Προγραμματισμός Επιχειρησιακών Πόρων Ανασχεδιασμός Επιχειρηματικών Διεργασιών Καθηγητής Δρ. Πάνος Φιτσιλής
Ορισμός επιχειρηματικής διεργασίας Μια επιχειρηματική διεργασία είναι μια συλλογή σχετιζόμενων και δομημένων δραστηριοτήτων ή δράσεων που έχουν ως στόχο τη δημιουργία ενός προϊόντος ή την παροχή μιας υπηρεσίας που δημιουργεί αξία για την επιχείρηση ή τους επιχειρηματικούς εταίρους της και / ή τους πελάτες της. Μια διεργασία αποτελείται από τρία βασικά στοιχεία: Εισόδους (Inputs): Οι είσοδοι μιας διεργασίας μπορεί να είναι υλικά, υπηρεσίες, πληροφορίες που ρέουν στη διεργασία και μετασχηματίζονται από τις διεργασίες Πόροι (Resources): Ανθρώπινοι πόροι και εξοπλισμός που χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση των διεργασιών Έξοδοι (Outputs): Tο προϊόν ή η υπηρεσία που παράγεται από τη διεργασία.
Βασικά χαρακτηριστικά μιας επιχειρηματικής διεργασίας Δυνατότητα ορισμού (Definability): Μια διεργασία θα πρέπει να μπορεί να οριστεί επακριβώς, δηλαδή θα πρέπει να έχει σαφώς καθορισμένα όρια, ορισμένες απαιτήσεις εισόδου και σαφώς καθορισμένες εξόδους. Σειρά (Order): Μια διεργασία περιλαμβάνει δραστηριότητες που εκτελούνται με προκαθορισμένη σειρά τόσο στον χρόνο αλλά και στον χώρο. Πελάτης (Customer): Πρέπει να υπάρχει ένας αποδέκτης του αποτελέσματος της διεργασίας, ένας πελάτης. Προστιθέμενη αξία (Added value): O μετασχηματισμός που λαμβάνει χώρα στο πλαίσιο της διεργασίας πρέπει να προσθέτει αξία στον παραλήπτη του αποτελέσματος. Ενσωμάτωση (Embeddedness): Μια διεργασία δεν μπορεί να υπάρξει από μόνη της, θα υπάρχει στα πλαίσια μιας οργανωτικής δομής, επιχείρησης. Δια-λειτουργικότητα (Cross-functionality): Μια διεργασία, αν και δεν είναι πάντα ο κανόνας, εμπλέκει περισσότερες από μια οργανωτικές μονάδες της επιχείρησης.
Ανάγκη δημιουργίας μοντέλων η αναδιοργάνωση και αναδιάρθρωση της επιχείρησης (business reengineering), δηλαδή η ανάγκη να αναθεωρηθεί ο τρόπος με τον οποίο μια επιχείρηση λειτουργεί και επικοινωνεί με το περιβάλλον της, η βελτίωση των επιχειρηματικών διαδικασιών (business improvement), που αποτελεί τις περισσότερες φορές μια εξειδίκευση της διαδικασίας της αναδιοργάνωσης και του ανασχεδιασμού σε συγκεκριμένους τομείς δραστηριοτήτων της επιχείρησης, τομείς που είναι κρίσιμο να αναθεωρηθούν, να σχεδιαστούν ξανά και να βελτιωθούν προκειμένου να βελτιωθεί κατ επέκταση ο ανταγωνιστικός χαρακτήρας της επιχείρησης, ο αυτοματισμός και η υποστήριξη των διαδικασιών της επιχείρησης με τα κατάλληλα συστήματα λογισμικού, με σκοπό τη μείωση του κόστους, την αύξηση της παραγωγικότητας, την αποδοτικότερη χρήση των διαθέσιμων πόρων, τη μείωση (όσο είναι δυνατόν) της ανθρώπινης διαμεσολάβησης και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης των υπηρεσιών και της ποιότητας των προϊόντων που παρέχει μια επιχείρηση στους πελάτες της.
