Unternehmensmodellierung mit der Unified Modeling Language (UML)

Inhaltsverzeichnis

1.  Zu dieser Arbeit  3

2.  Einführung  4

2.1  Case-Tools und Reengineering  5

3.  Modellierungstechniken und Modellierungssprachen  8

3.1  Fachbegriffsdefinition Modell  9

3.2  Grundsätze ordnungsmäßiger Modellierung  10

3.3  Notwendigkeit einer Modellsprache  11

3.3.1  Anforderungen an die Modellierung  12

3.3.2  Modellierungsmethoden Diagramme (Auswahl)  13

4.  Prozessorientierung und Perspektiven für die Modellierung von  

  Geschäftsprozessen  15

4.1  Nutzungsmöglichkeiten von Modellierungen  16

5.  Aus Methodenstreit wird UML Entwicklung einer  

  Modellierungssprache  18

5.1  Notation und Metamodell  21

5.1.1.  Klassendiagramm  23

5.1.2  Klassendiagramme (Schnittstellen parametrisierte Klasse  

  Assoziationsklasse)  25

5.1.3  Use Case Diagram (Anwendungsfalldiagramm)  26

5.1.4  Activity Diagram (Aktivitätsdiagramm)  27

5.1.5  Statechart Diagram (Zustandsdiagramm)  31

5.1.6  Collaboration Diagram (Kollaborationsdiagramm)  32

5.1.7  Komponentendiagramm (Component Diagramm)  33

5.2  Alternativen zum Standard  34

5.3  Notationen ändern sich aber die Konzepte bleiben  36

6.  Business Engineering  37

6.1  Kennzeichen neugestalteter Unternehmen  39

6.2  Methodenüberblick Business Reengineering  41

  Glossar  43

  Ich verbürge daß ich diese Arbeit ohne Inanspruchnahme von fremder Hilfe  

  selber erstellt habe und nicht Inhalte anderer Arbeiten verwendet habe ohne  

  diese deutlich kenntlich gemacht zu haben  

  Markus Bussmann  2001

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1. Zu dieser Arbeit

Die Aufgabenstellung dieser Vorleistung lautete ursprünglich „Geschäftsprozessmodellierung mit UML“. Bei der Bearbeitung des Themas ergab sich, dass die Bezeichnung „Unternehmensmodellierung mit UML“ sinnvoller ist, da sonst nur ein unverständlicher Ausschnitt des Themas beleuchtet würde. (am unmissverständlichsten wäre der englische Titel „Enterprise modeling with UML“ 1 )

Diese Arbeit stellt das Konzept einer objektorientierten Modellierung von Unternehmen mit Hilfe des Modellierungssprache UML (Unified Modeling Language) vor. Dabei wird sowohl die informationstechnische Seite, wie auch die rein organisatorische Sicht gewürdigt. Sinn und Zweck dieser Modellierung ist die erfolgreiche Entwicklung von Software und Modellen für die Unternehmensorganisation durch objektorientierte Analyse und Design. Neu ist insbesondere die rein organisatorische Konstruktion eines Unternehmens und seiner Geschäftsprozesse.

Die Arbeit ist in Ihrem Ansatz theoretisch und holt teilweise weiter aus, um auch Personen ohne Vorwissen in diesem Thema die Möglichkeit zu geben, die angebotenen Lösungen zu diskutieren. Dafür wird zunächst Modellierung allgemein besprochen, die Prozessorientierung ausführlich dargestellt sowie die Anwendbarkeit der Modellierung beispielhaft verdeutlicht. Darauffolgend wird die Modellierungstechnik UML beschrieben und Ihre Anwendbarkeit erläutert. Grafische Beispiele sollen helfen, die Anforderungen an die Praxisbezogenheit so gut wie möglich zu gewährleisten.

Auf der beigelegten CD findet sich die aktuellste Version der UML, das Buch „Enterprise Modeling with UML“ von Chris Marshall und zahlreiche XML und Java-Beispiele. Das Case- Tool Rational Rose liegt in einer Evaluationsversion ebenso vor. Im Anhang ist ein Glossar zu finden.

