Business Process Modeling & Notation

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BPMN, die „Business Process Modeling & Notation“, ist eine grafische Prozessmodellierungssprache der Object Management Group (OMG). Die Intention der Entwicklung der BPMN-Notation bestand insbesondere in der klaren Darstellung von Prozessinhalten und Prozessfluss für die Beteiligten. BPMN bildet die Brücke zwischen dem Geschäftsprozessentwurf und dessen Umsetzung. Bei der BPMN-Entwicklung wurden die zum damaligen Zeitpunkt bereits verfügbaren Prozess-Modellierungssprachen berücksichtigt. Originär wurde BPMN 2004 von der Business Process Management Initiative konzipiert und später von der OMG übergenommen. Die neuste Version der BPMN, Version 2.0.2, wurde am Januar 2014 veröffentlicht. Die BPMN-Notation wurde im Jahr 2013 durch das Standardisierungsgremium ISO mit der Norm ISO 19510 bestätigt. Typische Anwendungsgebiete der BPMN sind die Analyse von Geschäftsprozessen, die Darstellung der Prozessbeteiligten bzw. die Einbettung von Prozessen in ihre organisatorische Struktur, die Datenmodellierung und die funktionelle Gliederung von Prozessen. Wesentliche Merkmale der Business Process Model & Notation sind die einfache und klare Abbildung von bedingten Verzweigungen und Schleifen bei genauem Verständnis des logischen Prozessflusses. Die BPMN 2.0.2 Methodik wird ebenfalls für andere Arten von Diagrammen bei konsistenter Anwendung der Regeln verwendet. Wesentliche andere Diagrammtypen sind in diesem Zusammenhang Conversation, Choreography, und Collaboration. Dieser Artikel fokussiert auf BPMN zur Modellierung von Geschäftsprozessen. Im Folgenden werden die Elemente der BPMN erläutert.

Elemente

Die BPMN besteht aus fünf Arten von Elementen. Dies sind Flussobjekte, Verbindungsobjekte, Daten, Swimlanes, und Artefakte. Die Ereignisse, Aktivitäten, und Gateways gehören zu den Flussobjekten. Die Flussobjekte werden jeweils durch Verbindungsobjekte verknüpft. Verbindungsobjekte bestehen in Sequenzfluss und Nachrichtenfluss. Die Datenelemente, Swimlanes und Artefakte stellen weitere Informationen zum Prozess dar. Die jeweiligen Arten von Elementen sind nachfolgend in einer Tabelle beschrieben.

Flussobjekte

Verbindungsobjekte Daten Swimlanes Artefakte
Ereignisse Sequenzfluss Datenobjekte Pools Assoziation
Aktivitäten Nachrichtenfluss Datenspeicher Lanes Gruppe
Gateways Dateninput, -output

Text-Annotation

1.  Flussobjekte

Flussobjekte sind das Hauptelement einer BPMN. Die Ereignisse, Aktivitäten und Gateways bilden den Prozessablauf durch Darstellung von Zuständen, Aufgaben und logischen Entscheidungen ab. Die genaue Definition und die Darstellung der einzelnen Flussobjekte werden nachfolgend erläutert.

1.1.  Ereignis

Ein Ereignis wird durch einen Kreis dargestellt. Es stellt dar, was schon passiert ist und nicht, was gemacht wird. Es gibt vier Ereignis-Typen. Die Typen sind Unterbrechung (unterbrechend oder nicht), Wirkung (werfend oder empfangend), Position (Start, Ende, Mitte) und Art des Ereignisses (Timer, Nachricht, usw.). Die Darstellung eines Ereignisses wird am Ende dieses Kapitels gezeigt. Beispiele für ein Ereignis sind „Nachricht bekommen“ oder „Produkte versendet“.

