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Einführung in die Wirtschaftsinformatik Prozesse und Informationssysteme: Prozesse und ihre Beschreibung Prof. Dr. Thomas Myrach Universität Bern Institut für Wirtschaftsinformatik Abteilung Informationsmanagement Bern, 24. April 2024 Logischer Aufbau Informationstechnologien...

Einführung in die Wirtschaftsinformatik Prozesse und Informationssysteme: Prozesse und ihre Beschreibung Prof. Dr. Thomas Myrach Universität Bern Institut für Wirtschaftsinformatik Abteilung Informationsmanagement Bern, 24. April 2024 Logischer Aufbau Informationstechnologien Daten Prozesse Nutzen Ziele dieser Lektion − Sie kennen die Bedeutung von Prozessen für die betriebliche Organisation. − Sie haben einen Überblick über die Konstrukte des Business Process Model and Notation (BPMN). − Sie kennen unterschiedliche Aktivitäten und Ereignisse und wie sich daraus einfache Abläufe formulieren lassen. − Sie wissen, wie Gateways für die Modellierung unterschiedlicher Abläufe verwendet werden. − Sie können Pools und Swimlanes für die Modellierung von organisationalen Zusammenhängen einsetzen. − Sie wissen, wie man Nachrichten zwischen organisatorischen Einheiten modellieren kann. 3 Gliederung Grundlagen BPMN: Einfache Diagramme BPMN: Abläufe BPMN: Akteure und Organisationen 4 Prozesse Input Output − Verschiedene Verwendungen des Prozessbegriffes, denen gemeinsam ist, dass damit − ein zweckgerichteter Vorgang verstanden wird, − der aus einer Folge von Aktivitäten bestehen kann und − zu einem bestimmten Ergebnis führt. 5 Definitionen von Prozessen Hammer/Champy: Davenport: − collection of activities − specific ordering of work activities across time and place, − with a beginning, an end, − that takes one or more inputs − and clearly identified inputs and − and creates an output that is of outputs: value to the customer. − a structure for action. 6 Beschreibung von Prozessen Blockdiagramme − Im einfachsten Fall wird ein Prozess als eine Abfolge von pfeilartigen Kästchen dargestellt werden. − Dies entspricht einem sequentiellen Ablauf von Aktivitäten. − Beispiel: eUmzug-System. 7 Projekt eUmzug CH Prototyp: Prozessdiagramm 8 Beschreibung von Prozessen Überblick − Prozesse werden für Zwecke der Analyse und des Entwurfs formalisiert. − Geschäftsprozessen werden häufig graphisch dargestellt. − Sie werden über Diagramme abgebildet. − Dies dient der Kommunikation über Prozesse zwischen menschlichen Experten. − Für die graphische Modellierung steht verschiedene Methoden zur Verfügung. − Beispiele: − Petri-Netze − Ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK) − UML-Aktivitätsdiagramme − Business Process Model and Notation (BPMN) 9 Beschreibung von Prozessen Business Process Model and Notation (BPMN) − Der Schwerpunkt der BPMN liegt auf der grafischen Darstellung von Geschäftsprozessen. − Die BPMN wurde ab 2001 durch den IBM-Mitarbeiter Stephen A. White erarbeitet. − Sie wurde 2004 von der Business Process Management Initiative (BPMI) veröffentlicht. − Die BPMI fusionierte 2005 mit der Object Management Group (OMG). − Sie ist wie die Unified Modeling Language (UML) ein OMG-Standard. − Mittlerweile an vielen Orten ein Standard (z.B. als eCH-Standard in der Schweiz). 