Μοντελοποίηση διεργασιών Καθορισμός των διεργασιών προς ανασχεδιασμό. Για τον καθορισμό των διεργασιών θα πρέπει να γνωρίζουμε διεξοδικά τις επιχειρηματικές ανάγκες, αφού πολύ συχνά, ο ανασχεδιασμός των επιχειρηματικών διεργασιών γίνεται χωρίς πρώτα να αξιολογήσουμε τις τρέχουσες διεργασίες του οργανισμού ώστε να προσδιορίσουμε το τι ακριβώς χρειάζεται ανασχεδιασμό. Θα πρέπει λοιπόν να σχεδιάσουμε τις νέες διεργασίες αφού πρώτα προσδιορίσουμε τις προβληματικές περιοχές και τους συγκεκριμένους επιχειρησιακούς στόχους που πρέπει να επιτύχουμε. Θα πρέπει να κατανοήσουμε τις υφιστάμενες διεργασίες, τις απαιτήσεις τους σε πόρους, τα ισχυρά και τα αδύναμα σημεία τους και να επισημάνουμε τους κινδύνους που σχετίζονται με αυτή τη διεργασία. Θα πρέπει να σχεδιάσουμε και να περιγράψουμε τον νέο τρόπο λειτουργίας των διεργασιών καθώς και να υπολογίσουμε τους αναγκαίους πόρους, τόσο για την υλοποίηση των διεργασιών όσο και για τη λειτουργία τους. Τέλος θα πρέπει να υλοποιήσουμε και να ελέγξουμε την καλή λειτουργία των νέων διεργασιών τόσο σε ατομικό επίπεδο αλλά και μέσα στο σύνολο της επιχείρησης.
Μοντελοποίηση διεργασιών
Γλώσσες μοντελοποίησης απλές μεθόδοι περιγραφής επιχειρηματικών διεργασιών, όπως τα διαγράμματα ροής (flowcharts) τις ημιτυπικές (semi-formal) τεχνικές, όπως τα διαγράμματα διαδικασιών ελεγχόμενων από αλυσίδες γεγονότων (event controlled chain of process) που χρησιμοποιούνται από τα εργαλεία ARIS και το σύστημα ERP SAP. Στην ίδια κατηγορία ανήκουν τα διαγράμματα της γλώσσας UML καθώς και η αναπαράσταση Business Process Modeling Notation (BPMN) γλώσσες αναπαράστασης με τη χρήση της XML όπως η Business Process Execution Language (BPEL) που έχει αναπτυχθεί από τον οργανισμό OASIS και αποτελεί την πιο διαδεδομένη γλώσσα αναπαράστασης επιχειρηματικών διεργασιών, Workflow XML (WfXML), Business Process Modeling Language (BPML), κ.α. τις πιο αυστηρές και θεωρητικές περιγραφές όπως Pi-calculus και τα Petri Nets
Business Process Modelling Notation (BPMN) Βασίζεται σε πρότυπα, τα οποία διακρίνονται από σχετική σταθερότητα Παρέχει μια σημειογραφία (notation) που είναι εύκολα κατανοητή σε όλους τους χρήστες. Παρέχει προχωρημένες δυνατότητες έκφρασης εννοιών όπως η διαχείριση εξαιρέσεων (exception handling), οι δοσοληψίες (transactions) και η αναδρομή (compensation). Δημιουργεί Διαγράμματα Επιχειρησιακών Διαδικασιών (Business Process Diagram - BPD) τα οποία αναπαριστούν τις δραστηριότητες της διαδικασίας, τους ελέγχους ροής που καθορίζουν τη σειρά με την οποία εκτελούνται οι δραστηριότητες και ανταλλάσσονται τα δεδομένα, τους ρόλους και τα πληροφοριακά συστήματα που συμμετέχουν. Προσφέρει διασύνδεση και απεικόνιση των επιχειρηματικών μοντέλων σε γλώσσες εκτέλεσης των διαδικασιών, όπως η BPEL (Business Process Execution Language). Ο απ ευθείας μετασχηματισμός μοντέλων διαδικασιών που έχουν αναπτυχθεί σε BPMN σε εκτελέσιμο κώδικα BPEL (Business Process Execution Language) μπορεί να αποδειχτεί εξαιρετικά σημαντικός για τη (κατά το δυνατόν αυτοματοποιημένη) δημιουργία εφαρμογών.
