Workflow-Management-Systeme müssen in folgenden drei Bereichen Unterstützung
leisten: bei der Definition und Modellierung von Workflows und den dazugehörigen
Aktivitäten, der Ausführung und Verwaltung der einzelnen Workflowinstanzen und
der Interaktion mit Benutzern und externen Applikationen.
Es existieren mittlerweile viele kommerzielle Workflow-Management-Systeme, die
unterschiedliche abstrakte Sprachen zur Modellierung von Workflows verwenden.
Entscheidend bei der Wahl einer bestimmten Modellierungssprache sind deren Ausdrucksstärke
und eine eindeutig definierte Semantik.
Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, ein Workflow-Management-System zu entwerfen
und zu implementieren, das als abstrakte Modellierungssprache UMLAktivitätsdiagramme
verwendet. UML-Aktivitätsdiagramme werden zwar in der Theorie
schon länger untersucht, in kommerziellen Systemen finden sie aber bisher noch
selten Verwendung. Dies liegt unter anderem daran, dass die UML-Spezifikation in
Bezug auf die Semantik von Aktivitätsdiagrammen einige Unklarheiten aufweist.
Es wurde zunächst untersucht, welche Anforderungen an ein Workflow-
Management-System gestellt werden und welche Standards die Workflow Management
Coalition für die Entwicklung vorschlägt. Für die Implementierung wurde ein
Metamodell für UML-Aktivitätsdiagramme entworfen. Dieses entspricht weitestgehend
dem Metamodell der UML-Spezifikation. Für die Ausführung musste anschließend
eine eindeutige Semantik festgelegt werden, die vor allem für die Modellierung
und Ausführung von Geschäftsprozessen geeignet ist.
Zuletzt wurde das entwickelte Workflow-Management-System mit dem Namen Flow-
Sys anhand eines konkreten Fallbeispiels getestet. Bei dem Fallbeispiel handelte es
sich um einen möglichen Geschäftsprozess, der bei der Bearbeitung einer Kundenreklamation
durchlaufen wird. [...]
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Workflow-Management-Systeme
1.2 UML-Aktivitätsdiagramme
1.3 Überblick
1.4 Verwandte Arbeiten
2 Workflow-Management-Systeme
2.1 Anforderungen an Workflow-Management-Systeme
2.2 Die Workflow Management Coalition (WfMC)
2.2.1 Hintergrund
2.2.2 Ergebnisse der WfMC
2.2.3 Das Workflow Reference Model
2.2.4 Das Process Definition Interchange Interface
2.2.5 Das Workflow Application Programming Interface (WAPI)
2.3 Existierende Systeme
2.3.1 Staffware Process Suite
2.3.2 COSA Workflow
2.3.3 Lotus Workflow 3.0
2.3.4 MQSeries Workflow
3 UML-Aktivitätsdiagramme und deren Verwendung für Workflow-Management-Systeme
3.1 Beschreibung des verwendeten Metamodells
3.1.1 Abstrakte Syntax
3.1.2 Einschränkungen der UML
3.2 Nicht verwendete Konstrukte und unklare Definitionen
3.2.1 Nicht verwendete Konstrukte
3.2.2 Unklare Definitionen bezüglich Object Flow States
3.2.3 Der Begriff „well nested“
3.3 Semantik zur Ausführung von Aktivitätsdiagrammen
3.3.1 Der Event Manager
3.3.2 Der Router
3.3.3 Transitionen
3.3.4 Object Flow States
3.4 Ausführungsbeispiel
3.5 Vergleich mit dem Metamodell der WfMC
4 Das Workflow-Management-System FlowSys
4.1 Allgemeine Beschreibung der Funktionalitäten
4.2 Implementierte Funktionen des WAPI
4.2.1 WAPI Connect Functions
4.2.2 WAPI Process Control Functions
4.2.3 WAPI Activity Control Functions
4.2.4 WAPI Process Status Functions
4.2.5 WAPI Activity Status Functions
4.2.6 WAPI Worklist Functions
4.2.7 Zusätzlich implementierte Funktionen
4.3 Fallstudie
4.3.1 Beschreibung des Fallbeispiels
4.3.2 Anmeldung an der Workflow-Engine
4.3.3 Das zentrale Workflowfenster
4.3.4 Der Workflow-Editor
4.3.5 Die Workflow-Applikation
5 Design und Implementierung
5.1 Architektur
5.2 RMI (Remote Method Invocation)
6 Schlußbetrachtung
6.1 Zusammenfassung
6.2 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Konzeption und Implementierung eines Workflow-Management-Systems namens FlowSys, das UML-Aktivitätsdiagramme als abstrakte Modellierungssprache verwendet, um Geschäftsprozesse effizient zu definieren, zu verwalten und auszuführen.
- Entwurf eines Metamodells für UML-Aktivitätsdiagramme basierend auf der UML-Spezifikation.
- Festlegung einer eindeutigen Ausführungssemantik für Aktivitätsdiagramme in Workflow-Kontexten.
- Integration und Analyse des Objektflusses durch Object Flow States.
