Adaptive Enterprise Computing

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1 Whitepaper Adaptive Enterprise Computing Vom Geschäftsprozess zur Anwendung

2 Adaptive Enterprise Computing Vom Geschäftsprozess zur Anwendung Autor: Rolf Scheuch für OPITZ CONSULTING Haben Sie Fragen zu diesem Thema? Dann sprechen Sie uns gerne an! Ihr Ansprechpartner: Rolf Scheuch, Chief Strategy Officer bei OPITZ CONSULTING Inhaltsübersicht 1. Einführung 2. Adaptive Enterprise Computing 3. Prozessmanagement 4. Anwendungssysteme 5. IT-Infrastruktur 6. Abgrenzung 7. Fazit 8. Über OPITZ CONSULTING Einführung Volatilität ist zu einem permanenten Zustand im Wirtschaftsleben geworden. Geschäftsmodelle geraten durch sinkende Interaktionskosten unter Druck. Änderungen gesetzlicher Rahmenbedingungen, der Wegfall von Handelsbarrieren, zunehmende Standardisierungen der Wirtschaftsdaten sowie auch stetig steigende Möglichkeiten der Informationstechnologie senken die Interaktionskosten und ermöglichen somit erst die Wirtschaftlichkeit eines Outsourcing. Insbesondere der Marktdruck zur vertikalen Disintegration zwingt viele Unternehmen ihre Wertschöpfungsketten weiter zu flexibilisieren und neben technischen auch fachliche Inhalte zu kommunizieren. Dabei kann Informationstechnologie die Unternehmen befähigen, Prozessinnovationen schneller zu implementieren. Konkret stoßen traditionelle Formen der Softwareentwicklung aber zunehmend an Grenzen. So sind IT-Abteilungen vielfach nicht mehr in der Lage, bestehende Softwaresysteme an sich ändernde Anforderungen anzupassen. Dies wird insbesondere dann deutlich, wenn Marktentwicklungen Prozessveränderungen verlangen, die zur Verfügung stehenden Informationstechnologien deren Umsetzung aber nicht zeitnah erlauben. Unternehmen müssen auf diese Situation mit einer ganzheitlichen Adaption ihrer Geschäftsmodelle, Prozesse, IT-Systeme und zu unterstützenden Infrastruktur reagieren. Texte und Abbildungen wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet. OPITZ CONSULTING kann jedoch für eventuell verbleibende fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Das Recht an dargestellten Verfahren, Showcases, Implementierungsbeispielen und Sourcecodes liegt ausschließlich bei OPITZ CONSULTING. Seite 2

3 Das Konzept des Adaptive Enterprise Computing trägt den Anforderungen zur integrierten Betrachtung des Prozessmanagement, der Anwendungssysteme und Infrastrukturlösungen Rechnung. Immer noch kann in vielen Unternehmen ein Bruch zwischen fachlich ausgerichteten Bereichen und dem Verständnis von Anwendungen durch die technisch orientierten IT-Spezialisten beobachtet werden. Dies führte beim Übergang von der konzeptionellen zur EDV-technischen Seite unmittelbar zu Informationsverlusten, dem so genannten Engineering Gap. Fachliche Gesamtzusammenhänge sind den IT-Abteilungen bisher häufig aus diesem Grund nicht verständlich, so dass lange und kostenintensive Zyklen zur Qualitätssicherung für die adäquate Implementierung benötigt werden. Für jedes Unternehmen muss es somit Ziel sein, diesen wirtschaftlich ineffizienten Zustand zu beseitigen. Adaptive Enterprise Computing wirkt diesen Schwachstellen entgegen. Abbildung 1: Entwicklung von funktionalen Organisationen zu prozess-orientierten Netzwerken Zu beachten ist, dass eine ausschließliche Fokussierung auf IT-technische Fragestellungen nicht mehr geeignet ist den geforderten Wandel schnell zu unterstützen. War die Informationstechnologie in den letzten Jahren noch der Treiber meist technisch orientierter Innovationen, so stehen die Verantwortlichen heute vor der Herausforderung organisch gewachsene Infrastrukturen auf neue Bedürfnisse auszurichten. Hinzu kommt, dass zukünftig bei der Optimierung des kompletten Prozesses der Leistungserbringung in einem immer stärkeren Maße auch die externen Partner einbezogen werden. Die IDS Scheer spricht in diesem Zusammenhang von process-oriented