Μοντέλα BPMN Ενορχήστρωση διεργασιών (Processes Orchestration) που μπορεί να είναι τριών ειδών: Ιδιωτικές μη εκτελέσιμες εσωτερικές διεργασίες (Private non-executable internal) Ιδιωτικές εκτελέσιμες εσωτερικές διεργασίες (Private executable internal) Δημόσιες διεργασίες (Public Processes) Χορογραφίες διεργασιών (Process choreographies) Συνεργασίες διεργασιών (Process Collaborations)
Παράδειγμα ιδιωτικής διεργασίας Αίτηση υποψηφίου Έλεγχος ορθής συμπλήρωσης αίτησης Αξιολόγηση αίτησης Έγκριση αίτησης Ενημέρωση υποψηφίου
ΑΣΘΕΝΗΣ Παράδειγμα δημόσιας διεργασίας Θέλω να δω το γιατρό Στοιχεία ραντεβού Αισθάνομαι άρρωστος Φαρμακευτική αγωγή Λήψη αιτήματος ραντεβού Κλείσιμο ραντεβού Καταγραφή κλινικής εικόνας Εξέταση Συνταγογράφηση
ΓΡΑΜΜΑΤΕΙΑ / ΓΙΑΤΡΟΣ ΑΣΘΕΝΗΣ Παράδειγμα συνεργασίας Εμφάνιση συμπτωμάτων Αίτημα ραντεβού Λήψη ραντεβού Επίσκεψη στο γιατρό Αγορά φαρμάκων Θέλω να δω το γιατρό Στοιχεία ραντεβού Αισθάνομαι άρρωστος Φαρμακευτική αγωγή Λήψη αιτήματος ραντεβού Κλείσιμο ραντεβού Καταγραφή κλινικής εικόνας Εξέταση Συνταγογράφηση
Παράδειγμα χορογραφίας Θέλω να δω το γιατρό Αισθάνομαι άρρωστος Αγορά φαρμάκου Κλείσιμο ραντεβού Κλείσιμο ραντεβού Ασθενής Ιατρός Ασθενής Καταγραφή κλινικής εικόνας Ιατρός Ασθενής Συνταγογράφηση Ιατρός Έκδοση συνταγής
Γεγονότα BPMN Γεγονός είναι κάτι που συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας διεργασίας ή μιας χορογραφίας. Τα γεγονότα επηρεάζουν τη ροή του μοντέλου και συνήθως παράγονται από μια αιτία (trigger) ή έχουν ένα αποτέλεσμα (result). Τα γεγονότα συμβολίζονται με έναν κύκλο, ο οποίος μπορεί να εμπεριέχει ένα σύμβολο που υποδηλώνει το είδος της αιτίας ή του αποτελέσματος (βλέπε Πίνακα 5.2). Υπάρχουν τριών ειδών γεγονότα ανάλογα με το σημείο της ροής στο οποίο χρησιμοποιούνται: τα γεγονότα αρχής, τα ενδιάμεσα γεγονότα και τα γεγονότα τέλους.
Δραστηριότητες BPMN Μια δραστηριότητα είναι ένας γενικός όρος που χρησιμοποιείται για το έργο που παράγει μια επιχείρηση. Μια δραστηριότητα μπορεί να είναι ατομική (atomic) ή σύνθετη (non-atomic). Οι δραστηριότητες μπορεί να είναι είτε δράσεις (tasks), είτε υπο-διεργασίες (sub-process), είτε χορογραφίες. Οι δραστηριότητες χρησιμοποιούνται τόσο σε τυποποιημένες διεργασίες όσο και σε χορογραφίες. Επίσης είναι δυνατόν να ορίσουμε τον τύπο της κάθε δραστηριότητας. O τύπος προσδιορίζει το είδος της δράσης (task) που εκτελείται στη ροή της δραστηριότητας
Άλλα στοιχεία της ΒΡΜΝ Πισίνα Όνομα Συμμετέχοντα Μια πύλη χρησιμοποιείται για τον έλεγχο απόκλισης ή σύγκλισης των ακολουθιακών ροών στο πλαίσιο μιας διεργασίας η μιας χορογραφίας. Υπάρχουν διάφορα είδη ροών ανάλογα με την αναγκαία λογική προς υλοποίηση Όνομα Συμμετέχοντα Λειτουργία Β Λειτουργία Α Swimlanes Αντικείμενο Δεδομένων Μήνυμα Όνομα μηνύματος
