Ausführung von variantenbehafteten Workflow-Modellen in Abhängigkeit vom Prozesskontext

Die Modellierung und Ausführung von Geschäftsprozessen sind zentrale Aufgaben in prozessorientierten Informationssystemen. In der Praxis tritt ein Prozess oftmals in zahlreichen Varianten auf, die Anpassungen an bestimmte Rahmenbedingungen darstellen. Heutige Prozessmodellierungswerkzeuge unterstützen das Modellieren und Ausführen von solchen Prozessvarianten nicht angemessen. Im Rahmen des Forschungsprojekts Provop (Prozessvarianten durch Optionen) bei der Daimler AG wird daher ein Lösungsansatz entwickelt, der ein transparentes und kontextabhängiges Modellieren, Konfigurieren und Ausführen von Prozessvarianten ermöglicht. Die vorliegende Arbeit diskutiert die Weiterentwicklung und technische Umsetzung der in Provop entwickelten Konzepte. Dazu wird in dieser Arbeit der Provop-Lösungsansatz vorgestellt und verwandte Arbeiten betrachtet. Darauf aufbauend werden die Anforderungen zur Ausführung von Prozessvarianten in einem Workflow-Management-System (WfMS) diskutiert und verschiedene Konzepte zu deren Umsetzung vorgestellt. Abschließend wird die prototypische Umsetzung gezeigt

Management von Prozessvarianten

Die fachliche Modellierung von Geschäftsprozessen und deren Ausführung mittels Workflow-Management-Systemen bilden zentrale Aufgaben bei der Realisierung prozessorientierter Informationssysteme. In der Praxis hat sich gezeigt, dass ein Prozess oftmals in zahlreichen Varianten auftritt, die Anpassungen an bestimmte Rahmenbedingungen (z.B. Domäne, landesspezifische Gesetze) darstellen. Die adäquate Modellierung und Ausführung solcher Prozessvarianten stellt eine große Herausforderung dar, der heutige Geschäftsprozessmodellierungswerkzeuge und Workflow-Management-Systeme nicht gerecht werden. Existierende Werkzeuge ermöglichen lediglich das Ausmodellieren aller Prozessvarianten in separaten Prozessmodellen, was in einem hohen Anpassungs- und Wartungsaufwand resultiert: Werden Prozessanpassungen erforderlich, sind meist mehrere Varianten betroen und deshalb mehrere Prozessmodelle zu adaptieren. Dies wiederum führt schnell zu Inkonsistenzen und mit der Zeit zu degenerierten Prozessmodellen. Um dies zu vermeiden, existiert in der Praxis ein zweiter verbreiteter Ansatz für das Management von Prozessvarianten: Alle Varianten werden in einem „großen“ Prozessmodell abgebildet. Sie sind somit innerhalb der Prozesslogik versteckt. Dieser Ansatz führt zwar zu weniger Redundanz, allerdings entstehen dadurch sehr komplexe und unübersichtliche Modelle, so dass bei großer Zahl von Varianten eine effektive Handhabbarkeit nicht mehr möglich ist. Typischerweise ist eine bestimmte Prozessvariante nur für gewisse Rahmenbedingungen relevant, d.h. sie genügt einem spezifischen Anwendungsfall. Die Informationen über den spezifischen Anwendungskontext einer Variante können bislang nicht in die entsprechenden Prozessmodelle integriert werden. Darüber hinaus ist eine Auswertung dieser Informationen, z.B. zur automatischen Konfiguration von Prozessvarianten, nicht möglich, geschweige denn eine dynamische Reaktion auf Änderungen des Anwendungskontextes zur Laufzeit einer Prozessvariante. Die vorliegende Arbeit stellt mit Provop (Prozessvarianten mittels Optionen) einen Lösungsansatz zur Handhabung von Prozessvarianten dar, der es erlaubt, ausgehend von einem sog. Basisprozessmodell, alle Varianten eines Prozesstyps abzuleiten. Dazu transformieren verschieden Änderungsoperationen das Basisprozessmodell sukzessiv zu einem Variantenmodell. Dabei berücksichtigt Provop den spezifischen Anwendungskontext einer Prozessvariante, um zu bestimmen, welche der modellierten Änderungsoperationen auf das Basisprozessmodell anzuwenden sind. Mit Hilfe von Auswahlbeschränkungen kann gewährleistet werden, dass nur solche Änderungsoperationen gemeinsam angewendet werden, die auch strukturell und semantisch kompatibel sind. Dem Problem nicht-kommutativer Änderungsoperationen bei der Konfiguration einer Prozessvariante begegnet Provop durch die Vorgabe einer eindeutigen Anwendungsreihenfolge. Dazu werden die Modellierungsreihenfolge sowie explizite Reihenfolgebeziehungen zwischen den Änderungsoperationen betrachtet. Darüber hinaus wird gewährleistet, dass die Menge aller konfigurierbaren Prozessvarianten den Korrektheitskriterien des zugrundeliegenden Prozess-Metamodells genügt. Für eine flexible Ausführung von Prozessinstanzen ermöglicht es Provop, zur Laufzeit auf Änderungen des Anwendungskontextes zu reagieren. Dabei stellen wir sicher, dass nur solche Variantenmodelle zur Ausführung kommen bzw. nur dann dynamische Wechsel zwischen Variantenmodellen zur Laufzeit zulässig sind, wenn dadurch die korrekte und stabile Ausführbarkeit der jeweiligen Prozessinstanz nicht beeinträchtigt wird. Das heißt, es können zur Laufzeit keine Ausführungsfehler aufgrund inkorrekter Prozessmodelle auftreten. Provop unterstützt das Refactoring von Basisprozessmodell und Änderungsoperationen, ohne die Ausführungssemantik der Prozessvarianten zu beeinflussen. Dabei werden sowohl der spezifische Anwendungskontext als auch definierte Auswahlbeschränkungen zwischen Änderungsoperationen berücksichtigt. Mit Hilfe eines Refactorings können Pflege- und Wartungsaufwände für das Management von Prozessvarianten reduziert werden. Die Ansätze von Provop werden in einem Prototypen realisiert und anhand mehrerer Fallstudien praktisch validiert

