Mar
05
2010

Wie Workflows auf ihre Umgebung reagieren könnten, oder: kontextadaptives BPM

Fraunhofer Institut ISST

Unser Mitbewohner im  Steinplatz 2, das Fraunhofer Institut ISST beschäftigt sich mit einem noch sehr jungen Aspekt der Geschäftsprozesssteuerung: adhoc-Reaktion auf  gerade geänderte Rahmenbedingungen. Es geht also um die Anpassung  der laufenden Geschäftsfälle als Reaktion auf Änderungen der Rahmenbedingungen. Wie können diese sich äußern? Über Ereignisse, die von den Umsystemen gemeldet werden. Seien es Sensoren, die physikalische Werte messen, wie Temperatur oder Druck. Oder die  Papierakte 4711 ist gerade im Raum 305 eingetroffen und der Workflow kann zur nächsten Aufgabe weitergehen . Oder im Krankenhaus: Operationssäle werden pro Operation vermietet. Wenn Operationen sich verzögern, weil das notwendige Personal nicht zeitig disponiert werden konnte, entsteht Leerlauf und der Umsatz sinkt.  Wenn also hier besser bekannt ist, wer wann wo eingesetzt werden kann, ist eine Auslastung der OP-Säle effektiver.

SAPERION hat erste Wege im Umfeld der adaptiven Prozesse beschritten. Mit den Ergebnissen zur Einbindung einer Rule Engine z.B. für die Bestimmung des Empfängers der gerade neu erreichten Aktivität im Geschäftsprozess ist ein wichtiger Grundstein gelegt (siehe SAPERION meets Rule Engine). Werden die Fakten, auf denen die Regeln arbeiten, aktuell gehalten, so reagiert das Gesamtsystem dynamisch darauf. D.h. es wird die gerade verfügbare Person für die Aufgabe gefunden.

Der nächste Schritt, den SAPERION hier geht, ist die Ausrichtung der Workflow-Engine auf den Standard BPMN  (siehe SAPERION goes BPMN). Die neue Version wird erst einmal die Kernelemente kennen, worunter aber auch schon die Ereignisse Start und Ende sowie das Zwischenereignis “Nachricht senden” gehören. Die neue Version BPMN 2.0 bringt eine ganze Flut an neuen Ereignissen, die sowohl im Sequenzfluss (Zwischenereignis) als auch an den Aktivitäten angeheftet sind.

Wer Interesse hat, in diesem Umfeld mit uns und dem Fraunhofer Institut in dieses neue Thema einzusteigen, den fordere ich auf, sich bei mir oder dem Autor des folgenden Textes, Herrn Manfred Wojciechowski vom Fraunhofer Institut ISST zu melden.

Kontextadaptive Workflows

von Manfred Wojciechowski

Der Einfluss von Kontext anhand des Geschäftsprozess Metamodells

Der Einfluss von Kontext anhand des Geschäftsprozess Metamodells

Geschäftsprozesse beschreiben eine Abfolge von strukturierten Aktivitäten die notwendig sind, um eine Dienstleistung oder ein Produkt für einen Kunden zu produzieren. Eine solche Beschreibung kann in unterschiedlichen Detaillierungsstufen erfolgen und hört dort auf, wo elementare Prozessschritte einzelnen Ressourcen zugeordnet sind. Die Verwendung formaler Modelle zur Beschreibung von Geschäftsprozessen ermöglicht deren Dokumentation, Analyse und kontinuierliche Verbesserung. Grafische Notationen in Verbindung mit entsprechenden Modellierungswerkzeugen vereinfachen die Erhebung und Kommunikation der Geschäftsmodelle. Beispiele hierfür sind in den Ereignisgesteuerten Prozessketten (EPK) oder der Business Process Modeling Notation (BPMN) zu finden.

