Prozessplanung, Prozessmodellierung und serviceorientierte Realisierung

Unternehmen müssen ihre Prozesse heutzutage schnell restrukturieren bzw. neu entwickeln können. Dies betrifft sowohl die inner- als auch die zwischenbetrieblichen Prozesse (Lieferketten), um beispielsweise auf geänderte Kundenanforderungen, Lieferprobleme und Konkurrenzangebote mit eigenen Leistungen reagieren zu können. In vielen Fällen ist hier jedoch die flexible Erstellung, Anpassung und Realisierung der Prozessmodelle der Engpass. Dieser Engpass wird sich mit Zunahme mobiler und ubiquitärer Prozesse, die stark von endogenen (wie bspw. Nutzerpräferenzen) und exogenen (wie bspw. Umweltfaktoren) Einflüssen und damit Kontextinformationen beeinflusst werden, noch verstärken.

Im Rahmen des Prozessmanagements wird hier unter anderem die Erhöhung des Automatisierungsgrads diskutiert, d. h. Prozessmodelle sollen (teil-)automatisiert erstellt bzw. angepasst werden. Die Aufgabe einer automatisierten Modellkonstruktion ist dabei als Planungsproblem zu verstehen. Deshalb wird von der Planung von Prozessmodellen gesprochen, die ihrerseits aus Aktionen (PA) erstellt werden. Im Rahmen der Arbeiten – gefördert z. B. in den DFG-Projekten SEMPRO und SEMPRO2 sowie dem FWF-Projekt „Automated Planning of Process Models“ - wurde und wird für diese Planung von Prozessmodellen ein Ansatz - genannt SEMPA (SEMantic-based Planning Approach) - entwickelt. Bild 1 verdeutlicht die Idee: Basierend auf einer semantischen Beschreibung der Anwendungsdomäne (Ontologie) und einer Bibliothek, in der Aktionen (PA) spezifiziert werden, erstellt der Planer zulässige Prozessmodelle (d. h. Abfolgen von Aktionen inklusive notwendiger Kontrollflussstrukturen wie ein Exclusive choice), die eine gegebene Problemstellung (bestehend aus einem Initial- und ein oder mehreren Zielzuständen) erfüllen. Von teilautomatisiert wird deshalb gesprochen, da die erstellten Modelle als Vorschläge zu verstehen sind, die anschließend mit den Prozessbeteiligten abzustimmen und unter ökonomischen Aspekten zu bewerten sind. Als Modellierungssprache werden derzeit UML und BPMN genutzt, wobei geplant ist, zukünftig auch andere Sprachen (bspw. Petri-Netze) zu unterstützen.

Neben der automatisierten Planung und Anpassung von Prozessmodellen steht auch deren flexible Realisierung im Mittelpunkt der Forschung. Hier setzen die Konzepte und Technologien der Serviceorientierung (Web Services, Cloud Services oder mobile Services) an. Um hierbei ein hohes Maß an Flexibilität erzielen zu können, ist die Selektion von Services auf Basis nicht-funktionaler Eigenschaften (Preis, Ausführungsdauer, etc.) für die spätere Prozessausführung von zentraler Bedeutung. Hier kann bspw. ein Austausch einzelner Services - insbesondere bei unerwarteten Ereignissen wie einem Serviceausfall - unweigerlich zu Reallokationszeiten und entsprechendem Aufwand führen. Dies steht wiederum der angestrebten Flexibilität bei der Umsetzung und Ausführung von Prozessen entgegen.

Abgeschlossene, laufende und zukünftige Forschungsprojekte:

• SEMPRO und SEMPRO2 - Modellierung, Selbstkomposition und Selbstkonfiguration von Referenzprozessen auf Basis semantischer Konzepte (2007-2012)
• SEMPA – Automatisierte Planung von Prozessmodellen (2011-2016)
• IKZ - Internetkompetenzzentrum Ostbayern (2015-2021) 
• TRADEmark -loT-basiertes Daten- und Prozessmanagement im Handwerk (2022-2025)