communities (siehe Abb.1). Diese dynamische Kollaboration findet durch geeignete und flexible IT-Systeme Unterstützung. Maßnahmen zur Modellierung der bestehenden Prozesse können nur als vorbereitender Schritt gesehen werden. Erst die Fähigkeit Geschäftsprozesse transparent zu betreiben und diese ohne Informationsverluste an integrierte und dennoch lose gekoppelte Anwendungssysteme einer offenen Infrastruktur zu überführen, gewährleistet eine integrierte fachliche und technische Lösung. Im Ergebnis steht die Informationstechnologie der flexiblen und kontinuierlichen Neugestaltung der Geschäftsprozesse im Unternehmen nicht mehr im Weg. Das Konzept des Adaptive Enterprise Computing zeigt eine geeignete Architektur für zukünftige Anwendungssysteme auf und gibt Hinweise auf die schrittweise Überführung der vorhandenen Systemlandschaft und Vorgehensweisen in eine adaptive Architektur. Adaptive Enterprise Computing Abbildung 2: Adaptive Enterprise Computing Modell Hinzu kommt, dass bestehende Systemarchitekturen und IT-nfrastrukturen nur unzureichend in der Lage sind, agil neue Prozesse zu unterstützen. Zu tief sind Ablauflogik, die Geschäftslogik und die technische Implementierung in den Anwendungssystemen verwoben. Durch die Notwendigkeit der Implementierung einer service-orientierten Architektur (SOA) der Anwendungssysteme im Rahmen des Adaptive Enterprise Computing wird man diesen Schwachstellen entgegen wirken können. Methodiken: Essentielle (elementare) Aktivitäten in der Geschäftslogik (instruktive Logik) als Business Service exponieren Geschäftslogik durch standardisierte (deklarative Logik: Beschreibungsverfahren unter Formulierungen von Abläufen und Bedingungen aus den elementaren Business Services flexibel konstituieren Die drei Ebenen Prozessmanagement, Anwendungssysteme und -architekturen sowie die IT-Infrastruktur bilden in dem Architekturentwurf des Adaptive Enterprise Computing eine Einheit. Dies ermöglicht die Durchgängigkeit vom Geschäftsprozess bis zur Anwendung und ermöglicht in Zukunft die notwendige Agilität bei der Implementierung von Anforderungen. Seite 3

4 Prozessmanagement Bei dem Prozessmanagement richteten wir uns an der Definition der IDS Scheer AG aus. Im Vordergrund steht die kontinuierliche Verbesserung und Neugestaltung der Geschäftsprozesse in einem Regelkreis. Beginnend mit der Analyse und dem Design der Geschäftsprozesse werden diese Ergebnisse anschließend an eine prozessorientierte Anwendungsentwicklung ohne Informationsverlust übergeben. Die Anwendungssysteme selber liefern die erforderlichen Kennzahlen für ein Prozess-Controlling, der Process Intelligence, zurück. Im Rahmen der Process Intelligence, einem Datawarehouse zur Evaluierung von Kennzahlen über die im Unternehmen ablaufenden Prozesse, werden die Prozesse stetig evaluiert und Verbesserungsvorschläge / Schwachstellen an Prozessanalyse/-design übergeben. Hierdurch wird der Regelkreis abgeschlossen. abgebildet werden können. Dies schließt die zugrunde liegenden Ziele, Daten, Systeme, Organisationen, Produkte, Messgrößen, Risiken, Regeln und Schnittstellen ein. Prozessmodelle enthalten so detaillierte fachliche Informationen. Abbildung 4: Integrierte Modellierung von Business und IT-Inhalten Abbildung 3: Regelkreis im Prozessmanagement lt. IDS Scheer Der Business Analyst denkt in Geschäftsprozessen und den damit verbundenen fachlichen Hintergründen; die Software-Architekten in technischen Strukturen, die Entwickler in Code und die Administratoren in infrastrukturellen Zusammenhängen. Um diese unterschiedlichen Sichtweisen zu integrieren ist die Definition einer gemeinsamen Sprache für alle am Entwicklungsprozess beteiligten Personen erforderlich. Die fachliche Ebene des Adaptive Enterprise Computing liefert detaillierte Geschäftsprozessmodelle. Eine prozessorientierte Beschreibung fachlicher Anforderungen schließt die Lücke zwischen Business Analysten, Architekten