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

Configuration and Management of Process Variants

This chapter deals with advanced concepts for the configuration and management of business process variants. Typically, for a particular business process, different variants exist. Each of them constitutes an adjustment of a master process (e.g., a reference process) to specific requirements building the process context. Contemporary business process management tools do not adequately support the modeling and management of such process variants. Either the variants have to be specified in separate process models or they are expressed in terms of conditional branches within the same process model. Both methods can result in high model redundancies, which make model adaptations a time-consuming and error-prone task. In this chapter we discuss advanced concepts of our Provop approach, which provides a flexible and powerful solution for managing business process variants along their lifecycle. Such variant support will foster more systematic process configuration as well as process maintenance

Issues in Modeling Process Variants with Provop

For a particular business process, typically, different variants exist. Each of them constitutes an adjustment of a basic process (e.g. a reference process) to specific requirements building the process context. Contemporary business process management (BPM) tools, however, do not adequately support the modeling and management of process variants. Either the variants have to be specified by separate process models or they are expressed in terms of conditional branches within the same process model. Both methods can lead to high model redundancies, which make model adaptations a time consuming and error-prone task. In this paper we discuss advanced modeling concepts of our Provop approach, which provides a flexible and powerful solution for modeling and managing process variants. With Provop, a particular process variant can be configured at a high level of abstraction by applying a set of well-defined change operations to a basic process model

Guaranteeing Soundness of Configurable Process Variants in Provop

Usually, for a particular business process a multitude of variants exists. Each of them constitutes an adjustment of a reference process model to specific requirements building the process context. While some progress has been achieved regarding the configuration of process variants, there exists only little work on how to accomplish this in a sound and efficient manner, especially when considering the large number of process variants that exist in practice as well as the many syntactical and semantical constraints they have to obey. In this paper we discuss advanced concepts for the context- and constraint-based configuration of process variants, and show how they can be utilized to ensure soundness of the configured process variants. Enhancing process-aware information systems with the capability to easily configure sound process models, belonging to the same process family and fitting to the given application context, will enable a new quality in engineering process-aware information systems

Capturing Variability in Business Process Models: The Provop Approach

Usually, for a particular business process different variants exist. Each of them constitutes an adjustment of a reference process model to specific requirements building the process context. Contemporary process management tools do not adequately support the modeling of such process variants. Either the variants have to be specified as separate process models or they are expressed in terms of conditional branches within the same process model. Both methods often lead to redundancies making model adaptations a time consuming and error-prone task. In this paper we discuss selected concepts of the Provop approach for modeling and managing process variants. A particular process variant can be configured at a high level of abstraction by applying a set of well-defined change operations to a reference process model. In particular, this paper discusses advanced concepts for the design and modeling of such a reference process model as well as for the adjustments required to configure the different process variants. Altogether, Provop provides a flexible and powerful solution for process variant management

Correct Configuration of Process Variants in Provop

When engineering process-aware information systems (PAISs) one of the fundamental challenges is to cope with the variability of business processes. While some progress has been achieved regarding the configuration of process variants, there exists only little work on how to accomplish this in a correct manner. Configuring process variants constitutes a non-trivial challenge when considering the large number of process variants that exist in practice as well as the many syntactical and semantical constraints a configured process variant has to obey in a given context. In previous work we introduced the Provop approach for configuring and managing process variants. This paper picks up the Provop framework and shows how it ensures correctness of configurable process variants by construction. We discuss advanced concepts for the context- and constraint-based configuration of process variants, and show how they can be utilized to ensure correctness of the configured process variants. In this paper we also consider correctness issues in conjunction with dynamic variant re-configurations. Enhancing PAISs with the capability to correctly configure process models fitting to the given application context, and to correctly manage the resulting process variants afterwards, will enable a new quality in PAIS engineering

Context-based Configuration of Process Variants

When designing process-aware information systems, usually, variants of the same process type have to be defined and maintained. Each of these process variants constitutes an adjustment of the same process to specific requirements building the variant context. Current business process management tools do not support the context-based definition and configuration of such variants in an adequate manner. Instead, each process variant has to be defined from scratch and be kept in a separate model. This results in considerable redundancies when modeling and adapting process variants, and is also a time consuming and error-prone procedure. This paper presents a more flexible and context-based approach for configuring and managing process variants. In particular, we allow for the configuration of process variants by applying a context-dependent set of well-defined change operations to a base process

Lifecycle Management for Business Process Variants

This chapter deals with advanced concepts for the configuration and management of business process variants. Typically, for a particular business process, different variants exist. Each of them constitutes an adjustment of a master process (e.g., a reference process) to specific requirements building the process context. Contemporary Business Process Management tools do not adequately support the modeling and management of such process variants. Either the variants have to be specified in separate process models or they are expressed in terms of conditional branches within the same process model. Both methods can result in high model redundancies, which make model adaptations a time-consuming and error-prone task. In this chapter, we discuss advanced concepts of our Provop approach, which provides a flexible and powerful solution for managing business process variants along their lifecycle. Such variant support will foster more systematic process configuration as well as process maintenance

Mobile Task Management for Medical Ward Rounds - The MEDo Approach

In hospitals, ward rounds are crucial for decision-making in the context of patient treatment processes. In the course of a ward round, new tasks are defined and allocated to physicians and nurses. In clinical practice, however, these tasks are not systematically managed. During ward rounds, they are jotted down using pen and paper, and their later processing is prone to errors. Furthermore, medical staff must keep track of the processing status of its tasks (e.g., medical orders). To relieve staff members from such a manual task management, the MEDo approach supports ward rounds by transforming the pen and paper worksheet to a mobile user interface on a tablet integrating process support, mobile task management, and access to the electronic patient record. Interviews we conducted have confirmed that medical staff craves for mobile task and process support on wards. Furthermore, in several user experiments, we have proven that MEDo puts task acquisition on a level comparable to that of pen and paper. Overall, with MEDo, physicians can create, monitor and share tasks using a mobile and user-friendly platform

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