Datenflussvarianten in Prozessmodellen: Szenarien, Herausforderungen, Ansätze

Die geeignete Unterstützung von Geschäftsprozessen gewinnt durch die Abkehr vom funktionalen betrieblichen Aufbau hin zu prozessorientierten Organisationsstrukturen zunehmend an Bedeutung. Dabei wurde erkannt, dass ein bestimmter Prozesstyp oftmals nicht nur durch ein einziges Prozessmodell beschrieben werden kann, sondern dass abhängig vom Anwendungskontext unterschiedliche Prozessvarianten existieren. Die Gründe, mehrere Prozessvarianten gleichzeitig zu unterstützen und nicht auf einer einzigen Definition zu beharren, sind vielfältig. So müssen z.B. bei internationalen Unternehmen die Prozesse an die Rahmenbedingungen des jeweiligen Landes (z.B. gesetzliche Regularien) oder eine prozessorientierte Software für den jeweiligen Anwendungskontext angepasst werden. Der Umgang Prozessvarianten wurde in verschiedenen Forschungsarbeiten thematisiert, wobei diese mehrheitlich auf die Kontrollflussperspektive fokussieren. Die Datenflussperspektive ist im Zusammenhang mit Prozessvarianten noch wenig beachtet. Aus diesem Grund soll im Folgenden untersucht werden, wie das Management von Prozessvarianten unter dem Gesichtspunkt eines modifizierten Datenflusses gestaltet werden sollte. Es wird analysiert, unter welchen Bedingungen der Datenfluss eine Änderung erfährt und welchen Anforderungen ein Prozessvariantenmodellierungsansatz genügen muss

Formalisierung des Time-Driven Activity-Based Costing

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Modellierung und Darstellung von Prozessvarianten in Provop