10 Gliederung Grundlagen BPMN: Diagrammelemente BPMN: Abläufe BPMN: Akteure und Organisationen 11 Geschäftsprozessdiagramm Typen von Basis-Elementen − BPMN-Prozesse werden durch Business Process Diagrams (BPD) dargestellt. − Für die graphische Modellierung steht eine Vielzahl von Symbolen zur Verfügung, die in vier Basis-Elemente eingeteilt werden: − Flow Objects sind die Knoten im BPD. − Connection Objects sind die Kanten im BPD. − Swimlanes dienen zur Gruppierung der Flow Objects. − Artifacts enthalten weiterführende Informationen zum Prozess. 12 BPD Flow Objects Aktivitäten − Eine Activity (Aktivität) beschreibt eine Aufgabe, die in einem Geschäftsprozess zu erledigen ist. − Eine elementare Activity heisst Task. − Komplexere Activities werden als Subprocess bezeichnet. − Subprocesses können in kollabiertem oder expandiertem Zustand dargestellt werden. 13 BPD Flow Objects Ereignisse − Ein Event (Ereignis) ist etwas, das sich in einem Geschäftsprozess ereignen kann. − Events werden in drei Klassen eingeteilt: − nach ihrer Position im Geschäftsprozess in Start-, Intermediate- und End-Event. − nach ihrer Wirkung im Geschäftsprozess in Catching- und Throwing-Event. − nach ihrer Art in Timer-, Message-, Exception-Event, etc. 14 Ereignisse Spezialform: Timer-Events Bezeichnung Beschreibung BPD-Notation Start-Timer-Event Prozess startet an einem bestimmten Datum zu einer bestimmten Zeit oder in einem bestimmten Zyklus (z.B. immer Montags um 9 Uhr) Intermediate- Prozess wird für eine bestimmte Timer-Event Zeitdauer verzögert End-Timer-Event Ein Prozess kann NICHT mit einem Timer-Event enden. 15 Ablauf mit Timer-Events Beispiel: Prozess einer Bäckerei Zutaten Brot in Brot aus Bäcker Brot ver- Ofen Ofen formen mengen schieben nehmen 4 Uhr Teig ruht eine Brot bäckt Stunde eine Stunde 16 Ereignisse Spezialform: Message-Events Bezeichnung Beschreibung BPD-Notation Start-Message- Prozess startet mit Eintreffen einer Event Nachricht Intermediate- Prozess wartet auf das Eintreffen Message-Event einer Nachricht bzw. verschickt eine Nachricht. End-Message- Der Prozess wird mit dem Verschicken Event einer Nachricht (z.B. Fehlermeldung) beendet. 17 Ablauf mit Message-Events Beispiel: Prozess eines Lieferanten Auftrag Pickzettel Lieferschein Rechnung eingegangen erstellt versendet versendet Lieferant Waren- Auftrags- Ausliefe- Rechnung- bereit- annahme rung stellung stellung 18 BPD Artifacts Elemente Bezeichnung Beschreibung BPD-Notation Data Object Data Objects haben keinen direkten Einfluss auf den Prozess-Ablauf, sondern zeigen, wie Objekte in einen Prozess involviert sind. Text Mit Text Annotations werden Info, Info, Annotation weiterführende Informationen Info, Info zum Prozess hinterlegt. Group Mit Groups werden einzelne Elemente eines Prozesses rein visuell zusammengefasst. 19 BPD Artifacts: Data Objects Beispiel: Prozess eines Lieferanten mit Belegen Auftrag Pickzettel Lieferschein Rechnung eingegangen erstellt versendet versendet Lieferant Waren- Auftrags- Ausliefe- Rechnung- bereit- annahme rung stellung stellung Liefer- Rech- Auftrag Pickliste schein nung 20 Zwischenfazit − Geschäftsprozesse werden visualisiert durch Diagramme. − Diese bestehen aus Knoten und gerichteten Kanten. − Im Zentrum von Geschäftsprozessen stehen Aktivitäten bzw. Tasks. − Sie drücken Handlungen aus, die in einem Prozess erfolgen. − Ein weitere Rolle haben Ereignisse, die Handlungen auslösen oder aus Handlungen resultieren. − BPMN-Diagramme haben mindestens ein Start- und ein Endereignis. − Darüber hinaus können weitere Ereignisse eingeführt werden. − In BPMN können Ereignisse verschiedene Bedeutungen haben, wie etwa Zeit- Ereignisse oder Nachrichten-Ereignisse. 