Universität OLDENBURG

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1 CARL VON > OSSIETZKY Universität OLDENBURG Fakultät II - Informatik, Wirtschafts- und Rechtswissenschaften Department für Informatik Föderierte ERP-Systeme auf Basis von Web Services Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Ingenieurwissenschaften Dipl.-Inf.(FH) Nico Brehm Gutachter: Prof. Dr. Jorge Marx Gömez Prof. Dr. Klaus Turowski Tag der Disputation:

2 Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis IX XI XVII 1 Einleitung Ausgangslage und allgemeine Problemstellung Probleme bisheriger Lösungsansätze Zielsetzung und Lösungsweg Aufbau der Arbeit 10 2 ERP-Systeme Herleitung des ERP-Systembegriffs Funktionen in Unternehmen Geschäftsprozesse und Workflows Betriebliche Anwendungs- und Informationssysteme Integration von Geschäftsprozessen durch ERP-Systeme Begriffsdefmition ERP-System Klassifizierung von ERP-Systemen Open-Source ERP-Systeme Architektur von ERP-Systemen Schwachstellen derzeitiger ERP-Systeme Standardisierung betrieblicher Anforderungen Komposition von Standardsoftware Das ERP-KMU-Dilemma Derzeitige Softwarenutzung in KMU Zusammenfassung 41 3 Enterprise Application Integration Begriffsdefinitionen und Unterscheidung der Integrationsebenen Potentiale von Unternehmensportalen zur Integration von Benutzeroberflächen Potentiale von SOA zur Integration von Anwendungsfunktionen Präzisierung des SOA-Begriffs SOA als Konzept zur technischen Integration von Anwendungssystemen Potentiale integrierter DBMS Workflow-Management-Systeme zur Integration von Anwendungssystemen SAP Netweaver als Beispiel für zusammenfassende Integrationsansätze 57 V

3 3.7 Zusammenfassung und Abgrenzung Konkrete Verbesserungspotentiale derzeitiger Integrationsansätze Konkretisierung der Ziele des Ansatzes 60 4 Fachkomponenten und Web Services Fachkomponenten Unterscheidung der Komponentenarten und Begriffsdefinitionen Spezifikation von Fachkomponenten Standardisierung von Fachkomponenten Etablierung von Fachkomponentenmärkten Web Services Begriffsdefinition Spezifikation von Web Services und das Web Service-Paradigma Web Service-Märkte Vergleich von Fachkomponenten und Web Services im gegebenen Kontext Zusammenfassung und Abgrenzung 83 5 Referenzarchitektur Föderierter ERP-Systeme auf Basis von Web Services Begriffsdefinition Föderiertes ERP-System Allgemeine Anforderungen und das FERP-Referenzmodell Allgemeines FERP-Standardisierungsmodell Vorgehensmodell zur Überführung in eine Referenzarchitektur Vorgehensmodell zur Herleitung der Referenzarchitektur Explizite Darstellung verwendbarer Architekturmittel FERP-Referenzarchitektur Architekturüberblick Standardisierung des Daten-und Funktionsmodells Komponentenstruktur des FWfS Komponentenstruktur des FUS : Komponentenstruktur des FES Komponentenstruktur des FWCS Komponentenstruktur des FWPS Komponentenstruktur des FWD Komponentenstruktur des FDS Referenzschnittstellen FERP-Infrastrukturcn Zentralisierte FERP-Infrastruktur Dezentrale FERP-Infrastruktur FERP Pecr-to-Peer-Infrastruktur Zusammenfassung 146 VI

4 6 Konzept einer gesicherten Einsatzumgebung für Föderierte ERP-Systeme Allgemeiner Sicherheitsbegriff im Kontext von FERP-Systemen Sichere Anwendungssysteme Einsatzumfeld von FERP-Systemen Sichere FERP-Systeme Sicherheitsarchitektur Föderierter ERP-Systeme Allgemeine Bedrohungsanalyse Allgemeine Sicherheitsarchitektur Zusammenfassung Reputationsbasiertes Vertrauensmodell für FERP-Systeme Einführung in die spezielle Problematik Diskussion des Vertrauensbegriffs im FERP-Kontext Einordnung und Fokus des eigenen Ansatzes Faktoren der Vertrauensbildung im Kontext von FERP-Systemen Empirische Erhebung und Diskussion der Relevanz von Einflussfaktoren Konkrete Typen vertrauensbezogener Web Service-Informationen Bewertung existierender Konzepte zur Erzeugung und Verwaltung vertrauensbezogener Informationen Hybride Reputationsarchitekturen Hybride Reputationsarchitektur für FERP-Netzwerke Architekturüberblick Dienstbewertungsprotokoll (DBP) Erweiterung der FERP-Sicherheitsarchitektur Erweiterung des Web Service-Paradigmas im FERP-Kontext Zusammenfassung Prototypische Implementierung und Evaluation Überblick über die Architektur des Prototyps Aufbauäes FERP Web Service Specification Standards (FWS3) FERP Pricing Language FWfS Implementierung FUS Implementierung FES Implementierung FDS Implementierung FWCS Implementierung FWPS Implementierung FWD Implementierung Testszenario anhand einer ausgewählten ERP-Anwendungsfunktion Standardisierung des Web Services Statistics" Implementierung und Vermarktung von Angeboten Entwicklung des Prozessmodells zur Erzeugung einer Kundenstatistik Upload und Ausführung des Prozessmodells 276 VII

5 8.3 Evaluation erweiterter Architekturkonzepte Vertrauensaspekte bei der Vermarktung von Prozessmodellen Evaluation von Konzepten zur Integration mehrerer UDDI-Registries Zusammenfassung Schlussbetrachtung Zusammenfassung Kritische Würdigung Ausblick Alternative Standardisierungsmodelle auf Basis semantischer Web Services Vertiefende Untersuchung des Entscheidungsproblcms zur dynamischen Integration von Web Services Prozessübergreifende Integration standardisierter Anwendungsfunktionen Typisierung und Konkretisierung von Bewertungskriterien Evaluation spezifischer Reputationsmodelle Standardisierung von Web Services durch Communities Tests in realen Szenarien Anhang AI Fragebogen der Umfrage zum Einsatz betrieblicher Standard-SW A2WSSML A3 XML-Schema YAWL Decompositions A4 FERP-Template-Workflow A5 YAWL-XML-Schema zur Berücksichtigung von Rollen, Kategorien A6 FPL A7 Beispiel für eine XrML-Lizenz A8 FERP-AuthorizationService A9 FERPAuth-Standard A10 Beispiel für eine standardisierte Nachrichtenspezifikation AI 1 Beispiel für eine standardisierte Web Service-Spezifikation A12 Beispiel einer WSSML-Spezifikation A13 Beispiel eines Prozessmodells A14 Implementierte Beispielprozessc in YAWL Accounting Purchasing Sales Statistics A15UML-Notation 347 Literaturverzeichnis 349 VIII