1.2 Aktivität

Eine Aktivität ist mithilfe eines Rechtecks mit runden Ecken dargestellt. Wie der Name vermuten lässt, sind die Aktivitäten die Aufgaben, die von dem jeweils Verantwortlichen ausgeführt werden. Es gibt drei Typen einer Aktivität. Die Typen sind Task, Subprozess, und Aufrufaktivität. Eine Aktivität kann zusätzlich ein Piktogramm (z.B. Nachricht, Signal) enthalten, das in dem Hauptsymbol (dem Rechteck der Aktivität) dargestellt wird. Die Darstellung einer Aktivität wird am Ende dieses Kapitels gezeigt. Beispiele für Aktivitäten sind „Gerät einschalten“ oder „Anmeldung durchführen“.

1.3 Gateway

Ein Gateway stellt einen Punkt dar, an dem genau eine interne oder externe Entscheidung getroffen wird. Ein Gateway kann eine Verzweigung, ein Parallelfluss oder auch eine Zusammenführung darstellen. Das Gateway wird als Diamant gezeichnet. Es gibt fünf Typen von Gateways. Die vier Typen sind Oder-, Exklusiv-Oder-, Parallel- und Komplex-Gateway. Bei einem Komplex-Gateway wird die Entscheidung von den internen Prozessbeteiligten getroffen. Der fünfte Typ, das Ereignisbasierte-Gateway, wird benutzt, wenn die Entscheidung zur vorgehenden Sequenzflüssen durch externe Teilnehmer getroffen wird.

2. Daten

Es besteht ein Bedarf in der Prozessmodellierung, die jeweils wichtigsten im Prozess verwendeten Informationen darzustellen. Dieser Bedarf wird bei der BPMN durch Datenelemente realisiert. Z.B. dienen Datenobjekte dazu zu zeigen, welche Daten Output einer Aktivität sind oder welche Daten zur Durchführung einer Aktivität notwendig sind. Die Typen von Datenelementen sind Datenobjekte, Dateninput, Datenoutput und Datenassoziation.

3. Verbindungsobjekte

Verbindungsobjekte werden benötigt, um Flussobjekte zu verknüpfen. Die zwei Typen von Verbindungsobjekten sind Sequenzfluss und Nachrichtenfluss. Es gibt vier Arten eines Sequenzflusses (hier zu lesen). Ein Sequenzfluss wird mit anhand eines durchgehenden schwarzen Pfeils dargestellt. Ein gestrichelter Pfeil ist die Darstellungsform eines Nachrichtenflusses.

4. Swimlanes

Eine Swimlane wird zur Gruppierung der Flussobjekten nach Verantwortlichkeiten benutzt. Es gibt Lanes und Pools, die die verantwortlichen Teilnehmer bzw. Organisationseinheiten darstellen. Ein Pool kann beispielsweise eine ganze Abteilung darstellen, z.B. den Vertrieb oder die Produktion. Darin wiederum können verschiedene Teilnehmer, wie ein Verkäufer, Angestellter oder Geschäftsführer mit Hilfe der Lanes repräsentiert werden.

5. Artefakte

Die BPMN ermöglicht dem Prozessmodellierer die Spezifikation von Artefakten, um weitere Information außerhalb des Sequenz- oder des Nachrichtflusses mitzuteilen. Es gibt drei Arten von Artefakten, nämlich die Assoziation, die Gruppe und die Text-Annotation.

Elemente-Symbole-BPMN

Für eine detaillierte Erklärung der Elemente, klicke bitte auf diesen Button:

BPMN-Elemente

Leitfaden zur Erstellung einer BPMN

Mit dem folgenden Leitfaden kannst du deine BPMN einfach erstellen. Folge dazu den angegebenen Schritten. Zusätzlich wird jeder Schritt anhand eines Beispiels erläutert.

1. Das genaue Problem wird zuerst identifiziert. Welcher Prozess soll modelliert werden?

In diesem Beispiel gehen wir von der Anmeldung an einem IT-System aus.

2. Im nächsten Schritt erstellst du eine vollständige Liste aller möglichen Aktivitäten und Ereignisse

Hier wird noch keine Reihenfolge von Aktivitäten und Ereignissen geplant.