Επεξήγηση βασικών στοιχείων BPMN. Πισίνα (Pool) Επιχείρηση Καφέ Πελάτης Ταμίας Προετοιμασία καφέ Παραγγελία Διάδρομοι (Lanes) Γεγονός έναρξης (Start Event) Εισαγωγή παραγγελίας Ακολουθιακή ροή (Sequence Flow) Υπολογισμός τιμής Δράση (Task) Ροή Μηνύματος (Message Flow) Πληρωμή Πύλη (Gateway) Απόδειξη και ρέστα Ενδιάμεσο γεγονός (Intermediate Event) Παρασκευή καφέ Παράδοση εδεσμάτων Παράδοση παραγγελίας Γεγονός λήξης (End Event) Αντικείμενο δεδομένων (Data object) Παρασκευή εδεσμάτων Υπο-διεργασία (Sub-process) Παρασκευή εδέσματος
Γεγονότα - 1
Γεγονότα - 2
Παραδείγματα Κάθε Παρασκευή Παραλαβή παραγγελίας Εισαγωγή παραγγελίας Υπολογισμός καθαρής ταμειακής θέσης Μια διεργασία ξεκινά μετά τη λήψη ενός μηνύματος σε ένα αρχικό γεγονός. Η διεργασία ξεκινά περιοδικά μετά την παρέλευση Χ μονάδων χρόνου. Παραλαβή εξωτερικού σήματος Ανεπαρκή δεδομένα Προσθήκη συμπληρωματικών δεδομένων Συλλαμβάνεται ένα γεγονός σφάλματος. Χρησιμοποιείται συνήθως στην αρχή υποδιεργασιών. Ναι Επιβεβαίωση παραγγελίας Παραλαβή παραγγελίας Επαλήθευση Όχι Η εκτέλεση της διεργασίας καθυστερεί τη λήψη κατάλληλου σήματος από άλλη (εξωτερική) διεργασία.
Η αναπαράσταση των δραστηριοτήτων - 1
Η αναπαράσταση των δραστηριοτήτων - 2
Η αναπαράσταση των δραστηριοτήτων - 3
Πύλη Αποκλειστικής Διάζευξης Δεδομένων - Exclusive Data Υλοποιούν τη λογική της αποκλειστικής διάζευξης (exclusive or) με βάση τα δεδομένα. Η λογική της πύλης είναι ότι θα εκτελεστούν ένα από τα δύο εναλλακτικά ενδεχόμενα. Άνοιγμα e-mail Καλό E-mail Ανεπιθύμητο e-mail Διάβασμα E-mail Απόρριψη E- mail
Πύλη Αποκλειστικής Διάζευξης Γεγονότων - Exclusive Event Υλοποιούν τη λογική της αποκλειστικής διάζευξης (exclusive or) με βάση τα γεγονότα. Πρόσκληση για δείπνο Αποδοχή Άρνηση Έξοδος για δείπνο Διάβασμα βιβλίου
Πύλη Διάζευξης - Inclusive Η πύλη της απλής διάζευξης υλοποιεί τη λογική ότι ένα ή περισσότερα από τα ενδεχόμενα θα εκτελεστούν, αλλά όχι όλα ταυτόχρονα. Στο παρακάτω παράδειγμα θα γίνει η επισκευή ή/και ο καθαρισμός του οχήματος, αλλά δεν μπορεί να εκτελεστούν και τα τρία ενδεχόμενα. Δηλαδή δεν μπορεί να εκτελεστεί και η ροή που επιγράφεται «Δεν απαιτείται εργασία». H λοξή κάθετη γραμμή πάνω στη γραμμή της ροής, που στη συγκεκριμένη εικόνα εμφανίζεται πάνω στη ροή που επιγράφεται «Δεν απαιτείται εργασία», υποδηλώνει την εξ ορισμού ροή (default flow). Ανάγκη καθαρισμού Καθαρισμός Αγορά αυτοκινήτου Δεν απαιτείται εργασία Ανάγκη επισκευών Επισκευή Οδήγηση αυτοκινήτου
Παράλληλη Πύλη Parallel Στην περίπτωση μιας παράλληλης πύλης, όλες οι δράσεις μεταξύ της αρχικής και της τελικής πύλης εκτελούνται παράλληλα. Η ροή της εκτέλεσης συνεχίζεται μόνο όταν όλα τα ενδεχόμενα εκτελεστούν παράλληλα Σχεδιασμός διακοπών Κλείσιμο εισιτηρίου Κλείσιμο ξενοδοχείου Αναχώρηση
