PNML-notierte Objekt-Petrinetze zur Integration von Prozess- und Organisationsmodellen

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1 Gefördert vom PNML-notierte Objekt-Petrinetze zur Integration von Prozess- und Organisationsmodellen Th. Theling 1, K. Sarshar 2, P. Loos 2, M. Jerrentrup 3 1 Johannes Gutenberg-Universität Mainz 2 Institut für Wirtschaftsinformatik (IWi) im DFKI, Saarbrücken 3 Interactive Software Solutions, Saarbrücken

2 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

3 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

4 Architektur Kollaborativer Szenarien Neue Modellierungsmethoden Integrative Architektur Referenzmodellierung Software-Plattform Showcases Ziel: Verbesserung der Zusammenarbeit in Kooperationen Gefördert vom

5 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

6 Situation Architektur kollaborativer Szenarien (Theling et al. 2005) Gestaltung von Geschäftsprozessen und Organisationsstrukturen Management und Controlling der Kooperation Gemeinsame Ausführung kooperativer Prozesse Gemeinsam verfügbares Repository

7 Situation Prozess- und Organisationsmodellierung Berücksichtigung individueller Interessen der Kooperationspartner (Loos & Allweyer 1997, Theling et al. 2005) Verwendung unterschiedlicher Modellierungstools, bspw. ARIS-Toolset Speicherung dieser Modelle in kooperationsweit einheitlichen Formaten Prozessmodelle Business Process Modeling Notation (Stephen, 2004) Eigenes XML-Format BPMN-XML, da BPEL zu umfangreich für unsere Anforderungen Organisationsmodelle Wertschöpfungsnetzdiagramme, Organization Modeling Notation Eigenes XML-Format OMN-XML

8 Situation

9 Zielsetzung Fragestellung Wie können Organisations- und Prozessmodelle a priori simuliert werden? Verifikation Bewertung von Durchlaufzeiten, Kosten, Ressourcenauslastung Identifikation von Abhängigkeiten und Flaschenhälsen Ziel Integration der Prozess- und Organisationsmodelle zum Zweck der Simulation Zielformat: XML-notierte Objekt-Petrinetze XML-Format für Petrinetze: PNML (Billington et al. 2003)

10 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

11 Objekt-Petrinetze Marken = aktive Objekte ( Objektnetz, ON) (Valk 1996 u.a.) Zustandsänderung des Objektnetzes ohne feuern der Transitionen im Systemnetz (SN) möglich Modellierung auf unterschiedlichen Ebenen

12 Objekt-Petrinetze Interpretation der Objekt-Petrinetze (Sarshar 2005) Objektnetz = Prozesse Stellen = Vor- und Nachbedingungen von Aktionen Transitionen = Aktionen Systemnetz = Organisationsstruktur Stellen = Organisationseinheiten Transitionen = Auftrags- und Lieferbeziehungen Interaktion von Objekt- und Systemnetz Spezifiziert autonomes und synchrones Schalten des ON und SN Formalisierung durch Up- und Downlinks (Referenzsemantik) Welche Organisationseinheit bearbeitet welchen Prozessabschnitt?

13 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

14 Spezifikation der Prozesselemente

15 Spezifikation der Prozesselemente BPMN-Element Notation XML-Spezifikation Event: Start Event: Intermediate Event: End Activity Gateway: AND Gateway: OR <ControlFlowObjectDefinition controlflow-object-type= "EVENT ACTIVITY GATEWAY" controlflow-object-definition-id="..." controlflow-object-subtype= "START INTERMEDIATE END TASK AND OR" artifact-idlist="..." lane-idlist="..." linked-process-id="..."> </ControlFlowObjectDefinition>

16 Spezifikation der Organisationselemente

17 Spezifikation der Organisationselemente OMN-Element Notation XML-Spezifikation Organisation Hierarchie <OMN-ObjectDefinition id="..." type="orgunit" subtype="consortium"> </OMN-ObjectDefinition> Auftragsbeziehung <OMN-EdgeDefinition id="..." type="org" {subtype="contract DELIVERY"} source-object-definition-id="..." target-object-definition-id="..."> </OMN-EdgeDefinition> Lieferbeziehung

18 Spezifikation der Petrinetzelemente

19 Spezifikation der Petrinetzelemente BPMN-XML Notation XML-Spezifikation Unmarkierte Stelle Markierte Stelle Transition <place id="..."> <text>...</text> </place> <place id="..."> <initialmarking> <text>...</text> </initialmarking> </place> <transition id="..."> <name> <text>...</text> </name> </transition> Gerichtete Kante <arc id="e1_f1" source="e1" target="f1" />

20 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

21 Konvertermethode

22 Konvertierung der Prozesselemente BPMN-Element Notation PNML-Ziel des Objektnetzes Event: Start Event: Intermediate Event: End Activity Gateways AND Split Join OR

23 Konvertierung der Organisationselemente OMN-Element Notation PNML-Ziel des Systemnetzes Organisation Hierarchie Auftragsbeziehung Lieferbeziehung delivery

24 Dynamisches Verhalten Konverter prüft organisatorische Zugehörigkeit von Aktivitäten Realisierung in BPMN: Zuordnung einer Activity zu Lanes Bei Wechsel der Prozessverantwortlichkeit Uplink bzw. Downlink Kein autonomes Schalten des ON, sondern Weiterschalten des ON im SN Problem: Nebenläufigkeit in mehreren Organisationseinheiten

25 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

26 Systemnetz: Organisationsmodell Fallbeispiel Objektnetz: Prozessmodell

27 Beispiel für f r dynamisches Verhalten Systemnetz (Organisationsmodell) Systemnetz: Transitionen = Vertrags- und Lieferbeziehungen des Organisationsmodells Objektnetz (Prozessmodell) Objektnetz: Umgewandeltes PNML-Modell Interaktionsbeispiel: SN: Event 2:SUB1_() ON: contract x:sub1_()

28 Beispiel Systemnetz (Organisationsmodell) Objektnetz (Prozessmodell) Downlink: <transition id="main_sub1"> <name> <text>contract</text> </name> <downlink> <text>x:sub1_()</text> </downlink> </transition> Uplink: <transition id="event 2"> <name> <text>event 2</text> </name> <uplink> <text>:sub1_()</text> </uplink> </transition>

29 Agenda Kurze Vorstellung des Projekts ArKoS Situation und Zielsetzung Objekt-Petrinetze Spezifikation der Notationselemente Überführung der Notationselemente in PNML Beispiel Zusammenfassung

30 Zusammenfassung Verifizierte Aspekte Einheitliche XML-Modellnotation XML-basierte Integration von Organisations- und Prozessmodellen Simulation ermöglicht Offene Fragestellungen Betriebswirtschaftliche Größen Prozesszeiten Ressourcen-Verfügbarkeiten Pfad-Wahrscheinlichkeiten Nachfrageinformationen Interpretation des OR-Konnektors in unterschiedlichen Notationen Bspw. Empty-Pfad

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

32 Backup: Objekt-Petrinetze Referenznetze (Kummer 2002) Alle Marken des SN sind Referenz auf gleiche Instanz eines ON Prozess-Parallelisierung durch Kopieren der Marken Keine echte Nebenläufigkeit möglich Wertesemantik Alle Marken eines SN sind individuelle Kopie eines ON Echte Nebenläufigkeit möglich Problem: Zusammenführung der Teilprozesse

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