Ereignis Aktivität
Benutzer soll angemeldet sein Anmeldestatus prüfen
Benutzer ist nicht angemeldet Anmeldeinput benötigt
Anmeldung notwendig Anmeldeinput eingeben
Anmeldeinput bekommen Anmeldung durchführen
Benutzer ist angemeldet

3. Im nächsten Schritt legst du Anfang und Ende deines Prozesses fest

Wie zuvor erklärt, sind Anfang und Ende durch ein Start-Ereignis und ein End-Ereignis gegeben.

Anfang Ende
Benutzer soll angemeldet sein Benutzer ist angemeldet

4. Lege die Reihenfolge der Ereignisse und Aktivitäten fest

E/A Beschreibung
E Benutzer soll angemeldet sein
A Anmeldestatus prüfen
E Benutzer ist nicht angemeldet/ Benutzer ist angemeldet
A Anmeldeinput benötigt
E Anmeldung notwendig
A Anmeldeeingabe eingeben
E Anmeldeeingabe bekommen
A Anmeldung durchführen
E Benutzer ist nicht angemeldet/ Benutzer ist angemeldet

5. Du legst fest, welche Gateways, wo genau einzufügen sind

E/A/G Beschreibung
E Benutzer soll angemeldet sein
A Anmeldestatus prüfen
G Exklusiv-Oder
E Benutzer ist nicht angemeldet/ Benutzer ist angemeldet
A Anmeldeinput benötigt
E Anmeldung notwendig
A Anmeldeeingabe eingeben
E Anmeldeeingabe bekommen
A Anmeldung durchführen
G Exklusiv-Oder
E Benutzer ist nicht angemeldet/ Benutzer ist angemeldet

6. Du legst fest, wer die Teilnehmer des Prozesses sind. Danach erstellst du die zugehörenden Swimlanes, bzw. Lanes und/oder Pools

Pool/Lane Beschreibung
Lane Nutzer
Lane Anmeldesystem

7. Im nächsten Schritt legst du fest, welche Datenelemente mit welchem Flussobjekt hinzuzufügen sind.

Die Richtung der Verbindungspfeilen von der Datenelementen soll auch genau analysiert und gezeichnet werden.

Datenelement Beschreibung Richtung Zugeordnete Flussobjekt
Datenspeicher Anmeldungsdatenbank Nach Aktivität Anmeldestatus prüfen
Datenobjekt Passwort-, Benutzerpflicht Nach Aktivität Anmeldeinput benötigen

8.  Als Nächstes überlegst du, welche Art von Gruppen und Text-Annotation du in Bezug auf die jeweiligen Flussobjekte benötigst.

Gruppe/Text-Annotation Beschreibung
Gruppe Anmeldungsdurchführung

9. Entscheide dich für ein Tool, mit dem du deine BPMN modellierst

Möglichkeiten sind z.B. Microsoft PowerPoint oder Lucidchart.

10. Erstelle alle Symbole für die benötigten Ereignisse, Aktivitäten, Datenobjekte und Gateways

Leitfaden-Elemente-Symbole-BPMN-2
Leitfaden-Elemente-Symbole-BPMN-2

11. Ordne alle Elemente zu deiner BPMN

Leitfaden-Systemanmeldung-Grafik-BPMN

Beispiel einer BPMN – Von der Bestellung bis zur Rechnungsstellung

Als Beispiel für eine BPMN stellen wir hier den Prozess von der Bestellung durch den Kunden, über die Produktion und Versand, bis zur Erstellung der Rechnung durch das verkaufende Unternehmen dar.