Σύνθετη Πύλη Complex Μια σύνθετη πύλη επιτρέπει την αναπαράσταση πιο σύνθετων αποφάσεων. Δίνεται το παρακάτω παράδειγμα συμμετοχής σε εξετάσεις: Συμμετοχή στις εξετάσεις Βαθμός <= 8 8 < Βαθμός < 12 Βαθμός >= 12 Επανάληψη τάξης Παρακολούθηση πανεπιστημίου Επανάλαβε εξετάσεις
Παράδειγμα 1 Το παρακάτω παράδειγμα παρουσιάζει μια διεργασία δανεισμού, όπου εμπλέκονται τρεις συμμετέχοντες: ο «πελάτης», o «διευθυντής» και ο «υπάλληλος». Ο πελάτης προσέρχεται στην τράπεζα για να κάνει ανάληψη. Εάν το ποσό δεν επαρκεί (χρήση πύλης) κάνει αίτημα δανεισμού (ενδιάμεσο γεγονός μηνύματος με αποστολή). Ο υπάλληλος που λαμβάνει το μήνυμα (αρχικό γεγονός μηνύματος με παραλαβή) έχει αρμοδιότητα να εγκρίνει δάνεια μέχρι του ύψους των 5000. Στην περίπτωση που το αίτημα δανεισμού υπερβαίνει αυτό το ποσό, υπάρχει γεγονός κλιμάκωσης (ενδιάμεσο γεγονός κλιμάκωσης), δηλαδή το αίτημα αποστέλλεται προς χειρισμό από τον διευθυντή. Ο διευθυντής λαμβάνει το μήνυμα (ενδιάμεσο γεγονός κλιμάκωσης προσκολλημένο στην αποστέλουσα δράση), εξετάζει το αίτημα και εφόσον το εγκρίνει, η διεργασία ολοκληρώνεται (χρήση γεγονότος τέλους), ενώ στην περίπτωση απόρριψης η διεργασία τερματίζεται (γεγονότος τερματισμού).
Διευθυντής Έγκριση δανείου Υπάλληλος Πελάτης Παράδειγμα 1 Επαρκές ποσό Ανάληψη Ανεπαρκές; ποσό Αίτημα δανείου Έλεγχος αιτήματος δανεισμού Ύψος δανείου > 5000 Έλεγχος αιτήματος δανεισμού Αποδοχή Απόρριψη
Παράδειγμα 2 Στο παρακάτω παράδειγμα παρουσιάζεται η διεργασία πληρωμής μιας κράτησης μέσω πιστωτικής κάρτας. Το παράδειγμα αυτό παρουσιάζει τη χρήση των γεγονότων ανάνηψης καθώς και των γεγονότων λάθους. H δράση της «Κράτησης θέσης σε πτήση» καθώς και της «Κράτησης δωματίου σε ξενοδοχείο» είναι συναλλαγές που προκαλούν αλλαγές στην κατάσταση των δεδομένων. Συνεπώς όταν ακυρωθεί μια κράτηση θα πρέπει να αναιρέσουμε αυτές τις αλλαγές (rollback). Aυτό περιγράφεται με ένα γεγονός ανάνηψης, το οποίο συνδέει τη διαδικασία κράτησης με τη διαδικασία ακύρωσης της κράτησης. Τα γεγονότα ανάνηψης είναι ενσωματωμένα (boundary events) με τη συγκεκριμένη δράση, γεγονός που σημαίνει ότι η συγκεκριμένη δράση υλοποιεί αυτούς τους χειρισμούς γεγονότων. Προφανώς, η διεργασία «Κράτησης» είναι σύνθεση, γεγονός που υποδηλώνεται από το ότι περιέχει άλλες επιμέρους δράσεις. Αντίστοιχα, σύνθετη είναι και η διεργασία «Ακύρωσης κρατήσεων», αφού μπορεί να αναλυθεί περισσότερο. Η δράση της «Χρέωσης πιστωτικής κάρτας» μπορεί να προκαλέσει σφάλμα, σφάλμα το οποίο προκαλεί την εκτέλεσης της διεργασίας «κράτηση» μέσω του γεγονότος ανάνηψης με αποστολή (throwing). Tέλος, η διεργασία «Κράτηση» δημιουργεί μη διακοπτόμενο γεγονός αποστολής μηνύματος στη δράση «Ενημέρωση πληροφοριών πιστωτικής κάρτας». Μη διακοπτόμενα γεγονότα πυροδοτούν την εκτέλεση μιας άλλης διεργασίας ή δράσης, αλλά η εκτέλεση της διεργασίας-πηγής δε διακόπτεται αλλά συνεχίζεται.
