Balanced Resource Allocation

Resource management is a key issue in execution of business processes and tasks. While control flow structure is given by underlying business process models, assignment of process activities to resources is a runtime task that includes optimization questions. Thus reasoning about system optimization is based on precise specification of resources and tasks. However, resource models previously employed in business process management lacked preciseness to enable sound analysis and optimization. In this article a modeling method that contains necessary information will be utilized and formalized in order to pose and solve optimization questions. Furthermore assignment of human resources is combined with further education, thus an optimized resource assignment will foster balanced further education. In consequence performance peaks of single resources will be alleviated and risk of failure can be diminished

Web Service Based Universal Management of Workflow Resources

Implementing business process solutions in the way of Web service is being positioned in the center of workflow manag ement. However, there is no robust standard to expose and access workflow resources by Web service interfaces. In this paper, we propose a web service based workflow resource management framework named Universal Resource Manage ment Framework (URMF) with declarations of web service interfaces and interaction protocols among them. We also in troduce a substitutive workflow interface model employing Web services and URMF. Finally, a prototype implementati on model of URMF with J2EE platform is also introduced

Approaches to Compute Workflow Complexity

During the last 20 years, complexity has been an interesting topic that has been investigated in many fields of science, such as biology, neurology, software engineering, chemistry, psychology, and economy. A survey of the various approaches to understand complexity has lead sometimes to a measurable quantity with a rigorous but narrow definition and other times as merely an ad hoc label. In this paper we investigate the complexity concept to avoid a vague use of the term `complexity\u27 in workflow designs. We present several complexity metrics that have been used for a number of years in adjacent fields of science and explain how they can be adapted and use to evaluate the complexity of workflows

Selektionsalgorithmus zur effizienten, kompetenzorientierten Ressourcenallokation in Geschäftsprozessen

Das Management von inner- und überbetrieblichen Geschäftsprozessen ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg von Unternehmen. Neben der Modellierung und Analyse dieser Geschäftsprozesse gilt dies in besonderem Maße für deren Ausführung und Überwachung. Aus diesem Grund ist die Festlegung von Zuständigkeiten und benötigten Ressourcen für Teilarbeitsschritte von essentieller Bedeutung. Gängige Ressourcenmodelle erlauben die Auswahl von Ressourcen über Rollenbeschreibungen, wahrend Fähigkeiten und Kompetenzen der Akteure gar nicht oder nur vereinfacht zum Tragen kommen. In diesem Beitrag wird daher ein Verfahren vorgestellt, das die Zuweisung von Ressourcen zu Aufgaben unter Berücksichtigung von Kompetenzen erlaubt. Diese Kombination bietet Mechanismen zu einer effizienteren Auswahl geeigneter Ressourcen, als dies durch einfache Rollenmodelle möglich ist. Im Rahmen eines Fallbeispiels wird schließlich die Praxisrelevanz dieses Ansatzes verdeutlicht, der künftig zur Implementierung erweiterter Schedulingverfahren eingesetzt werden kann

Specification and Automated Design-Time Analysis of the Business Process Human Resource Perspective

The human resource perspective of a business process is concerned with the relation between the activities of a process and the actors who take part in them. Unlike other process perspectives, such as control flow, for which many different types of analyses have been proposed, such as finding deadlocks, there is an important gap regarding the human resource perspective. Resource analysis in business processes has not been defined, and only a few analysis operations can be glimpsed in previous approaches. In this paper, we identify and formally define seven design-time analysis operations related to how resources are involved in process activities. Furthermore, we demonstrate that for a wide variety of resource-aware BP models, those analysis operations can be automated by leveraging Description Logic (DL) off-the-shelf reasoners. To this end, we rely on Resource Assignment Language (RAL), a domain-specific language that enables the definition of conditions to select the candidates to participate in a process activity. We provide a complete formal semantics for RAL based on DLs and extend it to address the operations, for which the control flow of the process must also be taken into consideration. A proof-of-concept implementation has been developed and integrated in a system called CRISTAL. As a result, we can give an automatic answer to different questions related to the management of resources in business processes at design time

IT Supported Construction Project Management Methodology Based on Process and Product Model and Quality Management

