Modellierungswerkzeuge im Vergleich

Aus Sicht der Anwender stellt sich die Frage, ob sich mit BPMN die Idee der ausführbaren Geschäftsprozesse realisieren lässt. Das Stuttgarter Fraunhofer Institut für Arbeitswissenschaft und Organisation (IAO) hat in einer Studie untersucht, wie aktuelle Werkzeuge das Modellieren ausführbarer Prozesse unterstützen, welche Vorgehensmodelle dabei zum Einsatz kommen und welchen Reifegrad die Werkzeuge aufweisen. Die Studie betrachtet Modellierungstools, welche das Prozessdesign mittels BPMN unterstützen. Die Grundannahme lautet, dass für die Implementierung von Prozessen, innerhalb derer die Funktionen verschiedener IT-Systeme genutzt werden, die Service-orientierte Architektur (SOA) eine optimale Grundlage darstellt. Dabei stellen die beteiligten Systeme ihre Funktionalitäten in Form von Diensten (Services) bereit, die sich aus den Prozessen heraus aufrufen lassen.

Acht Werkzeuge haben die Fraunhofer-Forscher anhand eines Szenarios aus der Warenlogistik evaluiert. Als Beispiel dient der Prozess aus der Warenlogistik zur Beschaffung von Produktdaten aus verschiedenen IT-Systemen, welcher als BPMN-Modell abgebildet ist. Es handelt sich um einen reinen Integrationsprozess, bei dem ausschließlich der Informationsaustausch zwischen IT-Systemen im Fokus steht. Einige der untersuchten Werkzeuge unterstützen darüber hinaus die direkte Einbindung von Benutzern in die Abläufe. Dies war jedoch nicht Gegenstand der Untersuchung. Stattdessen wurden im Bereich der fachlichen Modellierung die Modellierung von Aktivitäten, der Sequenzfluss, Verzweigungen sowie Schleifen entsprechend dem BPMN-Standard betrachtet. Weitere Themen waren Funktionen für die fachliche Modellierung wie das gezielte Aus- und Einblenden von Informationen in der Modelldarstellung sowie Möglichkeiten der Anreicherung von Modellen mit Kennzahlendaten und Verknüpfungen zu anderen Modelltypen. Bei der technischen Modellierung ging es um das Einbinden von Web-Service-Beschreibungen in die Prozessmodelle, den Umgang mit Prozessvariablen sowie um das Ausführen der Prozesse.

Die Mehrheit der betrachteten Werkzeuge verfügt über integrierte Ausführungsumgebungen für die Prozesse. Nur zwei Produkte sind reine Modellierungswerkzeuge, bei denen die Prozessausführung in einer unterschiedlichen Ausführungsumgebung erfolgt.

Eine grundlegende Zielstellung des Prozessmanagements besteht darin, die Geschäftsabläufe flexibel an veränderte Umgebungsbedingungen anzupassen. Die Modellierung eines Prozesses stellt also keine einmalige Aufgabe dar, sondern wird wiederholt ausgeführt. Die einmalige Übertragung der fachlichen Modelle auf die technische Ebene reicht daher nicht aus.

Um eine dauerhafte Konsistenz der Modelle auf der fachlichen und der technischen Ebene zu gewährleisten, kommen zwei grundverschiedene Vorgehensweisen zur Anwendung: Fünf Werkzeuge, die alle über eine integrierte Ausführungsumgebung verfügen, verwenden für die fachliche und technische Ebene ein- und dasselbe Modell. So werden Inkonsistenzen zwischen den Ebenen vermieden. Allerdings lässt sich für die Modellierung immer nur eine Teilmenge von BPMN nutzen. Außerdem stellt die einheitliche Modellschicht erhöhte Anforderungen an die Werkzeuge, denn es müssen alle beteiligten Benutzergruppen unterstützt werden. Die dazu nötigen Funktionen sind bei den betrachteten Werkzeugen in unterschiedlichem Umfang vorhanden.

