Cooperative Computing & Communication Laboratory Workflows und Workflow- Management-Systeme Der...

Cooperative Computing &Communication Laboratory

Workflows und Workflow- Management-SystemeDer Schlüssel zum Erfolg?

Wolfgang Thronicke

C-LAB, [email protected]

Folie 2© Siemens AG und Universität GH Paderborn 2000C-LAB focus „Workflows“

W. Thronicke / C-LABRev: 0.1

Gliederung• Grundlagen

• Begriffe und Definitionen• Historische Entwicklung• Motivation für den Workflow-Einsatz

• Standards: Die Workflow-Coalition• Ziele und Mitglieder• Die Arbeit der WFMC

• Workflow-Management Systeme• Eigenschaften• Ausgewählte Beispiele

• Einführung von Workflow-Lösungen• Aspekte



Grundlagen



Workflows in aller Munde• Workflows bilden die Grundlage für modernes

Arbeiten in einem Unternehmen.• Workflow Management Systeme verkürzen

Durchlaufzeiten und steigern so die Produktivität.• Der Workfloweinsatz macht Arbeiten erst effektiv und

kostengünstig.• Workflow macht die Mitarbeiter mobil und bindet sie

transparent in die Arbeitsprozesse ein.• Workflow liefert dem Management die notwendige

Kontrolle über die ablaufenden Vorgänge.



Warum Workflows wichtiger werden• Einzel-Tätigkeiten werden vollständig am Rechner

ausgeführt: Textverarbeitung, E-Mails, Abrechnungen, Lagerhaltung

• Je mehr Personen an einem Arbeitsvorgang beteiligt sind, desto mehr Kommunikation ist notwendig (Verluste durch Liegezeiten, Urlaube, Abwesenheiten, etc.)

• Workflows unterstützen gesamte Vorgänge und sichern die Weiterleitung notwendiger Daten (Zeitersparnis)

• Integration unterschiedlicher Applikationen und Flexibilität ihrer Steuerung sind eine notwendige Kernfunktionalität kommender E-Commerce Lösungen.



ArbeitsprozesseTypische wiederkehrende Arbeitsprozesse:• Urlaubsantrag• Reisekostenabrechnung• Bearbeiten einer Internetpräsentation• Reparaturauftrag (annehmen / bearbeiten)

Welche (wiederkehrenden) Arbeitsprozesse gehören zu ihrem Tagesgeschäft ?



Eigenschaften von Arbeitsprozessen• bestehen aus einzelnen Arbeitsschritten• bestehen aus Arbeitsschritten, die nach

gewissen Regeln in einer bestimmten Reihenfolge abgearbeitet werden

• benötigen für die Durchführung bestimmte Arbeitsmittel (Resourcen)

• haben einen definierten Start- und Endpunkt• sind messbar, d.h. ein Arbeitsprozess hat

einen definierten Input und Output



Beispiel: Urlaubsantrag (vereinfacht)

Mitarbeiter

Gruppenleiter

Abteilungsleiter

erstellt Urlaubsantrag

prüft Antrag und kontrolliertwg. Terminkollisionen

entscheidet

“Nein, Terminkollision” “ok, kein Einwände”

benachrichtigt



Objekte in Arbeitsprozessen• Bearbeiter:

charakterisiert durch ihre Rollen (= Befugnisse)• Arbeitsschritte:

konkrete Tätigkeiten, die von einem Bearbeiter durchgeführt werden (Aktivität)

• Datenobjekte:durch Arbeitsschritte erzeugt oder verändert, oder für die Durchführung notwendig

• Arbeitsmittel:konkrete Werkzeuge / Objekte mit denen die Bearbeitung durchgeführt wird



Objekte im UrlaubsantragsbeispielRollen - Mitarbeiter

- Gruppenleiter- Abteilungsleiter

Arbeits-schritte

- Urlaubsantrag erstellen- Urlaubsantrag prüfen- Urlaubsantrag genehmigen

Daten-objekte

- Urlaubsantragsformular- Anmerkung des

Gruppenleiters- Urlaubsbescheid

Arbeits-mittel

- Textverarbeitung- Projektplanungswerkzeug- Mitarbeiterdatenbank- E-Mail



Was fehlt noch im Beispiel?• Wie lange darf der Prozess andauern?• Was passiert bei einer Terminüberschreitung?• Wer initiert die Arbeitsschritte?• Kann ein Arbeitsschritt delegiert werden (z.B.

wenn der Gruppenleiter Urlaub hat)?• Welche Abteilungen sind noch involviert (z.B.

für Urlaubsgeld etc.)• .....