Nachdem der Kunde seinen Auftrag dem verkaufenden Unternehmen übermittelt hat, wird dieser von der Vertriebsabteilung analysiert. Ergebnis dieser Analyse ist die Entscheidung, ob der Auftrag angenommen oder abgelehnt wird. Wenn der Auftrag abgelehnt wird, endet der Prozess. Wenn er angenommen wird, wird die Aktivität der Lagerbestandsprüfung ausgelöst. Das zugeordnete Datenobjekt ist der Bestandsdatensatz. Alle Aktivitäten werden durch den Pool „Unternehmen“ ausgeführt, der das verkaufende Unternehmen darstellt. Der genannten Pool enthält die verschiedenen Abteilungen, wie Lagerhaltung, Vertrieb, Logistik, Produktion und Beschaffung. Die Abteilungen des Unternehmens werden als Lanes des Pools „Unternehmen“ dargestellt. Eine weitere Lane ist durch „Kunde“ gegeben.

Nach der Prüfung ist bekannt, ob die Produkte im Lager vorrätig sind oder nicht. Für den Fall, dass die Produkte nicht vorrätig sind, werden zwei Aktivitäten parallel angestoßen: Es wird das benötigte Rohmaterial bei der Beschaffungsabteilung eingekauft und der Produktionsplan wird bei der Produktionsabteilung erstellt. Die Aktivität „Einkauf von Rohmaterial“ benötigt der Dateninput „Beschaffungsauftrag“. Um einen neuen Produktionsplan zu erstellen, wird der vorherige Produktionsplan benötigt und das zugehörige Datenobjekt wird nach Durchlaufen der Aktivität aktualisiert. Wenn die beide Aktivitäten ausgelöst und eingetroffen sind, wird die Aktivität der Produktfertigung ausgelöst, wofür die Produktionsabteilung verantwortlich ist und das Datenobjekt Produktionsplan benötigt wird. Sie endet mit dem Vorliegen des Produkts. Anschließend werden die Produkte bei der Logistik versendet. In der weiteren Reihenfolge erfolgt die Rechnungsstellung durch die Vertriebsabteilung mithilfe der Kunden- und Produktdaten und ist als die Aktivität „Rechnung versenden“ genannt.

Wenn die Produkte auf Lager sind, nimmt der Prozess eine andere Richtung an. Die vorrätigen Produkte werden versendet. Dann folgt die Aktivität „Rechnung versenden“. Schließlich ist der Ende-Ereignis erreicht und der Prozess wird erfolgreich beendet.

Bestellprozess-Beispiel-BPMN

Testverfahren

Es gibt verschiedene Fehlermuster, die in der Entwicklung einer BPMN zu erkennen sind. Diese Fehlermuster sowie das Vorgehen zu deren Erkennung werden nachfolgend im Detail erklärt und anhand einer Grafik dargestellt.

1. Die Regeln des Sequenzflusses werden unten dargestellt. Die Tabelle zeigt, wie Flussobjekte mithilfe eines Sequenzfluss verbunden werden können. Das Symbol des Pfeils bedeutet: Das aufgeführte Objekt in der Zeile darf mit dem Objekt in der Spalte durch einen Sequenzfluss verbunden werden. Ein Sequenzfluss darf einen Pool und einen Subprozess nicht überschreiten. Ein Sequenzfluss darf weder von einem Start-Ereignis ausgehen, noch zu einem End-Ereignis laufen. Pools, Lanes, Datenelemente, Gruppen, und Text-Annotationen dürfen nicht durch einem Sequenzfluss verbunden werden.

Testverfahren-BPMN-Sequenzfluss-1

2. Die folgende Tabelle zeigt, wie die Objekte miteinander durch einen Nachrichtenfluss verbunden werden können. Das Symbol des Nachrichtenflusses in der untenstehenden Tabelle bedeutet: Das aufgeführte Objekt in der Zeile kann mit dem Objekt in der Spalte durch einen Nachrichtenfluss verbunden werden. Wenn kein Symbol in der zugeordneten Zelle steht, ist keine Verbindung der jeweiligen Elemente erlaubt. Die Flussobjekte, die einem Pool zugehören, dürfen nicht mit einem Nachrichtenfluss miteinander verbunden werden. Eine Lane, ein Gateway, ein Datenelement, eine Gruppe, und eine Text-Annotation dürfen nicht durch einen Nachrichtenfluss verbunden werden.

