workflows und workflow- management-systeme der schlüssel zum erfolg?

Cooperative Computing &Communication Laboratory

Workflows und Workflow- Management-SystemeDer Schlüssel zum Erfolg?

Wolfgang Thronicke

C-LAB, wolf@c-lab.de

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.

Arbeitsprozesse

Typische 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 - Reengineering

Ziel:• 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 Workflowmanagementsystem

Komponenten:• 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 WFMS

Fokussieren 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 - I

System• Stand-Alone Produktbezogen (nur mit

bestimmten Produkten funktionsfähig)• Hardware, Betriebssystem- und

Netzwerkanforderungen• Skalierbarkeit / Performanz / Erweiterbarkeit

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

Prozessdatenmanagementsystemen (PDM)• Internet-/Intranetfähigkeit

WFMS-Abgrenzungskriterien - II

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

WFMS-Abgrenzungskriterien - III

WF-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

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 JablonskiWorkflow-Management-SystemeThomson Publishing

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

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

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