A software-framework for the development of business application systems based on business process models

Die Geschäftsprozessmodellierung hat sich in der Praxis als Grundlage für die Ableitung fachlicher Anforderungen an betriebliche Anwendungssysteme weitgehend etabliert. Die anschließende Übertragung der fachlichen Modelle auf eine software-technische Implementierungsplattform bedeutet hingegen häufig einen methodischen Bruch und ist daher sehr aufwändig sowie komplex. Eine software-technische Implementierungsplattform, deren Konzepte sich an den Fachkonzepten der Geschäftsprozessmodellierung orientieren, kann diesen Übergang vereinfachen und die Systementwicklungsaufgabe hinsichtlich Aufwand und Komplexität deutlich verringern. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzeption und Realisierung eines Software-Frameworks als flexible Basismaschine für die Entwicklung betrieblicher Anwendungssysteme auf Basis der SOM-Methodik. Das Framework bietet ausgehend von den fachlichen Modellen des Anwendungssystems anwendungsneutrale Software-Komponenten zu dessen vollständiger software-technischer Abbildung.Business process modeling is in practice an established way to deduct business and functional requirements for business application systems. The subsequent mapping of such business models onto a software-technical implementation platform usually implies a methodic break and is in consequence both costly and complex. A software-technical implementation platform, in contrast, whose concepts are aligned with the functional concepts of business process modeling, can simplify this transition and significantly reduce the task of application development regarding effort and complexity. This thesis describes the conception and implementation of a software-framework as a flexible basis machine for the development of business application systems based on the SOM-methodology. Based on the methodology‘s functional models of an application system the framework offers application-neutral software-components for a comprehensive mapping of the model and implementation of the application

Modellgetriebene ad-hoc Integration von Logistikdienstleistern – Integrationsansatz und Prototyp

Der Logistikdienstleistungssektor ist durch arbeitsteilige sowie kurz-, mittel- und langfristige Zusammenarbeit gekennzeichnet. Insbesondere Fourth Party Logistics (4PL) stehen permanent vor der Aufgabe unterschiedliche Logistikdienstleister und damit auch deren Informationssysteme ad-hoc und medienbruchfrei in unternehmensübergreifende Informationsflüsse zu integrieren. Dieser Beitrag stellt verschiedene logistikspezifische Integrationsvarianten, einen modellgetriebenen Integrationsansatz sowie ein Lösungs-konzept auf Basis der Logistik Service Engineering & Management (LSEM)-Plattform vor. Die Umsetzung eines hierfür entwickelten Prototyps veranschaulicht das Lösungskonzept

Entwurfsmuster für verteilte Anwendungssystem-Architekturen

Aus der Motivation: "In den letzten Jahren werden verstärkt neue Organisationsformen für Unternehmen diskutiert (vgl. [Zimm97], [DaMa93], [BuIl+97]). Diese reichen von innerbetrieblicher Dezentralisierung der Entscheidungsbefugnis bis hin zur Bildung autonomer Geschäftseinheiten, die in virtuellen Unternehmen kooperieren. Neben der stärkeren Verteilung der Entscheidungsbefugnis stehen neue Formen der Arbeitsverteilung sowie die Tendenz zur Globalisierung im Vordergrund. Daraus ergeben sich weitreichende Anforderungen an betriebliche Informationssysteme. Diese betreffen insbesondere technische Merkmale wie Flexibilität und Verteilbarkeit von Anwendungssystemkomponenten sowie die Verfügbarkeit und Performanz des Gesamtsystems. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht müssen die Zielverfolgung, die Konsistenz sowie Aspekte der Datensicherheit berücksichtigt werden (vgl. [FeSi+97]). Konventionelle Anwendungssysteme, die auf Datenintegration basieren, erfüllen insbesondere die Anforderungen nach Flexibilität und Verteilbarkeit nicht in ausreichendem Maße. Daher ist es notwendig, Anwendungssystem-Architekturen zu entwickeln, welche die Realisierung unterschiedlicher technischer und organisatorischer Verteilungsformen unterstützen. Dies erfordert einen integrierten Ansatz zur Modellierung verteilter Anwendungssysteme im Kontext organisatorischer und technischer Rahmenbedingungen. Eine geeignete Modellierungsmethode sollte somit Verteilungskonzepte für alle angesprochenen Aspekte eines betrieblichen Systems beinhalten.

