Prozess- und ressourcengestützte Informationssysteme (PRAIS)

Ein prozessgestütztes Informationssystem (PGIS) (engl. process-aware information system) ist ein Softwaresystem, das operationale Prozesse, auf Basis von Prozessmodellen, verwaltet und ausführt. Es bezieht dabei Personen, Anwendungen und/oder Informationsquellen bzw. Dokumente ein. Die Kernbausteine eines Geschäftsprozesses sind Aktivitäten und deren Ausführungsreihenfolge, welche beide während des letzten Jahrzehnts tiefgehend erforscht wurden. Andere Perspektiven der Geschäftsprozessmodellierung und Unterstützung, insbesondere die organisatorische Perspektive, standen bislang weniger im Fokus der Forschung. Diese Perspektive beschreibt, wie Personen einer Organisation, d.h. menschliche Ressourcen, in ausgeführten Geschäftsprozessen beteiligt bzw. eingebunden sind. Ressourcen müssen grundlegend bei der Definition von Prozessmodellen berücksichtigt werden. Auf diese Weise wird festgelegt wer bestimmte Aktivitäten ausführen kann. Des Weiteren müssen den definierten Aktivitäten geeignete Ressourcen während der Prozessausführung zugeteilt werden, um eine effiziente und effektive Prozessdurchführung zu gewährleisten. Schließlich geben Ereignisprotokolle, die während der Prozessausführung erzeugt werden, Einsicht in die tatsächliche Verwendung von Ressourcen. Diese Informationen können anschließend zur Verbesserung von Prozessen und/oder des Organisationsmodells nützlich sein. Aktuelle PGIS bieten lediglich eingeschränkte Unterstützung für die organisatorische Perspektive, vor allem in Hinblick auf Flexibilität und Verwaltung von Gruppenarbeit (engl. teamwork). Das Projekt Prozess- und ressourcengestützte Informationssysteme (PRAIS) zielt darauf ab, Ressourcenverwaltung als wesentliches Konzept in PGIS zu integrieren. Das Projekt adressiert dabei drei Forschungsfragen: (1) Wie kann eine graphische Unterstützung für die Zuteilung von Ressourcen zu Aktivitäten in Geschäftsprozessmodellen entwickelt und implementiert werden? (2) Wie können flexible Ressourcenzuteilungsstrategien entwickelt werden, die sich mit graphischen, ressourcen-gestützten Prozessmodellen integriert lassen? (3) Wie kann eine kontinuierliche Überwachung von Ressourcen entwickelt und durchgeführt werden, was zur Prozessverbesserung und Konformität beiträgt und eine Prozess-(Neu-)Planung angesichts sich verändernder Umstände erlaubt? Zur Umsetzung der folgenden Forschungsbeiträge wird der Ansatz der Gestaltungs- bzw. Konstruktionswissenschaft (engl. design science) verwendet. Zuerst werden neue graphische Ressourcenzuweisungsnotationen zur Definition von vollständigen Prozessmodellen entwickelt, die auch Gruppenarbeit berücksichtigen. Diese Notationen werden im Rahmen von Benutzerexperimenten evaluiert, um deren Eignung insbesondere für nicht-technische Benutzer zu gewährleisten. Des Weiteren werden flexible Ressourcenzuteilungstechniken entwickelt, die insbesondere hinsichtlich Funktionalitäten für eine kontinuierliche Prozessplanung erweitert werden. Auf diese Weise wird die statische Unterstützung von aktuellen PGIS erweitert, was zu einer dynamischeren und effektiveren Prozessausführung führt. Zu diesem Zweck werden logische Schlussfolgerungsformalismen verwendet, die für Optimierungsprobleme dieser Art gut geeignet sind. Außerdem werden diese Techniken zur Prozessverbesserung mit Prozessüberwachungs- und Mining Funktionalitäten integriert. Ressourcenunterstütztes Process Mining ermöglicht dabei die Einbeziehung von Ressourcen bei der Prozesskonformitätsüberprüfung und bietet Unterstützung bei der (Neu-)Entwicklung von ressourcengestützten Prozessmodellen. Zusammenfassend wird in diesem Projekt ein integrierter Ansatz für die Verwaltung von Ressourcen in PGIS entwickelt, was zum Forschungsbereich des Geschäftsprozessmanagements beiträgt. Die Forschungsarbeit dieses Projektes verfolgt dabei nicht nur das Ziel die Modellierung und die Ausführung von ressourcengestützten Geschäftsprozessen zu verbessern, sondern auch den Ablauf und den Betrieb der beteiligten Organisation.

