E-Procurement-Integration am Beispiel des ERP-Systems GODYO P/4

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1 E-Procurement-Integration am Beispiel des ERP-Systems GODYO P/4 Sven Feja, Daniel Fötsch Friedrich-Schiller-Universität Jena, JP Integrierte Anwendungssysteme insbesondere Softwareentwicklung und ecommerce Carl-Zeiß-Str. 3, Jena, Germany Jens Schenderlein GODYO AG Prüssingstraße 35, Jena, Germany Kurzfassung An einem konkreten Beispiel der elektronischen Beschaffung (E-Procurement) soll der Integrations- bzw. Softwareentwicklungsprozess der GODYO AG für einen E-Procurement- Shop mit dem ERP-System GODYO P/4 vorgestellt werden. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die im Prozess verwendeten Modelle gelegt. Dies umfasst beispielsweise Modelle zur Abbildung von Anforderungen wie die Verfügbarkeit von Produkten oder die Aktualisierung von Artikeln und Benutzern, aber auch Prozessmodelle um die Verknüpfung der Systeme zur Übergabe der Bestellaufträge des E-Procurement-Shops an das nachgelagerte ERP-System abzubilden. In diesem Dokument soll der Integrationsbzw. Softwareentwicklungsprozess in der GODYO AG sowie kleinen und mittleren Unternehmen in Bezug auf die Modellverwendung genauer erfasst werden und eine Idee zu einem modellgetriebenen Lösungsansatz zu geben. 1. Einführung Die Vorteile des elektronischen Handels gegenüber traditionellen Vertriebskanälen sind zum einen die enorme Flexibilität auf der Angebotsseite aber auch die erhebliche Reduktion der Transaktionskosten. Zudem bietet der elektronische Handel die Möglichkeit sämtliche Geschäfte und administrative Vorgänge über elektronische Kanäle abzuwickeln. Um die nötigen manuellen Eingriffe auf ein Minimum zu reduzieren und dadurch eine durchgehende Datenverarbeitung zu erzielen, müssen verschiedene Medienbrüche aufgehoben und unterschiedliche betriebliche Systeme miteinander verknüpft werden. Dabei müssen Shop-Systeme, die Waren und digitale Produkte im Internet zum Verkauf bereitstellen und sämtliche damit verbundenen Aufgaben wie z. B. Bezahlungsvorgänge durchführen, aber auch Logistik- Systeme, die die Planung, Organisation und Abwicklung des gesamten Material- und Warenflusses mit den damit verbundenen Informationsflüssen, beginnend beim Lieferanten, durch die (eigenen) betrieblichen Wertschöpfungsstufen (z. B. Produktions- und/oder Distributions- 42

