Kap. 12 Workflow Management in ERP-Systemen 12.1 Workflow - - PowerPoint PPT Presentation

Kapitel 12: Workflow Management – 1 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

• Kap. 12

Workflow Management in ERP-Systemen

12.1 Workflow Management: Konzepte 12.2 Einbindung von Workflow Management- Funktionalität in ERP-Systeme 12.3 SAP Business Workflows

Kapitel 12: Workflow Management – 2 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

12.1 Workflow Management: Konzepte

Im Zentrum des Workflow-Managements steht der Begriff des Geschäftsprozesses:

Ein Geschäftsprozess ist eine Folge von Aktivitäten, für die ein

• der mehrere Inputs benötigt werden und die für den Kunden ein

Ergebnis von Wert liefert. [VossenBecker1996]

• Wesentliches Merkmal eines Geschäftsprozesses ist, dass es sich um

einen wiederkehrenden und klar definierten Ablauf handelt

Geschäftsprozesse basieren in der Regel auf einer Vielzahl von

Programmen bzw. Anwendungen

• Implementieren Prozess-Aktivitäten und stellen dafür jeweils

spezialisierte Dienste zur Verfügung

• Aber: diese Programme/Anwendungen sind zumeist nicht für die

Zusammenarbeit geschaffen

➜ Workflow-Management-Systeme fassen einzelne Dienste zu

kohärentem Ganzen zusammen und automatisieren/kontrollieren deren Ausführung (= automatisierter Geschäftsprozess)

Kapitel 12: Workflow Management – 3 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Workflow und Workflow-Management-System

Definition Workflow [Quelle: WFMC]

„The computerized facilitation or automation of a business process, in whole or part.“

• Die Anfänge des Workflow Managements liegen im Bereich des

Dokumentenflusses (document-oriented workflows)

• Neuere Entwicklungen gehen jedoch hin zu komplexen Abläufen über

beliebigen Anwendungen (process-oriented workflows)

Definition Workflow-Management-System (WFMS) [Quelle: WFMC]

„A system that completely defines, manages, and executes workflows through the execution of software whose order of execution is driven by a computer representation of the workflow logic.“

• Build-Time: Prozess-Definition und –Modellierung
• Run-Time: Kontrolle und Verwaltung von Prozess-Ausführungen

(gemäss den vorgegebenen Ablaufregeln), sowie Interaktionen mit IT-Anwendungen und Benutzern

Kapitel 12: Workflow Management – 4 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Workflow Management Coalition (WfMC)

Non-profit-Organisation mit dem Ziel der Standardisierung von

Workflow Management Systemen

• Gegründet in 1993
• Über 280 Mitglieder (in der Regel Hersteller und Anwender von

Workflow Management Systemen sowie Forschungsgruppen)

• „The Coalition’s mission is to promote and develop the use of

workflow through the establishment of standards for software terminology, interoperability and connectivity between workflow products.“

Wichtigste Errungenschaften

• Vereinheitlichung der Terminologie im Bereich des Workflow

Management

• Reference Model, also eine Referenz-Architektur welche die

– Komponenten eines Workflow Management-Systems sowie die – Schnittstellen zwischen diesen Komponenten spezifiziert

Kapitel 12: Workflow Management – 5 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Architektur von Workflow-Management- Systemen …

Workflow Client Workflow Client Workflow Engine

Prozess- Modelle

Prozess- Definition Prozess- Monitoring

Kapitel 12: Workflow Management – 6 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

… Architektur von Workflow-Management- Systemen

Workflow-Management-Systeme können selbst als dreistufige

Client/Server-Systeme angesehen werden

• Clients:

– Prozess-Definition – Monitoring (Zustandsüberwachung) – Verwaltung (Starten von Prozessen, etc.)

• Anwendungsfunktionalität:

– Prozesse sind verteilte Anwendungen

Basiskomponenten dieser verteilten Anwendungen sind Dienste der

eingebetteten Anwendungen (evtl. selbst wieder Workflow-Prozesse) in eigenständigen, unabhängig entwickelten Teilsystemen

Diese Dienste können ein breites Spektrum abdecken: von einfachen

Formularen bis hin zum komplexen Anwendungsdiensten

• Datenhaltung:

– Prozessmodelle (Build-Time) und – Prozesszustände (Run-Time)

Kapitel 12: Workflow Management – 7 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Einbindung von Anwendungen

Anwendung A

GUI

Workflow Management System (WFMS) Eingebundene Anwendungen

A B C D Workflow Engine

Automatischer Aufruf von Anwen- dungen (durch Workflow Engine) Manueller Aufruf von Anwendungen (durch Benutzer, Benachrichtigung via Worklist)

Application Agent

Anwendung B

GUI

Anwendung C

GUI

Anwendung D

GUI

Kapitel 12: Workflow Management – 8 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Workflow-Komponenten

