Konzeption und Realisierung einer Ontologie zur Modellierung und Ableitung von Geschäftsprozessen

Diplomarbeit von Tobias Wahl

Einleitung:

Diese Diplomarbeit wurde als Teil des Forschungsprojekts „Collaborative Business Processes based on Intelligent Agent Technology“ (CoBPIA) an der Technischen Universität Berlin angefertigt. Das Projekt ist eine Kooperation des Lehrstuhls für Systemanalyse und EDV der TU Berlin und SAP Corporate Research in Brisbane / Australien. Das Ziel des CoBPIA Systems besteht darin, Geschäftsprozesse nicht wie bisher manuell modellieren zu müssen. Stattdessen werden einzelne Aktivitäten so abgebildet, dass diese je nach Bedarf automatisch zu Gesamtprozessen kombiniert werden können. Im Gegensatz zur klassischen Geschäftsprozessmodellierung, bei der die Prozesse a priori entwickelt werden, ist es durch diese Automatisierung prinzipiell möglich, Prozesse individuell für jeden einzelnen Geschäftsvorfall abzuleiten. Durch das CoBPIA System können insbesondere auch unternehmensübergreifende Geschäftsprozesse beschrieben werden.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Ontologie, die die Konzepte zur Modellierung und automatischen Ableitung von Geschäftsprozessen bereitstellt. Zudem wird eine Softwarekomponente entworfen und implementiert, über die auf das mit Hilfe dieser Ontologie dargestellte Wissen zugegriffen werden kann. Die Grundidee der Ontologie besteht darin, Aktivitäten als Bausteine abzubilden, die automatisch miteinander kombiniert werden können, um somit den Kontroll- und Datenfluss komplexer Geschäftsprozesse abzuleiten. Diese stehen dann wiederum als Bausteine für übergeordnete Prozesse zur Verfügung. Um den manuellen Modellierungsaufwand möglichst gering zu halten, werden die Bausteine so beschrieben, dass sie vielseitig verwendet werden können. Aufgabe der entwickelten Softwarekomponente ist es deshalb, Bausteinvarianten, die sich aus den verschiedenen Situationen ergeben, in denen ein Baustein angewandt werden kann, über integrierte Schlussfolgerungsmechanismen zu berechnen.

Gang der Untersuchung:

Kapitel 1 stellt das Ziel und den Lösungsansatz des CoBPIA Systems als Ganzes dar und erläutert die sich daraus ergebende Problemstellung und Methodik dieser Arbeit.

Kapitel 2 stellt die erarbeiteten Grundlagen zu den Themen Geschäftsprozesse, Ontologien und formale Repräsentation von Geschäftsprozessen vor.

Kapitel 3 liefert die Spezifikation der CoBPIA Ontologie und erläutert, wie die entsprechenden Konzepte zur Abbildung eines Anwendungsbereiches verwendet werden. Dies wird anhand eines Beispielszenarios illustriert.

Kapitel 4 zeigt den Entwurf der Softwarekomponente, die für den Zugriff auf das Prozesswissen für jeweils einen der Teilnehmer des CoBPIA Systems verwendet wird. Neben der Architektur werden auch die integrierten Schlussfolgerungsmechanismen beschrieben.

Kapitel 5 befasst sich mit der konkreten Umsetzung der in Kapitel 3 entwickelten Ontologie und der in Kapitel 4 vorgestellten Zugriffskomponente sowie der Integration in das CoBPIA Gesamtsystem. Dabei wird auch das Vorgehen des CoBPIA Systems zur automatischen Ableitung von Prozessen mit Hilfe der Ontologie und der Zugriffskomponente erläutert.

Kapitel 6 stellt der CoBPIA Ontologie die in Kapitel 2 vorgestellten Formalismen zur Repräsentation von Geschäftsprozessen gegenüber. Dabei wird beschrieben, welche besonderen Elemente die CoBPIA Ontologie im Hinblick auf die automatische Ableitung von Geschäftsprozessen bereitstellt.

Kapitel 7 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf mögliche weiterführende Forschungsaktivitäten.

Inhaltsverzeichnis: