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Business Process Model and Notation

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Die Business Process Model and Notation (BPMN, engl. Modellierungsnotation für Geschäftsprozesse, früher Business Process Modeling Notation) ist eine grafische Spezifikationssprache in der Wirtschaftsinformatik. Sie stellt Symbole zur Verfügung, mit denen Fach- und Informatikspezialisten Geschäftsprozesse und Arbeitsabläufe (techn.: Workflows) modellieren und dokumentieren können.

Entwicklung

Die BPMN wurde 2002 durch den IBM-Mitarbeiter Stephen A. White erarbeitet und später von der Business Process Management Initiative (BPMI), einer Organisation, die Standards im Bereich der Geschäftsprozessmodellierung definiert hatte, veröffentlicht. Sie wurde im Juni 2005 durch die Object Management Group (OMG) zur weiteren Pflege übernommen. Die BPMI fusionierte gleichzeitig mit der OMG, so dass die BPMN ähnlich wie die Unified Modeling Language (UML) ab diesem Zeitpunkt als Standard der OMG galt. Seit 2006 ist BPMN in der Version 1.2 somit offiziell ein OMG-Standard.

Die nächste Version des BPMN-Standard, BPMN 2.0, war mehrere Jahre in Arbeit und wurde im Januar 2011 von der OMG verabschiedet [1]. Sie erweitert die vorangehende Version namentlich um folgende Aspekte:

  • Sie führt eine formale Beschreibung dafür ein, was es bedeutet, ein Element der BPMN auszuführen (engl. execution semantics).
  • Sie bietet neu die Möglichkeit, die BPMN erweitern zu können.
  • Sie verfeinert die Möglichkeiten, Ereignisse komponieren und korrelieren zu können.
  • Sie unterstützt die Beschreibung der Beteiligung von Menschen an modellierten Prozessen besser (engl. human interaction).
  • Sie führt ein Modell für die Choreografie von Prozessen ein.

Gegenstand

Beispiel eines Geschäftsprozessdiagramms, erstellt mit der BPMN

Der Schwerpunkt der BPMN liegt auf der Notation, d. h. auf der grafischen Darstellung von Geschäftsprozessen. Das Standarddokument zur BPMN definiert auch die Semantik, d. h. die Bedeutung der Symbole, wobei es diesem Aspekt weniger Gewicht beimisst und keinen Wert auf formale Definitionen legt. Diagramme in der BPMN heißen Business Process Diagram (BPD) und sollen die Abbildung oder Entwicklung von Prozessen unter menschlichen Experten unterstützen. Ein standardisiertes Format für die Speicherung und damit zum Austausch von BPMN-Diagrammen war bis zur Version 1.2 nicht Gegenstand der Spezifikation.

Die kurz vor der Freigabe stehende Version 2.0 standardisiert ein XML-basiertes Format, in dem BPMN-Diagramme gespeichert werden können. Es dient dem Austausch zwischen unterschiedlichen Werkzeugen, zum Beispiel zwischen Werkzeugen für die Modellierung, die Simulation oder die Ausführung von Prozessmodellen. Ende 2010 und vor der endgültigen Freigabe von BPMN 2.0 wird diesen Format bereits in diversen Werkzeugen unterstützt.

Ein weiterer Aspekt im Business Process Management (BPM) ist die Fähigkeit zur Darstellung der gesamten Prozesslandschaft einer Organisation in einer Prozesslandkarte und die Verknüpfung von Geschäftsobjekten mit den Aktivitäten und Message Flows. Ersteres wird auch mit der Version 2.0 noch nicht zur Verfügung stehen. Die Zuordnung zu Organisation und Rollen ist nur rudimentär mit Hilfe der Pools und Lanes möglich, aber nicht mit einem Organisationsmodell verknüpft.

Die BPMN 2.0 scheint ein großer Schritt auf dem Weg zum erfolgreichen BPM Round-Trip Engineering zu werden. Sie hat das Potential, die Lücke zwischen der Organisation und der IT zu schließen.[2] Erste Erfahrungen mit dem XML-basierten Format der BPMN 2.0 zeigen noch eine Reihe von Lücken gerade im Bereich der Ausführung von Benutzeraktivitäten.[3]

Verbindung zu Ausführungssprachen

Maschinell lesbare Prozessbeschreibungen wurden bisher in Ausführungssprachen für Geschäftsprozesse formuliert, zum Beispiel in der WS-Business Process Execution Language (WS-BPEL) oder in der XML Process Definition Language (XPDL), beides XML-basierte Sprachen für die Beschreibung von Prozessen. BPMN, BPEL und XPDL ergänzen sich wechselseitig, indem BPEL und XPDL dort eingesetzt werden, wo BPMN Lücken aufweist, nämlich in der Ausführungssemantik und im Speicherformat. Mit der BPMN 2.0 ist zu erwarten, dass die Bedeutung von BPEL und XPDL abnehmen wird, auch wenn es einige Zeit dauern wird, da sie in den bisher entwickelten Produkten sicher weiter genutzt werden. Neue Produkte werden dagegen auf BPMN 2.0 setzen.

Der BPMN-Standard definiert, wie ein BPMN-Diagramm in BPEL übersetzt werden sollte, damit die beschriebenen Prozesse durch eine Software ausgeführt werden können. Dabei ist die Ausdrucksmächtigkeit von BPMN und BPEL nicht deckungsgleich. Zu beachten ist, dass BPMN-Modelle in der Regel unterspezifiziert sind und ausführungsrelevante Details abstrahieren. Zudem wird die Übersetzung eines BPMN-Modells in ein BPEL-Schema in einigen Fällen zu semantischen Abweichungen führen. Beispielsweise beruht BPEL auf dem Blockkonzept, das eine paarige Symmetrie aufspaltender und zusammenführender Gateways vorsieht, während BPMN diese Einschränkung nicht kennt.

Eine analoge Übersetzung definiert die Workflow Management Coalition (WfMC) für BPMN und XPDL. Abbildungen auf weitere Sprachen, wie zum Beispiel auf ebXML, das Business Process Specification Schema, sind geplant, aber noch nicht ausformuliert.

Beziehung zu anderen Modellierungssprachen

Geschichte der BPMN und verwandter Modellierungssprachen

BPMN ist verwandt mit anderen Sprachen/Notationen, die in der Informatik für die Modellierung und Visualisierung von Geschäftsprozessen eingesetzt werden.

  • Die Informatik kennt seit langem diverse Formen von Ablaufdiagrammen, mit denen Programmabläufe veranschaulicht werden. Die BPMN reiht sich in die Tradition dieser Notationen ein.
  • BPMN ist verwandt mit den Ereignisgesteuerten Prozessketten (EPK).

Notation

Die grafischen Elemente der BPMN werden eingeteilt in

  • Flow Objects - die Knoten (Activity, Gateway und Event) in den Geschäftsprozessdiagrammen
  • Connecting Objects - die verbindenden Kanten in den Geschäftsprozessdiagrammen
  • Pools und Swimlanes - die Bereiche, mit denen Aktoren und Systeme dargestellt werden
  • Artifacts - weitere Elemente wie Data Objects, Groups und Annotations zur weiteren Dokumentation

Wir verwenden hier die englischen Bezeichnungen für die Notationselemente der BPMN. Bis 2006 gab es keine allgemein akzeptierten deutschen Übersetzungen.

Der Ablauf erfolgt in der Regel horizontal und von links nach rechts, analog zu der Zeitachse bei physikalischen Diagrammen. Bei Schleifen, Wiederholungen, Revisionen o. ä. wird die Rückkehr an einen früheren Punkt der Prozesskette ggf. durch eine Sequenzflussverbindung deutlich gemacht.

Flow Objects

Beispiele für Activities

Eine Activity beschreibt eine Aufgabe, die in einem Geschäftsprozess zu erledigen ist. Sie wird als Rechteck mit abgerundeten Ecken dargestellt. Eine elementare Activity heißt Task, komplexere Activities werden als Subprocess bezeichnet. Sie unterscheiden sich in der Notation durch ein +-Symbol. Subprocesses können in kollabiertem oder expandiertem Zustand dargestellt werden.

Beispiele für Gateways

Ein Gateway stellt einen Entscheidungspunkt dar (Split/Fork), oder einen Punkt, an dem verschiedene Kontrollflüsse zusammenlaufen (Join/Merge). Er wird als Rhombus gezeichnet. Je nach Symbol im Inneren des Rhombus steht er für einen AND-, einen OR-, einen XOR- oder einen Event-basierten Gateway.

Beispiele für Events

Ein Event (Ereignis) ist etwas, das sich in einem Geschäftsprozess ereignen kann, zum Beispiel das Eintreffen einer Nachricht, das Erreichen eines bestimmten Datums oder das Auftreten einer Ausnahmesituation. Events werden in drei Klassen eingeteilt:

  • nach ihrer Position im Geschäftsprozess in Start-, Intermediate- und End-Event.
  • nach ihrer Wirkung im Geschäftsprozess in Catching- und Throwing-Event.
  • nach ihrer Art in Timer-, Message-, Exception-Event, etc. Pro Event-Typ kennt die Notation ein eigenes Symbol, das im Innern des Kreissymbols für den Event angezeigt wird.


