Kapitel 2 Business Process Model and Notation (BPMN) I

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1 Kapitel 2 Business Process Model and Notation (BPMN) I Unternehmensstrukturen und Prozesse HS 2013 Prof. Dr. Jana Köhler jana.koehler@hslu.ch

2 Agenda Begriff des Modells Vorgehen beim Modellieren BPMN Modellierungselemente 2

3 Der wissenschaftliche Modellbegriff Konkretes oder gedankliches Abbild eines vorhandenen Gebildes Vorbild für ein zu schaffendes Gebilde Immer mit Abstraktion verbunden Das Gebilde, welches Abbild oder Vorbild ist, wird Original genannt Jedes Modell ist durch die Wahrnehmung der modellierenden Person(en) geprägt Die Vorstellung «Modell = Ausschnitt der Realität» greift zu kurz («naiver Realismus») Modelle als Abstraktion und Konstruktion der Realität 3

4 Konsequenzen Nicht wertneutral Modell Konkretes oder gedankliches Abbild eines vorhandenen Gebildes oder Vorbild für ein zu schaffendes Gebilde in der Wahrnehmung der beteiligten Personen für einen bestimmten Verwendungszweck Größtmögliche Ähnlichkeit zwischen Original und Modell kein Ziel Bewusste Abstraktion und Gestaltung des Modells Ausnahme: Anfertigung von Kopien Validierung erforderlich Alle relevanten Eigenschaften des Originals müssen adäquat und vollständig auf Eigenschaften des Modells abgebildet sein 4

5 Wozu Modellbildung? Verstehen eines Systems Kommunizieren über ein System Gedankliches Hilfsmittel zum Gestalten, Bewerten oder Kritisieren eines geplanten Systems oder von Varianten davon Spezifikation von Anforderungen an ein geplantes Gebilde Durchführung von Experimenten, die am Original nicht durchgeführt werden sollen, können oder dürfen Aufstellen / Prüfen von Hypothesen über beobachtete oder postulierte Phänomene 5

6 Modellbildung 6

7 Aktivitäten während der Modellbildung Reflektieren Überlegen und verstehen, was modelliert werden soll (Pragmatik des Modells, abzubildende/wegzulassende Merkmale, Umfang,...) Gewinnen Informationen über das Original und die Intentionen der Wissensträger (diskutieren,lesen, fragen, rückfragen, suchen, analysieren,...) Beschreiben Gewonnene Informationen verstehen, ordnen, strukturieren, bewerten,... und mit geeigneten Mitteln beschreiben Validieren Modelle (Zwischenergebnisse und fertiges Modell) durch Wissensträger überprüfen lassen: Ist es das, was sie wollen und brauchen? 7

8 Merkmale eines Modells 8

9 Ein Original Verschiedene Modelle 9

10 Warum Modellierung von Geschäftsprozessen? Dokumentation der Geschäftsprozesse des Unternehmens Kenntnis über die Geschäftsprozesse zu erlangen Unternehmenseinheit(en) mit den geltenden Regelungen abbilden Regelwerk aus Verfahrens- und Arbeitsanweisungen einen Rahmen geben Auflagen von Geschäftspartnern oder Verbänden erfüllen (zum Beispiel Zertifizierungen) Gesetzlichen Vorschriften genügen (zum Beispiel für Ausschreibungen) Mitarbeiter schulen oder einarbeiten Wissensverlust (zum Beispiel durch Mitarbeiterabgang) vermeiden Qualitäts- und Umweltmanagement zu unterstützen Vorbereitung einer Geschäftsprozessoptimierung (die i. d. R. mit einer Ist- Analyse beginnt) neue Organisationsstrukturen einführen Unternehmensaufgaben/Prozesse auslagern Unternehmensabläufe umgestalten oder straffen 10

11 Ebenen der Prozessmodellierung 11

12 BPMN als Bindeglied zwischen Business und IT Verständliche graphische Modellierung für das Business Ausführbare technische Modelle durch Verfeinerung von Attributen 12

13 BPMN 2.0 Aktivitäten Sequenzfluss Datenobjekte Gateways Ereignisse Frank Puhlmann (inubit) Blog 13

14 Geschichte der BPMN Erste Initiative bei der OMG September 2000 Version 1.0 des Standards Mai 2004 Graphische Symbole, informelle Semantik, viele Beispiele, erste Tools Version 1.1 Januar 2008, ca. 60 Anbieter Version 1.2 Januar 2009 Version 2.0 Vorschlag von IBM/SAP/Oracle Juni 2009 Metamodell, formale Semantik, technische Attribute Verabschiedung Version 2.0 Januar