CA-Techniken und CIM

Der Arbeitsbericht gibt zunächst einen Überblick über die technisch orientierten rechnergestützten Komponenten im Rahmen des Computer Integrated Manufacturing (CIM), die sogenannten "CAx-Systeme" oder "CA-Systeme": CAD (Computer Aided Design), CAP (Computer Aided Planning), CAM (Computer Aided Manufacturing), CAQ (Computer Aided Quality Assurance), CAI (Computer Aided Instruction). Er geht dann auf Schnittstellen der Teilsysteme untereinander und auf Schnittstellen zu anderen, insbesondere zu betriebswirtschaftlich orientierten Anwendungssystemen ein. Ansätze und Probleme der Integration unterschiedlicher Softwaresysteme sowie die neuen Herausforderungen an die Betriebswirtschaftslehre und an den Betriebswirt beschließen den Beitrag

Modeling of Business Systems using Hybrid Simulation: A New Approach

Simulation models are important instruments for analysing business systems. They are classified into time-discrete and time-continuous simulation models, for example Discrete Event Systems (DEVS) or System Dynamics (SD) models. These special models are particularly suitable to analyse subsystems of a business system with either time-discrete or time-continuous behaviour. However, in general they are not appropriate to analyse a business system which shows time-discrete and time-continuous behaviour simultaneously. Analysing business systems with time-discrete and time-continuous behaviour with isolated submodels and consolidating the findings of these analyses afterwards may lead to redundancy and consistency problems. In this paper an approach for developing hybrid simulation models, which exhibit time-discrete and time-continuous behaviour, is presented. The hybrid simulation models contain DEVS and SD simulation submodels that are coupled. The approach introduces a structural model of business systems that consists of several control layers with timediscrete or time-continuous behaviour, as well as a modelling approach for integrating DEVS and SD submodels by coupling mechanisms. Finally, an investigation of a market case illustrates the use of the presented approach

Konstruktion geschäftsprozessorientierter operativ-dispositiver Komponentenarchitekturen

Geschäftsprozesse bilden die Lösungsverfahren betrieblicher Systeme und gleichzeitig die zentralen Artefakte zur Realisierung der unternehmerischen Ziele. In Zeiten dynamischer Märkte mit intensivem Wettbewerb ist es umso wichtiger, zeitnah auf Veränderungen am Markt sowie Ereignisse in den Prozessen selbst zu reagieren. In der Konsequenz gilt es, die eigenen Geschäftsprozesse stetig zu hinterfragen und Maßnahmen zu deren effizienterer und innovativerer Durchführung abzuleiten. Mit dem geschäftsprozessorientierten Data-Warehouse-System (gpDWH-System) wird ein Konzept vorgestellt, das an dieser Stelle ansetzt. Entscheidungsrelevante Ablaufdaten werden sowohl auf Aufgabenträgerebene angeboten als auch in den Kontext der betrieblichen Leistungserstellung auf Aufgabenebene eingeordnet. Ein Geschäftsprozess kann damit umfassend aus unterschiedlichen Perspektiven analysiert werden. Abgeleitete prozessbezogene Maßnahmen als Reaktion auf Ereignisse im Markt- und Kundenverhalten sind schließlich mit unterschiedlichem Zeitverzug zu realisieren. Das Spektrum kann vom kurzfristigen, automatisierten steuernden Eingreifen in eine Prozessinstanz bis hin zur mittelfristigen Anpassung der Prozessstrukturen reichen. Es wird eine Referenzarchitektur vorgeschlagen, die zu diesem Zweck operative und dispositive Anwendungssysteme über das gpDWH-System integriert. Der Herausforderung der stetigen Anpassung von Geschäftsprozessen und damit der zugehörigen Anwendungssysteme wird zum einen durch die Grundsätze der Komponentenorientierung begegnet. Zum anderen wird ein Datenschema für gpDWH-Systeme vorgeschlagen, das als stabil im Falle sich verändernder Prozesse angesehen werden kann. Zur Anwendung in betrieblichen Szenarien sowie zur Unterstützung des Entwicklers wird eine Entwicklungsmethodik mit Berücksichtigung von Referenzarchitektur und Datenschema bereitgestellt. Als Grundlage dienen dabei das etablierte Semantische Objektmodell (SOM) sowie das Semantische Data-Warehouse-Modell (SDWM). Die resultierende Methodik ist jedoch auch unabhängig von diesen Ansätzen gültig und anwendbar. Die Konzeption operativer und dispositiver Anwendungssysteme, deren Integration sowie Entwicklung stellen komplexe Tätigkeiten dar. Zur Beherrschung dieser Komplexität folgt die gestaltungsorientierte Arbeit der durchgängigen Metapher von Angebot und Nachfrage. Anhand dieser werden Teilsysteme gebildet und jeweils auf Aufgaben- und Aufgabenträgerebene beschrieben. Zur Demonstration und zum Nachweis von Referenzarchitektur, Datenschema und Entwicklungsmethodik dient eine durchgehende Fallstudie zur Vermietung von Elektrofahrzeugen