Die Grundlage von Workflows bilden Aktivitäten, die eigentlichen Prozess-Schritte. Zusätzlich sind die „drei R´s“ wichtig:

Route

• Kontrollfluss

– Festgelegte Ausführungsreihenfolge der einzelnen Aktivitäten

• Datenfluss

– Datencontainer (Ein- und Ausgabeparameter)

Roles (Rollen)

• Menge von Personen mit ähnlichen Aufgabenbereichen/

Zuständigkeiten

Rules (Regeln)

• Bedingungen für die Ausführung von Aktivitäten
• Fehlerbehandlung
• Bestimmung von Bearbeitern für konkrete Prozess-Schritte

(Rollenauflösung)

Kapitel 12: Workflow Management – 9 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Anforderungen an WFMS

Neben der Kernfunktionalität (Ablaufsteuerung) sind folgende

Aspekte wichtig:

Integration (beliebiger) externer Anwendungen Ausführungsgarantien für Prozesse

• Fehlertoleranz
• Synchronisation
• Persistenz
• … wir finden hier also auch wieder die Idee der Objektverwaltung

höherer Ordnung, diesmal angewandt auf Prozesse

Geeignete (grafische) Benutzerunterstützung

• Prozess-Modellierung
• Monitoring von Prozessen (auch über Systemgrenzen hinweg)

Kapitel 12: Workflow Management – 10 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Anwendungsintegration

Möglichkeit des Aufrufs externer Programme Unterscheidung (gemäss WFMC)

• Workflow-enabled applications

– Unterstützen bereits die Schnittstellen, die für die Interaktion

mit einer Workflow Engine spezifiziert sind (durch WFMC)

• Andere, nicht „workflow-enabled“ Applikationen

– Anbindung durch Application Agent – Unterstützt zur Workflow Engine die

standardisierten Schnittstellen …

– … und verwendet die spezifischen

APIs der Anwendung

Applikation Workflow Engine

Application Agent

Kapitel 12: Workflow Management – 11 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Transaktionsgarantien …

Transaktionale Ausführungsgarantien sind auch für Workflows

unerlässlich

• Workflows als langdauernde Transaktionen
• Aber: ACID-Eigenschaften sind zu streng!

Atomarität:

• Im klassischen Fall: „Alles-oder-Nichts“
• Workflows: Fehler (Systemfehler oder Fehler einzelner Aktivitäten)

dürfen nicht gleich zum Rücksetzen des kompletten Prozesses führen

– Systemfehler:

„Forward-Recovery“ anstelle von Abbruch Voraussetzung: Prozesszustand wird persistent verwaltet

– Fehler einzelner Aktivitäten:

Flexible Fehlerbehandlung, z.B. durch Alternativen bzw.

Wiederholung (bei Kommunikationsfehlern)

Kapitel 12: Workflow Management – 12 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

… Transaktionsgarantien

Isolation:

• Wie im klassischen Fall muss garantiert werden, dass der Zugriff auf

gemeinsame Ressourcen (via Applikationen) durch verschiedene Workflow- Prozesse koordiniert wird

• Aber: ein Workflow ist nicht gleichzusetzen mit einer verteilten Transaktion,

sollte also nicht mit 2PC-Protokoll behandelt werden

Persistenz:

• Nicht nur die Daten, die in den einzelnen Schritten produziert/ verändert

werden, müssen persistent verwaltet werden, sondern auch:

– Prozesszustände (Laufzeitinformationen): Protokollierung der

Prozessausführung, um Forward Recovery zu ermöglichen

– Prozess-Schemata

➜ Workflows verlangen erweiterte Transaktionsmodelle

(„advanced transaction models“)

• Durch die steigende Beliebtheit von Workflow-Prozessen zur Entwicklung

verteilter Anwendungen ist die Kombination von Workflows und Transaktionen ein aktuelles Thema

• Vorlesung „Transaktionsverwaltung in modernen Informationssystemen“ im

Wintersemester 2001

Kapitel 12: Workflow Management – 13 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

12.2 Workflow Management und ERP-Systeme

Aufgaben von Workflow Management in bzw. oberhalb von

ERP-Systemen

• Zusammenfassen von betriebswirtschaftlichen Funktionen bzw.

Transaktionen innerhalb eines ERP-Systems

• Integration externer Anwendungen zur Bearbeitung von Prozess-

Schritten, die ausserhalb des ERP-Systems erfolgen

• Möglichkeit zur Einbindung von ERP-Funktionalität in externe

Workflow Management-Systeme

Kapitel 12: Workflow Management – 14 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Workflow-Unterstützung in ERP-Systemen

Alle in Kapitel 8 vorgestellten ERP-Systeme unterstützen grundlegende

Workflow-Funktionalität

• Durch Integration bestehender Workflow Management Systeme

(z.B. PeopleSoft)

• Mit Hilfe einer eigenen, integrierten Workflow Engine, z.B.