Testverfahren-BPMN-Nachrichtenfluss-2
Testverfahren-BPMN-Linkereignis-verboten-3-1

3. Es gibt 2 Typen von Link-Ereignis. Eine ist der Haupt-Link-Ereignis, und der zweite leitet zum Haupt-Link-Ereignis. (weiter über Link-Ereignis hier zu sehen). Es darf kein Verbindungsfluss von dem leitenden Link-Ereignis weiter zu gehen. Andererseits darf es kein Verbindungsfluss beim Haupt-Link-Ereignis zu erreichen. Eine Verbindung durch Link-Ereignisse darf nur innerhalb eines Pools benutzt werden.

Testverfahren-BPMN-Linkereignis-erlaubt-3-2
Testverfahren-BPMN-bedingten-Sequenzfluss-4-1

4. Ein XODER- oder ein ODER-Gateway kann als bedingter Sequenzfluss modelliert werden.

Testverfahren-BPMN-bedingte-Sequenzfluss-4-2
Testverfahren-BPMN-bedingte-Sequenzfluss-verbot-5-1

5. Ein bedingter Sequenzfluss kann nicht verwendet werden, wenn es nur einen Sequenzfluss aus dem Element gibt.

Testverfahren-BPMN-bedingte-Sequenzfluss-erlaubt-5-2

6. Ein bedingter Sequenzfluss kann mit dem UND-Gateway nicht verwendet werden, weil keine Beziehung zu den anderen Sequenzflüssen des UND-Gateways gibt.

Testverfahren-BPMN-bedingte-Sequenzfluss-6
Testverfahren-BPMN-Subprozess-7

7. Ein Startereignis in einem Subprozess darf nicht von einer Bedingung abhängigen, die über den Start des Subprozesses entscheidet.

8. Ein Begrenzungsereignis muss einen ausgehenden Sequenzfluss haben. Ein Boundary-Ereignis-Auslöser muss entweder Nachricht, Timer, Signal, Fehler, Eskalation, Bedingung, Abbruch oder Kompensation sein. Ein Boundary-Ereignis kann keinen eingehenden Sequenzfluss haben.

Testverfahren-BPMN-Grenzereignis-8
Testverfahren-BPMN-Grenzereignis-9

9. Ein Fehler-Grenzereignis kann nicht als nicht-unterbrechender Ereignis erstellt werden.

Vor- und Nachteile

Vorteile

1. Ein wichtiger Vorteil der BPMN ist ihre prinzipiell einfache Lesbarkeit. Wegen der Anschaulichkeit und intuitiven Verständlichkeit der Darstellung können auch Nicht-Experten die Anwendung und Analyse der BPMN leicht erlernen. Dies ist nicht jedoch nicht mehr der Fall, wenn eine Vielzahl der möglichen Symbole in dem jeweiligen Prozess verwendet werden.

2. Die Verantwortung der Teilnehmer und die Einbindung der Teilnehmer in den modellierten Prozess kann klar und präzise dargestellt werden.

3. Die zusätzlichen Informationen und Objekte (mit Artefakten und Datenobjekte) helfen, um ein erweitertes Verständnis zu vermitteln.

4. BPMN ist ein Standard der ISO zur Modellierung von Geschäftsprozessen.

Nachteile

1. Es ist schwierig, die große Anzahl der BPMN-Symbole zu verstehen und anzuwenden.

2. Im Vergleich zu anderen Darstellungsmethoden, ist BPMN eine komplexe Sprache mit einem sehr umfangreichen Dokument (ca. 500 Seiten), das den Standard beschreibt.

3. Innovative Aktivitäten bzw. Prozesse und kreativen Aktivitäten lassen sich tendenziell schlecht als strukturierter BPMN-Prozess modellieren.

