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Semantisches Geschäftsprozessmanagement

Der Automatisierungsgrad im innerbetrieblichen wie im zwischenbetrieblichen Geschäftsprozess-management und in ganzen Wertschöpfungsketten und –netzwerken lässt immer noch zu wünschen übrig. Das Kernproblem liegt dabei in heterogenen Darstellungen von verschiedenen Perspektiven und von verschiedenen Phasen im Lebenszyklus von Geschäftsprozessen. Typische Beispiele sind inkompatible Repräsentationen der Manager- und der IT-Perspektive oder die Lücke zwischen normativer Modellierung für Compliance-Zwecke einerseits und Log-Daten von Prozess-Ausführungen andererseits. Die untenstehende Graphik zeigt einige Integrationsprobleme auf, die sich heutzutage aus den hochgradig agilen und vernetzten Geschäftsprozessen in verteilten Wertschöpfungsketten ergeben:

  • Vertikale Konsistenz ebenso wie Feedback zwischen den Ebenen Geschäftsziele, Geschäftsstrategie, Business Rules und Workflow-Implementierung
  • Horizontale Kooperation zwischen unterschiedlichen Prozessen innerhalb und zwischen Organisationen.

Konkrete Probleme innerhalb dieser Bereiche sind beispielsweise:

  • Service Innovation
  • Business-Process Activity Monitoring
  • Prozessinteroperabilität in und zwischen Unternehmen (B2B, EAI)
  • Compliance Management und Service Governance

Forscher haben bereits seit den frühen 1990er Jahren intensiv das Potential des ontologiebasierten Prozessmanagements untersucht – aber mit dem Auftauchen semantischer Technologien und der gewachsenen Relevanz von Ontologien in Geschäftsanwendungen in den letzten Jahren wird das Thema langsam interessanter für realistische,operative Anwendungen.
Tatsächlich erfreut sich die Nutzung von Ontologien unterschiedlicher Ausdrucksstärke für die Unterstützung des Geschäftsprozessmanagements, insbesondere in ERP-zentrierten Anwendungslandschaften, zunehmenden Interesses. Der Begriff „Semantisches Geschäftsprozessmanagement“ findet zunehmend den Weg in die Geschäftsterminologie und wird zunehmend als Schlagwort für die langfristige Vision benutzt.
Diese Vision umfasst eine weitgehende Automatisierung vom Auffinden, Konfigurieren und Komponieren geeigneter Prozessbausteine für bestimmte Ziele, eine automatische Mediation zwischen unterschiedlichen Schnittstellen und Abstraktionsebenen, gezielte komplexe Anfragen an den Prozessraum, um beispielsweise Aktivitäten zu identifizieren, die hinsichtlich der Compliance mit einer bestimmten Regulierung relevant sind, und insgesamt das Ziel eines agilen Prozessmanagements.
Die Forschung hat in den letzten Jahren wesentliche Fortschritte gemacht, um die theoretischen und praktischen Aspekte dieser Vision zu beleuchten und voranzubringen. Am FZI befassen wir uns mit dem Thema interdisziplinär, durch Kombination der Expertise zu Themen wie Geschäftsprozessmanagement, Diensteorientierte Architekturen (SOA), Ereignisgesteuerte Architekturen (EDA), Semantisches Web, Semantische Web Services und ökonomische Aspekte von Service Innovation, Anreizsystemen, usw.

Ein einfaches Beispiel: Formale Compliance-Tests

Die untenstehende Graphik skizziert die Idee eines Prototypen, der im Rahmen der EU-Projekte FIT und ontoGov entstand und im Auftrag eines großen europäischen Software-Herstellers weiterentwickelt wurde. Die wesentlichen Ideen:

  • Die relevanten Konzepte und Beziehungen eines bestimmten Anwendungsbereichs, wie Transport und internationaler Handel, werden als Hintergrundwissen in einer (wiederverwendbaren) Ontologie modelliert, beispielsweise in OWL, der vom World Wide Web Consortium (W3C) empfohlenen Wissensrepräsentationssprache.
  • Unter Verwendung dieser ontologischen Begriffe und Beziehungen können nun Business Rules spezifiziert werden, die compliance-relevante Regularien, Vorschriften, Gesetze usw. bschreiben. Solche Regeln können z.B. Aussagen darüber machen, dass eine bestimmte Prozessimplementierung gewisse Aktivitäten enthalten muss oder nicht enthalten darf oder nur in einem gewissen Kontext ausführen darf, usw.
  • Mithilfe dieser Regeln und des entsprechenden ontologischen Hintergrundwissens können dann Prozessmodelle in einem Prozess-Repository automatisch daraufhin untersicht werden, ob sie die Compliance-Bestimmungen erfüllt werden. Ebenso kann im Fall geänderter Regularien automatisch herausgefunden warden, an welchen Prozess-Implementierungen sich Folgeänderungen ergeben, u.ä.