Die Humanressourcen sind entscheidend für die korrekte und zeitnahe Abwicklung von Geschäftsprozessen, da sie an der Abwicklung der Prozessaktivitäten beteiligt sind und die geleistete Arbeit überwachen. Die aktuellen prozessbewussten Informationssysteme (PAISs) legen jedoch den Schwerpunkt auf die richtige Definition der Prozessaktivitäten und deren Koordination und stellen Einschränkungen im Bereich des Ressourcenmanagements dar, insbesondere in Bezug auf Flexibilität und Unterstützung bei der Zusammenarbeit. Das Projekt PRAIS forschte im Bereich Prozessmanagement (BPM), mit dem Ziel, das Konzept von PAIS zu einem prozess- und ressourcenbewussten Informationssystem (PRAIS) zu entwickeln. Ein PRAIS behandelt die Humanressourcen als erstklassige Bürger und verleiht ihnen damit die Relevanz, die sie im BPM-Lebenszyklus verdienen. Das Projekt befasste sich mit drei Maßnahmen im Zusammenhang mit dem Ressourcenmanagement, insbesondere: - Ressourcenzuweisung, die die Definition der Einschränkungen beinhaltet, die die Ressourcen bestimmen, die bei der Ausführung von Prozessaktivitäten, wie z.B. der Ausführung der Arbeit oder der Genehmigung, bestimmte Verantwortlichkeiten übernehmen können. Im Rahmen des PRAIS-Projekts wurden neue Ansätze zur grafischen Zuordnung verschiedener Verantwortlichkeiten zu Prozessaktivitäten in Prozessmodellen entwickelt, die eine Teamzuordnung ermöglichen und ausführbare Geschäftsprozessmodelle generieren. - Ressourcenallokation, die die Auswahl der spezifischen Ressource(n) durchführt, die zur Laufzeit an jeder Aktivitätsausführung beteiligt sein werden, unter Berücksichtigung vordefinierter Optimierungskriterien (z.B. Zeitminimierung) zur Auswahl der am besten geeigneten Ressource(n). Im Rahmen des PRAIS-Projekts wurden neue Techniken zur Zuordnung einzelner Ressourcen und Teams zu den Prozessaktivitäten entwickelt und ein Benchmark zum Vergleich verschiedener Ressourcenzuweisungsansätze entwickelt und implementiert. - Ressourcenüberwachung und Extraktion, das Prozessausführungsdaten verwendet, die normalerweise in Ereignisprotokollen gespeichert sind, um Informationen darüber zu erhalten, wie Ressourcen an Prozessaktivitäten teilnehmen, mit dem Ziel, Abweichungen von erwarteten Verhaltensweisen zu identifizieren und entsprechend zu reagieren. Im Rahmen des PRAIS-Projekts haben wir effizientere Lösungen der Ressourcenextraktion entwickelt, deren Output mit grafischen Modellierungsnotationen definiert werden kann. Die vorhandenen Prozessausführungsdaten wurden auch für die Vorhersage der Ressourcennutzung verwendet, um zukünftige Ressourcenzuweisungs- und Allokationsentscheidungen zu verbessern. Schließlich haben wir die Bedürfnisse der Ressourcen-Neuplanung und -Anpassung untersucht. Das Projekt hatte eine sehr praktische Ausrichtung. Für die meisten wissenschaftlichen Beiträge wurden Softwaretools entwickelt. Darüber hinaus zeigte die Zusammenarbeit mit zwei Unternehmen im Rahmen des Projekts Probleme des Ressourcenmanagements in heutigen prozessorientierten Organisationen auf und half Lösungen für reale Probleme zu entwickeln. Dies wirkte sich auch auf die Industrie aus. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die im Projekt PRAIS durchgeführte Forschung zu einem großen Fortschritt im Bereich des Ressourcenmanagements in Geschäftsprozessen geführt hat, indem sie Probleme ansprach und Lücken überbrückte, die bisher sowohl in der Wissenschaft als auch in der Industrie offen waren.