Workflows entstehen aus einer Detaillierung von Geschäftsprozessen mit dem Ziel der (teil-)automatisierten Unterstützung durch ein Workflow Managementsystem. Durch die Anreicherung durch technische Details, z.B. dem Aufruf eines Dienstes in einer Aktivität, kann auf diese Weise eine aktive Steuerung der arbeitsteiligen Prozesse erreicht werden. Beispiele zur Modellierung von Workflows sind beispielsweise in der Business Process Execution Language (BPEL) oder in der neuen Spezifikation der Business Process Modeling Notation 2.0 zu finden.

Für die Modellierung von Geschäftsprozessen und Workflows, sowie deren Ausführung und Analyse, existieren am Markt eine Vielzahl von Produkten. Der Einsatz dieser Produkte soll zu einer Verbesserung der Prozessqualität, der Reduzierung der Bearbeitungszeiten und der Kosten, der Erhöhung der Flexibilität von Prozessen, sowie deren Transparenz führen. In Verbindung mit dem Aufbau einer Anwendungslandschaft entlang einer serviceorientierten Architektur können Workflows effizienter umgesetzt werden und somit die Flexibilisierung von Geschäftsprozessen unterstützen. In vielen Unternehmen sind Workflow-Managementsysteme und zugehörige Werkzeuge daher wichtiger Bestandteil einer entsprechenden Unternehmensarchitektur.

Der praktische Einsatz dieser Technologie zeigt auch die aktuell bestehenden Beschränkungen auf. Ein Kritikpunkt ist beispielsweise die mangelnde Flexibilität in Bezug auf ad-hoc Änderungen eines Prozesses zur Laufzeit. Stark strukturierte und starre Arbeitsabläufe machen nur einen geringen Teil der Geschäftsprozesse aus. Konzepte zur Flexibilisierung und zur Modifikation von Workflows durch den Endanwender zur Laufzeit sind in der Erforschung und erste Lösungen sind bereits sichtbar.

Ein Aspekt der Flexibilisierung ist die Nutzung von Informationen über das Umfeld, in dem die Arbeitsabläufe stattfinden, um beispielsweise Abweichungen in Form von Varianten zu modellieren und umzusetzen. Mit der immer breiteren Verfügbarkeit von Sensorik lassen sich solche Informationen unmittelbar erheben und nutzen. So lassen sich Personen und Güter, sowie mobile Produktionsmittel mit Hilfe von WLAN, GPS, RFID oder anderen Technologien orten und räumlich zueinander in Beziehung setzen. Sensoren ermitteln den Betriebszustand von technischen Anlagen, die Temperatur an einem Ort oder einem Gegenstand, sowie eine Vielzahl weiterer Umgebungsparameter. Die Erhebung und Zusammenführung dieser Informationen zu einem Umgebungsmodell ermöglicht eine technische Abbildung der realen Umgebung, die für die automatische Adaption von Software an aktuelle Verhältnisse genutzt werden kann. In der Verdichtung dieser Umgebungsinformationen lassen sich vielfach Situationen ableiten, z.B. Notfallsituationen, auf die entsprechend reagiert werden kann. Diese Technologie ist unter dem Begriff ‘Kontextadaptivität’ bekannt und ist aktuell in ortsbasierten mobilen Diensten sichtbar, in denen der Nutzer beispielsweise über Ereignisse am Ort informiert werden kann.

Interne und externe Situationen haben Einfluss auf ein Unternehmen und deren Geschäftsprozesse. In [SN07] wird anhand des RBPM Metamodells der Einfluss von ‘Kontext’ auf die unterschiedlichen Aspekte von Geschäftsprozessen beschrieben. Eine Zusammenfassung wird in der nachfolgenden Grafik gezeigt. Dort wird beschrieben, in welchen Beziehungen zwischen den einzelnen Modellelementen der Kontext eine Rolle spielt. Beispielsweise kann die Zuordnung eines Aktors zu einer Rolle abhängig sein von seinen Fähigkeiten und der aktuellen Situation. Die Zuordnung eines konkreten Aktors zu einer Aktivität kann auf diese Weise abhängig gemacht werden beispielsweise von der Verfügbarkeit verschiedener Personen und ihrer Fähigkeiten vor Ort und der Schwere eines Notfalls. Die konkrete Ausprägung eines Geschäftsprozesses über die notwendigen Rollen und durchzuführenden Funktionen kann ebenfalls abhängig von der jeweiligen Situation sein. Hieraus ergibt sich die Anforderung an eine Flexibilisierung von Workflows und die Möglichkeit diese kontextadaptiv zu gestalten.