Einige Beispielprojekte

  • Theseus-TEXO: Grundlagen für die nächste Generation von Geschäftsnetzwerken
    • 2007-2001: gefördert vom Bundeswirtschaftsministeriums, enge Kooperation mit SAP
    • Vgl. Link
  • UIS-UDDI: Ein Diensteverzeichnis für Umweltinformationssysteme in Baden-Württemberg
    • 2007/08: Transferprojekt im Auftrag des Landes Baden-Württemberg
    • Vgl. Link
  • FIT: Adaptive Dienste im Electronic Government
    • 2005-2008: EU-Projekt im eGovernment
    • Vgl. Link
  • SemPIT: IT Management und Ressourcenallokation mit Semantik und Policies
    • 2007-2009: Transferprojekt für IBM Deutschland
    • Vgl. Link
  • ontoGov: Konfiguration von E-Government Diensten mit Ontologien
    • 2003-2006: EU-Projekt im Bereich Electronic Government
  • DIP: Data, Information and Process Integration with Semantic Web Services
    • 2003-2006: Europäisches Flaggschiffprojekt
    • Vgl. Link

Ausgewählte Aktivitäten

  • Semantics for Business Process Management 2008
    • Workshop bei der 5th European Semantic Web Conference ESWC 2008, Spanien
    • Vgl. Link
  • Symposium AI Meets Business Rules and Process Management
    • AAAI Spring Symposium, Stanford, USA
    • Vgl. Link
  • Semantics for Business Process Management 2007
    • Workshop bei der 4th European Semantic Web Conference ESWC 2007, Österreich
    • Vgl. Link, Link
  • Semantics for Business Process Management 2006
    • Workshop bei der 3rd European Semantic Web Conference ESWC 2006, Montenegro
    • Vgl. Link

Was wir für Sie tun können

  • Technologieberatung und –auswahl im Bereich Semantic Web Services und semantische Middleware im Allgemeinen (Semantic Grid, Semantic Peer-to-Peer, Multiagentensysteme, …)
  • Consulting und Prototyp-Entwicklung im Bereich Complex-Event Processing und ereignisgesteuerte Architekturen (Event-Driven Architecture, EDA)
  • Innovative Lösungen für agiles Prozessmanagement und intelligentes Compliance Management
  • Schulungen und Trainings Web Service und Semantic Web Standards, Architekturen und Sprachen l(OWL, OWL-S, WSMO, SWSF. WSDL-S, etc)
  • Adaptives Processmanagement mit Business Rules
  • Debugging großer Regelmengen
  • Consulting zu nichttechnischen Aspekten und Einführungsmethoden von diensteorientierten Architekturen (SOA), insbesondere mit Open Source Komponenten
  • Formale Policy-Modellierung

Unser Team

Eine ganze Reihe von IPE-Mitarbeiterinnen und –Mitarbeitern befasst sich mit zahlreichen Aspekten im Themenfeld des semantischen Geschäftsprozessmanagements, wie z.B.: Dr. Ljiljana Stojanovic (OntoGov and FIT Projekte), Darko Anicic (Complex-Event Processing und Event-Driven Architecture), Veli Bicer (Architekturen für semantisches Service Engineering), Benjamin Blau (IBM Kooperation), Stephan Grimm (Dienste-Suche und -Auswahl), Heiko Paoli (semantisches Dienste-Wiki), Sinan Sen (Geschäftsanwendungen von Ontologien), sowie eine Reihe externer Doktoranden: Jens Lemcke (Dienste-Modellierung und -Komposition), Ivan Markovic (Geschäftsontologien und Anfragen an Prozessmodelle), Kioumars Namiri (semantisches Compliance-Management), Kay-Uwe Schmidt (Service-Adaptivität), Ingo Weber (Service-Komposition).

Ansprechpartner: