Ausgewählte Modellierungs-Notationen im Überblick

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1 PROJEKT: Prozessmanagement in MV Ausgewählte im Überblick VERSION: 1.0 DATUM: Dezember 2011 G E M E I N S A M V I S I O N E N V E R W I R K L I C H E N.

2 INHALT: ABBILDUNGSVERZEICHNIS... 4 TABELLENVERZEICHNIS EINLEITUNG BUSINESS PROCESS MODEL AND NOTATION (BPMN) Historie und Ziel Kurzbeschreibung Vor- und Nachteile ERWEITERTE EREIGNISGESTEUERTEN PROZESSKETTE (EEPK) Historie und Ziel Kurzbeschreibung Vor- und Nachteile PICTURE Historie und Ziel Kurzbeschreibung Vor- und Nachteile UNIFIED MODELING LANGUAGE (UML) Historie und Ziel Kurzbeschreibung Vor- und Nachteile KDV-FACHMODELLIERUNGSSTANDARD (FAMOS) Historie und Ziel Kurzbeschreibung Vor- und Nachteile WERTSCHÖPFUNGSKETTENDIAGRAMM (WKD) Historie und Ziel Kurzbeschreibung Vor- und Nachteile Seite 2/39

3 8 FLUSSDIAGRAMME Historie und Ziel Kurzbeschreibung Vor- und Nachteile ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS QUELLEN / WEITERFÜHRENDE LITERATUR Seite 3/39

4 ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abbildung 1 Beispiel in BPMN modellierten Prozess "Antragstellung" Abbildung 2 Grundelemente EPK I Abbildung 3 Beispiel EXKLUSIV ODER Abbildung 4 Beispiel UND Abbildung 5 Beispiel ODER ("und/oder") Abbildung 6 Beispiel Prozess mit verbunden Objekten Abbildung 7 Prozessverfeinerung / Schnittstelle Abbildung 8 Übersicht Verknüpfungsmöglichkeiten I Abbildung 9 Übersicht Verknüpfungsmöglichkeiten II Abbildung 10 PICTURE Prozessbausteine Abbildung 11 Beispiel Auszug Prozess Schülerfahrtkostenerstattung" Abbildung 12 Beispiel Modellierung des Prozesses Bearbeitung eines Antrages auf einen Bewohnerparkausweis mit der PICTURE-Methode Abbildung 13 Beispiel eines Anwendungsfalldiagramms in UML Abbildung 14 Beispiel eines Klassendiagramms in UML Abbildung 15 Beispiel eines Aktivitätsdiagramm in UML Abbildung 16 Beispiel Aktivitätenmodell Geschäftsaufgabe Umweltverträglichkeitsprüfung durchführen Abbildung 17 Vor- und Nachteile FaMoS Abbildung 18 Wertschöpfungskettendiagramm (WKD) Abbildung 19 Beispiel Flussdiagramm Seite 4/39

5 TABELLENVERZEICHNIS Tabelle 1 Vor- und Nachteile BPMN Tabelle 2 Vor- und Nachteile eepk Tabelle 3 Vor- und Nachteile PICTURE Tabelle 4 Vor- und Nachteile UML Tabelle 5 Vor- und Nachteile WKD Tabelle 6 Vor- und Nachteile Flussdiagramme Seite 5/39

6 1 EINLEITUNG Das Land Mecklenburg-Vorpommern plant die Einführung / Ausgestaltung von Prozessmanagement unter Einbeziehung einer Plattform zur Wahrung von Prozesswissen in der öffentlichen Verwaltung auf Basis der Nationalen Prozessbibliothek (NPB). Im Rahmen dieser geplanten Einführung sind übergreifende Fragen für die erfolgreiche Etablierung von Prozessmanagement / der Prozessbibliothek, u.a. im Hinblick auf ein einheitliches Methoden- Framework zu beantworten. Das Projekt Prozessmanagement in MV ist in sieben Arbeitspakete aufgeteilt, wobei das Methodenhandbuch (Arbeitspaket III) das zentrale Dokument / Ergebnis darstellt. Der vorliegende Dokument ist als Anlage Bestandteil des Methodenhandbuches. Das vorliegende Dokument ist die Basis für einen ersten Über- und Einblick in die einzelnen Notationen. Es soll bei der Eingrenzung auf die Notation(en) unterstützen, die den individuellen Anforderungen (vgl. Kapitel 6 des Methodenhandbuches) der jeweiligen Organisationseinheit (Behörde, Amt etc.) entspricht. Die vorliegenden Erläuterungen ersetzen damit nicht eine fundierte Auseinandersetzung mit einzelnen, die dann zur Festlegung einer Modellierungs-Notation führt. Bei der Geschäftsprozessmodellierung wird eine Vielzahl von Methoden und Instrumente eingesetzt, um Prozesse zu erfassen, abzubilden, zu analysieren und zu optimieren. Im Folgenden werden die nach jetzigem Kenntnisstand für die öffentliche Verwaltung relevanten Notationen vorgestellt. Dabei wird jeweils auch deren Historie mit berücksichtigt. Seite 6/39