– Oracle Applications 11 (Oracle Workflow) – SAP R/3 (SAP Business Workflow)

Beispiel: Oracle Workflow

• Workflow Management-Funktionalität komplett innerhalb der DB

– Prozessmodell und Zustand aktiver Prozesse in DB-Tabellen – Stored Procedures für Prozessausführung (Navigation) – Aktivitäten sind zumeist PL/SQL-Prozeduren der Oracle Applications bzw.

benutzerdefinierte Prozeduren, aber auch externe Programme

• Transaktionsgarantien

– Fehlerbehandlung nicht automatisiert, muss manuell geschehen – Synchronisation muss explizit modelliert werden, z.B. durch künstliche

Warteschritte (jede Aktivität entspricht einer eigenen Transaktion)

Kapitel 12: Workflow Management – 15 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

12.3 SAP Business Workflows

SAP Business Workflows

• SAP‘s Workflow Management System, komplett in das SAP R/3-

System integriert …

• … und damit auch in ABAP implementiert!

SAP R/3 wird mit einer Menge von vordefinierten Prozessen

ausgeliefert …

… bietet aber auch die Möglichkeit, eigene Prozesse zu definieren

und auszuführen ➜ Wir treffen also wiederum die Idee des Weltmodells an, diesmal auf der Prozess-Ebene

Kapitel 12: Workflow Management – 16 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Integration von SAP Business Workflows in SAP R/3

…

SAPGUI

(Business Client)

Web-Client

Datenbank-Schnittstelle

HTTP

Web Server DynPro-Interpreter ABAP-Interpreter

SAPGUI

(Business Client) Workflow Engine

(SAP Business Workflow) Prozess-Modelle

Dispatcher Gateway Aufruf externer Anwendungen

Kapitel 12: Workflow Management – 17 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Komponenten von SAP Business Workflow (Systemebene)

Definitionswerkzeuge

Rollen-Definition flexible Ereigniserzeugung Objekttyp-Definition Aufgaben-Definition

Laufzeitsystem

Workflow-Manager Ereignis-Manager Workitem-Manager

– Ausführung einzelner

Arbeitsschritte

– Zuordnung von Bearbeitern – Terminüberwachung – Protokollführung – Workflow-Steuerung – Workflow-Koordination

Informationssystem

Integrierter Eingangskorb

– Benutzerschnittstelle – Mail und Worklist-

Verwaltung der Benutzer

Statistik Analyse Retrieval Workflow-Definition

Grafische Spezifikation von Prozessen Benutzerinteraktion

Kapitel 12: Workflow Management – 18 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Logische Ebenen der Business Workflows

• Modulare Trennung von organisatorischen Aspekten, Workflows und der

Implementierung einzelner Aktivitäten

• Unternehmensbeschreibung
• Zuordnung von Rollen

zu Aufgaben

• Prozessbeschreibung
• Workflow-Spezifikation

durch ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK)

• Workflow-Schritte:

Prozess-Aktivitäten

• Modellierung der

Geschäftsobjekte

• Auszuführende Methoden
• Ereignisse: relevante

Zustände

Verzweigunguns- bedingungen

Signale

Prozessmodell

Workflow Definition Workflow Schritte

Objektmodell

Attribute Ereignisse Methoden Business Objekt

Aufrufe und Ergebnisse

Organisationsmodell

Personen Planstellen

• Org. Einheiten

Rollen Aufgaben

Kapitel 12: Workflow Management – 19 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Workflow-Aktivitäten

SAP Business Workflows setzen (künstliche) Objektorientierung

voraus

Definition von Objekten

• Daten: Referenz auf SAP-Tabellen des Dictionarys
• Methoden: Referenz auf ABAP-Funktionen

(die automatisch ausgeführt werden) bzw. auf Dialogtransaktionen (mit Benutzerinteraktion)

• In den Funktionen lassen sich Programme, die am

SAP-Gateway registriert sind, aufrufen

– Integration externer Anwendungen

Mit jeder Prozess-Aktivität ist genau eine Objektmethode

assoziiert

Kapitel 12: Workflow Management – 20 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Einbindung externer Anwendungen

Externe Anwendungen werden

beim Gateway registriert. Dabei erhält jedes System einen logischen Systemnamen (Bsp. S1)

Aus ABAP könne Funktionen dieser

Anwendungen (foo) wie interne aufgerufen werden

• RFC = remote function call;

SAP-Variante des RPC

CALL FUNCTION ‘foo’

DESTINATION ‘S1’ EXPORTING param1 = ‘MyValue’ param2 = ‘OtherVal’ IMPORTING result = myvar