15 Literatur Der Vater der BPMN (Version 1.1/1.2) Fokus auf gute Modellierung Vom Modell zur Ausführung 15

16 Die wesentlichen Elemente Gateways Perform Credit Check Aktivitäten Ereignisse Accept Order Validate Order Order Validated Accept or Reject? Accept Analyze Order Order Accepted Accept Order Inform Distribution Sequenzfluss Reject Reject Order Inform Customer 16

17 EPK UML BPMN Perform Credit Check Accept Order Validate Order Order Validated Accept or Reject? Accept Analyze Order Order Accepted Accept Order Inform Distribution Reject Reject Order Inform Customer Validate Order Accept Perform Credit Check Analyze Order Accept Order Reject Reject Order 17

18 BPMN vs. EPK Aktuell kann sich die EPK aus historischen Gründen noch einer relativ breiten Anwenderbasis erfreuen, die den Umgang mit ihr gewöhnt ist und teilweise Schwierigkeiten hat, die neuen Modellierungsparadigmen mit ihr zu verinnerlichen. Weil die EPK jedoch für eine Prozessmodellierung im Kontext der Prozessautomatisierung vergleichsweise ungeeignet ist, sollte man sie für modernen BPM- Projekte nicht mehr in Erwägung ziehen. Freund & Rücker & Henninger: Praxishandbuch BPMN

19 Prozess Sichten (nach Scheer) ARIS = Architektur Integrierter Informationssysteme Ausführende und Bearbeiter, Organisationseinheiten und -formen Daten und ihre Zustände, Ereignisse Aktivitäten und Teilprozesse Produkte (Sach- und Dienstleistungen) eines Unternehmens, deren Eigenschaften und Beziehungen Ziel und Nutzen der Prozesse 19

20 BPMN geht ins Detail 20

21 Welche Partner interagieren? - BPMN Konversationsdiagramm 21

22 Wie verlaufen die Prozesse der Partner im Detail? - BPMN Kollaborationsdiagramm (Prozessmodell) 22

23 Aufgabe 2-1: Modellierung Immatrikulationsprozess in Signavio (Pflichttestat) 1. 1 Konversationsdiagramm, mind. 1 Kollaborationsdiagramm mit mehreren Pools Verwenden Sie Gateways, mehrere Partner, Messages Nutzen Sie Glossar und Kollaborationsunterstützung! Abgabe bis: (Besprechung am 2.11.) Export der Modelle als.png, Einbinden in.doc oder.pdf, benennen mit allen Namen und im ILIAS Ordner ablegen 23

24 Schritte zur Analyse des Prozesses Welche Organisationen sind beteiligt? (Pools) Abstrahieren Sie von konkreten Sachbearbeitern Welche wesentlichen Geschäftsobjekte (Daten) werden zwischen den Beteiligten ausgetauscht? (Messages) Wo liegen die Prozessgrenzen? Welche Start- und Endereignisse/-zustände treten auf? (Prozesse) Welche einzelnen Schritte müssen in den Prozessen durchlaufen werden? (Aktivitäten) Welche Prozesspfade (happy path, Ausnahmen) werden beschrieben? (Gateways und Sequenzfluss) 24

25 Registrierung bei Signavio Software as a Service Cloudlösung, keine Installation z. Zt Euro/Monat "in 3 Min. von der Registrierung zum ersten Prozessmodell" 25

26 Signavio Screencasts Quickstart BPMN 2.0 Glossar Team Kollaboration 26

27 Die wichtigsten BPMN Sprachelemente 27

28 Die wichtigsten Diagramm Elemente I Swimlanes Pool Flow Objects Events Connectors Sequence Flow Name Activities Message Flow Lanes (within a Pool) Name Name Name Gateways Association 28

29 Die wichtigsten Diagramm Elemente II Daten Artifakte Input Output Collection Initiating Message Response Message Kommentare Gruppierungen von Elementen Eigene Elemente 29

30 Beispiel für Artifakte 30

31 Aktivitäten Ein Schritt/eine Aufgabe im Prozess Repräsentiert eine Geschäftsfunktion Hat Inputs/Outputs Task (atomarer Prozessschritt, nicht weiter verfeinert) Subprozess (verfeinert in weiterem BPMN Diagramm) Global definierter Subprocess Expanded Sub-Process No Include History of Transactions Receive Credit Report Approval Approve? Yes Include Standard Text 31

32 Task Marker und Task Typen loop task multi-instance task compensation task manual (outside BPMS) business rules task service task user task send task receive task script task (code for BPMS) 32

33 Geschäftsregeln innerhalb eines Prozesses 33

34 Konnektoren Sequence Flow Message Flow Association 34

35 Datenmodellierung und Datenfluss Research Notes Research the Topic Write Text Research Notes Research the Topic Write Text Task A Yes Task B No Task C Task D Data Object 35

