Kurzeinführung BPM bzw. BPMN

In diesem Blog soll eine Kurzeinführung in das Thema Business Process Management (BPM) bzw. in die Modellierungssprache Business Process Model and Notation (BPMN) gegeben werden. Es geht hierbei um Geschäftsprozessmanagement bzw. -modellierung. Dabei wird der Prozess als Reihe von festgelegten Tätigkeiten verstanden, der von unterschiedlichen Akteuren wie Mensch oder Maschine ausgeführt werden kann, um ein oder mehrere Ziele zu erreichen. Die Prozesse können als Modelle dokumentiert bzw. beschrieben werden. Dieser Blog enthält folgende Inhalte zum Thema BPM/BPMN:

  • Business Process Management (BPM) – worum geht es?
  • BPMN – was ist das?
  • BPMN – Kurzüberblick über die Notation
  • Herausforderungen einer BPM-Einführung.

Business Process Management (BPM) – worum geht es?

Business Process Management ist ein systematischer Ansatz, mit der Intention, sowohl automatisierte als auch nicht-automatisierte Prozesse zu erfassen, zu gestalten, zu dokumentieren, auszuführen und zu steuern, und damit nachhaltige Unternehmensziele zu erreichen. Das Ziel des Geschäftsprozessmanagements ist es, die in jedem Unternehmen existierenden Informationen zu den eigenen Geschäftsprozessen für eine stetige Weiterentwicklung und Optimierung zu nutzen. Ganzheitliche Ansätze des Geschäftsprozessmanagements adressieren nicht nur technische Fragestellungen, sondern insbesondere auch die Einbindung und Führung von Prozessbeteiligten. „Wer macht was, wann, wie und womit?“ ist ein zentrales Thema.

Am häufigsten wird BPM in den folgenden 3 Fällen angewandt:

  1. bestehende Prozesse sollen organisatorisch und/oder durch IT verbessert werden
  2. bestehende Prozesse sollen dokumentiert werden
  3. neue Prozesse sollen eingeführt werden.

Die IT-Unterstützung der Geschäftsprozesse nimmt dabei eine immer wichtigere Rolle ein. So unterstützt typischerweise einerseits eine IT-Anwendung die Aktivitäten bzw. Tätigkeiten eines oder mehrerer Schritte eines Geschäftsprozesses. Andererseits gibt es sog. Business-Process-Management-Systeme, im Folgenden auch Process Engines genannt, die die Modellierung, Ausführung und Steuerung bzw. Orchestrierung der eigentlichen Prozessschritte unterstützen.

Die Process Engine spielt eine zentrale Rolle; sie ermöglicht die eigentliche Prozessautomatisierung (s. Abbildung 1). Folgende Aspekte charakterisieren die Process Engine innerhalb BPM:

  • Die zentrale Komponente der Prozessautomatisierung ist die Process Engine, die ein technische Modell, das Prozessmodell, abarbeitet.
  • Nicht alle Prozessschritte verlaufen vollautomatisch.
  • Die Process Engine steuert den Prozess, indem sie menschliche Prozessteilnehmer über anstehende Aufgaben informiert und das Ergebnis der menschlichen Interaktion verarbeitet (Human Workflow Management), und indem sie interne oder externe IT-Systeme über Interfaces aufruft (Orchestrierung).
  • Die Process Engine trifft anhand des technischen Prozessmodells die Entscheidung, welche Aufgaben oder Service-Aufrufe unter welchen Bedingungen stattfinden bzw. durchgeführt werden sollen.
  • Die Process Engine ist hierbei auf die Abarbeitung von Prozesslogik spezialisiert. Sie kombiniert Workflow Management und Anwendungsintegration.
  • Die Process Engine überwacht und misst zudem sämtliche Abarbeitungsdaten des Prozesses. Diese Daten können dann zur Überwachung/Abarbeitung/Optimierung des Prozesses herangezogen werden (z. B. Messung von Durchlaufzeiten).
Abbildung 1: Prozessautomatisierung durch eine Process Engine (Quelle: Praxishandbuch BPMN 2.0 - Hanser Verlag)

Abbildung 1: Prozessautomatisierung durch eine Process Engine (Quelle: Praxishandbuch BPMN 2.0 - Hanser Verlag)

 

Business Process Model and Notation (BPMN) – was ist das?

Die Business Process Model and Notation (BPMN) ist eine grafische Spezifikationssprache der Wirtschaftsinformatik für die Geschäftsprozessmodellierung. Sie stellt Symbole zur Verfügung, mit denen Fach- und Informatikspezialisten Geschäftsprozesse und Arbeitsabläufe modellieren und dokumentieren können. Die aktuelle Version des BPMN-Standards, BPMN 2.0, war mehrere Jahre in Arbeit und wurde im Januar 2011 von der OMG (Object Management Group) verabschiedet.