Die Praxis hat gezeigt, dass man es bei der Modellierung von Prozessen oftmals mit zahlreichen Varianten zu tun hat. Jede Prozessvariante stellt dabei eine Anpassung an bestimmte Rahmenbedingungen dar. Heutige Modellierungswerkzeuge ermöglichen lediglich das Ausmodellieren von Prozessvarianten in separaten Prozessmodellen, woraus ein hoher Wartungsaufwand resultiert: Werden z.B. grundlegende Prozessanpassungen erforderlich (z.B. infolge gesetzlicher Änderungen), sind meist mehrere Varianten betroffen und deshalb bei diesem Ansatz auch mehrere Prozessmodelle anzupassen. Dies wiederum führt schnell zu Inkonsistenzen oder Fehlern. Der vorliegende Beitrag greift diese Problemstellungen auf. Er stellt den Provop-Lösungsansatz zur Modellierung mehrerer Prozessvarianten in einem Prozessmodell, mit expliziter Kennzeichnung der verschiedenen Varianten, vor. Damit lassen sich die Aufwände für die Modellierung und Wartung von Prozessvarianten signifikant reduzieren sowie Inkonsistenzen bei der Anpassung von Varianten vermeiden

Anforderungen an die Modellierung und Ausführung von Prozessvarianten

Die Modellierung von Geschäftsprozessen sowie deren Ausführung mittels Workflow-Management-Systemen (WfMS) bilden zentrale Aufgaben bei der Realisierung prozessorientierter Informationssysteme. In der Praxis hat sich gezeigt, dass ein Prozesstyp oftmals in zahlreichen Varianten auftritt, die Anpassungen an bestimmte Rahmenbedingungen darstellen. Die adäquate Modellierung und Ausführung solcher Prozessvarianten stellt eine große Herausforderung dar, der heutige Geschäftsprozessmodellierungswerkzeuge und WfMS bei weitem nicht gerecht werden. Diese ermöglichen lediglich das Ausmodellieren aller Prozessvarianten in separaten Prozessmodellen, wodurch ein hoher Wartungsaufwand resultiert: Werden Prozessanpassungen erforderlich, sind meist mehrere Varianten betroffen und deshalb mehrere Prozessmodelle anzupassen. Dies wiederum führt schnell zu Inkonsistenzen. Um dies zu vermeiden, sollten Varianten in einem Prozessmodell modelliert und explizit als Varianten gekennzeichnet werden. Weitergehend sollte während der Ausführung solcher variantenbehafteter Prozesse flexibel auf veränderte Rahmenbedingungen reagiert werden können, z.B. indem dynamisch zwischen Prozessvarianten gewechselt wird. Dieser Beitrag untersucht Anforderungen an die Modellierung und Ausführung von variantenbehafteten Prozessen und skizziert Lösungsideen

Eine vergleichende Betrachtung verschiedener Ansätze zur Modellierung von Prozessvarianten

Die Modellierung von Geschäftsprozessen spielt eine wichtige Rolle bei der Realisierung von Anforderungen in Unternehmen. Bei der Geschäftsprozessmodellierung wird die Funktionalität und Struktur der Unternehmensprozesse in Form von Prozessmodellen dargestellt. In der Praxis existieren dabei häufig unterschiedliche Varianten eines Prozesses. Die adäquate Modellierung solcher Prozessvarianten ist mit heutigen Geschäftsprozessmodellierungssprachen jedoch nicht möglich. Insbesondere können in diesen Sprachen entweder alle Prozessvarianten in separaten Prozessmodellen oder mittels bedingten Verzweigungen in einem gemeinsamen Prozessmodell abgebildet werden. Beide Möglichkeiten verursachen jedoch erhebliche Nachteile, wie einen erhöhten Wartungsaufwand oder mögliche Inkonsistenzen, die unerwünscht sind. Um Prozessvarianten umfassend abbilden zu können, wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Ansätze entwickelt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den vier Ansätzen C-EPC, C-YAWL, PESOA und Provop. Zunächst werden die Eigenschaften jedes Ansatzes erklärt. Im Anschluss daran, werden diese Ansätze mittels ausgewählter Beispiele miteinander verglichen und kritisch betrachtet. Anschließend werden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Ansätze diskutiert

Datentypgetriebene Dynamische Komposition von Prozessbeschreibungen

This diploma thesis examines approaches for the efficient handling of process variants by a workflow management system. The foundation is a publication process for the creation and publishment of a multimedia document in digital libraries. Its modeling and management has to satisfy a plurality of requirements. Using the best ideas from the examined approaches satisfying the requirements, a new concept is created. It is based on the dynamic composition of process description. A proof-of.concept demonstrates the feasibility on the example of an appropriate workflow management system