und Entwicklern. Basis ist ein integrierter Ansatz, welcher die Sprachbarriere zwischen diesen Gruppen beseitigt. Die Beschreibung der Geschäftsprozesse und fachlichen Inhalte erfolgt unter Nutzung der von August-Wilhelm Scheer an der Universität des Saarlandes entwickelten ARIS -Methode. Sie bietet vielfältige Ausdrucksmöglichkeiten zur Darstellung fachlicher Zusammenhänge. Ihre Stärke liegt darin, dass sie ein Methodenangebot bereitstellt, mit dessen Hilfe unternehmensrelevante Geschäftsabläufe aus verschiedenen Perspektiven Technische Inhalte werden beispielsweise mittels UML (Unified Modelling Language Standard zur methodischen Beschreibung, Dokumentation, Analyse und Konstruktion von Anwendungssystemen) ergänzt und dokumentiert. Im Rahmen von Projekten haben sich bereits bestimmte Mapping-Regeln zur Verbindung von ARIS und UML als besonders vorteilhaft gezeigt. Auf diesem Wege werden Informationsverluste und logische Brüche zwischen betriebswirtschaftlicher Anforderungsdefinition mittels der ARIS Methode, dem technischen Design etwa mittels der UML und der eigentlichen technischen Realisierung reduziert. Das Vorgehen dazu gliedert sich folgendermaßen: die Geschäftsprozessmodellierung erfolgt mit den für die Fachbereiche geeigneten Sprachkonstrukten der ARIS Methode die fachliche Konzeption der zu entwickelnden IT-Systeme wird ebenfalls unter Nutzung der ARIS Methode und dem Einsatz der UML umgesetzt die Ergebnisse der beiden vorgenannten Schritte werden mit Hilfe von- Transformationsregeln eindeutig mit der IT-Welt verbunden die fachlichen Inhalte werden durch IT-orientierte Mitarbeiter hinsichtlich der technischen Abbildung verfeinert Im Vordergrund steht dabei die Möglichkeit, kontinuierliche Verbesserungen der Geschäftsprozesse in einem Regelkreis auf Basis bewährter Methoden und Werkzeuge umzusetzen. Beginnend mit der Analyse und dem Design der Geschäftsprozesse werden diese anschließend an eine prozessorientierte Systemlandschaft ohne Informationsverlust übergeben. Die Anwendungssysteme liefern die erforderlichen Kennzahlen für das bereits beschriebene Prozess-Controlling. Die Implementierung des Prozessmanagements in der beschriebenen Form ist im wesentlichen organisatorisch zu gestalten. Waren früher IT-Leiter implizit für die Organisation und somit die Prozessverbesserungen verant- Seite 4

5 wortlich, so erfordert Adaptive Enterprise Computing letztlich die Unabhängigkeit von der IT-Implementierung und eine Ausrichtung auf die betriebswirtschaftlichen Belange der Fachbereiche. Die Prozessmodellierung darf jedoch nicht, wie in den vergangen Jahren häufig erfolgt, singulär durchgeführt werden, da so abteilungsbezogene Barrieren der Vergangenheit bestehen bleiben. Vielmehr ist ein übergreifender Ansatz zu verfolgen, welcher alle am Prozess beteiligten Personen einbindet. Über geeignete Systeme zum Business Process Management (BPM) (etwa auf dem BPEL Standard basierend) können Prozessketten ohne manuelle Eingriffe implementiert und die Dienste den einzelnen übergeordneten Prozessschritten zugeordnet werden (siehe Abb. 6). Die erstellten Work- Flow-Komponenten wie auch die BPM-Komponenten enthalten generische Eigenschaften, die die Ablaufdaten zu den implementierten Prozessschritten (Start, Dauer, ausführende Person etc.) festhalten. Anwendungssysteme Die Architektur der Anwendungssysteme im Rahmen des Adaptive Enterprise Computing sieht die flexible Zusammenstellung von lose gekoppelten, aufgaben-spezifischen Diensten im Rahmen einer serviceorientierten Architektur (SOA) unter der Steuerung eines Prozess Management Systems (PMS) vor. Hierbei sehen wir die SOA nicht allein auf die Techniken des Web-Services beschränkt, sondern die Implementierung kann auch mittels alternativer Technologien, meist auf binären Kommunikationsprotokollen basierend, erfolgen. Den meist über WorkFlow Systeme oder neuerdings über Prozess Management Systeme