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2. Einführung

“The pace of change in the modern world requires ways

Wie Chris Marshall schon ausführt, ist die komplexe Unternehmenswelt und die damit verbundenen Systeme heute nur mit anderen Mitteln und Methoden zu managen, als mit den bislang Ausreichenden. Dabei hebt er zunächst den Begriff „Systemdenken hervor, der von Peter Senge Anfang der Neunziger Jahre in seinem bahnbrechenden Buch „Die fünfte Disziplin“ geprägt wurde. 3 Senge führt darin aus, daß mit Beginn des Handels unter Menschen die heute entstandene Komplexität dieses Tuns alles verändert. Heute braucht man eine Unternehmensstrategie, die für den Kunden Wert (Value Concept) schafft, die im globalen Wettbewerb bestehen kann und dazu die neuen technologische Opportunitäten sinnvoll zu nutzen weiß. Dabei haben nach Senge die Unternehmen den größten Überlebensvorteil, die mit Hilfe des Systemdenkens, dem ganzheitlichen Sehen von Ursache, Konsequenz und Aktivität, sich dauerhaft erneuern und selbst regenerieren, indem sie aus Ihren Fehlern lernen; Evolution betreiben.

Im professionellen IT-Bereich ist es mittlerweile usus, dass die geschäftlichen Notwendigkeiten (Business Needs) vorgeben, welche technologischen Lösungen eingesetzt werden sollen und nicht umgekehrt, der Bock zum Gärtner gemacht wird. Senge sagt des weiteren, dass unser erhöhtes Tempo und die Vielzahl falscher Entscheidungen in einem direkten Verhältnis steht mit der Unfähigkeit, die Welt (also auch das Unternehmen) als Ganzes zu überblicken. Viel Arbeit ging deshalb in den letzten Jahren in den Aufbau und das Layout von Datenbanken, das Design von Workflows und User- Interface-Design. So wichtig diese Arbeiten nach wie vor sind, so kurzfristig und kurzsichtig sind die Lösungen mit Hinblick auf die betrieblichen Notwendigkeiten.

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Die Objekttechnologie, die zweite Entwicklung von der Marshall im einleitenden Zitat spricht, wurde benutzt, um komplexe Systeme zu konstruieren und wird seit kurzem für die Konstruktion von Geschäftsmodellen angewendet. Dazu kam die Modellierungstechnik Unified Modelling Language (UML) ins Spiel. Der Hauptzweck richtet sich auf eine Komplexitätsreduktion, um die Sicht auf die Umwelt und das Unternehmen als Ganzes fokussieren. Die

Komplexitätsreduktion wird beispielsweise durch das modellieren von Rollen für Aktoren und Entitäten erreicht.UML integriert hier erstmals die Daten, Funktions- und Prozesssicht in ein Modell.

Gerade weil die UML seit 1997 als Industriestandard von der

OMG verabschiedet wurde und in jeder Sicht für die

objektorientierte Systementwicklung unabdingbar ist, muss sie auch für Betriebswirte von Interesse sein. Die UML ist eine der interessantesten Möglichkeiten, wie Geschäftsleute Ihre Anforderungen an Technologie- und Fachexperten kommunizieren können, um Informationstechnologie sinnvoll zu gestalten.

2.1 Case-Tools und Reengineering

Objektorientierter Programmablaufplan 1

Schon seit rund 20 Jahren versuchen Entwickler, Software- Engineering effizienter und ökonomischer zu gestalten. Diese Bemühungen können bislang als Illusion in die Historie der

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Programmierung eingehen, so bescheiden ist die Verwendung Ihrer Ergebnisse. Die hochtrabenden Konzepte, die damals mit CASE-Tools ausgeliefert wurden, funktionierten entweder nicht oder lieferten ein solche abstrakte Theorie mit, daß man sich erst gar nicht die Mühe machte, sie zu verstehen.