Die zweite Variante der betrachteten Werkzeuge transformiert das fachliche BPMN-Modell in ein technisches Modell. Die Vorteile dieses Ansatzes liegen in der höheren Konformität mit dem BPMN-Standard auf der Modellierungsseite sowie in der Möglichkeit, die unterschiedlichen Benutzergruppen mit Modellen in verschiedenen Notationen zu versorgen. Alle drei derartigen Werkzeuge erfordern allerdings Anpassungen und Nacharbeiten an den technischen Modellen. Dabei kommt es zu Inkonsistenzen zwischen den beiden Modellebenen, was die Anbieter mit unterschiedlichen Ansätzen ausgleichen. Mit den Standardfunktionen der Produkte lässt sich diese Problematik nicht vollständig lösen.

Wenn sich die Prozessmodelle auf der fachlichen Ebene an Standards orientieren, lassen sich diese Modelle in anderen Zusammenhängen wiederverwenden. In Frage kommt dafür beispielsweise der Austausch von Ablaufmodellen unter Geschäftspartnern. Der BPMN-Ansatz eignet sich hierfür sehr gut und hat daher eine hohe Verbreitung erreicht. Für die Ausführbarkeit der Prozesse ist er hingegen derzeit nicht relevant. Insgesamt reichen Standards wie BPEL alleine nicht aus, um die korrekte Prozessausführung zu gewährleisten. Die Studie zeigt vielmehr, dass im Vorfeld eines Projekts dringend ein ausgiebiger Test der Modellierungs- und Ausführungswerkzeuge anzuraten ist, um die zu erwartenden Probleme zu beseitigen.

Proprietäre Laufzeitumgebungen sind in ihrer Leistungsfähigkeit insbesondere bei hochvolumigen und technisch komplexen Prozessen den standardnahen Ausführungsumgebungen deutlich überlegen. Durch die meist feste Verbindung mit einem Modellierungswerkzeug bereitet die Ausführbarkeit der Modelle nur selten Probleme. Die Nutzung des vollen Funktionsumfangs der Ausführungsumgebungen erfordert aber eine spezifische Abstimmung der Modellinhalte, was wiederum die Standardisierung der Modelle erschwert. Für die Einbindung von IT-Systemen in Prozesse steht mit Web Services ein vielversprechender Ansatz zur Verfügung. Beim Import der Web-Service-Beschreibungen in die Modellierungswerkzeuge kam es allerdings im Test häufig zu Problemen, deren Ursache nicht immer nachvollziehbar war. Die Modellierung von Web-Service-Aufrufen gelang deutlich besser, wobei asynchrone Aufrufe einen hohen Aufwand bei der Konfiguration erfordern

Alle betrachteten Werkzeuge unterstützen die fachliche Modellierung von Prozessen, wobei deren Anbieter über Erfahrungen bei der Realisierung von ausführbaren Prozessen auf Basis der fachlichen Modelle verfügen. Diese Erfahrung ist für den Projekterfolg unverzichtbar. Die Übertragbarkeit von Prozessmodellen auf weitere Ausführungsumgebungen stellt eine zusätzliche Herausforderung dar, und zwar unabhängig davon, ob Standards zum Einsatz kommen oder nicht.

Die durchgängigen und standardbasierten Ansätze für das Prozessmanagement stellen in zweierlei Hinsicht einen Fortschritt dar: Auf der fachlichen und technischen Ebene erleichtern Standards wie BPMN oder WSDL die Realisierung von Integrationsprozessen in heterogenen Umgebungen und im Zusammenspiel mehrerer beteiligter Organisationen. Die Ausführung von Prozessen auf einer Prozessplattform lässt sich durch eine fachliche Modellierung ergänzen. Das führt dazu, dass die fachliche Sicht auf die Prozesse mit der Prozessimplementierung übereinstimmt. Dadurch steigen Effektivität und Effizienz des Prozessmanagements deutlich. jf