36 Data Store in einem Beispielprozess 36

37 Adhoc Prozess 37

38 Adhoc Prozess mit teilweisen Abhängigkeiten 38

39 Ereignisse (Events) "An Event is something that happens during the course of a Process. These Events affect the flow of the Process and usually have a cause or an impact and in general require or allow for a reaction. The term event is general enough to cover many things in a Process. The start of an Activity, the end of an Activity, the change of state of a document, a Message that arrives, etc., all could be considered Events." (BPMN 2.0 Spec, p. 233) ARIS Method 7.0, 4-98, 10/2006 By an event we understand the fact that an information object has taken on a business-relevant state which is controlling or influencing the further procedure of the business process. 39

40 Quelle: 40

41 41

42 Die wichtigsten Ereignisse Start Ende Zwischen Auf Eintreffen einer Nachricht warten bzw. eine Nachricht versenden Eine bestimmte Zeitdauer oder einen Zeitpunkt abwarten Kompensation oder Fehlerbehandlung auslösen Sequenzfluss "GOTO" 42

43 Zwischenereignis innerhalb des Sequenzflusses Send Ballot Receive Votes Increment Tally 43

44 Angeheftetes Zwischenereignis Receive Confirmation intermediate timer, boundary, interrupting 2 Days Send Cancellation Notice non-interrupting 44

45 Fortgeschrittene Modellierung mit Ereignissen throwing compensation interrupting error non-interrupting message compensation events connecting to compensation tasks interrupting compensation 45 interrupting error

46 Link Event "Off page" Connector 46

47 Gateways Exclusive (XOR) Decision/Merge Parallel (AND) Fork/Join Inclusive (OR/IOR) OR-Split/OR-Join Event-based Complex 47

48 Gateway Semantik Exclusive Gateway (XOR) Parallel Gateway (AND) Tokenfluss (Petrinetze) Zustand eines Prozesses = Verteilung der Token im Diagramm (marking) Inclusive Gateway (OR) 48 complex gateway: split behavior of OR + activation condition

49 Event-basiertes Gateway message eines der eintretenden Ereignisse muss auftreten conditional signal intermediate events Beim Auslösen treten alle Ereignisse auf 49

50 Prozesspfade ohne Gateways Was kann man ohne Gateways nicht modellieren?? Synchronisationen paralleler Pfade!! 50

51 Mehrfache Kanten in und aus Start Events When the trigger for a Start Event occurs, a new Process will be instantiated and a token will be generated for each outgoing Sequence Flow from that Event. Spec. S. 239 If parallel Sequence Flows targets the End Event, then the tokens will be consumed as they arrive. When all tokens for a given instance of the Process are consumed, then the Process will reach a state of being completed. Spec. S. 246/247 51

52 Mehrfache Startereignisse There MAY be multiple Start Events for a given Process level. Each Start Event is an independent Event. That is, a Process instance SHALL be generated when the Start Event is triggered. BPMN Spec S

53 Beispiel Zusammenspiel von Ereignissen, Gateways, Typen von Tasks 53

54 Message Flows zwischen Pools 54

55 Message Flows zwischen den Aktivitäten der Pools 55

56 Hauptprozess ohne Poolgrenzen kommuniziert mit abstraktem Prozess 56

57 Wie interagieren die Partner? In welcher Reihenfolge tauschen sie Nachrichten aus? BPMN Choreographie Diagramm legt den Nachrichtenaustausch fest, ohne dass die Prozesse bekannt sein müssen Initiierende Nachricht (weiss) Antwortende Nachricht (grau) 57

58 Choreographie Task 58

59 Choreographie zwischen privaten Prozessen 59

60 Gateways in einer Choreographie 60

61 Choreographie innerhalb einer Kollaboration 61

62 Gateways in Choreographie Modellen 62

63 Konversation und Kollaboration verbunden 63

64 Zusammenfassung BPMN Flow Objects Data Connecting Objects Swimlanes Artifacts Gateway Data Object Sequence Flow Pool Group Events Data Input Association Lane Text Annotation Activity Data Output Message Flow Task Data Store Subprocess 64

65 Diese Fragen sollten Sie beantworten können: Was beinhaltet der Modellbegriff und wie verläuft die Modellbildung? Aus welcher Motivation heraus ist BPMN entstanden? Welche 3 Arten von Modellen bietet der Standard und wozu werden Sie verwendet? Welche grundlegenden Gruppen von Elementen sind in der Notation enthalten und wie werden Sie korrekt im Modell verwendet? Was ist die Semantik des AND, XOR und OR Gateways? Wie können Sie verzweigende Prozesspfade ohne Gateways modellieren und was geht nicht? 65