Dieser Versuch der Effizienzsteigerung bekommt nun seit Ende der 90er Jahre neuen Aufschwung, vorrangig durch die Model Driven Architecture der OMG (Object Management Group) und den neuen Standard der objektorientierten Entwicklungssprachen, der Modellierungssprache UML. Mit Ihr zusammen bekommt das Konzept des effizienten Entwurfes wieder Aufschwung und hat sich allgemein mit dem Verbreitungsgrad objektorientierter Sprachen (Java, C++, Visual Net, C#) als erste Wahl in der Softwareentwicklung und quasi Standard herausgebildet. Wer von den Vorteilen objektorientierter Entwicklung überzeugt ist, der sollte sich dieser natürlich auch versichern und bei der Analyse damit auch beginnen.

Ojektorientierte Darstellungstechniken 1

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Neben dieser Entwicklung machte auch die Organisationslehre in der Betriebswirtschaft in den letzten Jahren immer mehr Gebrauch von den Konzepten, wie man sie vor allem in der Softwareentwicklung findet. Dies wurde begünstigt durch das erneute Aufkommen (siehe Kap. Prozessorientierung) der prozessorientierten Unternehmenssicht, vor allem aufgetaucht durch Management – Konzepte wie Business Reengineering und den Gebrauch von Prozessen bei Zertifizierungen oder beim Implementieren von Standardsoftware wie SAP R/3. Unterstützt wird diese Entwicklung der Wiederverwendung und Polymorphie, sowie der Vererbung aus technologischer Sicht durch folgende, neu eingeführte Standards:

§ Standard-Kommunikations-Protokolle in Netzwerken (TCP-IP)

§ CORBA, COM+ und EJB Komponenten machen interoperable Softwarekomponenten möglich

§ Komponentendesign, Methoden und Konzept und Notationen können innerhalb des UML-Standards wiederverwendet werden

§ Praktische E-Business Standards mit XML werden entwickelt

Die Zahl der Möglichkeiten einer Verwendung dieses Konzeptes ist von immenser Größe, diese Arbeit kann aber nur die Methodik vorstellen. Weitere Möglichkeiten wären bspw. die Einführung von Standardsoftware, das Betreiben von Workflowmanagement, die Planung von Wissensmanagement, IT- Infrastrukturplanung bei Firmenneu- /ausgründungen o.ä. und eben die Unterstützung von Reengineering-Maßnahmen im „Krisenfall“. Da gerade Reengineering von einem nicht zu unterschätzenden Teil von effizientem Einsatz / Entwicklung von Software abhängt, werden hier die Vorteile des UML – Standards deutlich.

Ein objektorientiert -modelliertes Unternehmen ist für Entwickler besser zu verstehen und zu unterstützen als dies bspw. eine ereignisorientierte Prozesskette (eEPK) kann, da sie die holistische Betrachtung und den Gebrauch von bereits erstelltem Material nicht unterstützt.

Es bleibt festzuhalten: UML ist der Industriestandard und sie muss für Betriebswirte von Interesse sein, wenn man seine Anforderungen an Technologie- und Fachexperten effektiv kommunizieren will. Aber genauso sollte deutlich werden, daß ein modelliertes Unternehmen nicht von selbst mehr Rendite bringt oder ein Softwareunternehmen damit günstiger entwickelt, zumindest nicht automatisch. Modelle können zum

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Instrumente für Bürokraten werden (siehe ISO-Normen), aber sie unterstützen Kommunikation und Gesamtbetrachtung, um Entscheidungen zu treffen, die ein Unternehmen wertvoller machen können und Ihre Arbeit effizienter.

Die Arbeit erläutert im folgenden:

I. Darstellung von Modellierungstechnik und Modellsprachen II. Erläuterung des prozessorientierten Unternehmens III. Der Standard Unified Modeling Language IV. Business Engineering

3. Modellierungstechniken und

Modellierungssprachen

"Wir machen uns innere Scheinbilder oder

Die Festlegung der zu verwendenden Modellierungstechnik ist die grundsätzlichste und bezüglich Ihres Einflusses auf die anderen Inhalte der Konventionen weitreichendste Entscheidung. Des weiteren ist die Festlegung der relevanten Objekttypen zu diskutieren und in Folge zu minimieren. Unnötige Objekttypen steigern die Komplexität und senken die Anschaulichkeit enorm.