Computer Integrated Construction Project Management (CPM) supported by product and process models can be seen as a future type of integration structure facilitating the solution of various management problems in the fragmented Construction Industry. The key to success is directly correlated with the comprehensive integration of currently isolated IT applications. However, despite that a number of initiatives have been developed, no fully generic models have yet to be formally standardized. This topic has been the subject of intensive research during the last decades. In this thesis a Computer Integrated CPM approach, which is supported by IFC (Industry Foundation Classes) and ISO9001:2000 Quality Management System, is proposed. The main aim is to provide integration of product, process and organizational information to help achieve the interoperability of the involved actors and tools in a concurrent environment. According to implied requirements which are represented in the ‘state of the art’ section, the fundamental concepts are presented in two parts as: (1) realization of CPM in an IT concept and (2) formalization of IFC Views for software interoperability on the example of Bidding Preparation Phase. In order to realize a generic framework using a high-level process core model named Organizational Management Process (OMP) model, different aspects have been brought together into a consistent life cycle structure. These are: (1) a set of layered processes based on ISO procedural definitions, (2) software integration requirements based on Construction Management Phases, (3) application methods of the Procurement System and (4) Organizational data. This provides for synchronizing technical products, processes, documents, and actors in their inter-relationship. The framework is hierarchically structured in three layers Phases – Processes - Product data. The developed IT Management Processes (ITMP) which are used as a baseline for the IFC Views implementation are derived from the OMP. Moreover, in order to support completeness, a mapping structure between processes and scenarios based on the Procurement Systems was constituted. The representation of OMP and ITMP is provided by using the ARIS eEPC (extended event-driven process chain) modeling method. On the basis of a generalized representation of product data, a system-wide integration model for heterogeneous client applications which supports different CPM areas can be achieved. IFC Product Data Model integrates different domains thereby enabling coordination of bidding preparations. However, there is a need to realize individual model subsets. i.e. views of the product model. In this context, adaptable views were developed based on ITMP. The defined resources’ relevancies to IFC Objects are examined by realizing central information elements. These provide a mapping structure between process resources and IFC Classes. On that basis integration of process and product models can be accomplished. In order to realize IFC Views, IFC Concepts and IFC Instance Diagrams were developed based on IFC View Definition Format. The grouping of IFC Concepts enables the implementation of the adaptable IFC Views that are required for standardized system integration. This is achieved with the help of formal specification using the Generalized Subset Definition Schema. The validation has been made based on an alphanumerical comparison. The selected 3D full-model and the developed IFC View for Product Catalog models are compared in this context. There are two consequences observed. In the first case, which also addresses Unit Price Procurement systems, the desired results were obtained by filtering the required data. However, when the results were compared for Design & Build and Lump-sum Procurement Systems (contracts), an extension need was observed in the IFC Model. The solution is provided via formalization of cost data and material analysis information by an extension of IFC Concept namely ‘IfcConstructionResource’ with new classes and with new relations. Thereby a common information model based on the data schema of the IFC standard is constituted.Das von Produkt- und Prozessmodellen unterstützte computerintegrierte Bauprojektmanagement (CPM) kann als der zukünftige Typ der Integrationsstruktur angesehen werden, der die Lösung verschiedener Baumanagementprobleme in der fragmentierten Bauindustrie erleichtern kann. Der Schlüssel zum Erfolg steht in direkter Beziehung zu einer umfassenden Integration derzeit getrennter IT-Anwendungen. Trotz zahlreich entwickelter Ansätze, die zur Verfügung gestellt wurden, sind bisher noch keine vollständig generischen Modelle formell standardisiert worden, obwohl dies in den letzten Jahrzehnten ein Thema intensiver Forschung war. In dieser Promotionsschrift wird eine computerintegrierte CPM-Methode, die auf Basis der IFC (Industry Foundation Classes) und dem Qualitätsmanagement ISO 9001:2000 aufbaut, vorgeschlagen. Das Hauptziel besteht in der Schaffung der Integration von Produkt-, Prozess- und Organisationsinformationen, um die Interoperabilität der