Selbst ein einfacher Prozess kann eine hohe Komplexität beinhalten



Geschäftsprozesse (allgemeine Arbeitsprozesse)

• bestehen aus einzelnen Vorgangsschritten (nach Heilmann 1994)

• jeder Vorgangsschritt kann atomar oder auch eine komplexere Teilaufgabe sein

• bestehen aus betriebswirtschaftlich relevanten Objekten

• können hierarchisch aufgebaut sein (im Extrem das ganze Unternehmen als ein Prozess)

• G-Prozesse sollten wertschöpfend sein



Business - ReengineeringZiel:• Analyse der Prozesse eines Unternehmens• Optimierung bestehender Prozesse• Neudefinition effizienter (wertschöpfender!)

Prozesse• Elimination überflüssiger und redundanter

Prozesse

Mittel:• Spezialisten mit Prozessmodellierungssoftware



Vom Geschäftsprozess zum Workflow

Anforderungen

Deskriptives Prozessmodell

Implementierungsmodell

Geschäftsprozess-modell

Workflow-Modell

Reale Welt

Programm



Workflow - Definitionen• Ein Workflow

• ist ein lauffähiges System, das aus dem Prozessmodell abgeleitet wird.

• beschreibt die Folge von Aktionen, die notwendig sind, ein bestimmtes Ziel zu erreichen, sowie deren Abhängigkeiten.

• definiert einen wiederholbaren Ablauf.• ist ein von einer Software-Komponente (Workflow-

Engine) gesteuertes Objekt.

“Ein Workflow stellt ein konzeptionelles Gesamtschema eines Anwendungssystems dar. [ Daten, Kontrollfluss, Resourcen, etc.]”



Komponenten eines Workflows (vereinfacht)

WorkflowWorkflow

Aktivität

Ausführungsbedingung

InputInput-daten Output-Output-

datendaten

ResourceProgramm

Arbeitsmittel

Bearbeiter



Workflow - Aufbau • Sequenzen von Einzelaktivitäten• Kopplung über Datenabhängigkeiten• Steuerung über Ausführungsbedingungen

Aktivität


InputInput-daten

Output-Output-datendaten

ResourceProgramm

Arbeitsmittel

Bearbeiter

Aktivität


InputInput-daten

Output-Output-datendaten

ResourceProgramm

Arbeitsmittel

Bearbeiter

Kopplung der Aktivitätendurch Datenabhängigkeiten



Komponenten von Workflow-Management Systemen (WFMS)

Definition der Workflow Management Coalition (1994): (WFMS)... a system that completely defines, manages and executes workflow processes through the execution of software whose order of execution is defined by a computer representation of the workflow process logic ..



Workflow-Engine• Die Workflow-Engine steuert die Ausführung

einzelner Aktivitäten einer Workflow-Instanz.• Eine Workflow-Instanz, die von einer

Workflow-Engine gesteuert wird, heisst aktiv.• Workflow-Engines können untereinander

kommunizieren.• Die Gesamtheit der Ausführungsumgebung

von Workflows wird auch als “Runtime Workflow-Enactment System” bezeichnet.



