Process-Driven Application Systems - Frankfurt University of Applied Sciences PDF

Process‐driven Application Systems Introduction Winter Semester 2023/24 Prof. Dr. Jürgen Jung [email protected]‐uas.de Fachbereich 2 Informatik und Ingenieurwissenschaften Wissen durch Praxis stärkt Agenda for Today – October 20 Organi...

Process‐driven Application Systems Introduction Winter Semester 2023/24 Prof. Dr. Jürgen Jung [email protected]‐uas.de Fachbereich 2 Informatik und Ingenieurwissenschaften Wissen durch Praxis stärkt Agenda for Today – October 20 Organisation Studying and teaching What is a Business Process? Questions & Answers Next Steps Slide 2 Prof. Dr. J. Jung| PAS Course Organisation – Hybrid Teaching Hybrid teaching Online You can choose Join Zoom Meeting Classroom and online https://fra-uas.zoom-x.de/j/69250513435 Self study (your responsibility!) Collaborative online tools Meeting ID: 692 5051 3435 Passcode: 663421 Slide 3 Prof. Dr. J. Jung| PAS Course Organisation – Lecture 1 Self study Hybrid teaching mode 2 Schedule at your own Lecture will be in convenience classroom and online No specific location Time slots for Available material tutorials are Books Active Learning planned in classroom and Further reading online Discussion in Moodle Changes possible (Forum) depending on future restrictions Slide 4 Prof. Dr. J. Jung| PAS Course Organisation – Standard Books Seite 5 Prof. Dr. J. Jung| PAS Course Organisation – Standard Tool Camunda Business Process Automation Suite (open source) Seite 6 Prof. Dr. J. Jung| PAS WS 2017/18 Course Organisation – Exam Group work Individual assessment Case study work Written examination Team of 5 students 60 minutes Several milestones: Testing knowledge o BPMN diagram o Multiple choice o Workflow running in Camunda o Filling in gaps o Workflow with decision table and web o Explaining concepts service o BPMN model Everybody needs to present the solution at least once during lab exercise Max. 50 points altogether Max. 50 points altogether Slide 7 Prof. Dr. J. Jung| PAS Course Organisation – Milestones Milestone Due date Points BPMN process 19th Nov. 2023 10 Workflow running with 17th Dec. 2023 20 complete data objects and control flow Workflow running with 26th Jan. 2024 20 business rules and services Seite 8 Prof. Dr. J. Jung| PAS  Studying – Core Competencies Competency Self-study Apply knowledge Critical reflection Student Actively preparing Work on case study Critical thinking Self reliance Assess own results Transfer knowledge Organisation Clarify issues Prepare research Lecturers Provide structure Provide case study Provide topics Provide material Define intermediate Define criteria Prioritise topics goals Provide feedback Support students Provide feedback Assess results Slide 9 Prof. Dr. J. Jung| PAS What is a Lecture Good for? Mark B. Reid, MD Twitter, Jan. 2016 Slide 10 Prof. Dr. J. Jung| PAS WS 2019/20 What do you Expect from a Lecture? Slide 11 Prof. Dr. J. Jung| PAS WS 2019/20 Ankündigung Vorlesung ab nächster Woche (27.10.2023) in Raum 1-130 und online Page 12 Prof. Dr. J. Jung| PAS AhaSlides: 01‐Introduction Page 13 Prof. Dr. J. Jung| PAS First steps – Due 27th October Read and reflect Gadatsch: Grundkurs Geschäftsprozess-Management Section 1: Einführung in das Geschäftsprozessmanagement Section 2.1: Integriertes Geschäftsprozess- und Workflowmanagement Seite 14 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Kinds of Workflows Workflow execution determined by process flow Transaction Structure is well-defined and needs to be strictly followed workflow Execution is controlled by Workflow Management System Examples: travel expense claim, order processing Workflow execution determined by case type Case-based Structure partially standardized and allows for flexibility workflow Execution is controlled by system and workflow user Examples: credit application, complaint handling Workflow execution determined by ad-hoc request Ad-hoc Unstructured and cannot be modelled in advance workflow Control flow by workflow user (defines responsibility for next step) Examples: project proposal, investment decision Page 15 Prof. Dr. J. Jung| PAS Degree of Automation Manual Completely executed and controlled by humans Benefit: Tracking task execution Workflow Partially automated Executed by humans together with computer systems Benefit: controlling and tracking of execution of activities Fully automated Executed completely by computer system Benefit: automated control and execution Page 16 Prof. Dr. J. Jung| PAS Next steps – Due 4th November Read and reflect Freund/Rücker: Praxishandbuchg BPMN (6. Auflage) Section 2: BPMN – Die Notation im Detail Subsections 2.1—2.6 Seite 17 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 BPMN – Task, Event, Gateway BPMN element purpose properties examples symbol describing what activity provide needs to be done takes time information Task contributes to performed by an approve contract value chain actor make decision describing what passive application happens (or doesn’t take time submitted happened) order approved Event result of activity beginning or end server crashed of a status triggers activity branching passive parallel (AND) synchronisation timeless branch (XOR, Gateway control flow condition OR) concurrency (boolean expression) Seite 18 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development BPMN –Gateway X Λ O + Seite 19 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development Next steps – Due 11th November Read and reflect Freund/Rücker: Praxishandbuch BPMN (6. Auflage) Section 2: BPMN – Die Notation im Detail Subsections 2.7—2.10 Seite 20 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 BPMN – Deadlock Startet entweder Wartet bis A und B A oder B. beendet sind. Seite 21 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development Next steps – Due November 18th Read and perform Camunda Tutorial: https://docs.camunda.org/get-started/quick-start/ Download and Installation Executable Process Deploy the Process Involve Humans Make it Dynamic Seite 22 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – Due November 26 Read and reflect Freund/Rücker: Praxishandbuch BPMN (6. Auflage) Section 6: Automatisierung Seite 23 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Camunda – Erste Schritte mit dem Tutorial Installation Camunda: eine der beiden folgenden Java (JDK 15 benötigt!) – empfohlen Docker – gute Alternative https://camunda.com/download/ Node.js: https://nodejs.org/en/download/ Einfacher Workflow mit einem automatisierten Task Executable process Ruft Service auf (node.js) Workflow auf Camunda Platform bereitstellen Deploy process Workflow ausführen User task für menschlichen Benutzer einfügen Involve humans Formular definieren Kontrollfluss hinzufügen Make it dynamic Zugriff auf Prozessvariablen Seite 24 Prof. Dr. J. Jung| Prozessgetriebene Anwendungssysteme Camunda – Eigenschaften Workflow Häufige Viel Instanzen des Prozesses werden ausgeführt Wiederholung Hintergrund: Aufwand für Automatisierung Alle Instanzen folgen gleichem Muster Standardisierung Gut strukturiert und keine Abweichungen Hintergrund: Computer verarbeiten Informationen Informationslastig Keine Arbeit an physischen Gegenständen Hoher Grad an Anbinden existierender Softwareanwendungen Automatisierung Effizienzsteigerung und Fehlerreduzierung Seite 25 Prof. Dr. J. Jung| Prozessgetriebene Anwendungssysteme Camunda – Alternative Sprachen Webservice – Business Process Execution Language (WS-BPEL) Sprache zur Orchestrierung von Webservices BPEL Austauschformat basierend auf XML Standardisiert von Unternehmen (IBM, BEA Systems und Microsoft) Verfügbar seit 2002 XML Process Definition Language (XPDL) Sprache zur Spezifikation von Workflows XPDL Austausch von Workflow-Spezifikationen (XML) Standardisiert von der Workflow Management Coalition (WfMC) Verfügbar seit 1993 (Version 2 seit 2005) Seite 26 Prof. Dr. J. Jung| Prozessgetriebene Anwendungssysteme Camunda – Aufwand für WfMS‐Einführung Programmieraufwand Ergänzende Funktionalität muss implementiert werden Modellierungsaufwand Prozesse müssen vollständig und korrekt modelliert werden Einbetten vorhandener IT Schnittstellen zu existierenden Systemen müssen implementiert werden Spezielles Wissen Experten für Konfiguration und Betrieb eines Workflow-Management-Systems Herstellerabhängigkeit Wechsel zu anderem Anbieter sehr aufwändig (kaum möglich) Seite 27 Prof. Dr. J. Jung| Prozessgetriebene Anwendungssysteme Camunda – Aufwand für WfMS‐Einführung Datenobjekte Expression Seite 28 Prof. Dr. J. Jung| Prozessgetriebene Anwendungssysteme Next steps – Due December 3 Read and reflect Gadatsch: Grundkurs Geschäftsprozess-Management Section 6: IT-Unterstützung für das Prozessmanagement Subsections 6.1—6.3 Seite 29 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 WfMS – Definition Ein Workflow-Management-System (WfMS) ist ein anwendungs-unabhängiges Softwaresystem, das die Modellierung, die Ausführung und das Monitoring von Workflows unterstützt. WfMS gehören zu den sog. Middleware-Systemen. Ein WfMS ist in der Lage, (semi-)formale Workflow- Spezifikationen zu interpretieren, die Ausführung von Prozessschritten durch die vorgesehenen Aktivitätsträger – Mitarbeiter oder Anwendungs-programme – zu veranlassen und gegebenenfalls erforderliche Arbeitsanweisungen, Werkzeuge, Anwendungsprogramme, Informationen und Dokumente bereitzustellen Seite 30 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 WfMS – Definition Formularorientiertes WfMS Anzeigen und bearbeiten von Daten (mittels Formularen) Management Voraussetzung: Zugriff auf persistente Daten Workflow Dokumentenorientiertes WfMS Anzeigen und bearbeiten von Dokumenten (bspw. Rechnung) Voraussetzung: Zugriff auf Software zur Bearbeitung von Dokumenten Serviceorientiertes WfMS Aufrufen von (Web-)Services (bspw. REST) Voraussetzung: Existierende Infrastruktur mit Services Seite 31 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Standardsoftware Aktuelle Software Hohe Funktionalität Organisatorische Kostenvorteile Änderungen Prozessunter- Einkauf von Know-how stützung durch Geringer Folgeaufwand Standardsoftware Schulung Strategische Aspekte Veränderte Teures Spezialpersonal Anforderungen an die Mitarbeiter Seite 32 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – Due December 10 Read and reflect Gadatsch: Grundkurs Geschäftsprozess-Management Section 6: IT-Unterstützung für das Prozessmanagement Subsections 6.4—6.5 Seite 33 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Funktionsorientierte Einführung Order Production Finance Delivery Management Order Production Delivery Management Order ERP Production Delivery Management Finance Seite 34 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Funktionsorientierte Einführung Property Description Benefit Services are managed via web-interface Service as On-demand Service provisioning immediately needed Service usage is monitored and measured Only pay what Pay-per-use Payment based on consumption you use Dynamic provisioning of resources Unlimited Elasticity Based on actual demand or usage resources Seite 35 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – December 13 Read and reflect Freund/Rücker: Praxishandbuchg BPMN (6. Auflage) Section 5: DMN – Überblick und Einführung Camunda Tutorial: Decision Automation Seite 36 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 DMN – Hit Policy Single Hit Policy Multiple Hit Policy Rückgabe: genau ein Ergebnis (Output) Rückgabe: alle zutreffenden Ergebnisse Unique: eindeutiges Ergebnis Collect: First Reihenfolge unsortiert mehrere Zeilen zutreffend (Input) Aggregatfunktionen: Summe, Anzahl nur die erste wird zurückgegeben Minimum, Maximum: Single Hit (!) Any Rule order mehrere Zeilen zutreffend (Input) Reihenfolge in Tabelle müssen den gleichen Output haben Ouput order Priority: Zeile mit höchster Priorität Reihenfolge nach Priorität Seite 37 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Workflow – Process‐based Integration mail client Project API Project DB Seite 38 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Workflow – Schnittstellen für Integration mail client API REST (HTTP) SQL Project API Project DB Seite 39 