implementierten Prozessschritten liegen die fachlichen Geschäftsprozesse aus dem Prozessmanagement zu Grunde. Die Anwendungssysteme selber sind keine monolithischen Gebilde, sondern schlanke, an den Anwendungsfällen orientierte Lösungen (siehe Abb. 5). Die Zusammenstellung ( Orchestration ) dieser Dienste über ein PMS oder durch WorkFlow Systeme zu definierte Abfolgen bilden die systemische Unterstützung der Unternehmensabläufe ab. Abbildung 6: Grundlegende Aufgaben eines Prozess Management Systems Zusätzlich wird auf diesem Weg eine generische Möglichkeit geschaffen, Informationen über die Prozessqualität und dem Status der instanzierten Prozesse (Process State) zu erheben und an das Process Intelligence System zu übergeben. Die Implementierung applikationsspezifischer Sonden in den unterschiedlichen Anwendungssystemen entfällt somit vollständig, da das WorkFlow- System/BPM-Komponente alle notwendigen Status-Informationen zum Prozess kennt. Damit kann ein Prozesscontrolling nochmals kostengünstiger umgesetzt werden. Die Vorgehensweise zur Konzeption und Implementierung der Dienste lehnt sich methodisch an die Model Driven Architecture (MDA) der OMG sowie an den ARIS-P2A (Process to Application) Ansatz der IDS Scheer AG an. Ausgehend von den Geschäftsprozessen entsteht auf Basis eines einheitlichen Repositories die fachliche Konzeption und das technische Design. Abbildung 5: Anwendungsarchitektur im Adaptive Enterprise Computing Abbildung 7: Vom Geschäftsprozess zur Anwendung Seite 5

6 Anschließend werden sinnvolle Artefakte der zu realisierenden Softwarekomponenten über geeignete Generatoren erzeugt und anschließend um individuelle, komplexe Logik ergänzt. Bestehende Anwendungssysteme erreichen durch den Einsatz von Konnektoren die SOA-Kompatibilität. Die beschriebene Durchgängigkeit von der Geschäftsprozessanalyse über das technische Design bis zur Realisierung und Einführung der Lösung stellt den großen Mehrwert in der beschriebenen Vorgehensweise dar. IT-Infrastruktur Mit Hilfe der oben erläuterten Vorgehensweise entwickelte Dienste nutzen die adaptive Infrastruktur zur Bereitstellung virtueller Ressourcen. Diese Form der dynamischen Zuweisung wird durch Implementierung einer neuen Abstraktionsschicht erreicht, wodurch die feste Kopplung von Applikation und benötigten physikalischen Ressourcen aufgehoben wird. Sie stellt das Bindeglied zwischen den Diensten der Anwendungsschicht einer SOA und den physikalischen Diensten der Infrastruktur dar. Abgrenzung Diverse adaptive Konzepte können bereits heute in der Fachliteratur und bei Hardwareherstellern beobachtet werden. Sie beziehen sich i.d.r. aber nur auf Teilbereiche des ganzheitlichen Ansatzes. Beispielsweise betrachtet die Prozesssichtweise meist nur die Integration im Rahmen des Business Process Managements (BPM) und dessen Umsetzung mittels der Enterprise Application Integration (EAI). Dort fehlt aus unserer Sicht die Innovationen treibende Schicht des Prozessmanagements auf der einen und sowie Aussagen über die Architektur der Anwendungssysteme auf der anderen Seite. Andererseits existieren Ansätze, z.b. bei KPMG das Virtual Enterprise, die sich stärker auf die strategische Ausrichtung von Unternehmen beziehen. Dort wird vorrangig das Unternehmen im Rahmen der vertikalen Disintegration und Kollaboration mit Partnern betrachtet. Diesen Ansätzen fehlt die Ausgestaltung der neuen Abstraktionsschichten für die technische Umsetzung, wodurch eine feste Kopplung von Applikation und dem benötigtem physikalischen Server nicht aufgehoben wird. Weiterhin werden im Rahmen der IT-Konsolidierung diverse Ansätze auf der Ebene der IT-Infrastruktur vertreten. Hier liefert besonders IBM mit dem On Demand Konzept, Oracle mit dem bereits angesprochenen Grid Ansatz, Fujitsu Siemens mit dem FlexFrame Ansatz und HP durch seine Adaptive IT-Infrastruktur Lösungsideen. Diesen Ansätzen ist gemein, dass letztlich der Fokus