Das WorkflowmanagementsystemKomponenten:• Prozessanalyse, Modellierung und Definition• Instanziierung und Ausführung von Workflows• Aufruf und Steuerung beteiligter Software-

werkzeuge and Andwendungen



Standardisierung im Bereich Workflow Management



Die Workflow Management Coalition• Gegründet: August 1993• nicht-kommerzielle Organisation von

Anbietern, Benutzern, Analysten und Universitäten

• > 225 Mitglieder (Jahr 2000)Baan Company, Doc Man AG, COMPAQ, Fujitsu

Software, IBM, Lucent Technologies, Microsoft, NEC Corporation, SAP, Staffware, Toshiba

• http://www.wfmc.org



Ziele der Workflow Management Coalition• Festsetzen von Standards und Spezifikationen

für die Entwicklung von Workflow Management Produkten

• Förderung des Einsatzes von Workflowtechnologie

• Entwicklung des Workflowmarktes

Standardmodell



Workflowmanagementsysteme



Arten von Workflow-Mangement Systemen• Imagebasiert• Dokumenten- und Formularbasiert• Koordinationsbasiert• Toolbasiert / Aktionsbasiert• Webbasiert

!! In der Regel existieren Mischformen der Systeme als Produkte !!



Imagebasierte WFMS

• Sehr einfache Systeme• Verwalten die Weitergabe von eingescannten

Dokumenten (Images) an Bearbeiter



Dokumenten- und Formularbasierte WFMS• Verwaltet nicht nur Dokumente sondern auch

Formulare• Verteilt Dokumente und Formulare an

Bearbeiter• Formulare unter Kontrolle des WFMS ->

komplexe Flows möglich, abhängig von Daten



Koordinationsbasiert• Basiert auf dem Client-Server Grundmodell• Client fordert Erledigung einer Aufgabe und

wartet auf Rückmeldung des Servers• Workflowsystem arbeitet als Koordinator

zwischen Teilaufgaben



Tool- und Aktionsbasierte WFMSFokussieren den Aufbau von Flows um Tools

oder Aktionen herum und definieren mit den Ein- und Ausgangsdaten Workflows.

Diese WFMS bieten eine gute Unterstützung der Integration von Werkzeugen (aber machmal auf einzelne Produktfamilien, wie MS Office, beschränkt)



Webbasierte WFMS• Realisierung der Funktionalitäten mit

Internettechnologie• meist vollständig JAVA basiert• Steuerung über Internetbrowser und

Webserver



WFMS-Abgrenzungskriterien - ISystem

• Stand-Alone Produktbezogen (nur mit bestimmten Produkten funktionsfähig)

• Hardware, Betriebssystem- und Netzwerkanforderungen

• Skalierbarkeit / Performanz / ErweiterbarkeitSchnittstellen

• zu Standardanwendungen• zu Datenbanken (z.B. SQL / JDBC / ODBC)• zu Dokumentenmanagementsystemen oder

Prozessdatenmanagementsystemen (PDM)• Internet-/Intranetfähigkeit



WFMS-Abgrenzungskriterien - IIWF-Modellierung

• Grafische Modellierung• Anpassbarkeit von Workflows• Wiederverwendbarkeit (Reuse)• Modellierungsmethodik• Analyse- und Testmöglichkeit des Workflows• Hierarchien / Kopplung von Workflows



WFMS-Abgrenzungskriterien - IIIWF-Ausführung

• Automatische Deadlinekontrolle• Delegation / Stellvertreter• Lastbalancierung der Applikationsausführung• Monitoring (Statuskontrolle / Prozessverfolgung)• Konfigurierbare Oberfläche des Workflows

• Formulare• Codierung der Aktivitäten• GUI Konfiguration



WFMS: DocMan (Email-Flow)• Datentransfer über E-Mail• Dokumentenserver:

• Microsoft Exchange• Lotus Notes• Microsoft SQL• oder andere DB mit ODBC Schnittstelle

• E-Mail basierte Formulare und Dokumente die über Server verwaltet werden

• grafischer Workfloweditor• Applikationen müssen selbst verwaltet werden

oder durch individuelles Skripting angebunden werden.