Datenbank-Schni

HTTP

Web Server DynPro-Interpr ABAP-Interpret Dispat Gateway

S1

foo

Kapitel 12: Workflow Management – 21 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Aufgaben-Hierarchie

Aufgabe Einzelschritt- Aufgabe

Referenz auf Objektmethode

Mehrschritt- Aufgabe

Referenz auf Workflow-Definition

Standard- Aufgabe

von SAP vorgegeben (TS)

Kunden- Aufgabe

Kundendefiniert (T)

Workflow- Muster

von SAP vorgegeben (WS)

Workflow- Aufgabe

Kundendefiniert (WF)

Ausführung der Objektmethode Geschachtelte Prozesse

Kapitel 12: Workflow Management – 22 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Einzel- und Mehrschritt-Aufgaben

Objekt- methode

SAP Business Workflow

Einzelschritt- Aufgabe Schritttyp: Aktivität Workflow- Definition Mehrschritt- Aufgabe Schritttyp: Aktivität

Kapitel 12: Workflow Management – 23 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Ereignisse

Abarbeitung von Workflows basiert auf Ereignis-Konzept

• Interne Ereignisse (z.B. Aktivität erfolgreich beendet)

– Nur innerhalb eines Prozesses gültig

• Publizierte Ereignisse: explizite Veröffentlichung von Zuständen

(publish/subscribe-Mechanismen)

– Interaktion zwischen Prozessen möglich

Publikation von Ereignissen (Ereigniserzeuger)

• Vordefinierter Funktionsbaustein SWW_EVENT_CREATE

Subscription für Ereignisse (Ereignisverbraucher):

Registrierung von

• Check-Funktionsbaustein (Überprüfung von Bedingungen)
• Verbraucher-Funktionsbaustein (Reaktion auf das Ereignis)

Kopplungstabellen

• Verwaltung von Subscriptions
• Zuordnung von Produzenten zu Verbrauchern zur Laufzeit

Kapitel 12: Workflow Management – 24 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Datenfluss: Container …

Datenfluss innerhalb von Workflows durch Datenaustausch

zwischen Containern

• Workflow-Container

– Globale Parameter einer Mehrschrittaufgabe (Prozess)

• Aufgaben-Container

– Parameterübergabe zu einer Einzelschrittaufgabe

• Methodenparameter-Container

– Parameter der aufzurufenden Objektmethode

• Rollenparameter-Container

– Zur Rollenauflösung bei Einzel- oder Mehrschrittaufgaben

• Ereignisparameter-Container

– Parameter von publizierten Ereignissen

Containerinhalte in SAP-Tabellen verwaltet

• Persistent in der Datenbank abgelegt

Kapitel 12: Workflow Management – 25 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

… Datenfluss: Container

Workflow-Container (globale Prozess- parameter)

Einzelschritt- Aufgabe

Rolle

Objekt- Methode

Rollenparameter- Container Aufgaben-Container Methodenparameter-Container

Prozess-Start (= Füllen des Workflow- Containers)

Ermittlung des Benutzers Methoden- aufruf ABAP- Funktion …

SWW_CREATE _EVENT

… Ereignisparameter-Container Ereignis publizieren

Kapitel 12: Workflow Management – 26 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Transaktionsgarantien für SAP-Business Workflows

Laufzeitinformationen (Prozesszustand und Containerinhalte)

sowie Prozessmodelle werden persistent in der Datenbank von SAP verwaltet

Fehlerbehandlung kann im Prozess spezifiziert werden

• Fehler erzeugt vordefiniertes Ereignis

➜ Fehlerbehandlung = Reaktion auf dieses Ereignis (z.B. durch alternative Aufgabe)

• Ohne spezifizierte Fehlerbehandlung: manueller Eingriff nötig

Concurrency Control

• Auf der Ebene von Aktivitäten durch SAP-Sperren gegeben

(sofern korrekt Sperren gesetzt werden)

– Jede Einzelschritt-Aufgabe ist eine eigene Transaktion

➜ Aber: Synchronisation von Prozessen muss explizit durch Warteschritte und künstlich generierte Ereignisse erfolgen

Kapitel 12: Workflow Management – 27 Objektverwaltung höherer Ordnung (OHO) – SS 2001

Literatur

• G. Vossen, J. Becker (Hrsg.): „Geschäftsprozessmodellierung und

Workflow-Management “, International Thompson Publishing, 1996.

Workflow Management Coalition (WFMC)

http://www.wfmc.org.

• U. Mende, A. Berthold: „SAP Business Workflow“. 2. Auflage,

Addison-Wesley, 2000.

• R. Orfali, D. Harkey, J. Edwards: „Client/Server Survival Guide“,

3rd edition, Wiley & Sons, 1999.