Der Schwerpunkt der BPMN liegt auf der Notation, d. h. auf der grafischen Darstellung von Geschäftsprozessen. Die BPMN definiert die Semantik, also die Bedeutung der Symbole. Die Diagramme innerhalb der BPMN heißen Business Process Diagram (BPD) und sollen die Abbildung oder Beschreibung von Prozessen unter menschlichen Experten unterstützen/ermöglichen/vereinheitlichen. Diese BPDs werden in der Version 2.0 standardisiert in einem XML-basierten Format abgespeichert und unterstützen dadurch zum Beispiel auch den Austausch zwischen unterschiedlichen Werkzeugen, Business-Process-Management-Systemen oder Process Engines. Mit Hilfe dieses Standards lassen sich technische Modelle für Prozesse erstellen, die dann beispielsweise von einer Process Engine ausgeführt werden.

BPMN – Kurzüberblick über die Notation

Im Folgenden wird ein Kurzüberblick über die Basiselemente der BPMN gegeben. Die BPMN unterscheidet folgende Typen:

  1. Flussobjekte
  2. Verbindende Objekte
  3. Artefakte
  4. Teilnehmer.

Flussobjekte:

Die wichtigste Kategorie der Flussobjekte sind die Aktivitäten (Activities). Sie beschreiben eine Aufgabe, die in einem Prozess zu erledigen ist. Diese wird als Rechteck mit abgerundeten Ecken dargestellt (s. Abbildung 2). In dieser Abbildung sind alle Aktivitäten einfache Tasks. Komplexere Aktivitäten können als Subprozess modelliert werden. Die Notation unterscheidet sich in einem hinzugefügten +-Symbol, das auf diese Weise eine mögliche Detailbetrachtung (kollabierter bzw. expandierter Zustand) andeuten will. In unserem Beispiel wird darauf verzichtet.

Die zweite wichtige Kategorie der Flussobjekte sind die Zugänge (Gateways, s. Abbildung 2). Ein Gateway stellt einen Entscheidungspunkt dar, an dem der Prozessfluss auseinander- bzw. wieder zusammenläuft. In unserem Beispiel beschränken wir uns auf das „Parallele Gateway“ (AND-Gateway) und das „Exklusive Gateway“ (XOR-Gateway). Die Gateways werden als auf der Spitze stehende Quadrate gekennzeichnet. Entsprechend dem Namen wird der Prozess nach dem Auftreffen auf ein AND-Gateway auf allen ausgehenden Pfaden parallel ausgeführt. Gibt es mehrere eintreffende Pfade, wartet das AND-Gateway, bis alle Pfade eingetroffen sind, bevor es die Weiterverarbeitung des ausgehenden Pfades zulässt. Trifft ein Pfad auf ein XOR-Gateway, wird entsprechend einer zu definierenden Bedingung genau ein ausgehender Pfad ausgeführt. Gibt es mehrere Eingangspfade auf ein XOR-Gateway, wird mit der Abarbeitung des ausgehenden Prozesses fortgefahren, sobald ein eintreffender Pfad das Gateway erreicht.

Die letzte Kategorie der Flussobjekte stellt die Ereignisse (Events) dar. Bei Events handelt es sich um das Eintreffen von Nachrichten, das Erreichen eines bestimmten Datums oder das Auftreten einer bestimmten Ausnahmesituation. In unserem Beispiel beschränken wir uns auf ein Start-Event „Hunger festgestellt“ und ein End-Event „Hunger gestillt“.

Verbindende Objekte:

Bei den verbindenden Objekten beschränken wir uns in unserem Beispiel ebenfalls auf die Wichtigsten: Sequenzflüsse werden als Pfeile zwischen den Flussobjekten gezeichnet und bestimmen, in welcher Reihenfolge Activities ausgeführt werden. Zudem gibt es ein leicht angepasstes Symbol für einen bedingten Fluss (Conditional Flow). Ein Conditional Flow wird nur dann durchlaufen, wenn eine bestimmte Bedingung wahr wird, in unserem Fall nur dann, wenn beispielsweise „Pasta“ oder „Steak“ als Gericht ausgewählt wird (s. Abbildung 2).

Artefakte:

Artefakte sind Elemente der BPMN, die benützt werden, um andere Geschäftsprozesselemente näher zu beschreiben. Hierbei kann es sich um Kommentare handeln, die innerhalb des BPD hinzugefügt werden, um einzelne Fluss- oder Verbindungsobjekte besser bzw. detaillierter zu beschreiben. Des Weiteren werden als BPMN-Artefakte gerne Datenobjekte zu Flussobjekten hinzugefügt, um die primären Data-Entitäten innerhalb des entsprechenden Prozessschrittes hervorzuheben. Innerhalb unseres Beispiels haben wir Kommentarartefakte verwendet (s. Abbildung 2), um die BPMN-Notation der verwendeten Elemente des Beispielprozesses zu verdeutlichen.

