich auf Basis von Middleware ein Vorgehen EAI genannt entwickelt, das den Austausch von Daten zwischen heterogenen AS und IS ermöglicht und die Verwaltung der Schnittstellen im Unternehmen vereinfacht. EAI bildet oft auch die Grundlage für inner-, aber auch zwischenbetriebliche Integrationsmaßnahmen, z. B. für SCM, für (teil-)automatisierten Einkauf (E-Procurement), für Business-to-Business-Marktplätze, für E(Electronic)- und M(obile)-Shopping und für E- und M-Commerce # 16 8

9 Enterprise Application Integration EAI-Softwarepakete, die den Integrationsprozess unterstützen bzw. erst ermöglichen sollen, nutzen oft unterschiedliche Arten von Middleware simultan, um auf die Daten von Datenbanken und allgemeinen Applikationen zugreifen zu können. Üblicherweise werden sogenannte Adapter (= Konnektoren, speziell auch sogenannte Wrapper ) angeboten, die für die Integration i. d. R. standardisierter Plattformen, z. B. Datenbanken oder Standardsoftware-Pakete, vorbereitet sind. Diese Adapter werden teilweise auch von den Herstellern der Standardsoftware bzw. der Datenbanken selbst bereitgestellt # 17 Enterprise Application Integration Darüber hinaus existieren Werkzeuge, die eine Transformation und Weiterleitung der Daten ermöglichen. Die Palette reicht von einfachen Message Brokern (= Integration ti Brokern), ) die nur eine Umwandlung der jeweiligen Daten erlauben, über Hilfsmittel zur Prozessautomatisierung, die eine Integration mehrerer Anwendungssysteme koordinieren, bis hin zu Workflow-Management-Systemen, die auch die personelle Interaktion in einem Integrationsszenario ti i berücksichtigen können. Abgerundet wird die EAI-Lösung durch Hilfen für das Systemmanagement # 18 9

10 Enterprise Application Integration Obwohl das erklärte Ziel von EAI der uneingeschränkte Informationsaustausch zwischen ISen ist, soll die logische Entkopplung der jeweiligen ISe erhalten bleiben. Die applikationsspezifische Abhängigkeit (Datenmodelle und -formate, Art der Schnittstellen, usw.) soll sich ausschließlich auf den Adapter beschränken. Deshalb wird zwischen den Applikationen i. d. R. ein kanonisches Datenformat etabliert, das sich nicht zwingend an das Format einer der beteiligten Anwendungen anlehnt. Um keine Beschränkungen zu erzeugen, unterstützen EAI-Produkte eine breite Anzahl von generischen Standards, z. B. XML und darauf aufbauende Protokolle, wie sie von der OAGI, BizTalk oder dem RosettaNet-Konsortium definiert werden # 19 Datenaustausch mit Middleware Anwendungssysteme Textverarbeitung Tabellenkalkulation Buchhaltung Middleware Software für den direkten, i. d. R. objektorientierten Datenaustausch zwischen Anwendungsprogrammen, die unter verschiedenen Betriebssystemen oder/und in heterogenen Netzen arbeiten, z. B. CORBA von OMG oder DCOM von Microsoft. Betriebssysteme OS / 390 Unix Linux Windows XP Hardware # 20 10

11 Middleware ist Integrationssoftware Middleware übernimmt die Funktion von Kommunikationssoftware, die dem Endbenutzer das unternehmensweite und globale Netzwerk transparent erscheinen lässt, so dass er den Eindruck hat, dass ihm alle Netzwerkdienste (Programme, Dateien, Drucker usw.) von einem einzigen System bereitgestellt werden. Middleware lässt sich in 5 Kategorien einordnen: Produkte, die den Zugang zu verschiedenen Datenbanksystemen ermöglichen (Datenbank-Middleware), die mit verteilten Transaktionsmonitoren arbeiten, die auf einem Object Request Broker (= ORB) basieren, die Remote Procedure Calls (= RPC) nutzen oder die auf Message-oriented Middleware aufsetzen (MOM) # 21 Vorgehens- und Referenzmodelle Allgemein beschreibt jedes Vorgehensmodell die Folge aller Aktivitäten (in Phasen), die zur Durchführung eines (IT)-Projekts erforderlich sind. Vorgehensmodelle für die Systementwicklung t von ISen und ASen geben an, wie die Prinzipien, Methoden, Verfahren und Werkzeuge der System- und Software-Entwicklung einzusetzen sind. Vorgehensmodelle werden zu den Referenzmodellen gezählt, die eine modellhafte, abstrahierende Beschreibung von Vorgehensweisen, Richtlinien, Empfehlungen oder Prozessen für abgegrenzte Problembereiche und für eine möglichst großen Anzahl von Einzelfällen liefern # 22 11

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