Connecting Objects

Beispiele für Sequence Flows

Sequence Flows verbinden Activities, Gateways und Events. Sie stellen dar, in welcher Reihenfolge Activities ausgeführt werden. Ein Conditional Flow wird nur dann durchlaufen, wenn eine bestimmte Bedingung wahr ist, ein Default Flow nur, wenn kein anderer Sequence Flow durchlaufen werden kann.

Beispiele für Message Flows

Ein Message Flow zeigt an, dass zwei Elemente in einem Business Process Diagramm Meldungen austauschen. Message Flows verbinden Flow Objects oder Pools mit anderen Flow Objects oder Pools. Ein Message Flow muss immer zwei Pools verbinden, entweder direkt oder indem er ein Flow Object in einem Pool mit einem Flow Object in einem anderen verknüpft.

Swimlanes (Schwimmbahnen)

Beispiele für Swimlanes

Ein Pool repräsentiert einen Participant in einem Workflow, das heißt einen Benutzer bzw. eine Benutzerrolle oder ein System. Eine Lane ist eine Unterteilung eines Pools, die sich über die komplette Länge des Pools erstreckt.

Artifacts

Beispiele für Artifacts

Eine Annotation ist ein Kommentar, der einem Element eines Geschäftsprozesses zugeordnet werden kann.

Ein Data Object repräsentiert ein Artefakt, das der Geschäftsprozess bearbeitet. Mit Data Objects können sowohl elektronische Objekte wie Dokumente oder Datensätze, als auch physische Objekte wie Brötchen oder Bücher dargestellt werden.

Eine Group ist ein Hilfsmittel, um Elemente eines Geschäftsprozess visuell zusammenzufassen. Sie ist nicht zu verwechseln mit einem Sub Process.


Unterschiede der Versionen

Im korrespondierenden englischen BPMN-Artikel sind die Unterschiede der einzelnen Versionen tabellarisch aufbereitet, siehe Link am Ende dieses Artikels.

Einzelnachweise

  1. ↑ BPMN 2.0 für eine bessere Zusammenarbeit zwischen Fachabteilung und IT bei Heise Online, 22.01.2011
  2. ↑ BPM Round-Trip Engineering - Vision und Wirklichkeit im BPM-Netzwerk
  3. ↑ Wünsche an BPMN 2.1 mit Bezug auf die Ausführbarkeit auf dem SAPERIONblog in Englisch

Literatur

  • Thomas Allweyer: BPMN Business Process Model and Notation. Einführung in den Standard für die Geschäftsprozessmodellierung. 2. Auflage. Books on Demand, Norderstedt 2009, ISBN 978-3-8391-2134-4. http://www.bpmn-buch.de
  • Alexander Großkopf, Gero Decker, Mathias Weske: The Process: Business Process Modeling using BPMN. Meghan-Kiffer Press, Tampa,FL 2009, ISBN 0-929652-26-6. http://www.bpmn-book.com
  • Bruce Silver: Bpmn Method and Style: A Levels-Based Methodology for Bpm Process Modeling and Improvement Using Bpmn 2.0. Cody-Cassidy Press, 2009, ISBN 0-9823681-0-0.
  • Jakob Freund, Bernd Rücker, Thomas Henninger: Praxishandbuch BPMN. Hanser, 2010, ISBN 3-446-41768-0.


Werkzeuge

  • Überblick über Implementierungen und Dienstleister, auf den Seiten der OMG.
  • ARIS Express- kostenfreies Werkzeug, mit dem auch BPMN-Diagramme gezeichnet werden können
  • BizAgi Process Modeler - kostenfreies BPMN Modellierungswerkzeug
  • Dia - Dia ist ein Diagramm-Modellierungsprogramm für Linux, Unix und Windows und steht unter der GPL Lizenz. Es enthält u.a. Objekte für BPMN.
  • MEGA Process - BPMN Modellierungswerkzeug
  • Signavio-Oryx Process Editor - akademische Variante der Online-Plattform von Signavio für BPMN 1.1, 1.2 und 2.0 Diagramme
  • Process Modeler for Visio - BPMN Werkzeug der Fa. itp commerce als Erweiterung für Visio
  • Innovator for Business Analysts - Modellierungsplattform für Geschäftsprozesse mit BPMN 2.0, Requirements, Maskenfluss, Geschäftsobjektmodelle, Use Cases.
  • yEd Graph Editor - Auf Java basierendes Diagramm-Modellierungsprogramm, enthält u.a. Objekte für BPMN.
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