Παράδειγμα 2 Ενημέρωση πελάτη για άκυρο κωδικό Κράτηση Κράτηση θέσης σε πτήση Κράτηση Διάβασε πληροφορίες από πιστωτική κάρτα Κράτηση δωματίου σε ξενοδοχείο Ακύρωση θέσης πτήσης Χρέωση πιστωτικής κάρτας Ακύρωση θέσης πτήσης Ενημέρωση πληροφοριών πιστωτικής κάρτας Ακύρωση κρατήσεων Λάθος κράτησης Ενημέρωση πελάτη για αδύνατη κράτηση
Παράδειγμα 3 Στην πρώτη Εικόνα παρουσιάζουμε τη διαδικασία δανεισμού ενός βιβλίου από μια βιβλιοθήκη. Ο αναγνώστης κάνει αίτημα για ένα συγκεκριμένο βιβλίο. Ο βιβλιοθηκάριος κάνει έλεγχο για τη διαθεσιμότητα του βιβλίου και αν το βιβλίο είναι διαθέσιμο προχωρά στον δανεισμό του βιβλίου. Τα στοιχεία των βιβλίων αποθηκεύονται σε μια βάση δεδομένων, όπου καταγράφουμε την κατάσταση του κάθε βιβλίου. Στη συνέχεια, μετά την πάροδο ενός χρονικού διαστήματος, ο αναγνώστης επιστρέφει το βιβλίο. Εάν το χρονικό διάστημα υπερβαίνει τις 15 ημέρες τότε το σύστημα αποστέλλει υπενθύμιση στον αναγνώστη για επιστροφή του βιβλίου. Η παρακάτω εικόνα παρουσιάζει τη διαδικασία δανεισμού από την πλευρά του βιβλιοθηκάριου. Για να γίνει καλύτερα κατανοητή η αλληλεπίδραση μεταξύ του αναγνώστη κα του βιβλιοθηκάριου θα πρέπει να παρουσιάσουμε το διάγραμμα συνεργασίας μεταξύ των δύο συμμετεχόντων. Η συνεργασία αυτή παρουσιάζεται στην δεύτερη εικόνα ενώ στην τρίτη Εικόνα παρουσιάζεται η διεργασία δανεισμού από την πλευρά του αναγνώστη.
Παράδειγμα 3 - η όψη του βιβλιοθηκάριου Αίτημα για δανεισμό βιβλίου Έλεγχος διαθεσιμότητας βιβλίου Δεν υπάρχει Δανεισμένο Διαθέσιμο ΒΔ Βιβλιοθήκης Σε δανεισμό Δανεισμός βιβλίου Διαθέσιμο Επιστροφή βιβλίου Καταγραφή επιστροφής Επιστροφή σε 15 ημέρες Αποστολή ειδοποίησης Απόδειξη επιστροφής
Βιβλιοθηκάριος Αναγνώστης Παράδειγμα 3 διάγραμμα συνεργασίας Αίτημα δανεισμού βιβλίου Βιβλίο διαθέσιμο Επιστροφή βιβλίου Απόδειξη επιστροφής βιβλίου
Παράδειγμα 3 - η όψη του αναγνώστη Εύρεση βιβλίου Ακύρωση δανεισμού Δανεισμός βιβλίου Δεν υπάρχει Διαθέσιμο Δανεισμένο Δανεισμός βιβλίου Μελέτη βιβλίου 15 ημέρες Επιστροφή βιβλίου Παραλαβή απόδειξης