2 stufen), bis zur Auslieferung der Produkte beim Kunden steuern und kontrollieren, in einem Gesamtprozess integriert werden. 2. Problemstellung Als Softwareanbieter besonders für mittelständische Unternehmen trifft die GODYO AG in den Kundenprojekten meist stark heterogene Anwendungslandschaften an. Als Systemintegrator besteht daher die Notwendigkeit flexibel auf die verschiedenen Umgebungen in den Unternehmen eingehen zu können. Dies stellt hohe Ansprüche an den Entwicklungsprozess von Software- bzw. Integrationslösungen. Um den Anforderungen der heterogenen Anwendungslandschaften gerecht zu werden, sind flexible und effiziente Software- bzw. Integrationsentwicklungsprozesse nötig. In der Praxis haben sich objektorientierte Softwareentwicklungsprozesse wie in [1; 2; 3] durchgesetzt. Diese Prozesse stellen zu den Methodiken der textuellen Beschreibung auch grafische Darstellungen wie Objektmodelle zur Verfügung. Dabei werden die Modelle auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen während den Phasen des Entwicklungsprozesses erstellt. Die Erstellung der Modelle erfolgt dabei in jeder Phase zwar werkzeugbasiert, aber dennoch nahezu unabhängig voneinander. Der Entwicklungsprozess kann dadurch verlängert und fehlerbehafteter werden, denn diese redundanten Arbeiten führen zu einem höheren Entwicklungsaufwand. Wenn beispielsweise im Verlauf eines Integrationsprozesses Veränderungen eintreten, müssen die Modelle für alle Abstraktionsebenen angepasst werden. Die Problematik der Fehleranfälligkeit wird zum einen durch die unabhängige und zum anderen durch die manuelle Erstellung der Modelle hervorgerufen. Die beschriebene Problemstellung soll in einem Anwendungsfall der GODYO AG in Abschnitt 3. konkretisiert werden. Zunächst soll jedoch in den beiden folgenden Abschnitten ein kurzer Überblick zur GODYO AG und dem im Anwendungsfall verwendeten ERP-System GODYO P/4 gegeben werden GODYO AG Die GODYO AG wurde 1990 als er&p GmbH gegründet und 2000 in die heutige GODYO AG umfirmiert. Momentan werden etwa 41 Mitarbeiter in den beiden Geschäftsbereichen Business Solutions und Enterprise Computing beschäftigt. Die GODYO AG ist Anbieter von Individual- und Standardsoftware für die Bereiche Logistik, Produktion und Warenwirtschaft. Dies umfasst die Unterstützung der Betriebsprozesse von Unternehmen in den Branchen der Automobil-Zulieferindustrie, des Maschinen- und Anlagenbaus sowie des technischen Handels. Die angebotenen Softwarelösungen sind neben Content-Management- und E-Business-Lösungen (E-Selling und E- Procurement) auch besonders Enterprise Resource Planning (ERP)-Lösungen [4] GODYO P/4 Die angebotene Softwarelösung für den Bereich des Enterprise Resource Planning der GODYO AG ist das GODYO P/4. GODYO P/4 ist ein kompaktes Gesamtsystem für die Bereiche Enterprise Resource Planning (ERP), Produktionsplanung und - Steuerung (PPS) und Warenwirtschaft (WWS). Es kommt in komplexen Logistikprozessen zum Einsatz und optimiert die gesamte Wertschöpfungskette von der Anbindung der Zulieferer bis zum Endkunden. [5] Das System zeichnet sich besonders durch das integrierte Produktionsplanungsverfahren für auftragsbezogene Fertigungs- und Dienstleistungsunternehmen aus. Denn gegenüber herkömmlichen Planungsverfahren wird ein rollierendes Planungsverfahren zur Berücksichtigung aktueller Änderungen und Priorisierung von Aufträgen bei Verzug gegenüber der ursprünglichen Planung eingesetzt. Dazu wird auch die Lieferantenbewertung zur systematischen qualitätsrelevanten Erfassung von Lieferanten angeboten. Weitere Funktionalitäten sind in Abbildung 1 dargestellt. Eine wichtige Eigenschaft des ERP-Systems ist das Angebot einfacher Integrationsmöglichkeiten von Dritt-Anwendungen wie Online- 43

3 Abbildung 1: Übersicht der Funktionalitäten des ERP-Systems GODYO P/4. Shops, Lagerverwaltung oder Controllingmodulen über konfigurierbare Web Services [5]. Das ERP-System wird vor allem von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) eingesetzt. Neben dem Standard ERP-System bietet die GODYO AG seinen Kunden auch Customizing sowie individuelle Erweiterungen für das System an. Dies umfasst beispielsweise Integrationsdienstleistungen mit den in den Unternehmen vorhandenen Anwendungssystemen. 3. E-Procurement-Integration Ein Anwendungsfall für die beschriebene Problemstellung ist die Integration eines E- Procurement-Shops mit GODYO P/4, um einen durchgehenden DV-unterstützten Beschaffungsprozess zu erstellen. Zu diesem Beschaffungsprozess gehört auch die Übergabe der Bestellaufträge an das nachgelagerte ERP- System, da hier der externe Bestellprozess zum Lieferanten abgebildet wird. Der in der GODYO AG durchgeführte Integrationsprozess der Systeme orientiert sich an objektorientierten Methoden der Softwareentwicklung und wird durch die vorhandenen Erfahrungen praxisorientiert durchgeführt. Der Prozess gliedert sich in die zwei Hauptbereiche Business-Spezifikation und Umsetzung. Dabei umfasst die Umsetzung den Entwurf und die Implementierung der Softwarelösung. In den beiden folgenden Abschnitten sollen beide Entwicklungsphasen näher erläutert werden Business-Spezifikation Das Ergebnis dieser Phase ist ein Dokument mit den Anforderungen der zu erstellenden Softwarelösung in textueller und grafischer Form. Dazu werden zunächst textuell Spezifika- 44