WFMS: Staffware• JAVA-basierte Clients (Web-fähig)• Grafischer Workflow-Editor• Data-Repository: Microsoft SQL, Oracle• Integrationsunterstützung• Broker zur Automatisierung (Software-Agent,

der wie ein realer User arbeitet)



WFMS: Ultimus• Web-basiert• Formular und Dokumentenzentriert• Grafischer Flow und Formular-Designer• Externe Tools aus dem Microsoft Office

Umfeld unterstützt• Datenbankschnittstelle• Workflowstatistiken



WFMS: Lotus Notes• Lotus Notes ist in erster Linie eine Groupware-

Anwendung• Workflow-Lösungen sind ein Add-On auf dem

Lotus Notes Basissystem und in der Regel in Lotus Notes ausprogrammiert

• Dokumentenzentriert / Task-Orientiert• Es existieren auch externe Lösungen z.B. IBM

Flowmark, die in Lotus integriert werden (d.h. Workflow-Engine nutzt Dienste der Groupware-Umgebung)



WFMS: ASTAI(R)• Schwerpunkt: Integrationsbasiert ->

heterogene Applikationen verteilt im Netzt einbinden.

• Grafischer Workfloweditor (Repository-Konzept zur Wiederverwendung)

• Grafische Workflowdarstellung• Offene Schnittstellen• Keine legacy-Datenbank notwendig, kann aber

genutzt werden.• Webfähig.• http://www.astair.de

http://www.astair.de/



Einführung von Workflow-Management-Systemen

Aspekte



Aspekte der WFMS Einführung

• Recht

• Soziotechnik / Mitarbeiter

• Organisation

• Infrastruktur

• Wirtschaftlichkeit



Aspekt: Recht• Dokumente werden digital gespeichert

(Aufbewahrungsvorschriften, Integritäts- und Zugriffsschutz)

• Verwendung Digitaler Signaturen / Rechtgültige Verträge

• Datenschutz personenbezogener Daten (WFMS erlauben prinzipell eine weitgehende Kontrolle der Mitarbeiter -> Betriebsrat !)



Aspekt: Mitarbeiter / Soziotechnik• Mitarbeiter

• fühlen sich kontrolliert• glauben, dass sie Handlungsfreiheiten verlieren• “es funktioniert bisher auch”• müssen für das System geschult werden• Angst vor Flexibilitätsverlust (auf Management-

Ebene)



Aspekt: Organisation • Klare Rollenverteilung innerhalb des

Einsatzbereichs gefordert• Organisation und Rollen können verändert

werden, um effektiv umgesetzt zu werden (kann auch bereits durch Business Process Reengineering resultieren)



Aspekt: Infrastruktur• Aktuelle Hardware ausreichend?• Neue Hardware für Tätigkeiten, die ansonsten

keine brauchten (Kosten!)• Zusätzliche Software

• Datenbankserver• Backup / Sicherungssysteme• Archivierung etc.

• Zusätzliche Dienste• Rechnerbetreuung• Schulungen auf neue Software..• Supportleistungen bei Anpassungen und Änderungen

• Skalierbarkeit (z.B. bei Wachstum)



Aspekt: Wirtschaftlichkeit • Einführung eines WFMS bedeutet nicht

zwangsläufig einen Gewinn durch höhere Produktivität, da zusätzliche Kosten enstehen (siehe vorige Folie)

• Sind die Prozesse bislang unzulänglich, entstehen höhere Aufwände der Umstellung

• Genaue Analyse aller Faktoren notwendig



Zusammenfassung• Grundlagen

• Begriffe und Definitionen• Historische Entwicklung• Motivation für den Workflow-Einsatz

• Die Workflow-Coalition• Ziele und Mitglieder• Die Arbeit der WFMC

• Workflow-Management Systeme• Eigenschaften• Ausgewählte Beispiele

• Einführung von Workflow-Lösungen• Aspekte



Literatur• Stefan Jablonski

Workflow-Management-SystemeThomson Publishing

• Bernd F. Müller, Patrick StolpWorkflow-Management in der industriellen PraxisSpringer Verlag



Links• http://www.wfmc.org• http://www.groupware-online.de• http://www.waria.com• http://www.workflowsoftware.com• http://www.astair.de

http://www.workflowsoftware.com/

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