Hinzu kommt, dass eine Auswahl der Beziehungstypen zu erfolgen hat, um Objekte miteinander in Bezug zu setzen. Layout- und Perspektivenbezug müssen beachtet werden, Namenskonventionen nach Möglichkeit vorher eingeschränkt werden, so dass ein Projektteam bei der Modellierung auf einen allgemein zugänglichen und kommunizierten Fundus von definierten Termini zurückgreifen kann. Es ist selbstverständlich, dass sich hieran strikt zu halten ist, ansonsten wird der Zweck der unternehmensweit einheitlichen Modellierung in Frage gestellt.

Der adäquate Modellierungsgrad (Feinheit) wird durch den Modellierungszweck zu Grunde gelegt. Um dies in der Praxis zu ermöglichen, werden bspw. Modellierungshandbücher vor der Analysephase erstellt, um Synonyme und Homonyme

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organisatorisch auszuschließen. Die Fachwelt spricht hier von einer Fachbegriffsmodellierung. Was aber ist eigentlich gemeint, wenn man von einem Modell spricht? Da die Vorstellungen hier zwar ähnlich, aber nicht präzise sind, lohnt sich eine ausführliche Definition des Begriffes.

3.1 Fachbegriffsdefinition Modell

Darstellungen, die nur die als wichtig angesehenen

Somit ist das Modell auch gleichzeitig das abstrakte Abbild eines Systems. Ein System ist dann vorhanden, wenn Objekte samt Ihrer Wechselwirkung durch eine plausible Abgrenzung von Ihrer Umgebung ,d.h. der komplexen Realität, zu einer Gesamtheit zusammengefasst werden können. Diese Systeme können noch weiter definiert werden, im Zusammenhang der Geschäftsprozesse ist eine Beschränkung auf dynamische und statische Systeme 5 vollkommen ausreichend. Bei dynamischen Systemen verändern sich die Systemgrößen im Laufe der Zeit, bei statischen wiederum sind sie unveränderlich.

Oft ist ein System zu komplex, um es gedanklich vollständig zu erfassen und zu untersuchen. Dann tritt beim Modellbildungsprozess zu der Abstraktion noch eine Reduktion auf die (vermeintlich) wesentlichen (manchmal auch auf die am besten fassbaren) Parameter und Wechselwirkungen des Systems hinzu. Die Literatur verweist hier auf die Begriffe (Strukturgleichheit) und

Isomorphie Homomorphie (Strukturähnlichkeit). Isomorphie zwischen einem Modell M und einem System S besteht dann, wenn

jedem Element von S ein Element von M eindeutig

- zugeordnet ist und diese Zuordnung auch umgekehrt eindeutig ist, jeder Relation in S eine Relation in M e indeutig

- zugeordnet ist und diese Zuordnung auch umgekehrt eindeutig ist und

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eindeutig zugeordnete Relationen nur einander

-

zugeordnete Elemente enthalten. 6

Alle Elemente einer isomorphen Abbildung eines Systems , alle Elemente und alle Relationen des Originals sind im Modell somit zu finden, die Strukturen von Modell und Original sind gleich. 7 Bei homomorphen Abbildung eines Systems trifft dies nicht zu, die Strukturen weisen eine Ähnlichkeit auf, aber Original und Modell sind ungleich. Diese Unterscheidung muss kein Qualitätsmerkmal sein, hängt die Art der Abbildung, deren Detaillierungsgrad und Ihre Genauigkeit schließlich von der Art der Verwendung ab. Aus der Erfahrung haben sich folgende

3.2 Grundsätze ordnungsmäßiger Modellierung 8

herausgebildet:

Grundsatz der Richtigkeit

§ Grundsatz der Relevanz

§ Grundsatz der Wirtschaftlichkeit

§ Grundsatz der Klarheit

§ Grundsatz der Vergleichbarkeit

§ Grundsatz des systemischen Aufbaus

§

Anhand folgender pragmatischer Fragen werden die Modelle nochmalig auf Ihre Verwendbarkeit überprüft (siehe hierzu auch Kapitel Prozessorientierung):

Welches Original wird durch das Modell repräsentiert?

§ Für wen ist das Modell?

§ Wer ist der Nutzer des Modells?

§ Was ist der Zweck des Modells?

§

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