4 tionen der Funktionsbeschreibungen erstellt. Diese sind für den Anwendungsfall der E- Procurement-Integration beispielsweise die Verfügbarkeitsabfrage für Einzelprodukte oder die Neuanlage bzw. die Aktualisierung der Artikelund Benutzerstammdaten. In der Business- Spezifikation werden zu den textuellen Beschreibungen der Geschäftsabläufe auch Modelle, wie das UML-Aktivitätsdiagramm in Abbildung 2 für das Anlegen von Benutzern, erstellt. Diese bilden auf einer hohen Abstraktionsebene die spätere technische Realisierung ab. Kunde 3.2. Umsetzung Die durch Consultants erstellte Business- Spezifikation dient als Grundlage für die konkrete Umsetzung der Softwarelösung durch die Entwickler der GODYO AG. Während des Entwicklungsprozesses wird eine ausführliche technische Dokumentation für die Integrationslösung erstellt. Diese dient zum einen der Dokumentation der Entwicklungsentscheidungen beispielsweise bezüglich der Architektur und den verwendeten Komponenten und zum anderen dem Dokumentieren der einzelnen Funktionalitäten der entwickelten Softwarelösung. Kundenverwaltung Anlegen eines Clients mit ID in der DB kunde_start Default UserName und Passwort Klick Login KundeStartAction Versenden Zugangsdaten kunde_ home Abbildung 2: Pflege der Benutzerdaten. Weiterhin wird in der Spezifikation durch Use Case-Diagramme, wie in Abbildung 4 zu sehen, die Funktionsaufteilungen zwischen den Systemen definiert. Danach werden die einzelnen Integrationsprozesse noch genauer in Aktivitäts- und Sequenzdiagrammen beschrieben. Die Erstellung der genannten Diagramme erfolgt werkzeuggestützt. Legende: Template Action Verweis Abbildung 3: Exemplarisches Ablaufdiagramm der Kundenverwaltung in Microsoft Visio. 45

5 Zu Beginn der Realisierung werden basierend auf den Modellen der Spezifikation, wie dem UML-Aktivitätsdiagramm in Abbildung 2, neue Modelle auf tieferer Abstraktionsebene für die spätere Umsetzung erstellt. Dies ist für die Funktionalität des Anlegens und Verwaltens von Benutzern beispielsweise ein mit Microsoft Visio [6] erstelltes Ablaufdiagramm. In Abbildung 3 ist ein unvollständiges, exemplarisches Microsoft Visio-Ablaufdiagramm des Kundenlogins dargestellt. Die Elementtypen des Diagramms sind Aktionen, Templates und Verweise. Die Elementbezeichnungen werden anhand der vorhandenen Datenbezeichnungskonventionen des GODYO P/4-Systems gewählt. Zur Ergänzung der Modelle werden textuelle Dokumentationen angefertigt. Dabei wird beispielsweise basierend auf der technischen Dokumentation des GODYO P/4-Systems die Datenbankstruktur erweitert. Dies wird neben dem reinen Textdokument auch in einem Microsoft Excel-Dokument, dessen Dateityp gute Import- und Exportmöglichkeiten bietet, abgelegt. Ein Beispiel dafür ist die Übersicht der in dem Microsoft Visio-Diagramm verwendeten Templates bzw. Datenbanktabellen mit der genaueren Datenbankbezeichnung und -position sowie weiteren Beschreibungen des Elementes. Anhand der erarbeiteten Spezifikation und den Diagrammen erfolgen die Auswahl der Technologie und der Implementierung. Die Technologieauswahl wird von einer Expertenkommission getroffen. Dabei steht die Verwendung von bereits bestehenden Architekturen bzw. die Auswahl von möglichst wieder verwendbaren Komponenten stark im Vordergrund. Die eigentliche Implementierung der Integrationslösung erfolgt nicht werkzeuggestützt aus den Modellen, sondern manuell aus den vorliegenden Prozessbeschreibungen. Ermöglicht wird dies erst durch die langjährige Erfahrung als Systemintegrator. 4. Softwareentwicklung in KMU Die Softwareentwicklung in KMU wird im Allgemeinen ähnlich der im Abschnitt 3. aufgezeigten Vorgehensweise durchgeführt. Die Integrations- und Softwareentwicklungsprozesse werden methodisch durch objektorientierte Verfahren unterstützt. Offline-Pflege- Tool * E-Procurement-Shop Datenzuordnung GODYO P/4 Produkte Produkte Warenkorb Lagerbestand Verfügbarkeit * optional im Shop oder im Offline-Pflege-Tool Verfügbarkeit Abbildung 4: Use Case-Verteilung zwischen den Systemen. 46