7 2 BUSINESS PROCESS MODEL AND NOTATION (BPMN) 2.1 Historie und Ziel Bei der Business Process Model and Notation (BPMN) 1 handelt es sich um eine grafische Spezifikationssprache. Durch die in der BPMN zur Verfügung gestellten Symbole können Fachund Informatikspezialisten Geschäftsprozesse und Arbeitsabläufe modellieren und dokumentieren. Die BPMN wurde 2002 von Stephen A. White (IBM) entwickelt und 2004 von der Business Process Management Initiative (BPMI) veröffentlicht. Die Object Management Group (OMG) übernahm BPMN im Juni 2005 zur Pflege und Weiterentwicklung. Seit 2006 ist BPMN in der Version 1.2 somit ebenso wie die Unified Modeling Language (UML) offiziell ein OMG- Standard. Die aktuelle Version BPMN (2.0) wurde im Januar 2011 von der OMG verabschiedet. 2.2 Kurzbeschreibung Die BPMN richtet sich an sämtliche Anwender und soll von diesen gleichermaßen verständlich und einfach zu lesen sein. Daher ist sie sowohl für Systemanalytiker, die die fachliche Modellierung vornehmen, für Geschäftsprozessanalysten, die Prozesse überwachen und verwalten, als auch für Entwickler, die die erstellten Modelle verwenden und verfeinern sowie die Prozessausführung implementieren, geeignet. Weiterhin soll sichergestellt sein, dass XMLbasierte Sprachen für die Geschäftsprozessautomation (wie die Business Process Execusion Language for Web Services BPEL4WS) mit dieser Notation abgebildet werden können. Eine Besonderheit der BPMN ist, dass die Modelle für technische Fragestellungen wieder verwendet werden können. Prozessmodelle, die den fachlichen Teil eines Prozesses abbilden, können zumeist nicht direkt für technische Anwendungszwecke, wie z. B. die Entwicklung und Konfiguration von Anwendungssystemen, genutzt werden. Im Zusammenhang mit der Entwicklung und Verbreitung von verteilten Service-orientierten Architekturen und deren Umsetzungsmöglichkeiten durch Web-Services wurde die Forderung berücksichtigt, dass Prozessmodelle unmittelbar für den Aufbau und die Konfiguration des Anwendungssystems genutzt werden können. Die Übersetzung eines BPMN-Diagramms in die Ausführungssprache Business Process Execution Language (BPEL) ist im BPMN-Standard definiert. Dennoch sind BPMN und BPEL in Bezug auf die Ausdrucksformen nicht deckungsgleich und es ergeben sich in der Praxis Probleme, da BPMN-Modelle oftmals unterspezifiziert sind und ausführungsrelevante Details abstrahieren. Zudem kann unter Umständen zu semantischen Abweichungen kommen. Zur Prozessbeschreibung sieht die BPMN das Business Process Diagram (BPD) vor. Dieses kann einen oder mehrere Geschäftsprozesse mittels verschiedener Modellierungselemente abbilden. Die Elemente zur Darstellung der Prozesse sind in unterschiedliche Klassen unterteilt, die jeweils einen spezifischen Teil der Prozessinformationen wiedergeben. Die Basiselemente sind: 1 Ursprünglich stand BPMN für Business Process Modeling Notation. Seite 7/39

8 Ablaufelemente/Flussobjekte Zu dieser Klasse gehören diejenigen Elemente, die die Aktivitäten sowie den zeitlichen und sachlogischen Ablauf der Aktivitäten darstellen. Die Ablaufelemente ähneln dabei den Elementen der Ereignisgesteuerten Prozessketten (eepk, siehe Kapitel 3). Hier werden ebenfalls Aktivitäten und Ereignisse dargestellt. Darüber hinaus können Aktivitäten verfeinert werden. Aktivität (auch als Aufgaben bezeichnet) Eine Aufgabe ist eine Arbeitseinheit ein Arbeitsschritt im Prozess. Das zusätzliche markiert eine Aktivität als zugeklappten Teilprozess Ereignis Ereignisse lösen einen Prozess aus, tritt während eines Prozess ein, kennzeichnet den Status der am Ende eines Prozesses eingetreten ist (Start-, Zwischen-, Endereignisse) Gateway Punkt, an dem entschieden wird, was als nächstes zu tun ist (Exklusiv, Ereignis-Basiert, Parallel, Inklusiv, Komplex) Verbindungselemente Diese Klasse ermöglicht es, Elemente miteinander zu verbinden. Es stehen, je nachdem welche Elemente miteinander verbunden werden sollen, verschiedene Verbinder bereit. Sequenzfluss Bildet die sachlich-logische Reihenfolge, in der die Flusselemente zueinander stehen, ab. Nachrichtenfluss/Message Flow Nachrichtenaustausch zw. Organisationen/ Prozessbeteiligten, Nachrichtenflüsse dürfen nur zw. Pools (siehe unten) verlaufen Seite 8/39

9 Pool Sachgebiet Gewerbe Ausgewählte Schwimmbahnelemente Diese Elemente werden zur Klassifikation von inhaltlich abhängigen und unabhängigen Prozessbereichen genutzt. Innerhalb eines Pools werden die Aktivitäten eines Prozessbeteiligten abgebildet und dort mittels Sequenzflüssen verbunden. Ein Pool kann darüber hinaus in Bahnen unterteilt werden, sofern eine weitere inhaltliche Unterteilung sinnvoll ist. Zwischen den Prozessbeteiligten (den Pools) erfolgt die Koordination ausschließlich über den Nachrichtenfluss. Innerhalb eines Pools und dessen Bahnen ist die Verwendung von Nachrichtenflüssen nicht möglich. Stattdessen erfolgt eine direkte Koordination unter Verwendung von Sequenzverbindern. Lane SB Gewerbeanmeldung Lane SB Gewerbeabmeldung Artefakte Diese Klasse umfasst Elemente, die zusätzlich für die Durchführung der Aktivitäten benötigt werden oder sonstige erforderliche Modellinformationen beinhalten. Anmerkung Text freie Anmerkung Gruppierung fasst Elemente optisch zusammen Eigene Symbole BPMN erlaubt die Verwendung von eigenen Symbolen, die auf der individuelle (bezogen auf die Organisation) Modellierungskonvention beruht und zusätzliche Informationen zum Prozessmodell enthalten. Seite 9/39

10 Datenobjekte Datenobjekt Dateninput Datenoutput Datenspeicher Das Datenobjekt wird für die Abbildung von Dokument- oder allgemein Informationsaustauschen eingesetzt. Die erforderlichen In- und Outputs der Aktivitäten können darüber abgebildet werden. Das nachstehende Beispiel zeigt einen in BPMN modellierten Prozess der Antragstellung unter Einbeziehung eines Einheitlichen Ansprechpartners (EA). Anderer EA Antrag von anderem EA weitergeleitet Ergebnis an EA DL-Erbringer EA Antragsdaten direkt an ZS Nachricht über eingegangen Antrag Anträge einreichen Verfahrensmanag ement (EA) Drohende Fiktion Genehmigungsfiktion Genehmigungsfiktion Ergebnis an DL- Erbringer zustellen Ergebnis übermitteln Ergebnis empfangen Antrag über EA Ergebnis übermitteln ZS Antrag bearbeiten (ZS) Ergebnis zustellen Genehmigungsfiktion Abbildung 1 Beispiel in BPMN modellierten Prozess "Antragstellung" Seite 10/39

11 2.3 Vor- und Nachteile Die BPMN ist eine Modellierungstechnik, die hinsichtlich ihrer Abbildungsmöglichkeiten vielfältig eingesetzt werden kann In Bezug auf die Abbildung von Input- und Outputdokumenten sowie erforderlichen Ressourcen, wie beispielsweise Informationssystemen oder Sekundärinformationen, bieten BPMN und eepk zwar Konzepte an, diese sind allerdings nicht standardisiert, weshalb Abstraktionsebenen und Darstellungen mitunter stark variieren. Vorteile Nachteile Modellierung in Schwimmbahnen strukturiert die Prozesse übersichtlich nach den Prozessbeteiligten, wahrt die Anschaulichkeit auch bei komplexen Prozessstrukturen und zwingt zu stringenter Modellierung (weniger Modellierungsfehler) BPMN unterstützt lediglich die Modellierung von Geschäftsprozessen. Andere Modelle für Organisationen werden nicht betrachtet, wie z.b. Organigramme (Aufbauorganisation), Datenstrukturen, Prozesslandschaften, Strategien, Geschäftsregeln. Diese müssen in eigenen Notationen definiert und mit den BPMN-Modellen verknüpft werden. Diagramme sind leicht verständlich und erstellbar Gute Akzeptanz der Notation, weil die Grundelemente der BPMN den bekannten Flussdiagrammen entsprechen Über 50 Werkzeuge unterstützen die Business Process Modeling Notation Tabelle 1 Vor- und Nachteile BPMN Seite 11/39

12 3 ERWEITERTE EREIGNISGESTEUERTEN PROZESSKETTE (EEPK) 3.1 Historie und Ziel Bei der (erweiterten) Ereignisgesteuerten Prozesskette ((e)epk) handelt es sich um eine grafische Modellierungssprache zur Darstellung von Geschäftsprozessen in Organisationen. Die EPK wurde unter Leitung von August-Wilhelm Scheer an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken Anfang der 1990er in einem Forschungsprojekt zur semiformalen Beschreibung von Geschäftsprozessen mit der SAP AG entwickelt. Eine erweiterte Form der Modellierungsmethode EPK stellt die erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette (eepk) dar. Die in der EPK dargestellten logischen Abläufe eines Geschäftsprozesses werden anhand der eepk um die Elemente der Organisations-, Daten- und Leistungsmodellierung erweitert. Die eepk gehört zu den Methoden mit der größten Verbreitung unter den Konzepten zur Prozessmodellierung. Heute werden die Begriffe EPK und eepk synonym verwendet werden. Ziel der eepk ist es, Prozesse anhand einer semiformalen Modellierungssprache grafisch mittels Syntaxregeln darzustellen. Betriebliche Vorgänge werden dadurch systematisiert und parallelisiert, wodurch die Effizienz gesteigert wird. 3.2 Kurzbeschreibung Das Grundmodell der EPK umfasst Ereignisse, Funktionen und Operatoren. Bei einem Ereignis handelt es sich um einen Auslöser von Funktionen und auch um Ergebnisse von Funktionen. Demgegenüber ist eine Funktion eine Aktion oder Aufgabe, die stets auf ein Ereignis reagiert und diesem somit folgt. In Folge der Funktion ergibt sich dann eine Zustandsänderung am Objekt. Der neue Zustand stellt dabei das Ergebnis des Prozessschritts dar und kann gleichzeitig Startereignis eines weiteren Prozessschritts sein. Durch diese Aneinanderreihung von Funktionen und Ereignissen werden komplexe Abläufe gebildet. Die Objekte werden mit einem gerichteten Graphen, dem Kontrollfluss, verbunden. Abbildung 2 Grundelemente EPK I Seite 12/39

13 Die Entscheidungen innerhalb des Prozesses werden auf Basis von Bedingungen und Regeln getroffen. Dafür stehen die Verknüpfungsoperatoren (Konnektoren) und, oder sowie exklusiv oder zur Verfügung. Der Kontrollfluss kann durch die Verknüpfungsoperatoren getrennt oder zusammengeführt werden. EXKLUSIV ODER - nur eine Bedingung darf erfüllt sein Zuständigkeit prüfen Behörde ist nicht zuständig Behörde ist zuständig Abbildung 3 Beispiel EXKLUSIV ODER UND - mehrere Bedingungen müssen gleichermaßen erfüllt sein Abbildung 4 Beispiel UND ODER ( und/oder ) - mindestens eine Bedingung muss erfüllt sein Abbildung 5 Beispiel ODER ("und/oder") Seite 13/39

14 Da die eepk zudem nicht nur Geschäftsprozesse selbst abbildet, sondern darüber hinaus auch die mit den Prozessen verbundenen Objekte, können auch diese in ein Modell integriert werden. Organisatorische Einheit beschreibt ein Organisationsobjekt, das in eine aufbauorganisatorische Gliederungsstruktur eingebettet ist (z.b. Finanzen, Ordnungsamt, Einkauf etc.). Inputs/Outputs beschreiben die eingehenden und ausgehenden Geschäftsobjekte zur Funktion. z. B.: Daten / Datencluster, physische Teile (Gewerbeanmeldung, Stückliste, Kundenauftrag etc.). Anwendungssysteme zur Prozessunterstützung (z.b. MS-Excel, SAP R/3) Abbildung 6 Beispiel Prozess mit verbunden Objekten Um eine übersichtliche Darstellung zu gewährleisten, sollten nicht alle Geschäftsprozesse in einem einzigen Prozessmodell abgebildet werden. In der eepk gibt es daher die Möglichkeiten der Prozessverfeinerung sowie der Prozessschnittstelle. Gebühren sind berechnet Sachbearbeiter Fachabteilung Gebühren anfordern Prozessverfeinerung - eine Funktion kann durch eine weitere EPK detailliert werden. Dies wird durch ein zusätzliches Symbol neben der Funktion angezeigt. Gebühren angefordert Kasse Gebühreneingang überwachen Die Prozessschnittstelle verweist auf einen vorhergehenden odernachfolgenden Prozess. Ergänzend können die Objekte angegeben werden, die von einem Prozess an einen anderen Prozess übertragen werden. Abbildung 7 Prozessverfeinerung / Schnittstelle Seite 14/39

15 Bei der Modellierung von Prozessen in eepk ist zu beachten, dass ein Ereignis grundsätzlich eine passive Komponente darstellt. Diese kann daher auch nicht entscheiden, welche Aktivität als Nächste ausgeführt werden muss. Folglich darf auf ein Ereignis weder ein Inklusivoder noch ein Exklusivoder folgen. Dies ist auch der Fall, wenn Und-Konnektoren zwischen Ereignis und den Oder-Konnektoren bestehen. Prozesse beginnen und enden grundsätzlich mit mindestens einem Ereignis, weshalb diese Auslöser und Ergebnisse von Funktionen sind. Erzeugte Ereignisse Erzeugte Funktionen Funktion Funktion Ereignis Ereignis Angebot auswerten Angebot zur Akte legen Funktion Funktion Ereignis Ereignis Angebot auswerten Angebot zur Akte legen Funktion Funktion Ereignis Ereignis Angebot auswerten Angebot zur Akte legen Abbildung 8 Übersicht Verknüpfungsmöglichkeiten I Seite 15/39

16 Erzeugte Ereignisse Erzeugte Funktionen Ereignis Ereignis Funktion Funktion Ereignis Ereignis Ereignis Ereignis Funktion Funktion Ereignis Ereignis Ereignis Ereignis Funktion Funktion Ereignis Ereignis Abbildung 9 Übersicht Verknüpfungsmöglichkeiten II Seite 16/39

17 3.3 Vor- und Nachteile Vorteile Nachteile Möglichkeit der weitreichenden Detaillierung von Abläufen Komplexe Methode, die evt. zu einem höheren Modellierungsaufwand führt Hohe Verständlichkeit und gute Interpretierbarkeit der Prozessmodelle Erhöhter Einführungsaufwand für das Erlernen der umfangreichen Notation Grafische Modellierungselemente können mit Attributen versehen werden (z.b. Bearbeiter, Kosten, ) und damit viele Informationen zum Prozess gepflegt werden Der Fokus der Methode liegt auf der Prozessdokumentation und nicht auf der Transformation in ausführbare Prozesse Gute Grundlage für Simulationen und damit zur Prüfung von Sollkonzepten Auswertung, Analyse und Weiterverarbeitung der Modelle möglich, z.b. Transformation der Modelle nach BPEL möglich, um die Orchestrierung von Services der SOA-Plattform zu erreichen Zahlreiche Werkzeuge unterstützen die Erstellung von EPKs Tabelle 2 Vor- und Nachteile eepk Seite 17/39

18 4 PICTURE 4.1 Historie und Ziel Die PICTURE-Modellierungsmethode entstand am European Research Center for Information Systems (ERCIS) der Universität Münster und wird seitdem durch die Picture GmbH weiterentwickelt. Es handelt sich um eine semantische Modellierungssprache, die speziell auf die öffentliche Verwaltung ausgerichtet ist und das Ziel verfolgt, die Erfassung und Darstellung von Verwaltungsprozessen anhand von vorgefertigten fachlichen Prozessbausteinen zu ermöglichen. PICTURE nimmt dabei eine fachlich-organisatorische Perspektive ein, die in der Breite angesiedelt ist und daher konzeptionell im Vergleich zu anderen Methoden wie BPMN oder EPK eher auf die Anforderungen als auf die technische Realisierung abzielt. Ziel der PICTURE-Methode ist es, die gesamte Prozesslandschaft einer öffentlichen Verwaltung darzustellen. Dabei werden vordefinierte Prozessbausteine auf einem relativ hohen Abstraktionsniveau vorgegeben. Neben einer Sprache beinhaltet die PICTURE-Methode auch ein eigenständiges Vorgehensmodell zur Durchführung korrespondierender Modellierungsprojekte. 4.2 Kurzbeschreibung Die Prozessbausteine der PICTURE-Methode stammen aus der Analyse einer Vielzahl von Verwaltungsprozessen und definieren oft vorkommende, fachliche Aufgaben in der öffentlichen Verwaltung. Die Prozessbeschreibung erfolgt dabei auf der Basis von 24 vordefinierten, wiederverwendbaren Prozessbausteinen, die mit Bezeichnungen aus der Begriffswelt der Verwaltung gekennzeichnet sind (z.b. Dokument entgegennehmen, Formelle Prüfung, Dokumente sichten etc.). Mit Hilfe dieser Bausteine werden Prozesse gemäß dem Lego- Prinzip zusammengesteckt werden - die Prozessbausteine werden zu Teilprozessen zusammenfügt. Das Abstraktionsniveau dieser Bausteine ist so gewählt, dass sich mit ihnen prinzipiell jeder Verwaltungsprozess fachlich einheitlich beschreiben lässt. Ein zusätzlicher Detaillierungsgrad wird dadurch erreicht, dass die Prozessbausteine durch Attribute verfeinert werden können (z.b. Bearbeitungszeit). Darüber hinaus schränkt die Vorgabe von insgesamt 24 Prozessbausteinen die Freiheitsgrade beim Modellieren ein und gibt einen einheitlichen Detaillierungsgrad vor. Dies soll eine bessere Nutzbarkeit und Analysierbarkeit der Prozessmodelle ermöglichen. Seite 18/39

19 Abbildung 10 PICTURE Prozessbausteine Die Prozessmodellierung findet über das Zusammenstellen der Bausteine in Prozesse, Teilprozesse zu ggf. mehreren Varianten statt, die in einem Prozessregister abgelegt werden. Teilprozesse sind organisatorisch abgegrenzt, d.h. ihre Ausführung erfolgt innerhalb einer Abteilung oder eines Sachgebiets, darüber hinaus zeichnet sich die Bearbeitung eines Teilprozesses durch eine fachlich abgrenzte Aufgabe aus. Aus dem Zusammenfügen von Teilprozessen ergeben sich Prozesse. In PICTURE werden Teilprozesse grundsätzlich als eine sequentielle Abfolge von Prozessbausteinen dargestellt. Hierbei geht es weniger darum, eine exakte Reihenfolgebeschreibung zu erreichen, sondern es soll es dokumentiert werden, welche Arbeitsschritte des Teilprozesses wie ausgeführt werden. Auf komplexe Ablaufbeschreibungen wird daher innerhalb der Teilprozesse verzichtet. Um die PICTURE-Methode zu verdeutlichen, wird auf nachstehende Beispiele (Abbildung 11 und Abbildung 12) verwiesen. Diesem Prozess sind die Teilprozesse Genehmigung Schülerfahrtkostenerstattung und Erstelle Weglängenmessung zugeordnet. Der erste Teilprozess thematisiert die Genehmigung eines Antrags in Amt 51. In diesem Teilprozesses muss die Weglänge eines Schulwegs bestimmt werden. Dafür wird ein zweiter Teilprozess in Amt 62 initiiert, auf dessen Ergebnis der erste Teilprozess wartet. Der erste Teilprozess wird dann mit dem Ergebnis der Weglängenmessung des zweiten Teilprozesses aus Amt 62 fortgesetzt. Seite 19/39

20 Abbildung 11 Beispiel Auszug Prozess Schülerfahrtkostenerstattung" Abbildung 12 Beispiel Modellierung des Prozesses Bearbeitung eines Antrages auf einen Bewohnerparkausweis mit der PICTURE-Methode Seite 20/39

21 4.3 Vor- und Nachteile Zusammenfassend stellt PICTURE eine Prozessmodellierung dar, die speziell auf Prozesse in der öffentlichen Verwaltung ausgerichtet ist. Demgegenüber lassen sich Produktionsprozesse aus der Industrie mit dieser Methodik nicht erfassen. Aus diesem Grund wird mittels der Vorgabe der definierten Prozessbausteine ein sehr hohes Abstraktionsniveau erreicht. Die Ergebnisse sind zur Prozessdokumentation sowie als Grundlage für die Abschätzung von IT- Investitionspotenzialen geeignet. Das hohe Abstraktionsniveau verhindert jedoch den Anwendungsbereich der Software-Entwicklung und -Einführung. Daher ist die Zielsetzung von PICTURE grundsätzlich von der von eepk und BPMN verschieden. Vorteile Nachteile Formelle und inhaltliche Standardisierung der Prozessmodelle durch 24 Prozessbausteine und festgelegte Beschreibungs-ebenen ( Produkt, Organisation, Geschäftsobjekt, Ressource Prozess, Teilprozess ) Hoher Abstraktionsgrad der Prozessbausteine lässt nur grobe Prozessabbildung zu Hohe Vergleichbarkeit und Analysierbarkeit der Prozessmodelle Keine direkte Ausführung der Prozessmodelle möglich Hohe Verständlichkeit und Akzeptanz der Prozessmodelle im Bereich Führung, Organisation und Fachabteilung Spezifisch für die öffentliche Verwaltung entwickelt und damit effizient und zielgerichtet einsetzbar Schnelle Erlernbarkeit durch die Verwendung von fachlichen Modellelementen Tabelle 3 Vor- und Nachteile PICTURE Seite 21/39

22 5 UNIFIED MODELING LANGUAGE (UML) 5.1 Historie und Ziel Die Unified Modeling Language (UML) ist eine durchgängige Modellierungssprache von der organisatorischen Beschreibung von Geschäftsprozessen bis zu direkt ausführbaren Modellen, d.h. bis zur Implementierung. Sie ist über ISO standardisiert (ISO /IC 19501). Ein erster Ansatz wurde 1990 auf der Grundlage verschiedener Notationssysteme entwickelt. Die Standardisierung, Pflege und Weiterentwicklung der Sprache wurde an die OMG übergeben, die die Sprache im Jahr 1997 zur Version UML 1.1 weiterentwickelte. Seit Ende der 1990er Jahre haben zahlreiche Personen und Institutionen intensiv an der UML Version 2.0 gearbeitet, die im Jahr 2006 vollständig fertig gestellt und Anfang 2009 von der leicht überarbeiteten Version 2.2 abgelöst wurde. Eine Standardisierung durch die International Standardization Organization (ISO) hat die Version 2.2 allerdings noch nicht erreicht. Diese bleibt bisher nur der Version vorbehalten. 5.2 Kurzbeschreibung Bei der Unified Modeling Language (UML) handelt es sich nicht um eine bestimmte Methode, sondern vielmehr um einen Sammelbegriff für grafische Methoden der objektorientierten Entwicklung und Dokumentation von Software (Object Oriented Design OOD). Dies umfasst Methoden und Notationen für Planung, Design, Entwurf und Implementierung von Software, die seit den 90er Jahren durch die Object Management Group (die auch BPMN pflegt) zu einem offiziellen Standard, der UML, zusammengeführt wurden. Im Gegensatz zu anderen Methoden, die primär auf die Modellierung von Prozessen abzielen, kann die UML direkt zur Software-Entwicklung genutzt werden. Die objektorientierte Sichtweise, auf der UML basiert, zieht ausgehend von der realen Welt Objekte heraus, die mit Attributen beschrieben werden. Die Objekte werden zu Klassen verdichtet, wenn Eigenschaften und Verhalten der Objekte identisch oder ähnlich sind. Klassen können daher als Baupläne für die zu erzeugenden Objekte (die Instanzen einer Klasse) interpretiert werden. Die Objekte, Klassen, Attribute und Methoden bilden die Basis für sämtliche Diagrammtypen der UML. Die verschiedenen Diagrammtypen können in und statische Modelle (-> Strukturdiagramme) o o o o o o o das Klassendiagramm, das Kompositionsstrukturdiagramm (auch: Montagediagramm), das Komponentendiagramm, das Verteilungsdiagramm, das Objektdiagramm, das Paketdiagramm und das Profildiagramm. Seite 22/39

23 dynamische Modelle (-> Verhaltensdiagramme) o o o o o o o unterteilt werden. das Aktivitätsdiagramm, das Anwendungsfalldiagramm (auch: Use-Case o. Nutzfalldiagramm), das Interaktionsübersichtsdiagramm, das Kommunikationsdiagramm, das Sequenzdiagramm, das Zeitverlaufsdiagramm und das Zustandsdiagramm Statische Modelle (wie z.b. das Klassendiagramm) zeigen die Beziehungen zwischen den Klassen und den beteiligten Akteuren auf. Demgegenüber zeigen dynamische Modelle (wie z.b. das Sequenzdiagramm) den Prozessablauf auf. Aufgrund der Vielzahl an Diagrammtypen ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, da jeder Typ eine spezifische Sicht auf den zu modellierenden Prozess sowie das System ermöglicht. Im Folgenden werden einige ausgewählte UML-Diagrammtypen erläutert, wobei jeweils der Nutzen im Rahmen des Geschäftsprozessmanagements herausgearbeitet wird. Das Anwendungsfalldiagramm (use case diagram) dient im Rahmen der Softwareentwicklung dem Einstieg in die Anforderungsanalyse. Gleichzeitig kann es zur Darstellung der relevanten Geschäftsprozesse einschließlich der Beziehung zu den an den Prozessen beteiligten Personen genutzt werden. Ein Anwendungsfall entspricht hierbei entweder einem Geschäftsprozess oder einem Teilprozess. Durch das Anwendungsfalldiagramm kann dann dargestellt werden, welche Akteure an den betrachteten Prozessen beteiligt sind und welche Prozesse weitere Prozesse beinhalten. Die Akteure sind dabei im Sinne von Rollen eines Benutzers innerhalb des Systems zu verstehen, wobei diese nicht zwingend menschlich sein müssen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein anderes System eingebunden wird. Die Anwendungsfälle werden in diesem Diagrammtyp über Ellipsen abgebildet, während die Akteure als Strichmännchen dargestellt werden. Die Beziehungen zwischen dem Anwendungsfall und den beteiligten Akteur werden über ungerichtete Kanten visualisiert. Seite 23/39

24 Abbildung 13 Beispiel eines Anwendungsfalldiagramms in UML Anwendungsfalldiagramme weisen jedoch den Nachteil auf, dass keine Reihenfolge bei der Bearbeitung der Anwendungsfälle abgebildet werden kann. Es wird somit nicht deutlich, welcher Anwendungsfall vor einem anderen durchgeführt werden muss. Allerdings kann diese Reihenfolge beispielsweise durch andere Methoden der UML, wie das Aktivitätsdiagramm, kompensiert werden. Zudem muss jeder Anwendungsfall anhand einer Beschreibung dokumentiert werden. Hierbei bestehen jedoch keine Vorgaben, weshalb sich Inkonsistenzen und Redundanzen ergeben können. Darüber hinaus kann nicht sichergestellt werden, dass Dritte die Dokumentation auch verstehen. Daher sollte auf Vorlagen, die nicht offiziell zum Standard der UML gehören, zurückgegriffen werden. Das Klassendiagramm (Class Diagram) eignet sich zur Darstellung von Klassenstrukturen innerhalb eines IKS. Klassendiagramme können nicht direkt für die Geschäftsprozessmodellierung verwendet werden. Stattdessen handelt es sich eine statische Darstellung von Klassen, Objekten und deren Beziehungen untereinander. Klassendiagramme beschreiben jedoch nur, dass eine Interaktion besteht; wie diese ausgestaltet ist kann jedoch nicht dargestellt werden. Abbildung 14 Beispiel eines Klassendiagramms in UML Seite 24/39

25 Das Aktivitätsdiagramm oder auch Ablaufdiagramm (Activity Diagram) wird zur Darstellung von Abläufen verwendet. Im Mittelpunkt steht dabei die Visualisierung paralleler Abläufe. Aus diesem Grund eignet sich dieser Diagrammtyp in einem besonders hohen Maße zur Abbildung von Geschäftsprozessen, da diese zumeist Parallelitäten vorweisen. Aktivitätsdiagramme sind darüber hinaus zur Modellierung von Workflows und zur Verfeinerung von Anwendungsfällen geeignet. Des Weiteren sind Aktivitätsdiagramme in der Lage unterschiedliche Detaillierungsgrade wiederzugeben. So ist es unter anderem möglich ein anwendungsfallübergreifendes Diagramm zu erzeugen und anschließend die darin enthaltenen Anwendungen einzeln zu modellieren. Abbildung 15 Beispiel eines Aktivitätsdiagramm in UML 5.3 Vor- und Nachteile UML ist heute eine der dominierenden Sprachen für die Modellierung von betrieblichen Anwendungs- bzw. Softwaresystemen. Der erste Kontakt zu UML besteht häufig darin, dass UML-Diagramme im Rahmen von Softwareprojekten zu erstellen, zu verstehen oder zu beurteilen sind. UML-Diagramme gelten als Standard bei objektorientierter Modellierung. Vorteile Nachteile Standardisierte, weit verbreitete Methode Grundsätzliches IT-Wissen erforderlich Seite 25/39

26 Ergebnisse der Modellierung in UML können zur Umsetzung in Software-Code verwendet werden. Es ist ein automatisierte Erzeugung eines Coderahmen aus den Diagrammen möglich wodurch der Programmieraufwand reduziert wird Sehr großer Umfang und Komplexität der Sprache (beispielsweise umfasst die Sprachspezifikation mehr als 1200 Seiten) verursacht Schwierigkeiten bei der Benutzung und erfordert einen hohen Einarbeitungsaufwand Einfacher Modellaustausch möglich und damit bessere Modellwiederverwendung Die UML wird hinsichtlich semantischer Inkonsistenzen, Konstruktmehrdeutigkeiten, inadäquaten Notationen und kognitiven Unzugänglichkeiten kritisiert Eine große Anzahl an UML-Werkzeugen bietet Export-Möglichkeiten in Java, C und C# an. Der Quellcode kann direkt in die technische Implementierung der IT- Anwendung einfließen Die UML wurde ursprünglich für die Entwicklung von Softwaresystemen konzipiert, daher sind die relevanten Beschreibungs- und Darstellungsmittel weniger auf die Prozessmodellierung ausgerichtet Tabelle 4 Vor- und Nachteile UML Seite 26/39

27 6 KDV-FACHMODELLIERUNGSSTANDARD (FAMOS) 6.1 Historie und Ziel FaMoS (Fachmodellierungsstandard) ist eine Notation zur Prozessmodellierung, die im Rahmen eines Projekts des Kompetenzzentrums Digitale Verwaltung NRW (KDV) zur Entwicklung, Erprobung und Evaluation eines Standards für die Modellierung kommunaler Geschäftsprozesse entwickelt wurde. Somit ist die Zielsetzung der KDV darauf ausgerichtet, einen Modellierungsstandard für die Verwaltung zu erarbeiten. Dabei handelt es sich bei der FaMoS-Methode um eine Modellierungsvariante, die die Grundnotation von BPMN um zusätzliche Symbole erweitert. Die KDV hat in einem ersten Schritt fünf kommunale Musterprozesse im Zusammenhang mit der EU-Dienstleistungsrichtlinie mit FaMoS modelliert. In dem zweiten Teilprojekt wurden dann weitere 19 kommunale Prozesse modelliert und standardisiert. Perspektivisch soll es möglich sein sämtliche Optimierungsmöglichkeiten einschließlich der E-Government-Funktionen mit FAMOS zu erschließen. Dafür wurde ein drittes Projekt aufgesetzt, welches derzeit noch nicht abgeschlossen ist 6.2 Kurzbeschreibung FaMoS kann als eine verwaltungsbezogene Variante von BPMN interpretiert werden. So wird beispielsweise eine Unterscheidung zwischen Leistungs-, Stütz- und Führungsprozessen in der Notation vorgenommen. Die grundsätzliche Logik der BPMN wird jedoch beibehalten, weshalb an dieser Stelle auf die korrespondierenden Ausführungen (vgl. Kapitel 2) verwiesen wird. Die Elemente zur Darstellung der Prozesse sind in zehn unterschiedliche Kategorien unterteilt. Ereignisse Prozesssymbole Beziehungen und Verbinder Entscheidungen Rollen Informationsobjekte Ressourcen Medien Verwaltungsdienste Kommentare Seite 27/39

28 Die Basiselemente in diesen Kategorien sind: Geschäftsprozesse Geschäftsprozess Dieses Symbol stellt den kompletten Geschäftsprozess dar. Es wird auf Prozesslandkarten und Geschäftsprozess/Teilprozessebene dargestellt. Teilprozess Dieses Symbol stellt den Teilprozess dar. Teilprozesse gliedern den Prozess in seine Wertschöpfungsstufen. Sie bilden fachlich und sachlich zusammenhängende Bearbeitungsschritte im Ablauf der Leistungserstellung Geschäftsaufgabe Geschäftsaufgaben gliedern Teilprozesse in fachlich kohärente Aufgabenpakete, z. B. örtliche und fachliche Zuständigkeit prüfen Nummerierung Aktivität (Objekt/Verrichtung) Dieses Symbol stellt die Aktivitäten der Bearbeiter von Geschäftsaufgaben dar. Aktivitäten zergliedern Geschäftsaufgaben in ihre Teilaufgaben und Arbeitsschritte. Medien Die Gruppe enthält die Symbole, die aufzeigen in welcher Form und Art der Kontakt zum Kunden oder die Antragstellung erfolgt (z. B. persönlich, telefonisch) Ereignisse Die Ereignisse dienen dazu, den Prozess zu steuern. Dies geschieht zum einem durch allgemeine Ereignisse (Start-, Zwischen-, und Endereignisse) und zum anderen durch spezifische Ereignisse, wie z.b. Zustandsereignisse, und der Spezifikation der Zwischenereignisse, wie die dokumentenbasierten, daten- und zeitbasierten, steuernden Ereignissen. Seite 28/39