Verwandte Modellierungssprachen

EPK

Der ereignisgesteuerten Prozesskette (EPK) fehlen die zwei zusätzliche Elemente der eEPK, nämlich die Organisationseinheiten und die Informationsobjekte. EPK-Modelle eignen sich damit für einfachere Prozesse, für die weder Verantwortlichkeiten noch benötigte oder erzeugte Informationen modelliert werden müssen. Typische Anwendungsfälle der EPK sind die Modellierung von Datenflüssen, Kontrollflüssen oder Anwendungssystemen.

eEPK

Diese Modellierungssprache stellt eine Weiterentwicklung der EPK dar. Die erweiterte ereignisgesteuerte Prozesskette (eEPK) verfügt über zwei weitere Symbole. Diese sind Organisationseinheit und Informationsobjekt. Hierdurch können deutlich mehr Informationen zu dem jeweiligen Prozess modelliert werden. Z.B. kann exakt aufgezeigt werden, wer der Verantwortlicher für einen jeweiligen Prozessschritt ist oder welche Informationen für die Ausführung einer Funktion gebraucht werden. Typische Anwendungsfälle sind die Modellierung von Datenflüssen, Organisationseinheiten oder Anwendungssystemen.

Flussdiagram

Das Flussdiagramm ist eine Notation zur Prozessmodellierung, die einen hohen Freiheitsgrad besitzt. Strikte Regeln, wie z.B. ein stetiger Wechsel zwischen Ereignissen und Funktionen, fehlen. Genauso gibt es keine expliziten Vorgaben für Konnektoren und deren Verwendung. Es stehen eine Vielzahl von Symbolen zur Verfügung, die einen Einsatz von Flussdiagrammen für heterogene Anwendungsfälle ermöglichen. Typische Elemente sind Teilnehmer, Konnektoren, Aktivitäten (ähnlich der Funktion einer eEPK), Eingabe und Ausgabe. Das Flussdiagramm berücksichtigt ebenfalls Verantwortliche. Details kannst du in unserem Artikel zum Flussdiagramm nachlesen.

Darstellung für Projektmanagement

Ein BPMN ist eine Darstellungsmethode im Projektmanagement. Darstellungsmethoden dienen dazu, auf der Basis von vorliegenden Informationen zentrale Aspekte zu visualisieren oder anschaulich in einem quantitativen Format aufzubereiten. Ein typisches Beispiel für eine Darstellungsmethode ist ein Verlaufsdiagramm von Aktienkursen, das deren zeitliche Entwicklung darstellt. Die Grenze zwischen Darstellungs- und Analysemethoden ist fließend, da sich bereits durch eine anschauliche Aufbereitung zentrale Aspekte zu erkennen geben. So zeigt z.B. das zuvor genannte Aktienkursdiagramm bereits auf den ersten Blick einen eventuellen Trend der Kursentwicklung und vermittelt einen Eindruck von Mittelwert sowie Schwankungsbreite (Volatilität). Dieses Glossar unterscheidet zwischen Analyse- und Darstellungsmethoden nach dem Hauptanwendungszweck. Darstellungsmethoden besitzen im Projektmanagement eine starke Bedeutung, um wesentliche Fakten zu kommunizieren. Auch im Projektmanagement sagt ein Bild eben häufig mehr als eintausend Wörter. Insbesondere zur Verdeutlichung von Projektscope und -ziel sowie zentraler Projektergebnisse sind Darstellungsmethoden empfehlenswert. Darstellungsmethoden eignen sich gleichermaßen für klassische wie auch für agile Projekte. Damit ist eine BPMN unabhängig vom Paradigma (klassisch vs. agil) einsetzbar. In der Reinform des agilen Projektmanagements entfallen umfangreichere Analysen zu Projektbeginn. Damit wird die Darstellungsmethode BPMN typischerweise zur Beurteilung von Projektergebnissen und bei der Durchführung konkreter Bearbeitungsschritte eingesetzt.

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BPMN Elemente
BPMN Beispiel – Beschaffungsprozess

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