Ein Aspekt der Adaption von Workflows aufgrund des Kontexts ist die Reaktion auf bestimmte Ereignisse. So kann von einem vorgegebenen Workflow abgewichen werden, falls eine besondere Situation dieses notwendig macht. In BPMN können Ereignisse modelliert und an Aktivitäten gebunden werden. Auf diese Weise kann eine Ausnahmebehandlung modelliert werden. Es sind verschiedene Ereignistypen definiert, die jedoch entweder generischer oder technischer Natur sind. Diese können jedoch als Ausgangspunkt für die Verbindung mit definierten domänenspezifischen Ereignissen aus einem Kontextmodell verwendet werden. Ein weitergehender aber noch nicht erforschter Aspekt ist die kontextadaptive ad-hoc Modifikation von Workflows. Die Ereignis-getriggerte Auswahl und Initiierung von Workflows sowie die Aktivierung von Aktivitäten ist ein weiterer Aspekt in der Verbindung zwischen Kontextadaptivität und Workflow. Meldet beispielsweise ein Sensor das Ankommen eines Liefertransports, so können entsprechende Entladeprozesse automatisch ohne manuelles Zutun angestoßen werden. Eine weitere Möglichkeit der Verbindung ist die Annotation von Aktivitäten mit Kontextinformationen im Sinne einer Dokumentation bei der Prozessdurchführung. Diese können im Sinne eines BPM Round-Trip für die Analyse und Optimierung von Prozessen unter Berücksichtigung der Situation genutzt werden.
Die Zusammenführung von Kontexterhebung und Prozessunterstützung wird von einigen Herstellern entsprechender Plattformen als eine wichtige Weiterentwicklung gesehen. So hat beispielsweise IBM mit dem Modul ‘Sensor Events’ eine Middleware zur Erstellung und Verwaltung von Sensorlösungen in die WebSphere-Plattform integriert. Jedoch sind bestehende Lösungen noch weit von einer generellen Einsetzbarkeit und einem integrierten Ansatz entfernt. Das Fraunhofer Institut für Software- und Systemtechnik (ISST) betreibt angewandte Forschung sowohl in Hinblick auf die Flexibilisierung von Workflows und die Adaption durch den Endanwender, als auch in Hinblick auf die Modellierung und Nutzung von Kontexten. In der Kombination dieser Forschungsergebnisse ist das ISST bestrebt konkrete Lösungen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie umzusetzen.

[SN07]    Saidani, S.; Nurcan, S.: Towards Context Aware Business Process Modelling. 8th Workshop on Business Process Modelling, Development, and Support, BPMDS’07, Trondheim, Norway, 2007

Ich habe am 4.6.10 einen weiteren Artikel mit einer Liste konkreter Funktionen, wie eine flexible (adaptive) Sachbearbeitung mit SAPERION auch im Kontext von Workflow Management sichergestellt wird, gepostet:
Wird die nächste Generation von Workflow-Systemen adaptiv?

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Written by Dr. Martin Bartonitz in: deutsch,general,language | Tags: , , , ,

2 Comments »

  • “So lassen sich Personen und Güter, sowie mobile Produktionsmittel mit Hilfe von WLAN, GPS, RFID oder anderen Technologien orten und räumlich zueinander in Beziehung setzen” – du hast hier nen kleinen fehler :)

    Comment | 17 March 2010
  • Dr. Martin Bartonitz

    The BPM Consultatn Sandy Kemsley hast postet an interesting article What Organizations Want From Case Management

    Comment | 17 November 2010

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