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Workflow – Related Abstractions Actors (Organisation) Business Rules Information (DMN) Workflow (BPMN) Services Scripts (REST) Applications Seite 40 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Workflow – Related Abstractions Input variables Output variables Camunda Camunda Workflow Engine Decision Engine Seite 41 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps Schauen Sie sich die Dokumentation zur external tasks an: https://github.com/camunda/camunda-external-task-client-js Beantworten Sie die folgenden Fragen: Was ist ein "topic"? Wie kann ich mehrere Services in einer JS-Datei implementieren? Wie werden Variablen an den Service übergeben? Wie wird das Ergebnis an Camunda zurückgegeben? Wie viele Ergebnisse (Variablen) kann ein Service zurückliefern? Seite 42 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Workflow – Schnittstellen für Integration REST (HTTP) Webservice Seite 43 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Calling a web service 1 HTTP Request Port Application 8080 server Web client Seite 44 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Calling a web service 2 HTTP Request Port Application 8080 server Web client result Program.json execution Seite 45 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Calling a web service 3 HTTP Request Port Application 8080 server Response Web client result Program.json execution Seite 46 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – Due January 27 Read and reflect Hofmann (2020). Robotic Process Automation Seite 47 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – Due January 24 Read and reflect Install UIPath Case study Continue: Implement workflow in Camunda, including Decision table for determining maximum processing time Webservice for sending email Webservice for calculating latest time for completion Apply users as defined by the case study The workflow must be executed in Camunda. Seite 48 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Europe Seite 49 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Abschlusspräsentation Zeitblöcke Präsentation Durchführung 8:15—9:45 EBIS/IBIS 5--10 Minuten Zoom 10:00—11:30 EBIS Vorführung I2C Webcam 11:45—13:15 IBIS Anfrage StudyChip 14:15—15:45 IBIS Beschwerde 16:00—17:30 EBIS/IBIS E-Mail Fragen Seite 50 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18  Separeator | | | | Page 51 Prof. Dr. J. Jung| PAS Auguts 2018 Camunda modules BPMN Seite 52 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Camunda modules Modeler Administrator User Deploy process Execute decision Seite 53 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – Due 12th January Read and reflect Gadatsch: Grundkurs Geschäftsprozess-Management Section 6: IT-Unterstützung für das Prozessmanagement Subsections 6.1—6.3 Case study Workflow: Extend I2C in Camunda Implement a decision table for calculating the due time (maximale Bearbeitungszeit) for each inquiry based on urgency and priority Perfom step 2 of the Camunda tutorial for Node.js: https://docs.camunda.org/get-started/quick-start/service-task/ The workflow must be executed in Camunda. Seite 54 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – Due 12th January Read and reflect Gadatsch: Grundkurs Geschäftsprozess-Management Section 6: IT-Unterstützung für das Prozessmanagement Subsections 6.4 & 6.5 Case study Workflow: Extend I2C in Camunda Implement a service for sending an email to the customer using node.js You can use a mockup service for SMTP instead of a real account The workflow must be executed in Camunda. Seite 55 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18 Next steps – 26th January Read and reflect Freund/Rücker: Praxishandbuchg BPMN (6. Auflage) Section 7: BPMN im Unternehmen einführen Your Kahoot! Send me 10 questions for Kahoot (per group) Quiz: up to 4 answer of which at least one needs to be correct True/false: Statement which can be true or false mark the correct answer(s) Deadline January 30th Seite 56 Prof. Dr. J. Jung| Web‐based Application Development WS 2017/18