Ein Integrations- und Darstellungsmodell für verteilte und heterogene kontextbezogene Informationen

Die "Kontextsensitivität" genannte systematische Berücksichtigung von Umweltinformationen durch Anwendungssysteme kann als Querschnittsfunktion im betrieblichen Umfeld in vielen Bereichen einen Nutzen stiften. Wirklich praxistaugliche kontextsensitive Anwendungssysteme, die sich analog zu einem mitdenkenden menschlichen Assistenten harmonisch in die ablaufenden Vorgänge in der Realwelt einbringen, haben einen enormen Bedarf nach umfassenden, d.h. diverse Aspekte der Realwelt beschreibenden Kontextinformationen, die jedoch prinzipbedingt verteilt in verschiedenen Datenquellen, etwa Kontexterfassungssystemen, Endgeräten sowie prinzipiell auch in beliebigen anderen, z.T. bereits existierenden Anwendungen entstehen. Ziel dieser Arbeit ist die Verringerung der Komplexität des Beschaffungsvorganges von verteilten und heterogenen Kontextinformationen durch Bereitstellung einer einfach verwendbaren Methode zur Darstellung eines umfassenden, aus verteilten und heterogenen Datenquellen zusammengetragenen Kontextmodells. Im Besonderen werden durch diese Arbeit zwei Probleme addressiert, zum einen daß ein Konsument von umfassenden Kontextinformationen mehrere Datenquellen sowohl kennen und zugreifen können und zum anderen über die zwischen den einzelnen Kontextinformationen in verschiedenen Datenquellen existierenden, zunächst nicht modellierten semantischen Verbindungen Bescheid wissen muß. Das dazu entwickelte Kontextinformationsintegrations- und -darstellungsverfahren kombiniert daher ein die Beschaffung und Integration von Kontextinformationen aus diversen Datenquellen modellierendes Informationsintegrationsmodell mit einem Kontextdarstellungsmodell, welches die abzubildende Realweltdomäne basierend auf ontologischen Informationen durch in problemspezifischer Weise erweiterte Verfahren des Semantic Web in einer möglichst intuitiven, wiederverwendbaren und modularen Weise modelliert. Nach einer fundierten Anforderungsanalyse des entwickelten Prinzips wird dessen Verwendung und Nutzen basierend auf der Skizzierung der wichtigsten allgemeinen Verwendungsmöglichkeiten von Kontextinformationen im betrieblichen Umfeld anhand eines komplexen betrieblichen Anwendungsszenarios demonstriert. Dieses beinhaltet ein Nutzerprofil, das von diversen Anwendungen, u.a. einem kontextsensitiven KFZ-Navigationssystem, einer Restaurantsuchanwendung sowie einem Touristenführer verwendet wird. Probleme hinsichtlich des Datenschutzes, der Integration in existierende Umgebungen und Abläufe sowie der Skalierbarkeit und Leistungsfähigkeit des Verfahrens werden ebenfalls diskutiert.Context-awareness, which is the systematic consideration of information from the environment of applications, can provide significant benefits in the area of business and technology. To be really useful, i.e. harmonically support real-world processes as human assistants do it, practical applications need a comprehensive and detailed contextual information base that describes all relevant aspects of the real world. As a matter of principle, comprehensive contextual information arises in many places and data sources, e.g. in context-aware infrastructures as well as in "normal" applications, which may have knowledge about the context based on their functionality to support a certain process in the real world. This thesis facilitates the use of contextual information by reducing the complexity of the procurement process of distributed and heterogenous contextual information. Particularly, it addresses the two problems that a consumer of comprehensive contextual information needs to be aware of and able to access several different data sources and must know how to combine the contextual information taken from different and isolated data sources into a meaningful representation of the context. Especially the latter information cannot be modelled using the current state of the art. These problems are addressed by the development of an integration and representation model for contextual information that allows to compose comprehensive context models using information inside distributed and heterogeneous data sources. This model combines an information integration model for distributed and heterogenous information (which consists of an access model for heterogeneous data sources, an integration model and an information relation model) with a representation model for context that formalizes the representation of the respective real world domain, i.e. of the real world objects and their semantic relations in an intuitive, reusable and modular way based on ontologies. The resulting model consists of five layers that represent different aspects of the information integration solution. The achievement of the objectives is rated based on a requirement analysis of the problem domain. The technical feasibility and usefulness of the model is demonstrated by the implementation of an engine to support the approach as well as a complex application scenario consisting of a user profile that integrates information from several data sources and a couple of context-aware applications, e.g. a context-aware navigation system, a restaurant finder application as well as an enhanced tourist guide that use the user profile. Problems regarding security and social effects, the integration of this solution into existing environments and infrastructures as well as technical issues like the scalability and performance of this model are discussed too