6 Dazu können meist werkzeuggestützt in den Entwicklungsphasen die entsprechenden objektorientierten Modelle bzw. Diagramme aus den fachlichen Anforderungen erstellt werden. Allerdings dienen die Modelle und Diagramme aus einer Business-Spezifikation in dem weiteren Entwicklungsprozess nur als Vorlage für die Entwickler und können nicht direkt weiter verwendet werden. Dazu wäre eine Überführung aus den fachlichen Anforderungen in Modelle und auch die Transformation zwischen den Modellen bzw. Diagrammen der unterschiedlichen Abstraktionsebenen notwendig. Diese ist nicht werkzeuggestützt vorhanden und erfordert daher die manuelle, zeitaufwendige Überführung bzw. Anpassung in die jeweils benötigte Konkretisierung. Die Überführung kann dabei nur durch die Erfahrung der Entwickler und ohne Werkzeugeinsatz auf Vollständigkeit sowie Korrektheit überprüft werden. Da aber die Korrektur eventuell auftretender Fehler und Anpassungsnotwendigkeiten in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses geringere Zeit- und Kostenaufwände bedeuten [7], ist die Überprüfung von erstellten Modellen als entscheidend für die Verbesserung des Softwareentwicklungsprozesses zu sehen. Der Schwachpunkt des Integrations- und Softwareentwicklungsprozesses liegt somit eindeutig im Übergang der fachlichen Anforderung in den entsprechenden Quellcode. Da hier eine Werkzeugunterstützung vollkommen fehlt, setzt dieser Prozess ausschließlich auf die Erfahrung und das Know-how einzelner Personen auf. Eine Verbesserung des Softwareentwicklungsprozesses an dieser Stelle, ist daher für die GODYO AG als auch andere KMU von erheblichem Interesse. Es ist zu überprüfen, ob eine Transformation der fachlichen Anforderungen aus einer Business-Spezifikation in die Modelle der einzelnen Abstraktionsebenen bis hin zum tatsächlichen Quellcode möglich ist. Dazu müssen die Modelle in geeigneter Form erstellt werden können und im gesamten Integrationsprozess nutzbar sein. Entscheidend für die Nutzung von Transformationen zwischen den einzelnen Abstraktions- bzw. Modellebenen ist auch die Überprüfung der Korrektheit hinsichtlich der tatsächlichen Umsetzung der fachlichen Anforderungen sowie die Korrektheit der einzelnen Operationen der Transformation. Dies muss durch geeignete Validierungsmechanismen sichergestellt werden. Das Verbesserungspotenzial des Integrationsprozesses durch den Einsatz von Transformationen und deren Validierung kann vor allem in der Vereinfachung und Flexibilisierung gesehen werden. Dies reduziert das Entwicklungsrisiko für die betreffende Softwarefirma. Da besonders Integrationen meist sehr komplex sind und daher unvorhersehbar verlaufen können, ist in diesem Umfeld die Risikominimierung von besonderer Bedeutung. Außerdem führt der Einsatz von Transformationen und den zugehörigen Validierungen zur Senkung der Fehler durch die Minimierung der fehleranfälligen manuellen Überführungen zwischen den verschiedenen Modellebenen und liefert somit auch einen Beitrag zur Verbesserung der Qualität der Software. Insgesamt kann durch den modellgetriebenen Entwicklungsansatz die Entwicklungszeit reduziert und somit eine Senkung der Entwicklungskosten erreicht werden. 5. Lösungsansatz Die Unterstützung von Werkzeugen zur Modellierung wird in KMU bereits an vielen Punkten des Software- bzw. Integrationsentwicklungsprozesses verwendet. Es wird allerdings durch diesen Anwendungsfall ersichtlich, dass eine Verbesserung der Modellverwendung einen flexibleren und leichter handhabbaren Entwicklungsprozess schaffen kann. 6. Zusammenfassung Dieser Beitrag stellt die Problemstellung der Integration im E-Procurement anhand des Anwendungsfalles der Integration eines E-Procurement-Shops mit dem ERP-System GODYO P/4 vor. Der Anwendungsfall zeigt, dass die angewandte objektorientierte Entwicklung bereits werkzeuggestützte Methoden zur Erstellung von Modellen bzw. Diagrammen auf den unterschiedlichen Abstraktionsebenen des Entwick- 47

7 lungsprozesses anbietet. Dennoch werden die Modelle in den einzelnen Phasen nahezu unabhängig und nur mit Werkzeugen der entsprechenden Phasen erstellt. Dies erhöht den Entwicklungsaufwand und das Risiko für den gesamten Entwicklungsprozess. Diese Form des Softwareentwicklungsprozesses ist, wie in Abschnitt 4. angesprochen, nicht nur für die GODYO AG gültig, sondern kann auch allgemeingültig für KMU gesehen werden. Daher ist zu überprüfen, ob ein modellgetriebener Entwicklungsansatz realisierbar ist. Literatur [1] Booch, G.: Object-Oriented Analysis and Design with Applications Second Edition. Addison Wesley, [2] Siedersleben, J.: Softwaretechnik Praxiswissen für Softwareingenieure. Hanser, [3] Steinweg, C.: Management der Software- Entwicklung. Vieweg, [4] GODYO AG.: Unternehmensportfolio GODYO AG. company/unternehmensportfolio/, Abruf am [5] GODYO AG.: Enterprise Resource Planning GODYO AG. Abruf am [6] Microsoft: Microsoft Office Visio Informationen verständlich darstellen. /visio/leistungsmerkmale/default.mspx. [7] Szwills, G.: Usability Engineering. fachbereich/ag/szwillus/lehre/ws05_06/ UE/UE_Usability.pdf, Abruf am

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