21 Gliederung Grundlagen BPMN: Einfache Diagramme BPMN: Abläufe BPMN: Akteure und Organisationen 22 Geschäftsprozesse Abfolge von Aktivitäten − Sequenz (Reihenfolge) − Eine Reihe von Aktionen wird hintereinander ausgeführt. − Eine Aktion beginnt dann, wenn die vorhergehende Aktion ausgeführt worden ist. − Selektion (Fallunterscheidung) − Von einer Menge von Aktionen werden nur bestimmte Aktionen ausgeführt. − Die Auswahl der auszuführenden Aktion erfolgt anhand einer Selektionsbedingung. − Parallelität − Aktionen werden unabhängig voneinander durchgeführt. − Dies kann, muss aber nicht zeitlich parallel voneinander geschehen. − Iteration (Wiederholung) − Eine Reihe von Aktionen wird wiederholt ausgeführt. − Die Anzahl der Wiederholungen wird durch eine Iterationsbedingung gesteuert. 23 Geschäftsprozessdiagramm Aktivitäten mit Start- und Endknoten − Sequenz (Reihenfolge) − Eine Reihe von Aktionen wird hintereinander ausgeführt. − Eine Aktion beginnt dann, wenn die vorhergehende Aktion ausgeführt worden ist. Sequenz Task X Task Y Start-Ereignis End-Ereignis 24 BPD Flow Objects Gateways − Ein Gateway (Zugang) stellt − einen Entscheidungspunkt dar (Split/Fork), oder − einen Punkt, an dem verschiedene Kontrollflüsse zusammenlaufen (Join/Merge). − Je nach Symbol handelt es sich um einen AND-, einen OR- oder einen XOR- Gateway. − Darüber hinaus werden weitere Symbole für ereignisbasierte und komplexe Gateways verwendet. 25 Alternative Abläufe Selektion oder Fallunterscheidung − Fallunterscheidung als häufigster alternativer Ablauf. − Nur einer der möglichen Ablaufpfade wird gewählt. − Dies entspricht einem exklusivem ODER. Bedingung 1 X Bedingung 2 26 Alternative Abläufe Selektion und mögliche Parallelität − Einer, mehrere oder alle der möglichen Ablaufpfade wird gewählt. − Dies entspricht einem inklusiven ODER. Bedingung 1 Bedingung 2 27 Alternative Abläufe Parallelität − Alle Ablaufpfade werden gewählt. − Die parallelen Abläufe sind logisch unabhängig voneinander. − Dies entspricht einem logischen UND. 28 Alternative Abläufe Zusammenführung von Pfaden − Ablaufpfade können durch Gateways wieder zusammengeführt werden. X − Bei einem Merge werden alternative Pfade zusammengeführt. − Bei einem Join werden parallele Pfade zusammengeführt. 29 Verzweigen und Zusammenführen von Ablaufpfaden Selektion und Parallelität X X Sinnvollerweise werden die Pfade mit den selben Gateways zusammengeführt, mit denen sie verzweigt worden sind. 30 Fallunterscheidungen und parallele Aktivitäten Beispiel: Verzweigungen im Prozess Bestellabwicklung Parallelität Selektion Artikel versenden Artikel vorrätig Lagerbestand Lieferung prüfen X X auslösen Artikel fehlt Artikel Zahlung bestellen verbuchen in Anlehnung an: Hansen/Mendling/Neumann (2015), S. 123 31 Zwischenfazit − Im einfachsten Fall weisen die Aktivitäten bzw. Tasks in einem Geschäftsprozess einen sequentiellen Ablauf auf. − Eine Aktivität nach der anderen wird durchlaufen. − Nicht alle Geschäftsprozesse weisen diesen einfachen Ablauf auf. − Um komplexere Abläufe modellieren zu können, stehen in BPMN sogenannte Gateways zur Verfügung. − Mit ihnen lassen sich Fallunterscheidungen, Parallele Abläufe und Wiederholungen modellieren. − Im Kern werden dafür die logischen Gateways UND, ODER und Exklusives ODER verwendet. − Darüber hinaus stehen in BPMN noch weitere Typen von Gateways zur Verfügung. 32 Gliederung Grundlagen BPMN: Einfache Diagramme BPMN: Abläufe BPMN: Akteure und Organisationen 33 BPD Swimlanes Pools und Lanes − Pools kennzeichnen typischerweise eigenständige Organisationen. − Lanes kennzeichnen verschiedene Rollen innerhalb einer Organisation. − Das können Personen oder Abteilungen sein. − Ein Pool kann mehrere Lanes haben. 34 Lanes und Prozessflüsse − Lanes sind Partitionen von Pools. − Sie können eingesetzt werden, um interagierende Organisationseinheiten oder Rollen zu modellieren. − Der Prozessfluss kann die Grenzen von Lanes überschreiten Lane Lane Pool 35 Lanes und Prozessflüsse Beispiel: Bäcker und Verkäufer Zutaten Brot Bäcker Brot bäckt ver- formen & eine Stunde mengen backen Teig ruht eine Bäckerei 4 Uhr Stunde Verkäufer Brote prä- Brote sentieren verkaufen 36 Lanes und Prozessflüsse Beispiel: Verkauf und Lager Auftrag eingegangen Rechnung versendet Verkauf Auftrags- Rechnung- annahme stellung Lieferant Lagerauftrag Lieferschein erstellt Waren- versendet Lager Ausliefe- bereit- rung stellung 37 Pools und Prozessflüsse − Pools sind voneinander getrennt. Pool − Sie können eingesetzt werden, um unterschiedliche Organisationen zu modellieren. − Der Prozessfluss kann die Grenzen des Pools nicht überschreiten. − Dafür können zwischen Pools Pool Nachrichten ausgetauscht werden. 38 Pools und Nachrichtenflüsse − Ein Message Flow zeigt an, dass zwei Lanes oder Pools oder zwei Elemente daraus Meldungen austauschen. − Nachrichtenflüsse können allgemein einen Pool betreffen oder spezifisch ein bestimmtes Element (Quelle/Senke). 39 Pools und Nachrichtenflüsse Beispiel: Verkäufer und Kunde Verkäufer Kauf- Verkaufs- Geld Wunsch Ware preis entgegen- entgegen- übergeben nennen nehmen nehmen „Ein Weiss- „3.50, bitte!“ „hier sind „hier ist ihr brot, bitte!“ 3.50!“ Brot" Kunde Kauf- Ware Kaufpreis Geld Wunsch entgegen- empfangen übergeben mitteilen nehmen 40 Pools und Nachrichtenflüsse Beispiel: Lieferant und Kunde Auftrag eingegangen Verkauf Auftrags- annahme Lieferant Pickzettel Lieferschein erstellt Waren- versendet Lager Ausliefe- bereit- rung stellung Auftrag Lieferschein Kunde Waren- eingang Lieferung erhalten 41 Nachrichten und Nachrichtenereignisse − Nachrichten lösen eine bestimmte Aktivität oftmals überhaupt erst aus. − In diesem Fall handelt es sich also um ein Ereignis (catching event). − Dafür steht in den BPD ein eigener Ereignistyp zur Verfügung. − Dieser kann mit der konkreten Nachricht kombiniert werden. − Auch die erfolgte Versendung einer Nachricht kann als ein Ereignis interpretiert werden (throwing event). − Auch für diesen Fall lässt sich der Nachrichten-Ereignistyp verwenden. 42  Nachrichten und Nachrichtenereignisse Modellierungsvarianten Verkäufer Verkäufer Verkäufer Lieferschein Ausliefe- versendet Ausliefe- Ausliefe- rung rung rung Kunde Kunde Kunde Waren- Waren- Waren- eingang eingang eingang Lieferung erhalten Lieferung erhalten 43 Fazit − Für Prozesse lassen sich auch organisationale Zusammenhänge darstellen. − Dies geschieht bei BPMN über Pools und Swimlanes, in die die jeweiligen Tasks eingeordnet werden. − Im Zusammenhang mit Prozessen können ein- und ausgehende Daten modelliert werden. − In BPMN geschieht dies über Nachrichtenflüsse zwischen Pools. − Nachrichtenflüsse können kombiniert mit Nachrichtenereignissen modelliert werden. − Der Inhalt der Nachrichtenflüsse lässt sich mit Datenobjekten abbilden. 44