B2 - Konzeption eines Modellierungswerkzeugs zur Gestaltung adaptiver Geschäftsprozesse für die Integration von Wertschöpfungsketten

Motivation

Die Selbststeuerung logistischer Prozesse wird als eine Möglichkeit vorgeschlagen, um die zunehmenden Komplexität logistischer Systeme besser beherrschen zu können. Gestützt auf neue technologische Möglichkeiten werden hierbei Planungs- und Steuerungsaufgaben nicht mehr von einer zentralen Instanz, sondern dezentral übernommen und den logistischen Objekten selbst übertragen. Als softwaretechnische Repräsentation solcher selbststeuernder logistischer Objekte mit eigener Entscheidungskompetenz haben sich Softwareagenten als eine tragfähige Technologie erwiesen.
Ausgangsbasis für dieses Teilprojekt ist die Überzeugung, dass die Selbststeuerung logistischer Prozesse, neben den notwendigen Steuerungsmethoden und Softwarearchitekturen, auch spezifische Methoden zur Analyse und Spezifikation dieser Prozesse benötigt. Die Motivation für dieses Teilprojekt liegt unter anderem darin, dass bislang die agentenorientierten Entwurfsmethoden auf Softwareentwickler ausgerichtet sind und somit keine handhabbaren Analyse- und Modellierungsmethoden für den Logistikprozessspezialisten berücksichtigen.

Ergebnisse 1. Phase (2004-2007)

Zunächst wurden die an die zu entwickelnde Modellierungsmethode zu richtenden Anforderungen identifiziert. Anschließend wurde ein Modellierungskonzept erstellt, welches durch eine grobe Beschreibung der verschiedenen Methodenbausteine, insbesondere im Hinblick auf Art und Grad der Metaisierung, die Basis für die weitere Methodenentwicklung bildete.

Diese erarbeiteten Grundlagen bildeten den Ausgangspunkt für den Entwurf eines Sichtenkonzepts mit dynamischen und statischen Teilmodellen, das eine Integration von Elementen der Prozess-, Wissens- und Agentenmodellierung ermöglicht.

Der Beschreibung der Inhalte der einzelnen Sichten folgten die Auswahl der für sie angemessenen Darstellungsmöglichkeiten sowie die Festschreibung der Art und Weise ihrer Verwendung sowie der sichtenübergreifenden Verknüpfung.

Als weiteres zentrales Element der Modellierungsmethode wurde ein Vorgehensmodell entworfen, welches einen Leitfaden zur Modellbildung darstellt und zur Sicherung der Qualität des Modells beiträgt.

Ziele 2. Phase (2008-2011)

Ziel des Teilprojekts ist der Aufbau einer am logistischen Prozessexperten orientierten ganzheitlichen Methoden- und Werkzeugunterstützung für die Entwicklung selbststeuernder logistischer Systeme und deren Bewertung.

In der ersten Förderperiode standen Methoden und Werkzeuge zur Analyse und Spezifikation der selbststeuernden Prozesse im Mittelpunkt. In der aktuellen Phase werden die darauf aufbauenden Schritte (Prozesssimulation, Konfiguration der selbststeuerungsspezifischen Infrastrukturkomponenten und Berechnung der Wirtschaftlichkeit) in einen integrierten Methodenzyklus mit einbezogen sowie die bisherigen Ergebnisse überprüft und detailliert.

Vorgehen 2. Phase (2008-2011)

In Teilprojekt B2 sind zunächst methodische und technische Voraussetzungen zu schaffen, die dem Modellierer eine möglichst einfache Überführung des mit Hilfe der bereits entwickelten Modellierungsmethode erstellten Prozessmodells in ein adäquates Simulationsmodell erlauben. Durch die Integration einer Simulation soll der Nachweis über die Umsetzungsfähigkeit eines erstellten Prozessmodells bzw. die Identifikation von im Prozessmodell noch unzureichend spezifizierten Punkten geleistet werden.

Die Unterstützung der Konfiguration der für die Selbststeuerung spezifischen physischen Infrastruktur wird vor allem auf aus dem Prozess- und Simulationsmodell abzuleitenden Kriterien, einer Klassifikation der in Frage kommenden technischen Komponenten sowie auf darauf abgestimmten Regeln zur Konfiguration basieren.

Die zusätzliche Erweiterung der Methode um die Durchführung einer Wirtschaftlichkeitsabschätzung der erstellten Prozess-Infrastruktur-Konfiguration schließt den methodischen Kern zur Unterstützung der Prozessentwicklung.

Ergebnisse 2. Phase (2008-2011)

In der zweiten Förderperiode wurde ALEM um Methoden und Werkzeuge zur Konfiguration der Infrastruktur, Simulation und Evaluation der ALEM-Modelle erweitert. Zudem wurden Notationselemente zur Modellierung von Produktstrukturdiagrammen und einer Auftragseinlastung hinzugefügt. Zur Beschreibung von Infrastrukturkonfigurationen wurden Steuerungssystemarchitekturen klassifiziert und nach Art und Ausmaß der Verteilung ihrer Fähigkeiten sowie nach der Art der Kontrollrepräsentation unterschieden. Die Klassifikation der Infrastrukturkomponenten zur Realisierung der Selbststeuerungsfähigkeiten erfolgt nach funktionsbezogenen Leistungs- und Qualitätskriterien. Ein domänenspezifisches Vorgehensmodell (ALEM-C) unterstützt Prozessexperten bei der Auswahl von Infrastrukturkomponenten. Zur Analyse der logistischen Leistung modellierter Prozesse können ALEM-Modelle über ein dreistufiges, MDA-basiertes Verfahren (semi-) automatisch in die externe Simulationsumgebung PlaSMA übertragen und dort simuliert werden.