Teilnehmer:

Die Teilnehmer eines Prozesses werden über sogenannte Pools bzw. Lanes dargestellt. Ein Pool stellt im Wesentlichen ein System bzw. ein Gruppierungsmittel innerhalb eines Geschäftsprozess zur Verfügung. Unser Beispielprozess besteht ausschließlich aus einem Pool. Innerhalb des Pools können sog. Lanes (auch Swim-Lanes genannt) eingesetzt werden, um Benutzerrollen bzw. Prozessteilnehmer und deren Verantwortung zu gruppieren.

Es existiert eine große Vielfalt von Variationen der hier erwähnten Fluss- bzw. Verbindenden Objekte. Die genaue Definition und Semantik kann am besten unter folgendem Link eingesehen werden: http://www.bpmb.de/images/BPMN2_0_Poster_DE.pdf.

Beispielprozess:

In dem bereits zitierten Beispielprozess wird der Vorgang des Mittagessens einer Familie beschrieben. Hierzu wurde ein Pool „Mittagessen“ verwendet, in dem sowohl das Kind, die Mutter als auch der Vater spezifische Rollen einnehmen, die in sog. Lanes dargestellt sind.

Abbildung 2: Vereinfachter Beispielsprozess - Mittagsessen einer Familie

Abbildung 2: Vereinfachter Beispielsprozess - Mittagsessen einer Familie

 

Gestartet wird der Prozess durch das Start-Ereignis, dass das Kind Hunger hat – „Hunger festgestellt“. Es darf ein „Gericht auswählen“, und unabhängig von der Entscheidung muss die Mutter einen „Salat anrichten“. Parallel erfolgt die Auswahl des Gerichts. Abhängig von der Entscheidung muss das Kind entweder selbst die „Pasta kochen“ oder aber, falls es ein Steak auswählt, muss der Vater als Gericht das „Steak braten“. Danach wird solange gewartet, bis einerseits das Gericht (Steak vom Vater oder Pasta vom Kind) zubereitet ist und andererseits die Mutter den Salat angerichtet hat. Erst danach darf/muss das Kind die „Mahlzeit verzehren“. Schließlich ist das Prozessende erreicht und der Hunger des Kindes ist gestillt – „Hunger gestillt“.

Herausforderungen einer BPM-Einführung

Beschließt ein Unternehmen, für seine Geschäftsprozessmodellierung bzw. -ausführung BPM einzuführen, ergeben sich vielfältige Herausforderungen. Diese sind sowohl technischer als auch organisatorischer Natur. In diesem Blog möchte ich nur kurz die wichtigsten Herausforderungen „anteasern“.

Zunächst ein Hinweis auf die technischen Herausforderungen. Da das Ziel einer Process Engine die Orchestrierung von Workflow Management und dem Aufrufen von Services, u.a. unterschiedlichen IT-Services, ist, stellt jedes BPM-Projekt ebenfalls ein Anwendungsintegrationsprojekt dar. Hierbei muss die BPM Engine selbst in die existierende IT-Landschaft des Kunden integriert werden. Dies allein ist bereits eine nicht zu unterschätzende Herausforderung. Zusätzlich ist für die Umsetzung der Prozessautomatisierung wichtig, dass möglichst viele IT-Services der bestehenden IT-Anwendungen angebunden werden können. Hierbei ist auf die Anzahl und Komplexität der Schnittstellen zu achten, um die Gesamtkomplexität beherrschbar zu halten. Zudem ist es enorm wichtig, die Services derart zu schneiden, dass sie einerseits wiederverwendbar sind, andererseits jedoch weder zu fein- noch zu grobgranular sind. Neben diesen Fragen müssen u.a. generelle Modellierungsvorgaben für das Unternehmen definiert und eingeführt werden.

Abgesehen von den technischen Herausforderungen dürfen die organisatorischen Anforderungen nicht unterschätzt werden. Die meisten Unternehmen sind in sogenannten fachlichen Domänen organisiert. Hierfür sind im Unternehmen entsprechende Verantwortliche definiert. Geschäftsprozesse umfassen jedoch Funktionen und Anwendungen, die meist domänenübergreifend verlaufen. Die Herausforderung es ist also, festzulegen, wer innerhalb des Unternehmens die Verantwortung für diese übergreifenden Prozesse übernimmt. Insbesondere stellt sich die Frage nach der Wartungs- und Erweiterungshoheit. In der Praxis hat es sich bewährt, einen Prozessverantwortlichen für den End-2-End-Prozess zu definieren, der auch die Wartung und fachliche Erweiterung verantwortet.

Dies ist nur eine Auswahl der dringendsten Herausforderungen, die unbedingt adressiert werden müssen, um BPM erfolgreich in einem Unternehmen einzuführen.