- Architekturentwurf orientiert an den Standards der Workflow Management Coalition (WfMC).
- Demonstration der Systemfunktionalität anhand eines praktischen Fallbeispiels zur Kundenreklamation.
Auszug aus dem Buch
1.1 Workflow-Management-Systeme
Die Workflow Management Coalition (WfMC) [25], eine offene Gruppe mit Mitgliedern aus Industrie und Forschung, die Standards für die Beschreibung von Workflow-Management-Systemen entwickelt, definiert den Begriff Workflow (oft auch als Geschäftsprozess, Prozess oder Arbeitsablauf bezeichnet) wie folgt:
„The automation of a business process, in whole or part, during which documents, information or tasks are passed from one participant to another for action, according to a set of procedural rules.“
Unter einem Workflow versteht man also einen alltäglichen Arbeitsablauf in einem Unternehmen, der nach bestimmten Regeln und mit einem bestimmten Ziel durchgeführt wird. Dabei werden Dokumente, Informationen oder Aufgaben zwischen den einzelnen Teilnehmern zur Bearbeitung weitergereicht.
Ein Workflow besteht üblicherweise aus mehreren logischen Schritten, die man als Aktivitäten bezeichnet. Eine Aktivität kann entweder manuell von einem Teilnehmer am Workflow durchgeführt werden oder automatisch durch eine Maschine bzw. ein System.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Grundlagen des Workflow-Managements ein und erläutert die Motivation, UML-Aktivitätsdiagramme für die Modellierung von Geschäftsprozessen zu nutzen.
2 Workflow-Management-Systeme: Dieses Kapitel beschreibt die grundlegenden Anforderungen an Workflow-Management-Systeme und stellt das Referenzmodell sowie die Standards der Workflow Management Coalition (WfMC) detailliert vor.
3 UML-Aktivitätsdiagramme und deren Verwendung für Workflow-Management-Systeme: Hier wird das Metamodell für FlowSys definiert, die Ausführungssemantik festgelegt und insbesondere die Problematik der Object Flow States in Bezug auf die UML-Spezifikation analysiert.
4 Das Workflow-Management-System FlowSys: Dieses Kapitel präsentiert die Architektur von FlowSys, die implementierten WAPI-Funktionen und demonstriert die Bedienung anhand eines konkreten Fallbeispiels.
5 Design und Implementierung: Der Fokus liegt hier auf der technischen Umsetzung, insbesondere auf der Softwarearchitektur und der Realisierung der Kommunikation mittels RMI.
6 Schlußbetrachtung: Dieses abschließende Kapitel fasst die Ergebnisse zusammen und gibt einen Ausblick auf mögliche zukünftige Erweiterungen und Forschungsansätze.
Schlüsselwörter
Workflow-Management, UML-Aktivitätsdiagramme, Geschäftsprozessmodellierung, WfMC, Workflow-Engine, Metamodell, Objektfluss, Object Flow State, Ausführungssemantik, Workflow-Client, Workflow-Editor, RMI, Prozessinstanz, Automatisierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Software-Systems zur Verwaltung und Ausführung von Geschäftsprozessen (Workflows), wobei UML-Aktivitätsdiagramme als Modellierungsgrundlage dienen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Arbeit deckt die Definition von Workflows, die Standardisierung durch die WfMC, die Anpassung der UML-Semantik für Workflow-Engines sowie den Entwurf einer verteilten Systemarchitektur ab.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, ein Workflow-Management-System (FlowSys) zu entwerfen und zu implementieren, das trotz der Unklarheiten in der UML-Spezifikation eine eindeutige Semantik für die Ausführung von Geschäftsprozessen bietet.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit kombiniert theoretische Analysen existierender WfMC-Standards und UML-Modellierungsmethoden mit einem praktischen Softwareentwicklungsprozess (Design & Implementierung in Java).
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil umfasst die theoretische Fundierung (Metamodell, Semantik, WfMC-Referenzmodell), den Entwurf von FlowSys sowie die technische Realisierung und Dokumentation der Fallstudie.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Workflow-Management, UML-Aktivitätsdiagramme, WfMC, Prozessmodellierung, Workflow-Engine, Objektfluss, RMI, Software-Architektur.
Wie geht das System mit der Problematik unklarer UML-Definitionen um?
Für FlowSys wurden eigene, präzise Semantik-Festlegungen getroffen, insbesondere für Object Flow States, um eine konsistente Ausführung von Geschäftsprozessen zu gewährleisten, wo die Standard-Spezifikation Interpretationsspielraum lässt.
Wie kommunizieren der Workflow-Client und die Workflow-Engine miteinander?
Die Kommunikation erfolgt über RMI (Remote Method Invocation), wobei das WAP-Interface als definierte Schnittstelle dient, um Methodenaufrufe zwischen den verteilten Komponenten zu ermöglichen.
- Quote paper
- Christian Braun (Author), 2002, Entwicklung eines Workflow-Management-Systems basierend auf UML-Aktivitätsdiagrammen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/6715