29 Prozessflüsse / Beziehungen und Verbinder Entscheidungen Mit diesen Elementen werden die verschiedenen Symbole (z.b. Aktivitäten) miteinander verbunden. Gerichtete Beziehungen ( Pfeile ) geben die Flussrichtung an, hier fließen z.b. Daten oder Objekte. Ungerichtete Beziehungen ( Linien, Assoziationen ) stellen eine wechselseitige Beziehung zwischen beliebigen Modellelementen dar. Diese Zeichen stellen mögliche Entscheidungen dar. Bei sogenannten Splits (Aufspaltung des Flusses in alternative Fortsetzungen) müssen in jedem Fall die ergänzenden (kontext- und fachspezifischen) Kriterien und Regeln zur Entscheidungsfindung (Prozesssteuerung) in der Form eines Kommentars angegeben werden. Verwaltungsdienste Verwaltungsdienste stellen Prozessbausteine bzw. Standardabläufe dar, die immer gleich ablaufen und für alle Prozesse verwendet werden können (z.b. Zahlungsverkehr), und die der rechtsverbindlichen Abwicklung von Transaktionen (Authentifizierung, Zahlung, Zustellung) dienen. Organisation Die Rollensymbole stellen das Bindeglied zwischen der Prozessorganisation und der Aufbauorganisation dar. Sie zeigen an, welcher Prozessschritt von welcher Rolle (z.b. Bearbeiter oder Kunde) ausgeführt oder angestoßen wird. Schwimmbahnen dienen dazu, Prozesse bzw. Teilprozesse ihren Prozesseigentümern und Rollen zuzuordnen und diese sichtbar voneinander abzugrenzen. Informationsobjekte Diese Symbole dienen dazu, den Datentransfer zu verbildlichen und die Daten nach Art und weiteren Verarbeitungsmöglichkeiten zu unterscheiden. Ferner unterstützen diese Symbole die Darstellung der Kommunikationsbeziehungen zwischen Ressourcen und Daten von Geschäftsobjekten. Seite 29/39

30 Informationstechnologie/Ressourcen Diese Kategorie enthält die Symbole, welche die Ressourcen (z.b. IT-Anwendung, aber auch Drucker, Kopierer etc.) aufzeigt, die bei dem Prozessablauf angestoßen werden. Das nachstehende Modellierungsbeispiel zeigt ein Aktivitätenmodell der Geschäftsaufgabe Umweltverträglichkeitsprüfung durchführen. Abbildung 16 Beispiel Aktivitätenmodell Geschäftsaufgabe Umweltverträglichkeitsprüfung durchführen Seite 30/39

31 6.3 Vor- und Nachteile Die nachfolgende Übersicht der Vor- und Nachteil von FaMoS sind dem Erfahrungsbericht zur Anwendung des Standards zur Fachmodellierung kommunaler Geschäftsprozesse des KDV entnommen worden. Um die Erfahrungen und Einschätzungen der Beteiligten aus den Kommunen und den IT-Dienstleistern zu erheben, wurde diese mittels teilstandardisierten Fragebogens u.a. die Vor- und Nachteile von FaMoS gegenüber anderen Modellierungsmethoden (sofern bekannt) einzuschätzen. Dabei kam deutlich unterschiedliche Präferenzen der Anwender zum Ausdruck was ein Anwender als klar und einfach zu erlernen bezeichnet ist, dem anderen bereits zu komplex und schwierig zu erarbeiten. Abbildung 17 Vor- und Nachteile FaMoS Seite 31/39

32 7 WERTSCHÖPFUNGSKETTENDIAGRAMM (WKD) 7.1 Historie und Ziel Das Wertschöpfungskettendiagramm (WKD) lässt sich zurückführen auf einen Ansatz nach Porter 2 der für die strategische Geschäftsprozessanalyse zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen entwickelt wurde. Wertschöpfungsprogramme werden aus diesem Grund auch gelegentlich als Porter-Ketten bezeichnet. Das Wertschöpfungsdiagramm zeigt die strategische Bedeutung von betrieblichen Funktionen auf. 7.2 Kurzbeschreibung Ein Wertschöpfungskettendiagramm dient grundsätzlich zur Strukturierung der wesentlichen Funktionen / Aufgaben / Prozesse einer Organisation. Es findet, wie auch die Prozesslandkarte, hauptsächlich auf höheren Beschreibungsebenen Anwendung. Die in den Wertschöpfungskettendiagrammen dargestellten Beziehungen werden auch als strukturbildende Beziehungen bezeichnet, weil sie entweder die funktionale Aufbaustruktur (Beziehung: ist prozessorientiert übergeordnet) oder die Ablaufstruktur (Beziehung: ist Vorgänger von) einer Organisation beschreiben. Das WKD untergliedert in primäre Aktivitäten, die an der Erstellung und Verwertung der betrieblichen Leistung beteiligt sind (Leistungsprozesse) und in Aktivitäten, die unterstützenden Charakter haben (Sekundärprozesse). Die beteiligten Funktionen werden prozessorientiert im WKD dargestellt. In der nachfolgenden Abbildung 18 ist ein Beispiel für eine globale Wertschöpfungskette abgebildet. Abbildung 18 Wertschöpfungskettendiagramm (WKD) 2 Universitätsprofessor für Wirtschaftswissenschaft an der Harvard Business School und Leiter des Institute for Strategy and Competitiveness - gilt als einer der führenden Managementtheoretiker Seite 32/39

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