beteiligten Akteure und Tools in einer parallelen Umgebung erreichen zu können. Entsprechend den Anforderungen, die im Abschnitt „Stand der Technik“ aufgeführt sind, werden die vorgeschlagenen, grundlegenden Konzepte in zwei Bereiche aufgeteilt: (1) Umsetzung der CPM-Prozesse in ein IT-Konzept und (2) Formalisierung der IFC-Sichten für die Interoperabilität von Software, beispielhaft ausgeführt für die der Ausschreibungsphase. Um einen generischen Rahmen unter Verwendung eines hochrangigen Prozesskernmodells, das als organisatorischer Managementprozess (OMP) bezeichnet wird, zu realisieren, werden zuerst die verschiedenen Aspekte in einer konsistenten Lebenszyklenstruktur zusammengefügt. Diese sind: (1) eine Menge hierarchisch geschichteter Prozesse, erstellt auf der Grundlage der Verfahrensdefinitionen von ISO 9001, (2) die Softwareintegrationsanforderungen auf der Grundlage der Baumanagementphasen, (3) die Anwendungsmethoden des Beschaffungssystems und (4) die Organisationsdaten. Dadurch wird die Synchronisation der in Wechselbeziehung stehenden technischen Produkte, Prozesse, Dokumente und Akteure geschaffen. Das gesamte System ist hierarchisch in die drei Ebenen Phasen – Prozesse – Produktdaten strukturiert. Die entwickelten IT-Managementprozesse (ITMP), die als Grundlage für die IFC-Implementierungssichten dienen, werden aus dem OMP hergeleitet. Der Vollständigkeit halber, wird eine Abbildungsstruktur zwischen den Prozessen und den Szenarien, die die Beschaffungssysteme beschreiben, entwickelt. Die Darstellung der OMP und ITMP erfolgt unter Verwendung der erweiterten ereignisgesteuerten Prozessketten (eEPK) nach der ARIS-Modelliermethode. Auf der Grundlage einer verallgemeinerten Darstellung der Prozessdaten kann das systemweite Integrationsmodell für heterogene Client-Anwendungen, das verschiedene CPM-Bereiche unterstützt, erreicht werden. Das IFC-Produktdatenmodell integriert verschiedene Domänen und ermöglicht somit die Koordinierung der hier beispielhaft gewählten Ausschreibungsbearbeitungen. Hierzu ist es notwendig, Teilmodelle, d. h. Sichten des Produktmodells zu erzeugen. Entsprechend wurden anpassbare Sichten auf der Grundlage von ITMP entwickelt. Die Bedeutung der in diesem Zusammenhang identifizierten Informationsprozessressourcen in Bezug auf die IFC-Objekte wurde durch die Einführung zentraler Informationselemente, sog. IFC Concepts, untersucht. Diese stellen eine Abbildungsstruktur zwischen den Prozessressourcen und IFC-Klassen zur Verfügung. Auf dieser Grundlage konnte die Integration von Prozess- und Produktmodellen erreicht werden. Um die IFC-Sichten zu realisieren, wurden auf der Grundlage des IFC-Sichtendefinitionsformats IFC-Konzepte und IFC-Instanzendiagramme entwickelt. Die Gruppierung in IFC-Konzepten ermöglichte die Implementierung von anpassbaren IFC-Sichten, die für die standardisierte Systemintegration erforderlich sind. Diese wird mit Hilfe einer formellen Spezifikation unter Verwendung der verallgemeinerten Subset-Definitionsschema-Methode (GMSD) erreicht. Die Validierung erfolgte auf der Grundlage eines alphanumerischen Vergleichs, in dem ein ausgewähltes 3D-Produktmodell und die daraus entwickelte IFC-Sicht für das Produktkatalogmodell verglichen wurden. Es ergaben sich zwei Schlussfolgerungen. Im ersten Fall, der auch das Einheitspreisbeschaffungssystem betrifft, konnten die gewünschten Ergebnisse direkt durch Filterung der erforderlichen Daten erhalten werden. Beim Vergleich der Ergebnisse sowohl für Pauschal-, als auch für Entwurfs- und Baubeschaffungssysteme (Verträge) wurde jedoch festgestellt, dass für das IFC-Modell ein Erweiterungsbedarf besteht. Eine Lösung wurde über die Formalisierung der Kostendaten und Materialanalyseinformationen durch Erweiterung des IFC-Konzepts IfcBauRessource mit neuen Klassen und mit neuen Beziehungen erreicht. Somit erhält man ein allgemeines Informationsmodell auf der Grundlage des Datenschemas des IFC-Standards

Modellierung, Integration und Analyse von Ressourcen in Geschäftsprozessen

Geschäftsprozess- und Ressourcenmodelle können bislang nur eingeschränkt zur Untersuchung des Ressourceneinsatzes genutzt werden, da relevante Eigenschaften nicht adäquat abgebildet werden. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit die Resource Modeling Language (RML) konzipiert und durch Ressourcen-Netze in die Geschäftsprozessmodellierung integriert. Zur Modellierung und Analyse wird das Werkzeug RAvEN konzipiert. Die Analyse des Ressourceneinsatzes erfolgt durch Simulationsexperimente

Modellierung, Integration und Analyse von Ressourcen in Geschäftsprozessen

Geschäftsprozess- und Ressourcenmodelle können bislang nur eingeschränkt zur Untersuchung des Ressourceneinsatzes genutzt werden, da relevante Eigenschaften nicht adäquat abgebildet werden. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit die Resource Modeling Language (RML) konzipiert und durch Ressourcen-Netze in die Geschäftsprozessmodellierung integriert. Zur Modellierung und Analyse wird das Werkzeug RAvEN konzipiert. Die Analyse des Ressourceneinsatzes erfolgt durch Simulationsexperimente