auf der technischen Infrastruktur liegt. Konzepte für den Entwurf der Anwendungssysteme und die Vorgehensweise für das übergeordnete Prozessmanagement fehlen in den Ansätzen der Hardwarehersteller meist jedoch komplett. Einzig die SAP macht mit dem SAP NetWeaver Ansatz Aussagen über alle drei Schichten analog dem Adaptive Enterprise Computing. Abbildung 8: Adaptive IT-Infrastruktur am Beispiel von Oracle Grid-Architecture Ein technischer Lösungsansatz ist die von ORACLE vorgeschlagene Form des Grid. Dabei teilen sich Systemkomponenten der Mittelschicht, Datenbanken und Storage Management die vorhandenen Hardwaresysteme. Je nach Bedarf erfolgt eine Allokation der Hardware-Ressourcen zu den anfragenden Komponenten. Das Ergebnis ist eine Reduzierung der Kosten (nach einer Bearing Point Studie um bis zum 65%) und Erhöhung des Nutzungsgrades durch bedarfsgerechte Zuordnung. Auf diesem Weg wird eine Steigerung der Leistungsdichte erzielt, wodurch i.d.r. zusätzlicher Spielraum zur Konsolidierung entsteht. Fazit eder der aufgeführten Bereiche Prozessmanagement, Anwendungssysteme und -architekturen sowie auch die Infrastruktur bietet bereits alleine Optimierungspotential. Ein umfassender Nutzen entsteht aber erst durch die ganzheitliche Betrachtung und Nutzung der Modelle und Daten aus den vorherigen Projektphasen. Diese auf den ersten Blick triviale Aussage führt bei Unternehmen im Rahmen der praktischen Umsetzung jedoch häufig zu vielen Fragen. Es hat sich gezeigt, dass nur eine evolutionäre Umsetzung des Adaptive Enterprise Computing zu erfolgreichen Lösungen führt. Obwohl bei der Konzeption letztlich der Top-Down-Ansatz (d.h. ausgehend von der betriebswirtschaftlichen Betrachtung der Geschäftsprozesse über die Anwendungssysteme hin zu der unterstützenden Infrastruktur) verfolgt wird, zeigt die Praxis eine parallele Evolution der unterschiedlichen Sichten. Erste Konsolidierungspotentiale lassen sich durch die schrittweise Seite 6

7 Implementierung eine adaptiven IT-Infrastruktur erreichen. Durch die Nutzung bestehender Komponenten mit einer SOA-fähigen Abstraktionsschicht lassen sich Legacy-System in ein PMS einbinden und so einen ersten Schritt zur einer Flexibilisierung erreichen. Durch die integrierte Vorgehensweise können erhebliche Vorteile bei der Konzeption, Implementierung und Betrieb realisiert werden. Besonders herauszustellen sind dabei: Anforderungsdefinition: Eindeutige Ableitung erforderlicher Systemfunktionalitäten auf Basis von Geschäftsprozessmodellen Integration: Ablage aller Modellinhalte (fachlich und technisch) in einem Repository Methodik: Technische Detaillierung der Prozessmodelle ohne Medienbruch Interaktion: Übergabe der Modellinformationen an beteiligte Anwendungssysteme Implementierung: Generierung benötigter Codeanteile zur schnellen Implementierung aus Modellinformationen Flexibilität: Optimale Nutzung einmal erstellter Anwendungslogik Effizienz: Kostenoptimierter Einsatz von Infrastruktur-Ressourcen Über OPITZ CONSULTING Als führender Projektspezialist für ganzheitliche IT-Lösungen tragen wir zur Wertsteigerung der Organisationen unserer Kunden bei und bringen IT und Business in Einklang. Unser Leistungsspektrum umfasst IT- Strategieberatung, individuelle Anwendungsentwicklung, System- Integration, Prozessautomatisierung, Business Intelligence, Betriebsunterstützung der laufenden Systeme sowie Aus- und Weiterbildung im hauseigenen Schulungszentrum. Mit OPITZ CONSULTING als zuverlässigem Partner können sich unsere Kunden auf ihr Kerngeschäft konzentrieren und ihre Wettbewerbsvorteile nachhaltig absichern und ausbauen. OPITZ CONSULTING wurde 1990 gegründet und beschäftigt heute an acht Standorten mehr als 400 Mitarbeiter. Zu unserem Kundenkreis zählen ¾ der DAX30-Unternehmen sowie branchenübergreifend mehr als 600 bedeutende Mittelstandunternehmen. Folgen Sie uns: youtube.com/opitzconsulting xing.com/net/opitzconsulting Seite 7